表面活性剂作用

1、写出表面活性剂的定义及分类。答：定义：加入很少量时会显著降低溶液的表面张力，改变体系的表面状态，从而产生润湿、 乳化、起泡、增溶等一系列作用，这些物质称为表面活性剂分类：（1）按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分为非离子型表面活性 剂、阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和两性离子型表面活性剂（2）按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活性剂；（3）特殊类表面活性剂：碳氟，含硅，高分子，生物，冠醚。2、辨析题：具有表面活性的物质均可称为表面活性剂。答：上述表达不正确。表面活性剂是指那些加少量就能降低溶液表面张力改变体系界面状态的物质。而表面活 性是指以另种物质（A）能降低另一种物质（B）的表面张力即说A对B具有表面活性。可 以看到，具有表面活性但不是以很低的浓度就能显著降低溶剂的表面张力的物质不是表面活 性剂。1、胶束的定义和结构答：定义：胶束指在表面活性剂的正吸附达到饱和后继续加入表面活性剂，其分子则转入溶 液中，因亲油基团的存在，水分子与表面活性剂分子相互间的排斥力远大于吸引力，导致表 面活性剂分子自身依赖范德华力相互聚集，形成亲油基向内，亲水基向外，在水中稳定分散， 大小在胶体的粒子。结构：水介质中，胶束的基本结构分为两部分：内核和外层，在水溶液中，胶束的内核 由彼此结合的疏水基构成，形成胶束水溶液中的非极性微区。胶束的外层为水化的表面活性 剂极性基团构成，位于内核与本体溶液之间。2、cmc的定义、测定方法及影响因素答：定义：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定向排列成紧密单分 子层，多余的分子在体相内部以憎水基互相靠拢，聚集形成胶束。表面活性剂溶液中，开始 形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。测定方法：测定方法有表面张力法，电导法，染料法和光散射法等等。影响因素：内因有表面活性剂的分子结构，碳氢链长度，碳氢链分支，极性基团位置， 以及碳氢链中其他取代基的影响和疏水链的性质的影响。而外因包括如温度，外加无机盐和 有机添加剂等。3、胶束的作用答：包括乳化作用，泡沫作用，分散作用，增溶作用，及催化作用。1、论述表面活性剂结构与性质的关系答：表面活性剂都具有HLB值。HLB值代表亲水基和亲油基的平衡值，用来衡量亲水与 亲油能力的强弱，实际上主要表征了表面活性剂的亲水性。HLB值越高，亲水性越强。而HLB值的目的是建立结构与应用之间的对应关系。根据HLB值选择合适的表活剂。HLB值在26之间，作油包水型的乳化剂，810之间作润湿剂，1218之间作为水包油 型乳化剂。2、Krafft点和浊点？答：Krafft点：离子型和部分非离子型表面活性剂的溶解度随温度的增加到某一温度时，溶 解度急剧升高，该温度称为Krafft点。溶液由浑浊变澄清。浊点：非离子型表面活性剂主要是聚氧乙烯型。升温会破坏其同水的结氢键合，使溶解 度下降，甚至析出。加热时可以观察到溶液由澄清变混浊。发生混浊的最低温度称为浊点。1简述增溶作用的方式答：(1)非极性分子在胶束内核的增溶UV，HNMR； XRD(2) 极性分子增溶于表活剂分子间一一可被拉入内核(3) 吸附于胶束表面一一光谱表明处于极性环境中。(4) 聚氧乙烯链间的增溶一一聚氧乙烯对易极化芳香物 其增量的规律：4213。2论述增溶作用的影响因素答：包括：表面活性剂的化学结构，被增溶物的化学结构，温度影响，添加无机电解质的影 响和有机添加剂的影响。3乳状液的类型及鉴别方法答：乳状液分为以下几类：(1) 水包油型：以O/W表示，内相为油，外相为水，如牛奶等。(2) 油包水型：以W/O表示，内相为水，夕卜相为油，如原油等。(3) 多重乳状液：以W/O/W或O/W/O表示。