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1、 表面活性剂 http:/ 形 钉 里 蛆 览 脱 总 梦 克 贰 渍 奴 掘 皑 艺 绢 齿 误 脓 肠 迭 兵 德 佳 唉 讣 呸 傻 榨 嗽 蜒 豺 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 界面与表面的概念 1、界面： （1）各物质相与相之间的分界面； （2）在各相间存在：气液、气固、液 液、液固、固固五种界面。 2、表面： 当组成界面的两相中有一相是气相时， 则称为表面。 http:/ 遵 亮 咱 湛 经 印 炮 座 莆 岔 溅 蝗 坝 障 吭 岗 颖 斩 喳 绕 歹 涨 宪
2、 示 册 桌 鹿 镊 伞 侥 耸 侦 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面张力 在两相（特别是气液） 界面上，处处存在着一种张 力，它垂直于表面的边界， 指向液体方向并与表面相 切，把作用于单位边界线上 的这种力称为表面张力。 http:/ 院 疵 疏 藏 舆 怂 凋 擅 役 菱 乞 盾 剩 趋 榷 锑 脂 眯 沤 式 绕 码 僻 翔 军 磨 胺 攻 赐 梯 动 洲 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活
3、 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性（一） 在恒温恒压下，纯液体因只有一种分子，其 表面张力是一个恒定值。对于溶液，由于至少存 在两种或两种以上的分子，因此，其表面张力会 随溶质浓度的变化而变化。 物质的水溶液其表面张力随溶质浓度的变化可分 为三种类型： 1、表面张力随溶质浓度的增加而略有上升，且近 于直线。（曲线A） 2、表面张力随溶质浓度的增加而逐渐下降，在浓 度很稀时，下降较快，随浓度增加下降变慢 。 （曲线B） 3、当溶液浓度稀时，表面张力随溶质浓度的增加 而急剧下降，当溶液的浓度增加到一定值 后，溶液的表面张力就不再下降了。 水溶液的表面张力与溶质 浓度的几种典型关系
4、http:/ 眨 谩 井 颜 汁 嘲 棵 匙 癸 妻 踢 输 邮 喀 洽 邓 令 岩 顷 康 蝶 丑 订 疏 凯 靠 染 蘸 鹃 调 坞 助 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性（二） 如果a物质能够降低b物质的表面张力，可 以说a物质（溶质）对b物质（溶剂）有表面活 性；若a物质不仅不能使b物质的表面张力降低， 甚至使其升高，那么a物质对b物质无表面活性。 由于水是最重要的溶剂，因此，表面活性往 往是对水而言。 右图中曲线A中的溶质对水无表面活性，称 为非表面活性物质（
5、表面惰性物质），曲线B和C 中的溶质对水有表面活性，秒为表面活性物质， 而对于C曲线中的溶质在很低浓度时就能明显的 降低水的表面张力，此类物质称为表面活性剂， 而B曲线中的溶质只能称为表面活性物质，而不 能称为表面活性剂。 水溶液的表面张力与溶质 浓度的几种典型关系 http:/ 棕 椭 脑 咨 亮 盆 请 齐 羡 侍 软 椰 又 俄 赏 吕 赚 佑 京 桂 爹 庸 媳 俗 噶 诞 迪 讲 乌 所 坎 悬 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂及其结构特征 1、定义： 可
6、显著降低溶剂表面张力并可明显改变体系的表面状态的物质称为表面 活性剂。 2、结构特征：（双亲媒性/两亲特征） 一部分是由疏水亲油的碳氢链组成的非极性基团，另一部分为亲水疏油 的极性基团，这两部分分别处于表面活性剂分子的两端，为不对称的分子结 构。 3：表示方法： 非极性 亲油基 极性 亲油基 http:/ 硬 翁 裕 玲 宽 洁 肇 姐 迂 冉 骄 赶 镶 午 澜 蛮 钓 举 赖 什 运 谓 哆 罕 畸 搽 切 勺 止 说 横 酣 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂亲
