表面活性劑功能與應(yīng)用實用教案

1、2021-12-713.1 增溶作用 Solubilization表面活性劑在水溶液(rngy)中達(dá)到臨界膠束濃度后，一些水不溶性或微溶性物質(zhì)在膠束溶液(rngy)中的溶解度可顯著增加并形成透明膠體溶液(rngy)，這種作用即增溶作用。 3.1.1 增溶作用的定義(dngy)和特點 s / 溶解度C / % 沒有兩相界面(jimin)存在是熱力學(xué)穩(wěn)定體系溶液的其他物理性質(zhì)沒有明顯改變。cmc第1頁/共56頁第一頁，共57頁。2021-12-723.1.2 增溶作用的方式(fngsh)1 非極性分子(fnz)在膠束內(nèi)的增溶在膠束內(nèi)部(nib)，被增容的物質(zhì)完全處于非極性環(huán)境中。第2頁/共56頁第

2、二頁，共57頁。2021-12-732 在表面(biomin)活性劑分子間的增溶 分子結(jié)構(gòu)(fn z ji u)與表面活性劑類似的極性有機化合物柵欄之間甚至拉入內(nèi)部。第3頁/共56頁第三頁，共57頁。2021-12-743 在膠束表面(biomin)的吸附增溶既不溶于水也不溶于油的小分子極性有機(yuj)化合物在膠束表面增容第4頁/共56頁第四頁，共57頁。2021-12-754 聚氧乙烯基間的增溶以聚氧乙烯基為親水基的非離子表面(biomin)活性劑包裹在膠束外層的長鏈中 第5頁/共56頁第五頁，共57頁。2021-12-76增溶量：100mL已標(biāo)定的濃度(nngd)的表面活性劑溶液中，滴加

3、被增溶物，當(dāng)達(dá)飽和開始析出時的物質(zhì)的量（mol）42 1 3第6頁/共56頁第六頁，共57頁。2021-12-773.1.3 增溶作用的主要影響(yngxing)因素3.1.3.1 表面(biomin)活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)1. 非離子型陽離子型 陰離子型2. 膠束越大，增溶量越大。3. 直鏈型支鏈型4. 疏水基含有(hn yu)極性基團(tuán) 第7頁/共56頁第七頁，共57頁。2021-12-783.1.3.2 被增溶物的化學(xué)(huxu)結(jié)構(gòu)3.1.3.3 溫度(wnd)的影響鏈長、不飽和度、支鏈、環(huán)化程度(chngd)有個問題？第8頁/共56頁第八頁，共57頁。2021-12-793.1.3.4 添加

4、無機(wj)電解質(zhì)的影響3.1.3.5 有機(yuj)添加劑的影響添加(tin ji)極性物質(zhì)添加(tin ji)非極性物質(zhì) 第9頁/共56頁第九頁，共57頁。2021-12-7103.1.4 增溶作用的應(yīng)用(yngyng)乳液聚合開采(kici)石油膠片生產(chǎn)洗滌劑第10頁/共56頁第十頁，共57頁。2021-12-7113.2 乳化(rhu)與破乳作用一種或多種液體以微滴狀分散到另一種不相混溶的液體中所形成的多相分散體系(tx)，稱為乳狀液。這種形成乳狀液的過程稱為乳化。分散相 (內(nèi)相、不連續(xù)(linx)相)分散介質(zhì) (外相、連續(xù)(linx)相)水相 / 油相第11頁/共56頁第十一頁，共5

5、7頁。2021-12-7123.2.1 乳狀液的類型(lixng)及形成3.2.1.1 乳狀液的類型(lixng)和鑒別1 水包油 O / W2 油包水 W / O3 套圈(to qun)型 稀釋法染料法電導(dǎo)法濾紙濕潤法第12頁/共56頁第十二頁，共57頁。2021-12-7133.2.1.2 影響乳狀液類型的主要(zhyo)因素1 相體積(tj)（25.98%74.02%）2 乳化劑的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)3 乳化器的材質(zhì)4 兩相的聚結(jié)速度第13頁/共56頁第十三頁，共57頁。2021-12-7143.2.2 影響(yngxing)乳狀液穩(wěn)定性的因素有兩相界面存在是熱力學(xué)不穩(wěn)定(wndng)體系 1