鉴别方法有HLB理论PIT理论法4乳状液稳定性的因素答：乳状液的稳定性因素有界面张力，界面膜的性质和界面电荷与分散的粘度。5润湿过程分为哪三类答；润湿过程有接触湿润（沾湿），浸入湿润（浸湿）和铺展湿润（铺展）。6影响泡沫稳定性的因素答：影响泡沫稳定性的因素有表面张力，表面张力的自修复作用和界面膜的性质与气体的透 过性以及表面电荷。7简述泡沫的消除机理答：常用的消泡剂都是易于在溶液表面铺展的有机液体。他在溶液表面铺展的时候，会带走 邻近表面层的溶液，使液膜局部变薄，直至破裂，达到消泡作用。一般情况下，消泡剂在液 体表面铺展越快，液膜变得越薄，消泡作用也越强。一般能在表面上铺展，起消泡作用的液 体，起表面张力较低，易吸附在溶液表面，使其表面局部张力降低，铺展自此局部开始，同 时带走表面液体。使液膜变薄。，泡沫破坏。1影响表面活性剂洗涤作用的因素答：影响表面活性剂洗涤作用的因素包括表面张力，吸附作用，表面活性剂疏水链长，以及 加溶作用，和乳化与起泡作用，粘附强度。2阐述表面活性剂的分散与絮凝的定义与过程答：分散作用：把一种或几种物质分散在另一种物质中就构成分散体系的作用。其中，被分 散的物质称为分散相（dispersed phase），另一种物质称为分散介质（dispersing medium）。分散的定义：将固体以小颗粒的形式分布于分散介质中，形成具有相对稳定体系的过程 固体微粒在液体介质中的分散过程分为三个阶段：固体粒子的润湿；粒子团的分散和碎裂； 分散体的稳定。絮凝作用：分散相粒子以任意方式或受任何因素的的作用而结合在一起，形成有结构或 无定形结构的集团的过程。絮凝形成的聚集体较为疏松，易于再分散。固体微粒在分散体系中的絮凝过程分为二个阶段：被分散粒子的去稳定作用；加入有机 高分子絮凝剂；去稳定粒子的相互聚集。1a-烯烃磺酸盐、烷基磺酸盐、琥珀酸酯磺酸盐、高级脂肪酰胺磺酸盐以及其它阴离子活性剂的分子结构。答:RS03Na,ORRCONH-（CH2）nSO3Na。R0S03M （其中M可以是Na、K或三乙醇胺等，烃基R中的碳原子数一般为8-18）RCOOMR0-0M0MR -0 OM0II-P - OM爲ROCCHCHOX,5加0OM2、a-烯烃磺酸盐、烷基磺酸盐的结构与性能的关系。答：a-烯烃磺酸盐结构与性能的关系：疏水性碳链越长，溶解度越低；碳链越长，表面张 力越低；16碳有最强的去污力；含14-16碳有较好的起泡力；生物降解性较高；比直链烷 基苯磺酸盐低，刺激性较小。烷基磺酸盐的结构与性能的关系：原子数增加，CMC值下降；疏水烷基链增长而下降；碳 原子数增加，脱脂力增强；疏水烷基链增长而下降；具有优良的生物降解性能20C、两天 后，生物降解率可达99.7%，并不产生有毒代谢物，并对皮肤刺激性小1、简述阴离子表面活性剂的特性答：1）溶解度随温度的变化存在明显的转折点克拉夫点，生成胶束2）一般情况下与阳离子表面活性剂配伍性差，容易生成沉淀或使溶液变得浑浊。3）抗硬水性能差。4）在疏水链和阴离子基之间引入短的聚氧乙烯链可极大地改善其耐盐性能。5）在疏水链和阴离子基之间引入短的聚氧丙烯链可改善其在有机溶剂中的溶解性，但同时 也降低了其生物降解性。6）羧酸盐在酸中易析出自由羧酸，硫酸盐在酸中可发生自催化作用迅速分解，其他类型阴 离子表面活性剂在一般条件下是稳定的。7）阴离子表面活性剂主要用于洗涤剂、润湿剂、发泡剂和乳化剂。2、烷基苯磺酸钠结构与性能的关系答：（1）对于直链烷基苯磺酸钠，烷基链越短，疏水性越差，在室温下越容易溶解在水中, 溶解度越大。反之，烷基链越长，疏水性越强，越难溶解。（2）随着直链烷基苯磺酸钠烷基碳原子数的增加，疏水性增强，表面张力下降。（3）随着直链烷基苯磺酸钠烷基碳原子数的增加，亲水性减弱，表面活性剂的润湿力呈下 降趋势。（4）随着直链烷基苯磺酸钠烷基碳原子数的增加，表面张力降低，表面活性剂的起泡力增 加，起泡所需能量越小。（5）随着直链烷基中碳原子数增多，表面张力降低，表面活性剂的洗净力逐渐提高。