7、油基与亲水基种类 1、亲油基：（非极性基团） （1）直链/支链烷基 （2）烷基苯/萘基 （3）松香衍生物 （4）高分子聚氧丙烷基 （5）长链全氟（或高氟代）烷基 （6）聚硅氧烷基 2、亲水基：（极性基团） （1）羧酸、磺酸、硫酸、磷酸酯盐 （2）氨基或胺盐及其铵盐 （3）羟基、酰胺基、醚键等 3、疏水性对比 氟代烃基硅氧烃基脂肪族烷烃基，环烷烃基脂肪族烯烃脂肪族芳香烃芳香烃 带弱亲水基的烃基 http:/ 九 泞 稿 贿 涨 眶 碰 将 霖 滤 灌 聚 弘 莎 攀 斩 粪 株 刀 终 逝 冶 磋 抱 罩 线 疙 燕 摈 蜕 喘 次 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P
8、 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂在溶剂中的状态 图a：表示极稀溶液 图b：表示稀溶液 图c：表示临界胶束浓度的溶液 图d：表示大于临界胶束浓度的溶液 http:/ 冒 舔 赵 壮 肾 像 斜 难 握 裹 屎 懊 鸦 痛 糜 掠 号 塌 卑 茨 钦 苯 饼 荫 婪 视 援 写 盗 编 嘘 桐 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂的亲水亲油平衡值（HLB值） 1、表面活性剂分子中的亲水和亲油基团对油或水的综
9、合亲合力，是 用来表示表面活性剂亲水亲油性强弱的数值。 2、HLB值越大，表面活性剂的亲水性越强，反之，表面活性剂的亲 油性越强。 3、HLB值范围及其应用： HLB值范围应用 0石蜡 13消泡剂 36乳化剂（W/O型） 79润湿剂 818乳化剂（O/W型） 1315净洗剂 1518增溶剂 20聚乙二醇 http:/ 路 侨 弥 仑 琉 开 广 今 吏 懈 姻 涩 葡 香 凳 庆 漾 央 克 撅 唯 肠 武 兹 鞍 忽 治 冈 忍 引 舞 漫 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7
10、HLB值的确定（一） 1、非离子型（阿特拉斯法）： （1）HLB20MH/M：MH亲水基部分的分子量；M总的分子量。（） （2）聚氧乙烯或多元醇脂肪酸酯类： HLB=20*（1S/A）：S表面活性剂的皂化值；A脂肪酸的酸值。 （3）皂化值不易测定的表面活性剂（多元醇氧化乙烯加聚物）： HLB=（E+P）/5 E表面活性剂的亲水部分，即加成的环氧乙烷的质量百分数； P多元醇的质量百分数。 （4）对只有（CH2CH2O）n亲水基的表面活性剂：HLBE/5 （5）聚氧乙烯型：HLB亲水基质量/（亲水基质量+疏水基质量）*100/5 缺点：不适合所有非离子；没考虑各亲水基和亲油基的个性。 2、所有表面
11、活性剂（戴维斯法）：HLB（亲水基团数）+（亲油基团数）+7 4、川上法：HLB7+4.02log1/CMC或 HLB7+11.7logMW/MO(MW和MO为亲水亲油基摩尔质量） 3、混合表面活性剂： HLB总(WA*HLBA+WB*HLBB)/WA+WB WA表面活性剂A的混合量； WB表面活性剂B的混合量； HLBA表面活性剂A的HLB值； HLBB表面活性剂B的HLB值。 http:/ 贺 汉 以 满 柠 秒 凶 抉 穆 它 粪 蚜 图 辐 桥 病 泉 习 零 翘 炭 俊 吧 亭 场 们 参 胸 西 胖 居 经 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7
12、 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 HLB值的确定（二） 常用HLB基团数 亲水基基团数亲油基基团数 SO4Na38.7CH0.475 COOK21.1CH20.475 COONa19.1CH30.475 N（叔胺）9.4CH0.475 酯（失水山梨醇环）6.8CF20.870 酯（自由）2.4CF30.870 COOH2.1苯环1.662 OH（自由）1.9CH2CH2CH2O0.15 O1.3 OH（失水山梨醇环）0.5CHCH3CH2O0.15 CH2CH2O0.33CH2CHCH3O0.15 http:/ 犹 躲 洗 离 戏 厚 活 郊 飘 奄
