表面活性剂应用导论-第3章表面活性剂的功能与应用详解.ppt

*;第3章 表面活性剂的功能与应用;3.1.1 增溶作用的定义和特点;增溶作用的基础是胶束的形成，表面活性剂浓度越大，形成的胶束越多，难溶物或不溶物溶解的越多，增容量越大。 增溶作用可使被增溶物的化学势降低，使体系更加稳定，是自发进行的过程。增溶后没有相界面存在，属于热力学稳定体系，与乳化作用不同。 与普通的溶解过程不同，增溶后溶液的沸点、凝固点、渗透压等没有明显变化，说明溶质并非以分子或离子形式存在，而是以团簇分散在表面活性剂的溶液中。 由于表面活性剂的用量很少，没有改变溶剂的性质，因此增溶作用与使用混合溶剂提高溶解度不同。;3.1.2 增溶作用的方式;3.1.2 增溶作用的方式;3.1.2 增溶作用的方式;3.1.2 增溶作用的方式;3.1.2 增溶作用的方式;3.1.2 增溶作用的方式;3.1.3 增溶作用的主要影响因素;3.1.3 增溶作用的主要影响因素; (3)亲油基部分带有分支结构的表面活性剂增溶作用较直链的小。这是因为直链型表面活性剂临界胶束浓度比支链型低，胶束易于形成，胶束聚集数较大。 (4)带有不饱和结构的表面活性剂，或在活性剂分子上引入第二极性基团时，对烃类的增溶作用减小，而对长链极性物增溶作用增加。;2.被增溶物的化学结构 脂肪烃与烷基芳烃被增溶的程度随其链长的增加而减少，带支链的饱和化合物与相应的直链异构体增溶量大致相同；烷烃的氢原子被羟基、氨基等极性基团取代后，其被表面活性剂增溶的程度明显增加。;3.温度的影响 温度对增溶作用的影响随表面活性剂类型和被增溶物结构的不同而不同。 多数情况下，温度升高，增溶作用加大。 (1)对于离子型表面活性剂，升高温度一般会引起分子热运动的加剧，使胶束中能发生增溶作用的空间加大，对极性和非极性化合物的增溶程度增加； (2)对于含聚氧乙烯基的非离子表面活性剂，温度升高，聚氧乙烯与水分子之间的氢键遭到破坏，水化作用减小，胶束容易生成，聚集数增加。特别是温度升至接近表面活性剂的浊点时，胶束聚集数急剧增加，对非极性碳氢化合物以及氯代烷烃等的增溶作用有很大的提高。;4.添加无机电解质的影响 在离子型表面活性剂中添加少量无机电解质，可增加烃类化合物的增溶程度，但却使极性有机物的增溶程度减少。 如：氯化钠浓度对十六烷基氯化吡啶增溶油溶性染料偶氮苯的影响。 ;5.有机添加剂的影响 向表面活性剂溶液中添加烃类等非极性化合物，会使其增溶于表面活性剂胶束内部，使胶束胀大，有利于极性有机物插入胶束的“栅栏”中，即提高了极性有机化合物的增溶程度； 反之，添加极性有机化合物后，增溶于胶束的“栅栏”中，使非极性碳氢化合物增溶的空间变大，增溶量增加。 增溶了一种极性有机物后，会使表面活性剂对另一种极性有机物的增溶程度降低。;3.1.4 增溶作用的应用;第3章 表面活性剂的功能与应用;3.2 乳化与破乳作用;3.2 乳化与破乳作用;3.2乳化和破乳作用;3.2乳化和破乳作用;1.乳状液的类型和鉴别 乳状液的类型通常有以下三种： (1)水包油型（O/W） 内相为油，外相为水，如人乳、牛奶等。 (2)油包水型（W/O） 内相为水，外相为油，如原油、油性化妆品等。 (3)套圈形 由水相和油相一层一层交替分散形成的乳状液，如：油包水再包油(O/W/O)、水包油再包水(W/O/W)。 这种类型的乳状液较少见，一般存在于原油中，套圈型乳状液的存在给原油的破乳带来了很大的困难。 ;乳状液的类型;乳状液类型的鉴别 主要有稀释法、染料法、电导法和滤纸润湿法四种。 (1)稀释法 利用乳状液能够与其外相液体混溶的特点，以水或油性液体稀释乳状液便可以确定其类型。例如，牛奶能够被水稀释，但不能与植物油混溶，可见牛奶是O/W型乳液。 (2) 染料法 把少量水溶性染料加入乳状液中，若整体被染上颜色，表明乳状液是O/W型。若只有分散的液滴带色，表明乳状液是W/O型。 如果使用油溶性染料，则情况相反。;乳状液类型的鉴别 (3)电导法 O/W型乳液的导电性好，W/O型乳液的导电性差，测定分散体系的导电性即可判断乳状液类型。 (4)滤纸润湿法 将一滴乳状液滴于滤纸上，若液体迅速铺展，在中心留下油滴，则表明该乳状液为 O/W型；若不能铺展，则该乳状液为 W/O型。 对于易在滤纸上铺展油性组分不适用。如：苯、甲苯、环己烷等。;3.2.2 表面活性剂的乳化作用;如图所示，随助表面活性剂增加，CMC减小，且γ降低，甚至可瞬间为负值(由虚线表示)。 那么体系的界面会自动扩展，结果是液珠的细化，自发地形成了微乳液。由于界面的