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1、第三章 表面活性剂化学,2,1 分散系统 (dispersed system),把一种或几种物质分散在另一种物质中就构成分散体系，简称分散系。其中： 被分散的物质称为分散相(dispersed phase)； 另一种物质称为分散介质(dispersing medium)。 如：盐水、糖水、牛奶、云层等。,分散相与分散介质,3,分散体系分类,分子分散体系100 nm 黄河水,按分散相粒子的大小分类：,4,1.分子分散体系,分散相与分散介质以分子或离子形式彼此混溶，没有界面，是均匀的单相，分子半径大小在10-9 m以下 。通常把这种体系称为真溶液，如CuSO4溶液。,2.胶体分散体系,分散相粒子的
2、半径在1 nm100 nm之间的体系。目测是均匀的，但实际是多相不均匀体系。也有的将1 nm 1000 nm之间的粒子归入胶体范畴。,3.粗分散体系,当分散相粒子大于1000 nm,目测是混浊不均匀体系，放置后会沉淀或分层，如黄河水。,5,胶体的特性,（1）特有的分散程度,粒子的大小在10-910-7 m之间，因而扩散较慢，不能透过半透膜，渗透压低但有较强的动力稳定性 和乳光现象。,（2）多相不均匀性,具有纳米级的粒子是由许多离子或分子聚结而成，结构复杂，有的保持了该难溶盐的原有晶体结构，而且粒子大小不一，与介质之间有明显的相界面，比表面很大。,（3）热力学不稳定性,因为粒子小，比表面大，表面
3、自由能高，是热力学不稳定体系，有自发降低表面自由能的趋势，即小粒子会自动聚结成大粒子。,6,胶粒的结构,例2：AgNO3 + KIKNO3 + AgI 过量的 AgNO3 作稳定剂 胶团的结构表达式：,(AgI)m n Ag+ (n-x)NO3x+ x NO3 |_| |_|,7,胶团构造示意图,8,胶粒的结构,胶粒的结构比较复杂，先有一定量的难溶物分子聚结形成胶粒的中心，称为胶核；,然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子，形成紧密吸附层；由于正、负电荷相吸，在紧密层外形成反号离子的包围圈，从而形成了带与紧密层相同电荷的胶粒；,胶粒与扩散层中的反号离子，形成一个电中性的胶团。,9,胶粒的聚沉和
4、保护,聚沉：加入电解质 两种带异号电荷的胶粒混合 加热,保护：,表面活性剂是一类具有双亲性结构的有机化合物。,从广义上讲，能使体系表面张力降低的溶质均 可称为表面活性物质；但习惯上只将显著降低表面 张力的这类化合物称为表面活性剂。,表面活性剂,11,表面张力,气 相,表面层,液 相,物质的表面具有特殊的性质，这是由于表面层 分子与内部分子所处的力学状态不同引起的。,8.1 表面活性剂结构特点和分类,表面活性剂结构特点 表面活性剂分类,13,1、表面活性剂结构特点,结构特点双亲性,非极性基团。,表面活性剂由结构上不对称的 两部分组成， 为双亲化合物。,亲水基:,亲油基:,极性基团。,常见的亲水基
5、有羧基、磺酸基、醚基和羟基等。,一般为长链烃基。,易溶于水，具有亲水性质。,易溶于油，具有亲油性质。,(憎水基),14,亲水基,亲油基,15,2、表面活性剂分类,按亲水基团的结构分类,离子型,阴离子,阳离子,两性,如 肥皂、磺化油、,如 烷基三甲基氯化铵,如 十二烷基氨基丙酸钠,非离子型,平平加、OP等,特种表面活性剂,氟碳表面活性剂、硅表面活性剂,烷基二甲基甜菜碱性,16,1、表面活性剂的基本作用,渗透剂 使某物体渗透或加速渗透的表面活性剂。,润 湿 液体在固体上的铺展。,润湿剂 使某物体润湿或加速润湿的表面活性剂。,渗 透 液体在多孔性固体上的湿透能力。,17,(1) 乳化、分散作用,分散
6、作用：一种固体微粒均匀的分散于另一种 液体中的现象。, 乳化、分散作用,乳化作用：使非水溶性物质在水中呈均匀乳化 或分散状态的现象。,乳 化 剂：能使一种液体(如油)分散在水中或 另一种液体中的物质。,分 散 剂：能使一种固体微粒分散在另一种液 体中的物质。,18,油包水型(W/O), 油与水乳化形式,水包油型(O/W),少量油分散在大量水中 连续相：水 分散相：油,少量水分散在大量油中 连续相：油 分散相：水,19,强烈振荡,油,水,水包油型(O/W),油包水型(W/O),20,泡沫是不溶性气体分散于液体或熔融固体中形成的分散系。,(2) 起泡、消泡作用, 起泡剂,表面活性剂发泡的性能可用来
7、制造灭火剂。,起泡剂大多为高碳脂肪酸类或高碳醇类阴离子、非离子、两性表面活性剂。,能起稳定泡沫的物质为起泡剂。,21, 消泡剂,消泡剂大多为溶解度较小的高级醇，它们将泡沫中的起泡剂分子替代出来，使气泡强度下降，稳定性被破坏。,能破坏泡沫的物质为消泡剂。,22,（3） 洗涤作用,从固体表面除掉污物的过程为洗涤。,洗涤作用是湿润、渗透、乳化、分散、增溶等多种作用的综合作用。一种去污效果好的表面活性剂，并不表明各种性能都好，只是各种性能综合配合的好。,23,2、表面活性剂的应用,(1) 金属清洗剂,(2) 电镀液添加剂,金属清洗剂一般由多种表面活性剂和助剂组成，不仅能清除油污，而且还兼有缓蚀、防锈功能，pH值一般控制在810范围，活性剂含量在40%80%范围，助剂1%2%。表面活性剂大多是非离子型和阴离子型，常混合使用。,1970年 世界表面活性剂产量 320万吨 1996年 世界表面活性剂产量 1000多万吨,其中 50% 用于纤维工业 20% 用于洗涤剂工业 其余 用于其它行业,应用特点： 用量小，收效大。,“工业味精 ”,本章结束,素材和资料部分来自网络，如有帮助请下载!,