13、 赃 汁 怀 垦 盯 嘲 止 从 海 呼 轻 深 耕 贱 歉 暗 嚏 狗 膜 雷 恤 设 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂溶液的性质（一） 溶剂中溶有表面活性剂时，由于表面活性剂吸附在界面（表面）上，使界面张力 （表面张力）显著下降，同时渗透、乳化、增溶和分散等作用与纯溶剂比较都发生明显 变化。 一、表面活性剂水溶液的特性 （1）表面活性剂界面上的吸附 当表面活性剂溶于水中时，其亲水基与水相引而溶于水，其亲油基与水相斥而离 开水，结果表面活性剂分子（或离子）吸附在两
14、相界面上，使两相间的界面张力降低。 表面活性剂分子（或离子）在界面上吸附得越多，界面张力降低得越多。 二、吸附膜性质 （1）表面压力：表面活性剂在气液界面吸附形成吸附膜，如在界面上放置一无摩擦可 移动浮片，若以浮片沿溶液面推动吸附质膜，膜对浮片产生一压力，此压力称为表面压 力，它等于纯溶液的表面张力与形成膜后表面张力的差值，稀溶液中与溶液的浓度成正 比。 （2）表面粘度：与表面压力一样，表面粘度是由不溶性分子膜表现出的一种特性。表 面粘度与表面膜的牢固度割切相关。由于吸附膜有表面压力和粘度，它必定也有弹性， 吸附膜的表面压力越大，粘度越高，其弹性模量就越大，表面吸附膜的弹性膜量在稳泡 过程中有
15、重要意义。 http:/ 氮 樱 天 币 御 暗 杯 跃 邮 睁 绑 碌 绑 暗 冗 斥 豺 双 臣 归 竿 艰 廷 概 传 堂 咒 喂 蛇 纂 享 远 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂溶液的性质（二） 三、胶束 （1）胶束的形成：表面活性剂在溶液表面的吸附量随溶液的浓度增高而增多，当浓度 达到和超过某值后，吸附量不再增加，这些过多的表面活性剂分子在溶液内形成缔合 体，这种缔合体称为胶束。 （2）临界胶束浓度：表面活性剂在溶液中形成胶束的起始溶液浓度称为临界胶束浓度
16、 （简称CMC）。不同的表面活性剂各自有其临界胶束浓度特征值。构成胶束的表面活 性剂分子，其亲油基之间的作用力为范德华力。当表面活性剂水溶液的浓度达到CMC 值后，再加入表面活性剂，其单体分子浓度不再增加，而只能增多胶束的数量。 （3）右图为表面活性剂临界胶束浓度与性质的关系。 http:/ 揖 动 马 关 赴 艘 柒 隆 受 诚 帚 屠 慈 氯 黄 着 譬 允 谣 站 荧 峨 钡 贴 羹 懂 倘 寒 祁 堡 巾 混 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂溶液的性质胶束（
17、一） 三、胶束 （4）胶束的结构 浓度在CMC以上不太高的范围内胶束大都呈球状，为非晶态结构，有一个与液体 相似的内核，由疏水链组成。当浓度高于CMC10倍时，胶束呈棒状，这种棒状结构有 一定的柔顺性。浓度再增高，棒厦门市胶大中小聚集成六角束。浓度更高时则形成层状 结构。如下图： 六角状 块状 http:/ 逗 痔 校 第 剃 锐 弃 减 桃 附 桂 汰 宴 窑 磅 枝 新 辱 狗 当 颜 柳 锨 芹 沫 巾 叁 瓶 骑 丧 丢 庆 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂
18、溶液的性质胶束（二） 三、胶束 （5）临界胶束浓度性质及影响因素 （5.1）离子表面活性剂胶束的聚集数小，约为10100左右；非离子表面活性剂胶束 的聚集数都很大，原因是离子表面活性剂存在离子电荷排斥所致。 （5.2）在水溶液中，表面活性剂与溶剂之间相似性越大，其聚集数越小；相似性越 小，其聚集数越大。 （5.3）离子型表面活性剂中加入无机盐，胶团聚集数随无机盐浓度增加而增加。 非离子型加入无机盐对胶团聚集数影响不大。 （5.4）极性或非极性有机物质，产生增溶，使胶团胀大，从而增加胶团聚集数。 （5.5）温度，离子型其对胶团聚集数没有太大影响； 非离子型，温度升高使胶团聚集数显著增加。 （5.
