表面活性劑的功能及其作用ppt課件

1、1+第一節(jié)第一節(jié) 表面活性劑在溶液中的狀態(tài)表面活性劑在溶液中的狀態(tài)+第二節(jié)第二節(jié) 潤(rùn)濕作用潤(rùn)濕作用+第三節(jié)第三節(jié) 泡沫泡沫 +第四節(jié)第四節(jié) 乳化作用乳化作用 +第五節(jié)第五節(jié) 加溶與微乳加溶與微乳 +第六節(jié)第六節(jié) 分散作用分散作用 +第七節(jié)第七節(jié) 洗滌作用洗滌作用 2 一、表面活性劑溶液的性質(zhì)一、表面活性劑溶液的性質(zhì) 1.溶液的物理化學(xué)性質(zhì) 表面活性劑水溶液的表面張力隨 濃度的變化而改變，當(dāng)濃度較低時(shí)， 表面張力隨濃度的增加而降低，但當(dāng) 濃度增加到一定值，表面張力幾乎不 再增加而降低，也就是說(shuō)表面活性劑 溶液的表面張力隨其濃度數(shù)變化的 曲線中有一突變點(diǎn)。如圖1-1C12H25SO4Na水溶液的各

2、種性質(zhì)都在一個(gè)相當(dāng)窄的濃度范圍內(nèi)發(fā)生突變。圖1-1表面活性劑溶液特性示意圖3 2.表面活性劑的溶解度 （1）臨界溶解溫度（克拉夫特點(diǎn)） 離子型表面活性劑在水中的溶解度隨溫度的上升逐漸增加，當(dāng)達(dá)到某一特定溫度時(shí)，溶解度急劇陡升，該溫度稱為臨界溶解溫度（Krafft Point），以Tk表示。4 （2）表面活性劑的濁點(diǎn) 非離子表面活性劑在水中的溶解度隨溫度上升而降低，升至某一溫度，溶液出現(xiàn)渾濁，經(jīng)放置或離心可得到富膠團(tuán)和貧膠團(tuán)兩個(gè)液相，這個(gè)溫度稱為該表面活性劑的濁點(diǎn)(Tp)。這個(gè)現(xiàn)象是可逆的，溶液冷卻后，即可恢復(fù)成均相。 出現(xiàn)濁點(diǎn)的原因是：非離子表面活性劑通過(guò)它的極性基與水形成氫鍵，溫度升高不利于

3、氫鍵的形成。溫度升高到一定程度，非離子表面活性劑與水的結(jié)合減弱，水溶性降低，溶液出現(xiàn)渾濁。5 二、表面活性劑膠團(tuán)與臨界膠團(tuán)濃度二、表面活性劑膠團(tuán)與臨界膠團(tuán)濃度 表面活性劑水溶液，其表面 張力隨濃度的變化如圖1-2。 在濃度很低時(shí)，溶液表面張 力急劇下降，很快達(dá)到最低點(diǎn)， 此后溶液表面張力隨濃度變化很小。 達(dá)到最低點(diǎn)的濃度一般在1%以下。 圖1-2 表面活性劑水溶液濃度和表面張力的關(guān)系6 圖1-3為按a、b、c、d順序，逐漸增加表面活性劑的濃度，水溶液 中表面活性劑的活動(dòng)情況。濃度極低時(shí)，如圖1-3a，接近純水狀態(tài)。如果稍微增加表面活性劑的濃度，水中的表面活性劑分子也三三兩兩地聚集到一起，疏水基

