表面活性劑的基本功能 表面活性劑最基本的功能有兩個(gè),,第一是在表(界)面上吸附,形成吸附膜(一般是單分子膜),;第二是在溶液內(nèi)部自聚,,形成多種類型的分子有序組合體。 表面活性劑的基本功能可歸納如下圖所示: 表面活性劑的基本功能圖 增溶功能 因膠束化作用而形成的膠束(在非水溶劑中形成反膠束)或其他有序組合體使得表面活性劑溶液有獨(dú)特的物理化學(xué)作用,,其中增溶作用有重要地位,。 增溶作用主要是發(fā)生在膠束中的現(xiàn)象,因此,,只有在表面活性劑臨界膠束濃度cmc以上時(shí),,增溶作用才明顯進(jìn)行。近年來(lái)有些研究證明,,在低于cmc時(shí),,幾個(gè)表面活性劑分子或離子的小聚集體(稱為預(yù)膠束或亞膠束,premicelle)也有一定的增溶能力,,在水溶液中,,表面活性劑膠束從表面至內(nèi)核,極性由大到小,,這種不同極性大小的微環(huán)境為各類被增溶有機(jī)物提供了合適的溶解環(huán)境,。 在增溶過(guò)程中,被增溶物從不溶解狀態(tài)到金屬膠束中化學(xué)勢(shì)下降,,該過(guò)程的自由能降低,。因此,增溶是自發(fā)過(guò)程,,形成的體系是熱力學(xué)穩(wěn)定體系,,除非膠束破壞(如沖稀溶液使表面活性劑濃度低于cmc值),被增溶于膠束中的物質(zhì)不會(huì)自發(fā)析出,。 表面活性劑增溶作用 吐溫80對(duì)硝基苯的增溶作用 乳化作用 乳化作用(emulsification)是在一定條件下使互不混溶的兩種液體形成有一種穩(wěn)定的液/液分散體系的作用,。在此分散體系中被分散的液體(分散相)以小珠形式分散于連續(xù)的另一種液體(分散介質(zhì))中,此體系稱為乳狀(濁)液(emulsion),。形成乳狀液的兩種液體:一種通常為水或水溶液,,通稱為“水”;另一種通稱為“油”,。乳化作用除可形成乳狀液外,,也涉及洗滌作用中將油污以乳化形勢(shì)出去的過(guò)程。分散相為油,,分散介質(zhì)為水的乳狀液稱為水包油型乳狀液,,常以O(shè)/W表示,;反之,則稱為油包水型乳狀液,,以W/O表示,。 乳化劑sp-60示意圖 乳化作用示意圖 潤(rùn)濕作用 Qsterhuf和Bartell最早將潤(rùn)濕現(xiàn)象分為三種類型:粘濕、鋪展和浸濕,。粘濕是與固體接觸的其他被液體取代,,此過(guò)程中消失的固/氣界面的大小與其后形成的固/液界面的大小是相等的。鋪展是當(dāng)液體與固體表面接觸后,,液體自動(dòng)在固體表面展開后排擠掉原有的另一種流體(通常為空氣),,鋪展過(guò)程中固/氣界面消失的面積與增加的固/液界面面積相等,同時(shí)形成了等量的氣/液界面,。浸濕是固體完全浸入液體中,,原有的固/氣界面完全為固/液界面取代。 液體滴在固體界面上,,在平衡液滴的固、液,、氣三相交界處自固/液面經(jīng)液體內(nèi)部到氣/液界面的夾角稱為接觸角(contact angle),,通常以θ表示。如下圖所示,,θ值越小,,其固體表面的親水性越強(qiáng),θ值越大,,固體表面的疏水性越強(qiáng),。 由表面力的力學(xué)平衡導(dǎo)致形成接觸角的示意圖 接觸角實(shí)例 更新時(shí)間:每周一(法定工作日) 《表面活性劑基礎(chǔ)知識(shí)(五)》即將上線,敬請(qǐng)期待,! (成都科宏達(dá)化學(xué)有限責(zé)任公司及科宏達(dá)表面活性劑研究中心)
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