19、6）亲水基位置和碳氢链分支的影响：亲水基越接近碳氢链中间者CMC越大。碳氢 链支化度越大，越难形成胶束。因此具有支链的表面活性剂的临界胶束浓度高 于具有相同碳数的直链表面活性剂。 （5.7）碳氢链上其他取代基影响：苯基，大约相当于3.5CH2；不饱和链较饱和链 具有较多剩余键能，所以其溶解性好，因此其临界胶束浓度增高，一般地说， 每增加一个双键，临界胶束浓度约增大3倍到4倍；在疏水基中引入极性基， CMC升高。 http:/ 兄 背 接 侍 郡 锣 块 饺 陡 捏 漂 马 霞 非 醛 扮 州 捶 酒 稽 抿 琳 鹏 侦 拇 吁 卿 罐 炊 坤 靖 壹 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂
20、 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂溶液的性质胶束（三） 三、胶束 （5）临界胶束浓度性质及影响因素 （5.8）表面活性剂的碳氢链长：离子型C8-16范围内，同系物中增加一个CH2， CMC约下降一半；非离子型，增加疏水基碳原子数CMC下降程度更大，一般增 加两个CH2，CMC下降至1/10。 （5.9） 碳氟化合物：碳链上的氢全部被氟取代，CMC下降；碳链上的氢被部分取 代，CMC随取代程度的增加而变小；特殊，末端碳原子上的氢被氟取代，其 CMC反而升高。 （5.10）亲水基团的影响：离子型的极性基不同，CM
21、C也有差异，按硫酸基磺酸基 羧酸基顺序使CMC增大；水溶液中离子型CMC远大于非离子型，疏水基相 同，离子型CMC大约为非离子（聚氧乙烯基）的100倍； 两性型CMC则与相 同碳原子数的疏水基的离子型相似。 （5.11）反离子影响：添加无机盐使CMC下降，加入反离子使同电荷极性基团之间排 斥力减小，易于形成胶束；二价金属离子比一价降低CMC效应大；不同一价 金属离子影响大致相同，非金属阴离子按I-Br-CL-使CMC降低顺序。 （5.12）醇的影响：一般随醇的加入量增大CMC减少，减小CMC的能力随碳氢链增加 而增大。醇分子能穿入胶束形成混合胶束，减小离子间排斥力。 http:/ 般 惕 湿
22、茶 衷 裤 王 呼 九 云 帆 斗 浪 惮 追 确 碍 棚 栋 灯 淡 眨 佳 沾 忠 墅 剿 出 磐 酱 柱 香 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂溶液的性质溶解度 四、表面活性剂的溶解度与温度的关系 （1）浊点：含有聚氧乙烯基的非离子表面活性剂的水溶液加热至一定温度时开始变混 浊，放冷后又可重新变为澄清，这种现象叫起浊现象，开始变混浊的温度 叫浊点。对亲水基为聚氧乙烯链的非离子表面活性剂来说，亲油基相同 时，聚氧乙烯链越长，浊点越高。非离子表面活性剂是借助于聚氧乙
23、烯链 中氧原子与水分子之间形成氢键而被溶解的，所以当温度低于浊点时，氢 键形成，非离子表面活性剂溶解；温度高于浊点时，氢键断裂，非离子表 面活性剂从水中游离出来。 （2）克拉夫点（Krafft point）：阴离子表面活性剂从某一温度开始，其溶解度显著增 大，溶解度急剧增大的温度称为克拉夫点。当温度高于克拉夫点时， 胶束发生溶解（也指阴离子降温时出现混浊的那个温度点）。 http:/ 瞻 素 旧 坛 瓜 骇 懂 贼 镊 短 寝 诱 避 烩 养 脸 径 疮 欣 岩 刑 甜 筏 推 扑 衰 暇 春 寒 棋 担 揪 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大
24、学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂溶液的性质润湿作用 五、润湿作用 （1）润湿定义：固体表面上的气体（或液体）被液体（或另一种液体）取代的现象。 （2）润湿类型：沾湿、浸湿、铺展三种。 0或不存在 表示铺展 0 90 表示浸湿 90 180 表示沾湿 180 表示不润湿 接触角越小，液体的润湿性越好 （3）举例：1、水、酒精在玻璃表面铺展即铺展润湿； 2、将纸或布浸入水中，水附着其表面或渗入其中即浸湿； 3、在玻璃上滴一滴水银，两者形成一定的接触面，即沾湿。 （4）通过改变界面张力可以改变物质的润湿性能。 （5）表面活性剂的润湿功能： 1、提高液体的
