第6章-表面活性剂.ppt
- 文档编号:124602
- 上传时间:2022-10-03
- 格式:PPT
- 页数:228
- 大小:13.51MB
第6章-表面活性剂.ppt
《第6章-表面活性剂.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第6章-表面活性剂.ppt(228页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第六章表面活性剂第六章表面活性剂第六章表面活性剂第六章表面活性剂冰淇淋冰淇淋是我们最喜爱的食物;有了是我们最喜爱的食物;有了化妆化妆品品我们的生活也变得如此美好。
若没有表面活我们的生活也变得如此美好。
若没有表面活性剂,这两样东西都不会有。
这真是太可悲了性剂,这两样东西都不会有。
这真是太可悲了。
但是,如果真的没有了表面活性剂,也不会有但是,如果真的没有了表面活性剂,也不会有人为没有冰淇淋和洗涤剂而哭泣。
因为没有表人为没有冰淇淋和洗涤剂而哭泣。
因为没有表面活性剂,人也没有了。
面活性剂,人也没有了。
英国著名界面化学家英国著名界面化学家Ckint指甲油指甲油香水香水表面张力与表面活性表面张力与表面活性当任意两相接触时当任意两相接触时,两相之间决非是一个没有两相之间决非是一个没有厚度的纯几何面厚度的纯几何面,而是一个具有相当厚度的过而是一个具有相当厚度的过渡区渡区,这一过渡区通常称之为这一过渡区通常称之为界面界面。
若其中一相为气体,这种界面通常称为若其中一相为气体,这种界面通常称为表面表面。
但由于历史的原因但由于历史的原因,这两个概念常常混用。
这两个概念常常混用。
常见的界面有:
常见的界面有:
气气-液液界面,界面,气气-固固界面,界面,液液-液液界面,界面,液液-固固界面,界面,固固-固固界面。
界面。
气气-液界面液界面气气-固界面固界面液液-液界面液界面液液-固界面固界面固固-固界面固界面气相气相液相液相表面活性剂分子表面活性剂分子疏水基团疏水基团亲水基团亲水基团1消毒杀菌消毒杀菌2腈纶匀染剂腈纶匀染剂3抗静电剂抗静电剂4矿物浮选剂矿物浮选剂5相转移催化剂相转移催化剂66织物柔软剂织物柔软剂77分散剂分散剂食品加工食品加工印染印染金属加工金属加工电镀电镀采矿采矿采油采油甘油三酯的结构示意图甘油三酯的结构示意图磷脂的内盐部分具有亲水性亲水性,脂肪酸长链烃基部分具有疏水性疏水性,因此磷脂是天然的表面活性剂表面活性剂,它在生物体内能使油脂乳化,有助于油脂的运输、消化油脂的运输、消化和吸收和吸收。
表面活性剂表面活性剂一词来自英文一词来自英文Surfactant。
它实际上是短语它实际上是短语Surface(表面)(表面)Active(活性)(活性)Agent(添加剂)的缩合词。
(添加剂)的缩合词。
它还有一个名字叫做它还有一个名字叫做Tenside。
表面活性剂表面活性剂是这样一种物质,它活跃于表面和界面是这样一种物质,它活跃于表面和界面上,具有极高的降低表、界面张力的能力和效率。
上,具有极高的降低表、界面张力的能力和效率。
在一定浓度以上的溶液中形成分子有序组合体,从在一定浓度以上的溶液中形成分子有序组合体,从而具有一系列应用功能。
而具有一系列应用功能。
降低降低降低降低表面张力为正吸附,溶质在表面张力为正吸附,溶质在表面张力为正吸附,溶质在表面张力为正吸附,溶质在溶液表面的浓度大于其在溶液本体中的溶液表面的浓度大于其在溶液本体中的溶液表面的浓度大于其在溶液本体中的溶液表面的浓度大于其在溶液本体中的浓度浓度浓度浓度此溶质为此溶质为此溶质为此溶质为表面活性物质表面活性物质表面活性物质表面活性物质增加增加增加增加表面张力为负吸附,溶质在表面张力为负吸附,溶质在表面张力为负吸附,溶质在表面张力为负吸附,溶质在溶液表面的浓度小于其在溶液本体中的溶液表面的浓度小于其在溶液本体中的溶液表面的浓度小于其在溶液本体中的溶液表面的浓度小于其在溶液本体中的浓度浓度浓度浓度此溶质为此溶质为此溶质为此溶质为表面惰性物质表面惰性物质表面惰性物质表面惰性物质溶入少量就能显著降低表面张力溶入少量就能显著降低表面张力溶入少量就能显著降低表面张力溶入少量就能显著降低表面张力的物质也称的物质也称的物质也称的物质也称表面活性物质表面活性物质表面活性物质表面活性物质或或或或表面活性剂表面活性剂表面活性剂表面活性剂。
