《表面活性剂的作用》PPT课件

表面活性剂的加溶作用当溶液中表面活性剂的浓度达到或超过CMC时，原来不溶于水或微溶于水的物质（大多数为有机物）的溶解度显著增加的现象 加溶作用加溶作用是表面活性剂能显著降低水的表面张力这一特性之外的又一重要特性，对表面活性剂除去油污、制备药物、化妆品、决定各种配方、作为催化剂等都有重要作用。加溶作用的方式（机理）：2.有机物以其分子形式与胶束内的表面活性剂分子一起穿插排列而溶解。3.有机物以吸附于胶束表面的形式而溶解。4.有机物被包含于非离子表面活性剂胶束的聚氧乙烯极性外壳而溶解。表面活性剂加溶作用的应用 洗涤工业：加溶作用在起作用；石油工业：二次采油和三次采油；皮革行业：毛皮的漂洗、生皮的脱脂、染色时的匀染、制革涂饰所用的丙烯酸树脂乳液生产等。表面活性剂的润湿作用 定义：定义：润湿作用是一种流体从基质表面把另一种流体取代掉的过程。通常润湿是指在固体上的气体被水或水溶液所取代。接触角：接触角：固、液、气三相交界处，从固液界面经过液体内部到气液界面的夹角。用以表征铺展润湿程度。润湿方程：润湿方程：平衡状态时，各界面张力的关系如下 SG LG=GL.cos 900，称之为不润湿；900，称之为润湿；00，称之为铺展。表面活性剂润湿作用的几个相关概念表面活性剂润湿作用的几个相关概念 润湿过程：铺展润湿、粘附润湿和浸入润湿。铺展润湿：一种液体与基质（常为固体）接触并在其上进行铺展时，将从基质表面取代另一种流体（如空气）粘附润湿：液体与基质接触并粘附在基质上的润湿 浸入润湿：基质与液体接触润湿时完全被液体浸没表面活性剂润湿作用在制革上的应用 浸水、浸灰、脱毛、鞣制以及染色、填充和涂饰等过程液体对皮革的润湿与渗透表面活性剂的乳化作用表面活性剂的乳化作用 几个基本概念 1.乳化作用（乳化）：一种液体以小液珠（或液滴）分散于另一种不混溶的液体中形成的类似于牛奶的多相体系乳（状）液的过程。2.分散相：以液珠形式存在的相（或内相、不连续相）。分散介质：连续成一片的另一相（或外相、连续相）。3.乳化剂：为降低体系界面能、使乳液稳定加入的表面活性剂表面活性剂乳液 乳液类型及其辨别 水包油型乳液，以O/W表示；油包水型乳液，以W/O表示；乳液类型的辨别：常用电导法：O/W W/O 需要指出的是：O/W型乳液；2.乳液是热力学不稳定体系（形成乳液时，两液体的界面增大）影响乳液类型的因素影响乳液类型的因素1.相体积：分散相液滴是大小均匀的球，最密堆积时液滴体积占总体积的74.02%（分散介质25.98%）。V内74.02%，乳液就会发生破坏或变型。V水=2674%时，O/W和W/O型乳液均可形成；V水74%，则只能形成O/W型。但：已制出分散相体积大于95%的乳液。2.钠、钾等一价金属的肪酸盐易形成O/W 型乳液；钙、镁等二价金属皂易形成W/O型乳液。3.亲水性强的器壁（如玻璃）易得到O/W 型乳液；疏水性强者（如塑料）易形成W/O型乳液。乳化剂的亲水性 易溶于水的乳化剂易形成O/W乳液；易溶于油的乳化剂易形成W/O乳液。HLB值越大，S.的亲水性越强。HLB36，形成W/O型乳液；HLB818，形成O/W型乳液。影响乳液稳定性的因素 界面张力：界面张力：界面张力的降低及界面膜的形成与强度是乳液稳定性的主要影响因素。油油-水界面膜：水界面膜：界面膜中S.排列越紧密，界面膜的强度越强，乳液的稳定性越好。脂肪醇、脂肪酸及脂肪胺等极性有机物可增加界面膜的紧密度强度。粘度：粘度：分散介质的粘度越大，则分散相液珠运动的速度越慢，有利于乳液的稳定。