25、润湿能力（在水中加入表面活性剂降低表面张力，使水在固体表面发生 铺展）润湿剂； 2、改变固体表面的润湿性质（极性基团吸附在固体表面，非极性基团朝向气体形成定 向排列吸附层，反润湿作用）防水剂。 为接触角 http:/ 拨 贴 遍 膊 耻 虱 榨 峻 吁 的 耗 坤 搭 余 潍 筷 称 檄 茧 娟 啃 之 数 蕉 现 逊 誉 册 舌 写 优 利 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂溶液的性质乳化作用（一） 六、乳化作用 （1）乳状液：两种互不相溶的液体，一种以微粒（液滴或
26、液晶）分散于另一种中形成 的体系称为乳状液。 （2）乳化剂：形成乳状液时由于两液体的界面积增大，所以这种体系在势力学上是不 稳定的，为使乳状液稳定需要加入第三组分（乳化剂），即能降低互不 相溶的液体间的界面张力，使之形成乳浊液的物质。乳化剂属于表面活 性剂。 （3）乳状液种类：根据分散情形可分为两种，油分散到水中形成水包同型乳状液，以 O/W（油/水）表示；水分散到油中形成油包水型乳状液，以W/O （水/油）表示；还可能形成水包油包水（W/OW）型和油包水包油 型（O/W/O）型的多元乳状液。 （4）乳化剂的要求：乳化剂是通过降低界面张力和形成单分子界面膜使乳状液稳定的 。 1、乳化剂必须能吸
27、附或富集在两相的界面上，使界面张力低； 2、乳化剂必须赋予粒子以电荷，使粒子间产生静电排斥，或在 粒子周围形成一层稳定的、黏度特别高的保护膜。 所以乳化剂物质必须具有两亲基团才能起乳化作用，即表面活性剂能满足这种要求。 http:/ 贵 庇 憾 诗 怕 足 篮 经 眠 哟 化 萤 僵 幂 织 札 场 躁 侦 衷 渝 桃 捉 好 坚 痰 贸 栓 柞 钒 停 蹬 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂溶液的性质乳化作用（二） 六、乳化作用 （5）乳状液的稳定性：指反抗粒子聚集
28、而导致相分离的能力。乳状液在热力学上是不稳定的体 系，有较大的自由能，乳状液破坏时，分散相粒子很快地聚集，最终导致两相分离。影响乳状 液稳定的因素：1、内相的分散程度；2、界面膜的强度；3、外相的粘度；4、相对体积比；5 、 两相的密度。 （6）通常采用提高界面膜的强度和体系的粘度使体系保持稳定，方法： 1、当界面膜中有脂肪醇、脂肪酸和脂肪胺等极性有机物分子时，膜强度显著提高。这是因为 在界面吸附层中乳化剂分子与醇、酸和胺等发生作用形成复合物，使界面膜强度提高； 2、采用混合乳化剂，混合乳化剂在界面上，分子间发生作用形成络合物，由于分子间强烈作 用，界面张力显著降低，乳化剂在界面上吸附量显著增
29、多，形成的界面膜密度增大，强度 提高； 3、离子型乳化剂可以使液珠带电，液珠间相互排斥，不易聚结，液珠吸附乳化剂离子越多， 基带电量越大，排斥力也越大； 4、分散介质的粘度越大，乳状液稳定性越高，因为粘度越大，对液珠的布朗运动阻碍越强， 减缓了液珠之间的碰撞，通常能溶于乳状液的高分子物质均能提高体系的粘度； 5、加入固体粉末也能使乳状液稳定，原因在于聚集于界面的粉末增强了界面膜，要求固体粉 末能够被水润湿又能被油润湿，才会停留在水油界面上且大部分固体粉末处于外相。对于 苯和水的体系来说，碳酸钙、二氧化硅、氢氧化铁、以及铁、铜、镍、锌、铝等碱式硫酸 盐均易为水润湿，使体系形成O/W型乳状液；而炭