4、互相靠在一起，開(kāi)始形成如圖1-3b所示的小膠團(tuán)。濃度進(jìn)一步增大，當(dāng)溶液達(dá)到飽和吸附時(shí)，形成緊密排列的單分子膜，如圖1-3c所示。圖1-3 表面活性劑濃度變化和表面活性劑活動(dòng)情況的關(guān)系 7 此時(shí)溶液的表面張力降至最低，溶液中的表面活性劑會(huì)從單體（單個(gè)離子或分子）締合成為膠態(tài)聚集物，即形成膠團(tuán)。表面活性劑中開(kāi)始大量形成膠團(tuán)的濃度叫臨界膠團(tuán)濃度（cmc）。當(dāng)溶液的濃度達(dá)到臨界膠團(tuán)濃度之后，若濃度再繼續(xù)增加，溶液的表面張力幾乎不再下降，只是溶液中的膠團(tuán)數(shù)目和聚集數(shù)增加，如圖1-3d所示。此狀態(tài)相當(dāng)于圖1-2曲線上的水平部分。 表面活性劑加入量是不是越多越好？8表面活性劑濃度表面活性劑濃度cmc表面活性

5、劑濃度cmc表面活性劑濃度表面活性劑濃度cmc吸附達(dá)到最大形成膠團(tuán)910三、臨界膠團(tuán)濃度的測(cè)定三、臨界膠團(tuán)濃度的測(cè)定 光散射法光散射法 濁度法濁度法 染料法染料法 電導(dǎo)法電導(dǎo)法 表面張力法表面張力法濃度的測(cè)定濃度的測(cè)定11 1. .表面張力法表面張力法 具體做法是：測(cè)定一系列不同濃度表面活性劑溶液的表面張力，作出-lgc曲線，將曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)兩側(cè)的直線部分外延，相交點(diǎn)的濃度即為此體系中表面活性劑的cmc。 此法的優(yōu)點(diǎn)是： 簡(jiǎn)單方便； 對(duì)各類表面活性劑普遍適用； 靈敏度不受表面活性劑類型、活性高低、濃度高低、是否有無(wú) 機(jī)鹽等因素的影響。12 2. .電導(dǎo)法電導(dǎo)法 這是測(cè)定cmc的經(jīng)典方法，具有簡(jiǎn)便的

6、優(yōu)點(diǎn)，但只限于測(cè)定離子型表面活性劑。確定cmc時(shí)可用電導(dǎo)率對(duì)濃度或摩爾電導(dǎo)率對(duì)濃度的平方根作圖，轉(zhuǎn)折點(diǎn)的濃度即為cmc。此方法對(duì)具有較高活性的表面活性劑準(zhǔn)確性高，靈敏度較好；對(duì)cmc較大的表面活性劑靈敏度較差。無(wú)機(jī)鹽的存在會(huì)影響測(cè)定的靈敏度。13 3. .染料法染料法 利用某些染料在水中和膠團(tuán)中的顏色有明顯差別的性質(zhì)，采用滴定的方法測(cè)定cmc。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在較高濃度(cmc)的表面活性劑溶液中加入少量染料，此染料加溶于膠團(tuán)中，呈現(xiàn)某種顏色。再用滴定的方法，用水將此溶液稀釋，直至顏色發(fā)生顯著變化，此時(shí)溶液的濃度即為cmc。只要找到合適的染料，此法非常簡(jiǎn)便。但有時(shí)顏色變化不夠明顯，使cmc不易準(zhǔn)確測(cè)

7、定。14 4.濁度法 非極性有機(jī)物如烴類在表面活性劑稀溶液（cmc）中一般不溶解，體系為渾濁狀。當(dāng)表面活性劑濃度超過(guò)cmc后，溶解度劇增，體系變清。這是膠團(tuán)形成后對(duì)烴起到了加溶作用的結(jié)果。因此，觀測(cè)加入適量烴的表面活性劑溶液的濁度隨表面活性劑濃度變化情況，濁度突變點(diǎn)的濃度即為表面活性劑的cmc15 5.光散射法 由于膠團(tuán)為幾十個(gè)或更多的表面活性劑分子或離子的締合體，其尺寸進(jìn)入光波波長(zhǎng)范圍，而具有較強(qiáng)的光散射。因此，利用散射光強(qiáng)度-溶液濃度曲線中的突變點(diǎn)可以測(cè)定cmc。此法除測(cè)定cmc外，還可以測(cè)定膠團(tuán)的聚集數(shù)、膠團(tuán)的形狀和大小。16四、表面活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)臨界膠團(tuán)濃度的影響四、表面活性劑的化