6、 表面張力 2 界面膜的性質(zhì) 3 界面電荷 4 乳狀液分散介質(zhì)的黏度 5 固體粉末(fnm)的加入第14頁/共56頁第十四頁，共57頁。2021-12-7153.2.3 乳化劑及其選擇(xunz)依據(jù)合成表面(biomin)活性劑 高分子化合物天然化合物 固體粉末 親油 | 親水 HLB值 0 1 3 6 7 8 10 12 13 15 18 20 | |消泡| | | 潤濕劑 |增溶劑| | 石蠟(sh l) W/O乳化劑 |去污| 聚乙二醇 | 滲透作用 | | O/W 乳化劑 |1 HLB值法第15頁/共56頁第十五頁，共57頁。2021-12-7161 乳化劑與分散相的親和性。2 乳化

7、劑的配伍作用3 乳化劑體系的特殊要求 食品、化妝品用乳化劑應(yīng)無毒、無特殊氣味。 冰淇淋用硬脂酸單甘油醋作乳化劑。 雪花膏等則用司潘吐溫混合乳化劑 4 乳化劑的制造工藝 不宜過分復(fù)雜，原料來源應(yīng)豐富(fngf)； 使用要方便。第16頁/共56頁第十六頁，共57頁。2021-12-7172 轉(zhuǎn)相溫度(wnd)PIT法（Phase Inversion Temperature）主要針對 非離子(lz)表面活性劑 濁點 Cloud Point 溫度高低 第17頁/共56頁第十七頁，共57頁。2021-12-7183.2.4 乳化劑的破乳有兩相界面(jimin)存在是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系第18頁/共56頁第十

8、八頁，共57頁。2021-12-719物理(wl)法 ： 離心法 電沉積法 超聲波法 過濾法化學(xué)法：破乳劑 頂替(dngt)作用 濕潤作用 絮凝作用破壞(phui)界面膜第19頁/共56頁第十九頁，共57頁。2021-12-7203.2.5 乳化(rhu)和破乳的應(yīng)用農(nóng)藥生產(chǎn)(shngchn)、金屬加工、瀝青乳化食品、化妝品原油開采第20頁/共56頁第二十頁，共57頁。2021-12-7213.3 潤濕(rn sh)作用潤濕是固體表面(biomin)的一種流體被另一種流體所取代的過程接觸角的示意圖：第21頁/共56頁第二十一頁，共57頁。2021-12-722aaWG 3.3.1 潤濕(rn

9、sh)過程粘附(zhn f)功 (work of adhesion)al sg lg-sG第22頁/共56頁第二十二頁，共57頁。2021-12-723(2) 浸濕il sg-sG能浸濕 0iiGW浸濕功(work of immersion)第23頁/共56頁第二十三頁，共57頁。2021-12-724(3)鋪展(pzhn)sl-sl-gs-gGss-gl-sl-gSG 第24頁/共56頁第二十四頁，共57頁。2021-12-7253.3.2 表面活性劑的潤濕(rn sh)作用這種借助(jizh)表面活性劑來潤濕物體的作用叫潤濕作用1 在固體表面(biomin)發(fā)生定向吸附2 提高液體的濕潤能

10、力第25頁/共56頁第二十五頁，共57頁。2021-12-7263.3.3 潤濕劑這種能使液體濕潤或能加速固體(gt)表面濕潤的表面活性劑叫做濕潤劑位于分子中間時濕潤性能比較強位于分子末端(m dun)時去污能力比較強親油基 有分支結(jié)構(gòu)的濕潤性和滲透性的較好 去污(q w)能力較差親水基位置1 分子結(jié)構(gòu)2 性質(zhì)陰離子型分子量小的的濕潤性和滲透性的較好分子量大的洗滌、分散、乳化能力較好分子量非離子型第26頁/共56頁第二十六頁，共57頁。2021-12-7273.3.4 表面(biomin)活性劑在潤濕方面的應(yīng)用1 礦物的泡沫浮選2 金屬的防銹、緩蝕3 織物的防水、防油處理(chl)4 農(nóng)藥中的

11、應(yīng)用第27頁/共56頁第二十七頁，共57頁。2021-12-7283.4 起泡(q po)和消泡作用 打開啤灑、香檳瓶即有大量泡沫出現(xiàn)(chxin)等，液體泡沫。 人們(rn men)通常所說的泡沫多指 面包、蛋糕等彈性大的物質(zhì)以及泡沫塑料、餅干等為固體泡沫。液體泡沫也是本節(jié)要討論的主要內(nèi)容。第28頁/共56頁第二十八頁，共57頁。2021-12-729“泡”就是由液體薄膜包圍(bowi)著氣體。3.4.1 泡沫(pom)的形成及其穩(wěn)定性“泡沫”是氣體分散(fnsn)于液體中的分散(fnsn)體系。第29頁/共56頁第二十九頁，共57頁。2021-12-7301 表面張力(biominzhng