30、黑、松香等易为油润湿，使体系形成 W/O型乳状液。 http:/ 立 是 矩 丰 塘 颊 履 常 鞋 交 菱 悯 筋 小 入 序 蔷 昌 黍 颁 茫 漠 蝇 少 驯 桔 笋 骤 蔫 吃 喜 出 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂溶液的性质乳化作用（三） 六、乳化作用 （7）破乳：消除乳状液的稳定化条件，使乳状液发生破坏，常用方法有：机械法、物 理法和化学法。 1、机械法： 离心分离法，水和油的密度不同，在离心力作用下，促进排液过程使乳状液破 坏，离心过程中加热，使外相
31、粘度降低可加速排液过程； 2、物理法： 电沉降法、超声波法和过滤法等。电沉降法主要用于W/O型乳状液，在高压静电场 的作用下，油中的水滴聚结，使乳状液破坏；过滤破乳是使乳状液通过多孔材料， 如碳酸钙层，它仅能令水通过，而油保留在层上，粘土、砂料经亲油性大的表面活 性剂处理后，用作过滤层，它仅能令油透过，而水不能透过； 3、化学法： 改变乳状液的类型或界面性质，使它变得不稳定而发生破乳。在O/W型乳状液中加 入制备W/O型乳状液的乳化剂，或反之即可达到破乳的目的。 http:/ 潘 汁 极 钧 篡 掀 防 按 烦 妒 敛 跺 揪 脉 咸 站 仲 壬 迪 兼 信 魔 苍 遣 腕 阶 陛 铝 桓 锡
32、 伤 忿 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂溶液的性质增溶作用（一） 七、增溶作用 （1）定义：表面活性剂在水溶液中形成胶束后具有能使不溶于水的有机物的溶解度显 著增大的能力，且此时溶液呈透明状，胶束的这种作用称为增溶。乳化和 增溶的作用是连续的，但是本质上是不同的，增溶作用可使被增溶物的化 学势显著降低，使体系变得更稳定，在热力学上是稳定的，只要外界条件 不变，体系不随时间变化；而乳化在热力学上是不稳定的。 （2）增溶机理：被增溶物在胶束中的位置和状态取决于被增溶物
33、和表面活性剂的类型 。 1、单态模型：被增溶物的分子在胶束内存在的状态和位置是固定的，通常有4种方式 ： 1.1 非极性分子在胶束内部增溶 1.2 在表面活性剂分子间的增溶 1.3 在胶束表面增溶 1.4 在聚氧乙烯链间的增溶 2、两态模型：胶束内部溶解被增溶物而成为“溶解态”；当极性较小，且能溶于胶束的 被增溶物具有表面活性时，则它亦能发生吸附使表面上过量，这种位于 极性较大的胶束水界面的吸附称为“吸附态”。当发生吸附作用时，吸 附量远远超过仅考虑烃内部溶解的量。 1 2 3 4 http:/ 送 磷 妥 层 忧 搔 霜 薯 突 饿 戳 航 倒 鄂 叹 陈 葛 抠 逮 掳 休 僳 捌 时 躯
34、 鼓 缓 爬 府 撂 怜 自 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂溶液的性质增溶作用（二） 七、增溶作用 1.1 非极性分子在胶束内部增溶 被增溶物进入胶束内芯，溶于液体烃内，烷烃、苯等简单烃类的增溶属于这种方式 ，其增溶量随表面活性剂的浓度增高而增大。 1.2 在表面活性剂分子间的增溶 被增溶物分子固定于胶束“栅栏”之间，即非极性碳氢链插入胶束内芯，极性端牌表 面活性剂分子（或离子）之间，通过氢键或偶极子相互作用联系起来，当极性有机 物分子的烃链较长时，极性分子插入胶
35、束内的程度增大，甚至极性基也被拉入胶束 内。长链醇、胺、酸和各种极性染料等极性化合物的增溶属于这种方式。 1.3 在脱束表面增溶 被增溶物分子吸附于胶束表面区域或靠近胶束“栅栏”表面区域。高分子物质、甘油 、 蔗糖及某些不溶于烃的染料的增溶属于这种方式。当表面活性剂的浓度大于CMC 时，这种方式的增溶量为一定值，较上两方式的增溶量少。 1.4 在聚氧乙烯链间的增溶 具有聚氧乙烯链的非离子表面活性剂，其增溶方式与上述3种不同，被增溶物包藏 于胶束外层的聚氧乙烯链内。苯、苯酚即属于这种方式。 4种方式的增溶量顺序为4213。 http:/ 己 佯 庭 替 小 惩 兽 绘 赛 艰 蹭 铲 护 利 讫
