《第五章 表面活性剂》.pptVIP

5.2.3 临界胶束浓度（CMC） 胶束（micelles)： 当溶液内表面活性剂分子数目不断增加时， 其疏水部分相互吸引，缔合在一起，亲水部分向 着水，几十个或更多分子缔合在一起形成缔合的 粒子，称为胶束。 临界胶束浓度（ critical micell concentration）： 表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。 少量表面活性剂的加入可使水的表面张力迅速下降，但到某一浓度后，水溶液的表面张力几乎不变，这个表面张力转折点的浓度即为临界胶束浓度（CMC）。 各种因素对CMC的影响： 1、疏水基的影响 logCMC = A – Bm 2、亲水基的影响 logCMC = A′ + B′n 3、温度的影响温度对表面活性剂水溶液的影响是复杂的，开始时，CMC随温度升高而下降，中间经过一最小值，然后随温度升高而增大。 4、其它因素的影响 电解质、有机物等。 临界胶束浓度的测定 （1）表面张力法 作γ-lnc曲线，从曲线的转折点可得CMC，此方法简单、方便，可同时求得CMC和吸附量： 同时，对高活性和低活性表面活性剂有同样的灵敏度、与活性剂类型和无机盐的存在与否无关。 缺点是若表面张力-浓度曲线出现最低点，则转折点被掩盖，灵敏度下降。 （2）电导法 作电导率-浓度曲线，由转折点两侧外延直线的交点可得CMC。 （3）染料法 利用某些染料在水中和在胶束中的颜色不用来测定CMC，一般采用稀释法，即在CMC之上加入少量染料，大多数染料溶于胶束中，然后用溶剂逐步稀释溶液并测定其吸光度变化。当溶液颜色发生突变时，其对应的浓度即为CMC，此方法简便易得，且可用于胶束形成动力学的研究。 （4）浊度法 测定某非极性化合物（在水中溶解度很小）在胶束生成前后溶解度的突变点来测定CMC。 （5）光散射法 胶束粒子的大小满足光散射的条件，因此，具有较强的Tyndall effect。因此，可通过测定散射光强度随浓度的变化以确定临界胶束浓度，此方法干扰少，具有普适性，是测定CMC的好方法。 5.2.4 表面活性剂的溶解度 1、Krafft点 在足够低的温度下，溶解度随温度升高而慢慢增大，当温度达到某一定值后，溶解度会突然增大，这种现象称为Krafft现象，溶解度开始突然增大的温度称为Krafft温度或K.P点。 S（T） CMC曲线 Krafft点 S1（T） 浓度/ mol·L-3 温度/℃ krafft点是离子表面活性剂的特征值， krafft点越高，则CMC越小。 krafft点亦是离子表面活性剂应用温度的下限，只有高于krafft点，表面活性剂才能更大地发挥作用。 2、浊点 非离子型表面活性剂溶液的溶解度随温度升高而下降，当温度升到一定值时，溶液突然变成浑浊，此时的温度称为浊点，即C.P值。这是因为当温度上升到一定程度时，分子链可发生强烈的脱水和收缩，使增溶空间减小，增溶能力下降，表面活剂溶解度急剧下降和析出，溶液出现混浊。 5.2.5 表面活性剂在溶液表面上的吸附 物体自相内部富集于界面上的现象称为吸附。 对非离子型表面活性剂： 对于离子型表面活性剂： 5.2.5 胶束的结构、形状和大小 1、胶束的结构 表面活性剂是两亲分子。溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会自相结合，形成聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，这种多分子聚集体称为胶束。 2、胶束的形状 随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。 胶束的形态除与表面活性剂的浓度有关外,更多 的是取决于表面活性剂的几何形状、亲水基与憎水 基截面积的相对大小。其一般规律是： 1、具有单链憎水基和较大极性基的分子或离子容易 形成球状胶束； 2、具有单链憎水基和较小极性基的分子或离子容易 形成棒状胶束。对于离子型活性剂，加入反离子将 促使棒状胶束形成； 3、具有较小极性基的分子或离子易形成层状胶束。 3、胶束的大小 胶束的大小可用两个物理量来描述，一是胶束相对分子质量Mn，另一个是胶束的平均聚集数n，即平均每个胶束聚集的表面活性剂的分子数。 n = Mn/M0 一般常用光散射法测定胶束聚集数（测定分子量，除以单体分子量即为聚集数） 散射的必要条件：λ光d粒子。胶体粒子的大小处于（10-7-10-9），可见光λ＞＞10-9m，因此，胶体粒子可产生光