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第三章 表面活性剂的功能与应用 content §3.1增溶作用 §3.2乳化与破乳作用 §3.3润湿功能 §3.4起泡和消泡作用 §3.5洗涤和去污作用 §3.6分散和絮凝作用 §3.7其他功能 §3.3 润湿功能 §3.3.1 润湿过程 （3）铺展过程 接触角 §3.3.2 表面活性剂的润湿作用 1.改变固体表面性质 水不能够在固体表面润湿时，加入表面活性剂，降低水的表面张力，改变体系润湿性质，使水能够润湿固体表面。 3.3.4 润湿剂 定义：能使液体润湿或加速固体表面润湿的表 面活性剂。 润湿剂：阴离子型和非离子型 阴离子型表面活性剂包括烷基硫酸盐、磺酸盐、脂肪酸或脂肪酸酯硫酸盐、羧酸皂类、磷酸酯等。 非离子型表面活性剂包括聚氧乙烯烷基酚醚，聚氧乙烯脂肪醇醚，聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物等。 3.3.5 表面活性剂在润湿方面的应用 矿物的泡沫浮选 金属的防锈与缓蚀 织物的防水防油处理 在农药中的应用 矿物的泡沫浮选 § 3.4 起泡和消泡作用 §3.4.1 泡沫的形成及其稳定性 §3.4.2 表面活性剂的起泡和稳泡作用 §3.4.3 表面活性剂的消泡作用 §3.4.4 起泡与消泡的应用 §3.4.1 泡沫的形成及其稳定性 一、泡沫的形成 泡沫是气体分散在液体中的分散体系。气体是分散相，液体是分散介质。 气体与液体的密度相差很大，故液体中的气泡总是升至液面，形成以少量液体构成的液膜隔开的气泡聚集物。 影响泡沫稳定性的因素 表面张力 界面膜的性质 表面电荷 表面张力的修复作用 泡内气体的扩散 生成泡沫时，气—液表面积增加，体系能量（表面能）也相应增加。泡沫破坏时，体系能量降低。 从能量的角度考虑，低表面张力有利于泡沫的形成，即生成泡沫所需的能量越少。 决定泡沫稳定性的关键因素在于液膜的强度。液膜的强度决定于液膜的表面黏度和弹性。 表面黏度指液体表面单分子层内的黏度。表面黏度越高，泡沫寿命越长。 界面膜的弹性差，液膜刚性太强，气泡容易在外界扰动下脆裂。因此理想的液膜应具有高黏度和高弹性。 表面粘度 3.表面电荷 若泡沫液膜的表面带有同种电荷，当液膜受到挤压、气流冲击时，液膜的两个表面就会产生静电斥力作用，阻止液膜变薄破裂，提高泡沫稳定性。 表面张力不仅会影响泡沫的形成，而且在泡沫液膜受到冲击变薄时，有使液膜厚度和强度恢复的作用。 修复作用 当液膜受到外力冲击或扰动时，液膜局部变薄，使液膜面积增大，导致此处表面活性剂浓度降低，表面张力增加。由于B处的表面活性剂浓度高于A处的浓度，发生迁移，使A处的浓度恢复，同时带动邻近的液体一起迁移，使A处的液膜厚度恢复。 泡沫中的气泡大小不均匀，小泡中的压力高，这样，小泡中的气体通过液膜扩散到邻近的大泡中，使小泡变小直至消失，大泡变大最终破裂。 方法：加入适宜的表面活性剂，增强液膜的强度和弹性，阻止扩散。 §3.4.2 表面活性剂的起泡和稳泡作用 纯净的水不产生泡沫，只有加入肥皂等表面活性剂才能形成泡沫。 起泡剂（肥皂、洗衣粉）的表面活性越强，越易起泡。 表面活性剂的泡沫性能包括起泡性能和稳泡性能两个方面。 起泡性能用“起泡力”来表示，即泡沫形成的难易程度和生成泡沫量的多少； “泡沫稳定性”指生成泡沫的持久性或泡沫寿命的长短。 稳泡剂加入，提高液膜的强度和弹性，增加泡沫的稳定性，延长寿命。 常用稳泡剂 1、天然化合物：明胶和皂素 2、高分子化合物 3、合成表面活性剂 §3.4.3 表面活性剂的消泡作用 §3.4.3.1 消泡机理 （1）使液膜局部表面张力降低 （2）破坏界面膜弹性使液膜失去自修复作用 （3）降低液膜表面黏度 （4）疏水性固体颗粒的消泡作用 应用 泡沫灭火 产生大量泡沫，借助其中水分冷却（木材等）；产生泡沫层活凝胶层隔绝氧气（油类液体灭火） 原油开采 气-液分散体系，密度小，质量轻，有粘滞性广泛用于石油开采。 发酵工业 轻工业 思考题 1.简述增溶作用的方式 2.论述增溶作用的影响因素 3.乳状液的类型及鉴别方法 4.乳状液稳定性的因素 5.润湿过程分为哪三类 6.影响泡沫稳定性的因素 7.简述泡沫的消除机理 * * 润湿的定义 滴在固体表面上的液体，取代了原有气——固界面，产生了新的液——固界面的过程。 例如：用含有表面活性剂的水溶液润湿玻璃， 玻璃界面上的空气就被水取代了。 润湿过程可以分为三类，即：沾湿、浸湿和铺展 （1）沾湿过程 气——液界面和气——固界面上的气体被