表面活性剂知识
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发布时间:2022-05-01 18:06
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时间:2022-06-20 20:38
表面张力和表面吸附现象
1.表面张力
在数值上等于,将液一气界面扩展单位面积所做的功,or扩展单位长度所需的拉力。
表面张力的影响:液体的表面张力越大,纤维越难被渗透。
2.表面吸附现象
二、表面活性剂结构特征及其溶液的性质
1.表面活性剂
以浓低度存在于水中,能显著降低溶液表面张力的物质。
2.结构特征(双亲结构)
不对称的极性分子,由较大的疏水基与较小亲水基组成。
3.分类:按在溶液中所带电荷情况分
离子型
阴离子:R-COO-Na+
阳离子:R-N+H3Cl—
两性型非离子型:聚氧乙烯醚 R-O-(CH2CH2O)nH
4表面活性剂浓度与表面张力的关系
表面活性剂在溶液中的排列情况与浓度有关,只有当浓度达一定值时,才能在溶液表面聚集足够的数量,而形成单分子膜,此时继续增加浓度,无助于表面张力的降低,但有利于表面活性剂相互聚集,形成胶束。
CMC:指使溶液表面张力达最低值所需表面活性剂的最小浓度,也是表面活性剂在溶液中刚刚形成胶束的浓度。
表面活性剂的浓度一般稍大于CMC时,才能充分发挥作用。
三、表面活性剂的主要作用
1.润湿和渗透
2. 乳化
一种液体以极小的微粒均匀地分散在另一种不相溶的液体中的现象。
水分散在油中——油包水(水/油)
油分散在水中——水包油(油/水)
3.分散
一种不溶性固体以极小的微粒均匀的分散在液体中的作用。
4.增溶
属乳化、分散的极限阶段,即非水溶性的油溶于表面活性剂的胶束内,形成类似透明的溶液。
5.去污
四、表面活性剂的化学结构与性能的关系
1.亲疏平衡值与性能之间的关系
H·L·B值:表示表面活性剂的亲水疏水性能
(Hydrophile-Lipophile Balance)
表面活性剂要呈现特有的界面活性,必须使疏水基和亲水基之间有一定的平衡。
石蜡HLB值=0(无亲水基) 聚乙二醇HLB值=20(完全亲水)
对阴离子表面活性剂,可通过乳化标准油来确定HLB值。
HLB值 15~18 13~15 8~8 7~9 3.5~6 1.5~3
用途 增溶剂 洗涤剂 油/水型乳化剂 润湿剂 水/油乳化剂 消泡剂
HLB值可作为选用表面活性剂的参考依据。
3. 疏水基种类与性能
疏水基按应用分四种
(1) 脂肪烃:
(2) 芳烃:
(3) 混合烃:
(4) 带有弱亲水性基
(5) 其他:全氟烃基
疏水性大小:(5)>(1)>(3)>(2)>(4)
3.亲水基的位置与性能
末端:净洗作用强,润湿性差;中间:相反。
4.分子量与性能
HLB值、亲水基、疏水基相同,分子量小,润湿作用好,去污力差;
分子量大,润湿作用差,去污力好。
5.浊点
对非离子表面活性剂来说,亲水性取决于醚键的多少,醚与水分子的结合是放热反应。
当温度↑,水分子逐渐脱离醚建,而出现混浊现象,刚刚出现混浊时的温度称浊点。此时表面活性剂失去作用。浊点越高,使用的温度范围广。
五、常用的表面活性剂
(一)阴离子型
1.肥皂
优:润湿,去污力强;洗后手感柔软,光泽好。
缺:不耐硬水和酸。
2.渗透剂BX(拉开粉)
异丁醇、萘缩合磺化产品,淡*固体
优:水溶性好,耐acid、base、硬水,良好的润湿剂
缺:吸湿后结块
3.红油(太古油)
润湿剂,耐硬水,不受pH影响,水溶性好。
4.净洗剂AS
耐acid、硬水,价廉,润湿、去污力逊于肥皂,手感粗。
5.工业洗衣粉(烃基苯磺酸钠ABS)
净洗剂,耐acid、硬水,价贵
(二)非离子型
1.润湿剂JFC
耐acid、base、硬水
2.平平加O
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