表面活性剂分类表面活性剂分类表面活性剂分类表面活性剂分类表面活性剂分子表面活性剂分子非极性烃链(疏水)非极性烃链(疏水)极性基团(亲水)极性基团(亲水)H2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CO硬脂酸硬脂酸阴离子表面活性剂RCOONa羧酸盐R-OSO3Na硫酸酯盐R-SO3Na磺酸盐R-OPO3Na2磷酸酯盐1.离子型2.非离子型阳离子型阴离子型两性型表面活性剂按离子类型按离子类型阳离子表面活性剂R-NH2HCl伯胺盐CH3|R-N-HCl仲胺盐|HCH3|R-N-HCl叔胺盐|CH3CH3|R-N+-CH3Cl-季胺盐|CH3伯胺盐伯胺盐R-NH3季铵盐季铵盐CH3|例如例如C16H33-N+-CH3Br|CH3十六烷基溴化铵十六烷基溴化铵(俗称俗称1631)1631)吡啶盐吡啶盐例如例如C12H25(NC5H5)+两性表面活性剂R-N+HCH2-CH2COO-H氨基酸型CH3|R-N+-CH2COO-H甜菜碱型|CH3
(1)
(1)氨基酸型氨基酸型R-NH2CH2-CH2COO洗涤性能良好,常作为特殊洗涤剂洗涤性能良好,常作为特殊洗涤剂
(2)甜菜碱型甜菜碱型CH3R-N+-CH2COO-CH3去污力强,对纤维有保护作用去污力强,对纤维有保护作用-由于其特殊结构,具有许多优异性能,由于其特殊结构,具有许多优异性能,如良好的去污、起泡和乳化性能,耐硬水性如良好的去污、起泡和乳化性能,耐硬水性好,对酸碱和多种金属离子都比较稳定,具好,对酸碱和多种金属离子都比较稳定,具有抗静电、杀菌、防腐蚀等使用性能,特别有抗静电、杀菌、防腐蚀等使用性能,特别是其是其极低毒性极低毒性和和无刺激性无刺激性以及良好的生物降以及良好的生物降解性能,使其在日用化学品应用中前景广阔。
解性能,使其在日用化学品应用中前景广阔。
同时在纺织、印染、化纤、除锈方面都有相同时在纺织、印染、化纤、除锈方面都有相当用途。
当用途。
R-(C6H4)-O(C2H4O)nH烷基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂R2N-(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基胺R-CONH(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基酰胺R-COOCH2(CHOH)3H多元醇型R-O-(CH2CH2O)nH脂肪醇聚氧乙烯醚
(1)
(1)脂肪醇聚氧乙烯醚脂肪醇聚氧乙烯醚R-O-(CH2CH2O)nH俗称平平加系列,具良好湿润性能俗称平平加系列,具良好湿润性能
(2)烷基酚聚氧乙烯醚烷基酚聚氧乙烯醚R-(C6H4)-O(C2H4O)nH俗称俗称OP系列,化学性质稳定,抗氧化性能强系列,化学性质稳定,抗氧化性能强(4)多元醇型多元醇型主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其聚氧乙烯加成物聚氧乙烯加成物Span类类及及Tween类类表面活性表面活性剂即属此类;具有剂即属此类;具有低毒低毒的特点,广泛用于医药工的特点,广泛用于医药工业、食品工业以及生化实验业、食品工业以及生化实验(3)聚氧乙烯烷基酰胺聚氧乙烯烷基酰胺R-CONH(C2H4O)nH常用作起泡剂、增粘剂常用作起泡剂、增粘剂OOHOHOOHCORSpanOOO(C2H4O)yHOO(C2H4O)zHCORH(OC2H4)xTween非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂稳定性高稳定性高,不不易受强电解质无机盐类存在的影响,也不易受易受强电解质无机盐类存在的影响,也不易受酸碱的影响;酸碱的影响;与其它类型表面活性剂的相容性与其它类型表面活性剂的相容性好好;在水及有机溶剂中皆有在水及有机溶剂中皆有良好的溶解性能良好的溶解性能,具有良好的乳化、润湿、渗透性、以及起泡、具有良好的乳化、润湿、渗透性、以及起泡、洗涤、稳泡、抗静电等作用,且无毒;洗涤、稳泡、抗静电等作用,且无毒;广泛用作纺织业、化妆品、食品、药广泛用作纺织业、化妆品、食品、药物等的乳化剂、消泡剂、增稠剂,以及医疗物等的乳化剂、消泡剂、增稠剂,以及医疗方面的杀菌剂以及洗涤、润湿剂等。