12、l)泡沫(pom)的穩(wěn)定性與那些條件相關(guān)呢？2 界面(jimin)膜的性質(zhì)3 表面張力的修復(fù)作用4 表面電荷5 泡內(nèi)氣體的擴散第30頁/共56頁第三十頁，共57頁。2021-12-7313.4.2 表面(biomin)活性劑的起泡和穩(wěn)定作用1 表面(biomin)活性劑的起泡性表面活性劑在外界作用下產(chǎn)生氣泡(qpo)的難易程度加壓通氣、攪拌W外=E=A第31頁/共56頁第三十一頁，共57頁。2021-12-7322 表面(biomin)活性劑的穩(wěn)泡性穩(wěn)泡劑天然(tinrn)化合物高分子化合物合成表面活性劑第32頁/共56頁第三十二頁，共57頁。2021-12-733在肥皂水里加入一小匙的砂糖或

13、少許的茶葉(chy)，放在陰暗處過夜后，就會發(fā)現(xiàn)這種肥皂水吹出來的泡泡顏色不但鮮艷，而且比較不容易破裂。肥皂(fizo)，熱水第33頁/共56頁第三十三頁，共57頁。2021-12-734在制糖、制藥、微生物工程、發(fā)酵釀造工業(yè)以及減壓蒸餾、溶液濃縮和機械洗滌過程中泡沫太多，要加入適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┙档?jingd)薄膜強度，消除氣泡，防止事故。3.4.3 表面(biomin)活性劑的消泡作用第34頁/共56頁第三十四頁，共57頁。2021-12-7351 表面張力2 界面膜的性質(zhì)3 表面張力的修復(fù)(xif)作用4 表面電荷5 泡內(nèi)氣體的擴散泡沫(pom)的穩(wěn)定性與那些條件相關(guān)呢？1 降低局部(j

14、b)表面張力2 破壞界面膜的彈性 使其失去自動修復(fù)作用3 降低膜黏度4 固體顆粒第35頁/共56頁第三十五頁，共57頁。2021-12-736消 泡 劑1 降低局部表面張力2 破壞界面膜的彈性 使其失去自動修復(fù)(xif)作用3 降低膜黏度4 固體顆粒1 天然油脂、礦物油2 固體顆粒3 合成(hchng)表面活性劑第36頁/共56頁第三十六頁，共57頁。2021-12-737起泡(q po)和消泡的應(yīng)用3.4.4.1 起泡作用在滅火(mi hu)中的應(yīng)用燃燒(rnsho)的條件：溫度氧氣如何滅火呢？第37頁/共56頁第三十七頁，共57頁。2021-12-738 核心內(nèi)容 鉆井液的流變性能 鉆井液

15、處理劑 鉆井液的造壁性 鉆井液體系(tx)3.4.4.2 起泡作用(zuyng)在原油開采中的應(yīng)用第38頁/共56頁第三十八頁，共57頁。2021-12-739鉆井液的主要鉆井液的主要(zhyo)(zhyo)作用（簡作用（簡圖）圖）攜帶、懸浮巖屑控制壓力形成泥餅破巖、清巖保護(hù)油氣層傳遞水功率第39頁/共56頁第三十九頁，共57頁。2021-12-740第40頁/共56頁第四十頁，共57頁。2021-12-741鉆井液功用鉆井液功用(gngyng)(gngyng)類型組成類型組成鉆井液鉆井液 凡鉆進(jìn)中一切有助于從井眼產(chǎn)生凡鉆進(jìn)中一切有助于從井眼產(chǎn)生(chnshng)(chnshng)和清除鉆屑的

16、流體（液、氣、液和清除鉆屑的流體（液、氣、液+ +氣）。氣）。廣義完井液廣義完井液 一切與產(chǎn)層接觸的流體（各種鹽水、一切與產(chǎn)層接觸的流體（各種鹽水、 聚合物溶液、鉆井液、泡沫等）。聚合物溶液、鉆井液、泡沫等）。狹義完井液狹義完井液 鉆開油氣層的鉆井液。鉆開油氣層的鉆井液。第41頁/共56頁第四十一頁，共57頁。2021-12-7423.4.4.3 消泡作用在發(fā)酵(f jio)工業(yè)中的應(yīng)用3.4.4.4 消泡作用(zuyng)在輕工業(yè)中的應(yīng)用第42頁/共56頁第四十二頁，共57頁。2021-12-743洗滌劑中通常要加入多種輔助(fzh)成分，增加對被清洗物體的潤濕作用，又要有起泡、增白、占領(lǐng)清

