超低界面张力.pptVIP

4.影响膜的性质和状态的因素以上介绍了从气态膜到固态膜等几种状态的膜。一种成膜物质在一定条件下可能形成其中的一种或几种状态的膜，其膜的状态和性质除与体系的化学组成和物理条件有关外，还与成膜分子的结构、大小及底液成分和温度有关。1）分子大小的影响一般而言，同系物的分子量越大，所形成的不溶膜越凝聚。如室温下，碳数为13~16的直链饱和脂肪酸可以形成扩张膜也存在一定的饱和蒸汽压，而碳原子数为18的硬脂酸则只能形成凝聚膜，其膜的饱和蒸汽压很低。可第62页，共122页，星期日，2025年，2月5日影响膜的性质和状态的因素见，同系物的膜饱和蒸汽压随碳原子数的增加而降低。这是因为分子量增加，范德华力增大，导致分子间相互作用力增大，蒸汽压降低。2)、分子结构的影响成膜分子的碳氢链上若带有极性基或不饱和键，则由于极性基间的斥力作用，所形成的膜较为扩张，当分子带有二个或2个以上的极性基时，极性基所处位置会影响膜的结构。当2个极性基相距较近时，所形成膜变得较凝聚，反之，则较为扩张，这是因为两个亲水基都与水有强结合能力，它们必然要处于水面上，当两亲水基相距越近，则占据水面的面积越少。膜分子平均面积越小，反之则大得多，膜更扩张。第63页，共122页，星期日，2025年，2月5日影响膜的性质和状态的因素此外，直链的排斥作用也使膜更为扩张，如直链的反一二十二烯酸形成凝聚膜，而弯曲的顺二十二烯酸形成扩张膜。3）、底液成分影响当水中含有第二种成分时，对不溶膜的性质会产生明显的影响，当底液中含有无机电解质时。若成膜物质为离子型的，则由于反离子的存在，使离子间斥力减小，因此，膜更为凝聚。一些亲水性较强的成膜物如十八烷基磺酸钠，在纯水底液中形成的膜不稳定，而在盐溶液中可以形成较为凝聚的膜，对非离子型成膜物，底液中含有无机盐，可能使膜更加扩张，这是因为无机离子在膜上吸附，或与极性基结合，使膜带电，从而使膜分子间产生电性排斥作用。第64页，共122页，星期日，2025年，2月5日5.混合不溶膜4）、温度影响温度升高，膜变得更为扩张，这说明膜的压缩系数随温度升高而增大，这是因为温度较高时，膜的饱和蒸气压增大，膜变得更为扩张，这也说明二维空间的临界温度较低。混合不溶膜由两种或两种以上的成膜物质组成的不溶膜，称为混合不溶膜，研究混合不溶膜有其重要意义。首先，生物膜都是混合膜，要研究生物膜体系，必须采用混合膜模型，其次，混合膜是LB膜（层积膜）的基础，只有形成了相当凝聚的不溶膜的物质才有可能应用LB技术一层一层地组装起来。第65页，共122页，星期日，2025年，2月5日混合不溶膜1）、膜制备（1）制备铺展溶液，配制一定的成膜物的混合液，使其在底液上铺展成一单分子层而制得。（2）由一种成分从体相渗透到另一种成分的不溶膜中而得到。2）、膜类型（1）理想混合膜表面压与分子平均占有面积之间的关系服从理想的加和律，即混合膜中分子平均占有面积等于相同表面压时，单一组分的溶膜中各组分分子平均面积与其摩尔分数乘积加和。a=∑xa（i）对照V=∑xv阿玛格分体积定律理想混合膜的模型说明混合不溶膜中不同分子间的相互作用第66页，共122页，星期日，2025年，2月5日混合不溶膜和同种分子间的相互作用相同，表现理想混合膜性质的成膜物质有同系物混合物和多数同电性混合物。（2）非理想混合膜（协同型）此混合膜分子平均占有面积小于各组分面积的平均值，即非理想膜比理想膜更为凝聚，许多具有不同电性的成膜分子能形成这种混合膜，从其特点可见，混合膜中两种成分之间的相互作用（吸引力）大于同种分子间的相互作用。第67页，共122页，星期日，2025年，2月5日混合不溶膜非理想混合膜的形成机制主要有：①由离子型和非离子型成膜分子组成的混合体系，这时，由于非离子型成膜分子的掺入，使离子型成膜分子间的电性排斥作用减弱而导致分子间相互作用增强并使膜更为凝聚。②当两种成膜分子间可以形成氢链时，分子间作用力增强，混合膜更为凝聚。③当两种成膜分子带有相反电荷时，由于强烈的电性吸引作用使得混合膜更为凝聚，膜强度显著增强，这表现在π-a曲线上为相同π时，混合膜的a值明显降低，同时，破裂压显著增加。第68页，共122页，星期日，2025年，2月5日6.表面电势和表面粘度1、表面电势（1）定义。界面电势是指在两相交界处由于离子或电子的迁移率的不同而引起的电势差，如金属/溶液间就存在界面电势，两种浓度