界面电荷：界面电荷：若表面活性剂是离子型的，则在界面上的吸附成为油珠所带电荷的主要来源（主要是对O/W乳液而言）它们使液滴接近时相互排斥，阻止了液滴的聚结，乳液稳定。添加物添加物：添加粉末乳化剂（碳酸钙、粘土、碳黑、石英、金属氧化物）能提高稳定性 其它其它：温度、机械作用、电解质（对离子型乳化剂的乳液影响大）、体系pH值等表面活性剂的乳化作用应用 应用领域：应用领域：化妆品、食品、皮革、纺织品、金属的切削加工、金属的表面处理、油漆、农药、医药等 制革中的应用：制革中的应用：轻革的乳液加油、生皮的乳化脱脂，各种各样的乳液型涂饰剂的制备等表面活性剂的发泡与消泡作用表面活性剂的发泡与消泡作用 几个基本概念几个基本概念：气体和液体构成的两相系统，是气体分散在一个连续液相中的现象。当将空气通入含有表面活性剂（如洗衣粉）的溶液时，表面气泡具有双重壁膜双重壁膜。2.发泡作用：发泡作用：能使气泡稳定存在的作用。用以发泡的表面活性剂叫发泡剂或起泡剂。3.发泡现象：发泡现象：泡沫玻璃、泡沫混凝土、泡沫灭火、馒头发泡等。脱脂过程中，泡沫的形成有利于去垢、脱脂；还有泡沫匀染。消泡作用在制革中的应用：消泡作用在制革中的应用：转鼓内浸水、染色，涂饰剂的喷涂及铬液、栲胶溶液的配制，通常需在必要时加入消泡剂具有消泡作用的物质：具有消泡作用的物质：植物油、矿物油、硅油、液态高级醇、长链脂肪酸钙盐、一些非离子表面活性剂如环氧丙烷缩合物、硬脂酸环氧乙烷缩合物等。表面活性剂的洗涤与去污作用表面活性剂的洗涤与去污作用洗涤和去污：洗涤和去污：从一种物质（基质）表面把另外的物质（一种或数种）除掉，使之成为清洁的物质。洗涤和去污作用洗涤和去污作用：表面活性剂多种作用的综合效果：降低水的表面张力、润湿、渗透、乳化、分散、增溶、发泡等。去污作用与S.的全部性能有关，去污能力好的表面活性剂，其各种性能的协同配合效果好。表面活性剂的洗涤与去污作用表面活性剂的洗涤与去污作用在制革中的应用举例在制革中的应用举例生皮脱脂过程：生皮脱脂过程：带有油脂、污垢的生皮在表面活性剂溶液中，使皮-水间的表面张力显著降低，从而使生皮能较好地被水润湿和渗透。水溶液进入皮纤维之间后，降低了油污与皮纤维之间的粘附力，借助机械作用，使油污脱离生皮进入水中，进而被S.乳化、分散。已经乳化分散的油污不再附着在皮纤维上，一部分油污进入S.的胶束中，从而发生增溶作用而除去；还有一部分油污，被泡沫粘附，随同泡沫漂浮到溶液表面而除去。表面活性剂的匀染与固色作用 匀染作用 皮革染色时，加入扩散剂N或平平加后，可使染料缓慢地与皮革接触（即缓染），或可使已上染的染料由深色部位向浅色部位移动（即移染）匀染；固色作用 与染料带相反电荷的表面活性剂与染料生成不溶性沉淀（共沉淀），将染料固定在被染物上 固色表面活性剂的其它作用表面活性剂的其它作用分散作用分散作用m至数十微米）分散悬浮于水中的作用。应用：应用：生产揩光浆、颜料膏等皮革涂饰材料杀菌作用杀菌作用 阳离子型表面活性剂具有杀菌作用。杀菌机理：杀菌机理：分子中的亲油基能紧密地吸附于细菌表面，改变细胞壁的通透性、改变细菌细胞的渗透压，进而破坏细菌与周围环境的相对平衡 细菌死亡。防腐蚀作用防腐蚀作用 添加少量S.来阻止或减缓金属腐蚀速度以达到保护金属的作用对纤维的平滑柔软作用对纤维的平滑柔软作用 纤维与纤维之间存在着一层由S.亲油基组成的润滑剂，使纤维的静摩擦系数降低、平滑柔软性增加的作用。抗静电作用抗静电作用 S.分子吸附在纤维界面，疏水基朝向纤维，强的亲水基朝向空气，使纤维的离子导电性能和吸湿导电性能增加，纤维表面的电阻降低，使纤维表面的静电产生与放电平衡，防止了纤维表面的静电积累 抗静电作用