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表面活性剂解析

来源:印染在线 发布时间:2010年07月17日

表面活性剂是一种工业味精,也是精细化工的重要产品。表面活性剂是一种具有表面活性剂的化合物,它溶于液体特别是水中,由于在液/气表面或其他界面的优先吸附。使表面张力或界面张力显著减低。

表面活性剂,其分子具有不对称性,由极性部分和非极性部分组成,形成双亲结构。极性部分:-OH,-COOH,是亲水的,即亲水基。非极性部分是憎水基。亦称为憎油和亲油部分及集团。其分子呈线性,长度大于宽度,亲油基中的碳原子数位8-20个,在此范围以外则失去表面活性作用。

在服装染化和洗涤过程中,表面活性剂尤其重要的作用,因此,了解和掌握表面活性剂的内在机理是十分重要的。

一、表面活性剂的类型和其配位体系

1、阴离子型表面活性剂2阳离子型表面活性剂此类活性剂绝大部分为含氮化合物,即有机胺的衍生物,一般为有机胺的无机酸盐,3、两性型:表面活性剂其分子结构和蛋白质中的氨基酸相似,在水分子中同时存在,。且易行成内盐。4、非离子型表面活性剂在溶液中不电离,其亲水基主要是分子中含有一定数的含氧基团,如:醚基和羟基等。这一特点决定了它不易受强电解质及无机盐的影响,因而在溶液中较为稳定。

二、表面活性剂的表面活性

表面活性剂的一个显著特点,是他在谁中国加入少量时可使溶液的表面张力大为降低,这是由于表面活性剂在溶液表上面有一定的化学吸附作用。通常用达到最低表面张力时的浓度大小作为衡量表面活性剂的标准,。即在同系物中,直链上每增加一个碳原子,其表面活性约增加2倍,即达到最低表面张力的浓度减少2倍。这一规律在阳离子、阴离子及某些非离子表面活性剂中均存在。以上是指亲油基为直链烃的情况。

此外,对于亲油部分为直链碳氢基团,离子型表面活性剂同系物,在最大吸附时,分子面积基本相同。这就表示分子在表面上基本是紧密的直立定向排列,这种表面吸附层即为单分子层,

二、表面活性剂胶束的形成及临界的胶束浓度

由于表面活性剂存在着双亲结构特征,当亲油部分主要作用

时,有自水中逃逸的趋势,即可发生表面吸附,当达到饱和后而浓度继续增加时油基通过分子的缔合,形成胶束。, 当SF浓度达到一定值后,胶束开始形成,浓度越大,则形成胶束的数目越多。胶束开始明显形成的溶液浓度为临界胶束浓度。胶束的结构式亲水基在外,朝向水中,憎水基聚于胶束内部,可以看做是一个亲水基很强的球形“大分子”。

浓度在CMC以下时,表面活性剂在溶液中以单离子状态存在。可由三、五个或多个表面活性剂离子聚在一起形成很少的小胶束。CMC值可以看做表面活性剂的表面活性的一种量度。因为CMC越低则表示此种表面活性剂形成胶束所需要的浓度越低,因而起到表面活性剂作用的浓度也越低。溶液的物理、化学性质均可测定CMC。导电性其中一种方法,因为溶液的导电性在CMC时发生突变,测量溶液的导电率随浓度变化关系,求出转折点,即为CMC。也可以利用滴定法来确定CMC,即基于染料在水溶液中和在胶束中的颜色或荧光有明显的差别,在水溶液中家少量染料,用含表面活性剂的溶液滴定,直到溶液颜色或荧光突变此时浓度即为CMC,反过来滴定也行,方法简单快捷,。表面强力的办法测定CMC也是可行的。


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