表面活性剂的功能及其作用课件.pptxVIP

表面活性剂的功能及其作用;第一节表面活性剂在溶液中的状态;第一节表面活性剂在溶液中的状态;（2）表面活性剂的浊点非离子表面活性剂在水中的溶解度随温度上升而降低，升至某一温度，溶液出现浑浊，经放置或离心可得到富胶团和贫胶团两个液相，这个温度称为该表面活性剂的浊点(Tp)。这个现象是可逆的，溶液冷却后，即可恢复成清亮的均相。表1-2列出了几个典型非离子表面活性剂的浊点。

出现浊点的原因是：非离子表面活性剂通过它的极性基与水形成氢键，温度升高不利于氢键的形成。温度升高到一定程度，非离子表面活性剂与水的结合减弱，水溶性降低，溶液出现浑浊。

表面活性剂的这些性质都与表面活性剂能在水中形成胶团有关。;二、表面活性剂胶团与临界胶团浓度

表面活性剂是由疏水的非极性基团

和亲水的极性基团组成的分子，它在水

溶液中会富集于表面并形成定向排列的

表面层，因而使表面张力降低。

表面活性剂水溶液，其表面张力随图1-2表面活性剂水溶液

浓度的变化如图1-2。浓度和表面张力的关系

在浓度很低时，溶液表面张力急剧下降，很快达到最低点，此后溶液表面张力随浓度变化很小。达到最低点的浓度一般在1%以下。为了说明这一点，可参看示意图1-3。

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图1-3表面活性剂浓度变化和表面活性剂活动情况的关系

图1-3为按a、b、c、d顺序，逐渐增加表面活性剂的浓度，水溶液中表面活性剂的活动情况。当溶液中表面活性剂浓度极低时即极稀溶液时，如图1-3a，空气和水几乎是直接接触，水的表面张力下降不多，接近纯水状态。如果稍微增加表面活性剂的浓度，它就会很快聚集到水面，使水和空气的接触减少，表面张力急剧下降。同时水中的表面活性剂分子也三三两两地聚集到一起，疏水基互相靠在一起，开始形成如图1-3b所示的小胶团。表面活性剂浓度进一步增大，当表面活性剂的溶液达到饱和吸附时，形成亲水基朝向水疏水基朝向空气，紧密排列的单分子膜，如图1-3c所示。此时溶液的表面张力降至最低值，溶液中的;;关于胶团的??成，可作如下解释：表面活性剂分子具有不对称的两亲结构，其长链疏水基与水有互相排斥的作用，因此有从水中“排出”或“逃离”的趋势。表面活性剂浓度在cmc以下时，它以单个分子或离子状态吸附于溶液表面，形成表面吸附，它在体相中的浓度小于它在表面的浓度，使界面自由能减少，体系得到稳定。当溶液浓度达到cmc时，表面活性剂在表面上的吸附达到最大值，溶液浓度大于cmc时，表面活性剂在体相中的浓度显著增加，由于疏水基与水互相排斥，内部的表面活性剂为了减少界面自由能，只能形成疏水基向内，亲水基向外的缔合物，即胶团，从而使表面活性剂稳定地溶于水中。而胶团形成的动力，则是水分子与疏水基形成疏水水合作用，这是一个自发的过程。;

胶团溶液是热力学稳定体系，处于胶团中的溶质与溶液中的单体形成动态平衡。胶团内核为疏水区，具有溶解油的能力。

表面活性剂溶液的很多物理化学性质如表面张力、电导率、渗透压等，与溶液中溶质的质点大小有密切关系，表面活性剂水溶液的浓度达到临界胶团浓度时，表面活性剂会随其浓度的增加大量形成胶团，导致质点大小和数量的突变，从而使溶液的一些性质发生突变，形成共同的突变浓度区域。性质随浓度而变化的曲线如图1-1所示。;临界胶团浓度是表面活性剂的重要特性参数，它可以作为表面活性剂性能的一种量度。cmc越小，此种表面活性剂形成胶团所需浓度越低，为改变体系表面（界面）性质，起到润湿、乳化、起泡、加溶等作用所需的浓度也越低。也就是说，临界胶团浓度越低，表面活性剂的应用效率越高。此外，临界胶团浓度还是表面活性剂溶液性质发生显著变化的一个“分水岭”。所以，临界胶团浓度是表征表面活性剂性质不可缺少的数据。通常将临界胶团浓度时溶液的表面张力作为表征表面活性剂活性的特征参数。表1-3列出一些表面活性剂的临界胶团浓度。;

四、临界胶团浓度的测定

表面活性剂水溶液的许多物理化学性质随浓度变化，在cmc附近狭小的浓度范围内有一个突变点，原则上可以利用这些物理化学性质的突变，测定表面活性剂的cmc值。然而不同性质随浓度变化的机理有所不同，随浓度变化的改变率也不同，因此利用不同性质和方法测出的cmc有一定的差异，各种方法有不同的实用性，常用的有以下几种。

;1.表面张力法

表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液浓度增加而急剧下降，到达一定浓度（即cmc）后则