方面的杀菌剂以及洗涤、润湿剂等。
胶束的形成胶束的形成两亲分子溶解在水中达一定浓度时,其非极两亲分子溶解在水中达一定浓度时,其非极性部分会互相吸引,从而使得分子自发形成性部分会互相吸引,从而使得分子自发形成有有序的聚集体序的聚集体,使憎水基向里、亲水基向外,减,使憎水基向里、亲水基向外,减小了憎水基与水分子的接触,使体系能量下降小了憎水基与水分子的接触,使体系能量下降,这种多分子有序聚集体称为胶束。
这种多分子有序聚集体称为胶束。
胶束胶束临界胶束浓度临界胶束浓度CMCCriticalMicellConcentration表面活性剂在水中随着浓度增大,表面上聚集的活性剂分子形成定向排列的紧密单分子层,多余的分子在体相内部也三三两两的以憎水基互相靠拢,聚集在一起形成胶束,这开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。
(a)是极稀溶液,界面上没聚集很多的表)是极稀溶液,界面上没聚集很多的表面活性剂,空气和水直接接触,水的表面张面活性剂,空气和水直接接触,水的表面张力下降不多,力下降不多,接近于纯水的状态接近于纯水的状态。
b)浓度相对升高,很快地聚集到水表面上)浓度相对升高,很快地聚集到水表面上,即,即表面吸附量大为增加表面吸附量大为增加、空气和水的接触、空气和水的接触相对减少,水表面张力下降相对减少,水表面张力下降(cc)表面活性剂浓度逐渐升高,表面活性剂毫无间)表面活性剂浓度逐渐升高,表面活性剂毫无间隙地密集于液面上,形成了隙地密集于液面上,形成了单分子吸附膜单分子吸附膜。
空气与水。
空气与水处于完全隔离状态,处于完全隔离状态,表面吸附达饱和表面吸附达饱和。
在溶液内部,。
在溶液内部,增加表面活性剂增加表面活性剂,先是三三两两以疏水基互相靠拢,先是三三两两以疏水基互相靠拢,形成形成球形胶束的最初形式球形胶束的最初形式。
水表面张力急剧下降。
水表面张力急剧下降。
胶束结构示意图胶束结构示意图临界胶束浓度临界胶束浓度(criticalmicelleconcentration)临界胶束浓度简称临界胶束浓度简称CMC表面活性剂在溶表面活性剂在溶液中液中开始形成胶束的开始形成胶束的最低浓度称为临界胶最低浓度称为临界胶束浓度。
束浓度。
在在CMC附近,表面活性剂溶液的许多性附近,表面活性剂溶液的许多性质都会出现转折,如表面张力、电导率、去质都会出现转折,如表面张力、电导率、去污能力等污能力等.可以利用测可以利用测定表面张力定表面张力,电导率等,电导率等方法达到测方法达到测定临界胶束定临界胶束浓度目的浓度目的;表表面活性剂面活性剂水溶液其水溶液其浓度只有浓度只有稍高于其稍高于其CMC值时值时,才能充,才能充分显示其分显示其作用。
作用。
CMC球形胶束球形胶束棒状胶束棒状胶束层状胶束层状胶束脂质双层与细胞膜脂质双层与细胞膜胶束的作用胶束的作用乳化作用乳化作用泡沫作用泡沫作用分散作用分散作用增溶作用增溶作用催化作用催化作用润湿作用润湿作用乳化作用乳化作用分散作用分散作用起泡与消泡起泡与消泡增溶作用增溶作用洗涤作用洗涤作用肥皂、洗涤剂肥皂、洗涤剂化妆品化妆品食品加工食品加工纺织工业纺织工业金属加工金属加工石油、建筑石油、建筑功能功能应用应用润湿作用润湿作用润湿润湿是固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程是固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程接触角的示意图:
cossgsllgggqg-=Young方程(杨氏方程)方程(杨氏方程):
lsgANMs-ls-gl-g接触角接触角越小,润湿和渗透作用越好;越小,润湿和渗透作用越好;90不润湿不润湿10.110.050.1阴离子阴离子多元醇非离子多元醇非离子阳离阳离子子抗静电作用抗静电作用表面活性剂的抗静电机理:
表面活性剂的抗静电机理:
1摩擦带电部分表面电荷的逸散摩擦带电部分表面电荷的逸散摩擦生电是由于在局部表面存在的物质之摩擦生电是由于在局部表面存在的物质之间发生电子移动;间发生电子移动;电荷的逸散与
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 表面活性剂