17、潔表面不被再次污染等功能。3.5 洗滌(xd)和去污作用 洗滌體系是復(fù)雜的多相分散體系，潤濕、滲透、吸附(xf)、乳化、分散、增溶、解吸、起泡等等的物理的化學(xué)的過程第43頁/共56頁第四十三頁，共57頁。2021-12-744加入表面(biomin)活性劑后，憎水基團(tuán)朝向織物表面(biomin)和吸附在污垢上，使污垢逐步脫離表面(biomin)。污垢懸在水中或隨泡沫浮到水面后被去除，潔凈表面被活性劑分子(fnz)占領(lǐng)。其中(qzhng)占主要成分的表面活性劑的去污過程可用示意圖說明：第44頁/共56頁第四十四頁，共57頁。2021-12-7453 影響(yngxing)表面活性劑洗滌作用的因素

18、1 表面(biomin)或表面(biomin)張力2 表面活性劑在界面上的吸附(xf)狀態(tài)3 表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)4 乳化與起泡作用5 表面活性劑的增溶作用 6 黏附強度第45頁/共56頁第四十五頁，共57頁。2021-12-7464 表面(biomin)活性劑在洗滌劑中的應(yīng)用非離子型表面(biomin)活性劑陰離子型表面(biomin)活性劑兩性表面活性劑粉狀洗滌劑民用洗滌劑工業(yè)洗滌劑第46頁/共56頁第四十六頁，共57頁。2021-12-747液體(yt)洗滌劑洗發(fā)(x f)香波餐具(cnj)洗滌劑輕垢液體洗滌劑重垢液體洗滌劑第47頁/共56頁第四十七頁，共57頁。2021-12-748第

19、一 看產(chǎn)品外觀。一般來說，假冒偽劣產(chǎn)品的外包裝比較粗糙，整體色澤較為暗淡，手感比較平，沒有立體感，有些產(chǎn)品的說明文字模糊不清，而真洗發(fā)水的包裝外觀質(zhì)地均勻，色澤鮮亮，手感錯落有致(cu lu yu zh)，印刷字體清晰順暢。 第二 聞產(chǎn)品香味。香味是判斷洗發(fā)水真假的重要依據(jù)。假的洗發(fā)水，香味或比較暗淡，或者根本就沒有香味，另外(ln wi)有些假冒產(chǎn)品由于過多的加入了香精，聞起來有刺鼻的香味。而正品洗發(fā)水香味比較濃郁但很清新，給人的感覺比較舒爽。洗發(fā)水的選用(xunyng)第48頁/共56頁第四十八頁，共57頁。2021-12-749第三點 打開洗發(fā)水，來個“近距離接觸”。擠出一點點洗發(fā)水，看

20、一看它的粘稠度。假的洗發(fā)水，由于摻水比較多。顯得比較稀而且有絲狀。甚至(shnzh)時還會看到泡沫或拉絲現(xiàn)象，成分不。而真的洗發(fā)水，整體看起來比較均勻，色澤柔和鮮亮，沒有拉絲狀。洗起頭來泡沫一般也比較豐富。 第四點 問價錢。正規(guī)商店、商場的名牌洗發(fā)水價錢比較高，一般(ybn)都是真貨，如果價位非常低，低于正品進(jìn)貨價20%以上，這就值得懷疑了。第49頁/共56頁第四十九頁，共57頁。2021-12-750洗發(fā)應(yīng)注意(zh y)的問題1 不宜過勤 根據(jù)(gnj)自己的情況，大概一周洗兩、三次就可以了。2 不宜(by)用二合一或多合一的洗發(fā)水3 護(hù)法素的使用 天生卷或頭發(fā)較為干枯的可適量增加護(hù)法素的用量。非常細(xì)軟的發(fā)質(zhì)一般頭皮都容易出油，可以少用護(hù)法素。護(hù)法素中的多種化學(xué)物質(zhì)可滲入頭皮，進(jìn)而會傷害大腦，只要用在發(fā)梢上即可，不要碰到頭皮或者盡量清洗干凈。第50頁/共56頁第五十頁，共57頁。2021-12-7513.6 分散(fnsn)和絮凝作用 涂料(tlio)墨水(mshu)消字液改