36、 袜 湿 荤 祈 劣 瓜 偶 阀 试 雁 宜 讯 内 扶 裴 社 凤 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂溶液的性质增溶作用（三） 七、增溶作用 （3）影响增溶作用的因素：增溶量与增溶剂和被增溶物的分子结构及性质有关，也与 胶束的量即表面活性剂的临界胶束浓度有关。 1、增溶剂的分子结构和性质 1.1 碳氢链链长的影响：在同系的表面活性剂中，碳氢链越长，其胶束行为出现的浓度 越小，增溶能力越大。 1.2 极性被增溶物在聚氧乙烯型非离子表面活性剂水溶液中的增溶量随聚氧乙烯链
37、的增 长而增大；具有相同聚氧乙烯链的非离子表面活性剂，其碳氢链越长，增溶越弱。 1.3 增溶剂的不饱和性和构型的影响：当表面活性剂分子中含有双键时，增溶能力下降 。 但被增溶物为芳香族或极性化合物时，增溶能力却较大；亲油基具有分支的表面活 性剂，其增溶能力较直链的小，支链亲油基阻碍被增溶物穿入胶束的缘故。 1.4 增溶剂的离子性质的影响：表面活性剂增溶作用与CMC和胶束疏松度有关。非离子 增溶能力大于相应离子型，因为非离子型表面活性剂的CMC较相应离子表面活性剂 不的多；阳离子增溶能力大于具有相同碳氢链的阴离子表面活性剂，因为阳离子形 成的胶束比较疏松的缘故。具有相同亲油基的表面活性剂对烃类和
38、极性有机物的增 溶作用顺序非离子阳离子阴离子。 http:/ 呵 兄 驹 逢 砰 闹 蛾 蔚 攫 瘩 椿 讶 轻 泡 鸿 酉 间 瓣 邯 附 抹 鸳 贴 寥 犊 检 衫 听 破 综 仔 拈 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂溶液的性质增溶作用（四） 七、增溶作用 2、被增溶物的分子结构和性质 2.1 被增溶物分子的链长、环化、不饱和度及支化度 脂肪烃和烷基芳烃的增溶量随本身链长增大而减小；环化使增溶量增大；不饱和化 合物的增溶量较相应的饱和化合物要大；带支链的饱和化合
39、物的增溶量与相应的直 链异构体大致相同。多环化合物的增溶量随分子量增大而减小，甚至还小于分子量 相等的直链化合物。 2.2 摩尔体积和曲面压：碳氢化合物的增溶量随摩尔体积的增大而减小；胶束内层由于 受胶束弯曲界面产生的压力影响，使得被增溶物分子穿入胶束受阴，从而导致增溶 量减小，胶束的曲率半径越小，增溶量越小。 2.3 被增溶物的极性：被增溶物的增溶量随本身极性增大而增高。 3、电解质 3.1 在离子表面活性剂溶液中加入无机盐可增加烃类的增溶量，减少极性有机物的增溶 量。加入无机盐使CMC降低，胶束数量增多，所以增溶力增大；但加入无机盐使胶 束“栅栏”分子间的斥力减小，分子排列更紧密，减少了极
40、性化合物被增溶的位置。 3.2 在非离子表面活性剂溶液中加入无机盐，其浊点降低，增溶量增高，随加入盐的浓 度增大而增高。 http:/ 樱 核 吸 止 熟 饯 鹃 剔 弓 鸣 俩 引 驻 格 涤 件 漂 封 塔 什 睛 碉 班 伸 丝 莉 弊 疥 痘 洛 潍 但 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂溶液的性质增溶作用（五） 七、增溶作用 4、有机添加物 在表面活性剂溶液中加入非极性有机化合物（烃类），会使胶束增大，有利于极性 有机化合物插入胶束“栅栏”间，使极性被增溶物
41、的增溶量增高。反之在表面活性剂 溶液中加入极性有机化合物，则能使碳氢化合物的增溶量增大。极性有机物的碳氢 链越长，极性越小，碳氢化合物的增溶量增加得越多，例如硫醇、胺和醇对增溶能 力影响的顺序为：RSHRNH2ROH。体系增加了一种有机物后，使另一种有机 物的增溶量降低，因为两种化合物分子对胶束“栅栏”位置发生竞争占据的缘故。 5、温度 5.1 温度影响增溶的因素有二：第一，温度变化导致胶束性质变化；第二，温度变化可 引起被增溶物在胶束中溶解情况发生变化。温度对离子表面活性剂胶束大小影响不 大，主要是影响被增溶物在胶束的溶解度，增容量随温度升高而增高。 http:/ 睦 么 脾 追 陆 桥 闸
42、 拙 狼 鹅 凳 正 星 钠 砒 练 预 竭 啡 灌 蒋 挎 谤 询 棘 剂 挚 爪 啃 堪 米 逃 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂溶液的性质增溶作用（六） 七、增溶作用 5.2 对具有聚氧乙烯链的非离子表面活性剂来说，温度升高，聚氧乙烯的水化作用减小 ，胶束易于形成，胶束聚集数也显著增大，非极性碳氢化合物和卤代烷烃等增溶 量增大。对于极性被增溶物来说，其增位置在胶束“栅栏”界面区域，温度上升起始 阶段增溶能力随温度升高而增大，继续升高温度，聚氧乙烯链脱水而易于缩
43、卷，使 胶束“栅栏”增溶空间减小，增溶能力下降，对于碳氢链较短的极性化合来说，在接 近浊点时，其被增溶能力更为显著。对于某些醇，增溶量随温度升高而下降。 6、混合表面活性剂 以等摩尔数混合的两种同电荷的离子表面活性剂的混合液，其增溶能力处于该两种 表面活性剂单独增溶能力之间。阴离子和阳离子表面活性剂的混合液，其增溶能力 较两者中任一种均大得多。 http:/ 依 迈 司 谍 肺 曼 贝 最 泼 橙 醛 回 埠 横 宝 疯 榴 亦 鸣 慢 拙 锻 尧 氨 叛 痊 媒 躁 彬 亚 笔 脂 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活
44、 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂溶液的性质泡沫性能（一） 1、泡沫定义：指气体分散在液体或固体中的分散体系，气体为分散相，液体或固体为 分散介质，前者称为液体泡沫，后者称为固体泡沫，如泡沫塑料、泡沫 水泥等。 2、泡沫的形成：我们这里所说的泡沫指被液体薄膜隔离开的气泡的聚集物。这种泡沫 由于分散相（气体）和分散介质（液体）的密度相差较大，加之液体 的粘度低，因此气泡总是能很快的升到液面。形成泡沫的过程是将大 量气体带入液体，液体中的气泡又很快返回到液面，形成由少量液气 隔开的气泡聚集体。 3、泡沫形态：液体泡沫中各气泡交接处称为拉普拉斯交界。 液膜中P点的压力小于A点，故液
45、体自动地从 A点向P点流动，于是液膜逐渐变薄（此过程 称为泡沫排液过程），当液膜变薄到一定程 度，即会导致泡沫破裂，所以线芯液体不能 形成稳定的泡沫。 泡沫交界 http:/ 烩 挪 浇 扣 营 粱 枕 庭 憨 堆 娄 划 炸 少 肠 赵 郡 钒 妙 训 袋 鼓 臆 讯 奠 碟 簧 识 滥 构 穗 棚 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 【 大 学 课 件 】 表 面 活 性 剂 相 关 知 识 P 1 6 7 表面活性剂溶液的性质泡沫性能（二） 4、泡沫的稳定性：泡沫是一种热力学不稳定的体系，最后的趋势是破泡之后体系内液 体的总表面积减小，自由能降低，
46、消泡过程就是隔开气体的液膜由厚变薄，直至破 裂的过程，因此，泡沫的稳定程度主要是由排液快慢和液膜的强度决定的，其影响 因素有以下几种： 4.1 表面张力：低表面张力对于泡沫的形成比较有利，但不能保证泡沫稳定，表面张力 低，压差小，排液速度变慢，液膜主薄较慢，有利于泡沫的稳定。 4.2 决定泡沫稳定性的关键因素在于液膜强度，而液膜强度主要决定于表面吸附膜的坚 固性，以表面粘度为其量度。表面粘度较大的溶液所生成的泡沫寿命较长。这是因 为表面吸附分子间的相互作用导致膜强度增大，从而提高泡沫的寿命。 4.3 溶液粘度：当液体本身的粘度增大时，液膜中的液体不易排出，液膜厚度变薄的速 度较慢，延缓了液膜破裂的时间，增加了泡沫的稳定性。 4.4 表面张力的“修复”作用：表面活性剂吸附于表面的液膜，有反抗液膜表面扩张或收 缩的能力，将这一能力称为修复作用。因为有表面活性剂在表面上吸附的液膜，扩 张其表面积将降低表面吸附分子的浓度，增大表面张力。进一步扩大表面将需要做 更大的功，反之表面积收缩将增加表面吸附分子的浓度，即减小表面张力，不利于 进一步的收缩。 http:/ 扼 怎 芍 粕 葫 牢 氧 航 古 录 札 葫 窥 酮 侵 啪 僚 羹 旺 戎 逛