8、學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)臨界膠團(tuán)濃度的影響表面活性劑類型表面活性劑類型1疏水基碳?xì)滏滈L(zhǎng)度疏水基碳?xì)滏滈L(zhǎng)度2碳?xì)滏湻种Ъ皹O性基團(tuán)位置碳?xì)滏湻种Ъ皹O性基團(tuán)位置3碳?xì)滏溕掀渌〈細(xì)滏溕掀渌〈?疏水基化學(xué)組成疏水基化學(xué)組成5親水基團(tuán)親水基團(tuán)6171.表面活性劑類型的影響 表面活性劑類型對(duì)臨界膠團(tuán)濃度有顯著的影響。在疏水基相同的情況下，離子型表面活性劑的cmc比非離子型的大，大約差兩個(gè)數(shù)量級(jí)。兩性表面活性劑的cmc與有相同碳原子數(shù)疏水基的離子型表面活性劑相近。 18 2.疏水基碳?xì)滏滈L(zhǎng)度的影響 同類型表面活性劑的臨界膠團(tuán)濃度隨疏水基增大而降低，這是由于表面活性劑分子或離子間的疏水相互作用隨疏水基變大而增強(qiáng)。 離

9、子型表面活性劑的cmc隨碳原子數(shù)變化呈現(xiàn)一定規(guī)律：同系物每增加一個(gè)碳原子，cmc下降約一半。 非離子型表面活性劑，cmc受疏水基碳原子數(shù)的影響更大。一般每增加兩個(gè)碳原子，cmc下降至1/10。19 3.碳?xì)滏湻种Ъ皹O性基團(tuán)位置的影響 非極性基團(tuán)的碳?xì)滏溣蟹种ЫY(jié)構(gòu)，或極性基團(tuán)處于烴鏈較中間位置，會(huì)使烴鏈之間的相互作用減弱，cmc值升高，表面活性降低。 在具有同樣化學(xué)組成的表面活性劑分子異構(gòu)體中，直碳?xì)滏湹谋砻婊钚詣?，其cmc最低，支化度越高，cmc越高。 碳?xì)滏溝嗤瑫r(shí)，極性基越靠近中間位置的，cmc越大。20 4.碳?xì)滏溕掀渌〈挠绊?在疏水基中除飽和碳?xì)滏溚膺€有其他基團(tuán)時(shí)，會(huì)影響表面活性劑

10、的疏水性，進(jìn)而影響其cmc。另外，碳?xì)滏溨杏须p鍵時(shí)，其cmc較飽和化合物高。在疏水基中引入極性基(如-O-、-OH等)，亦使cmc增大。 21 5.疏水基化學(xué)組成的影響 含碳氟鏈的表面活性劑，其cmc要比同碳原子數(shù)的碳?xì)滏湵砻婊钚詣┑偷枚啵鄳?yīng)地表面活性要高得多。碳?xì)滏溨械臍浔环糠秩〈谋砻婊钚詣?，其cmc隨被取代程度的增加而減少。但碳?xì)滏溎┒颂荚由系臍浔环〈幕衔?，其cmc反而升高。例如，CF3(CH2)8CH2N(CH3)3Br的cmc為CH3(CH2)8CH2N(CH3)3Br的2倍。 22 6.親水基團(tuán)的影響 一價(jià)無(wú)機(jī)反離子對(duì)表面活性劑的cmc影響很小。若反離子為非極性的有機(jī)離

11、子，那么隨著反離子碳?xì)滏湹脑黾?，表面活性劑的cmc不斷降低。例如，C12H25N(CH3)3Br的cmc為1.610-2mol/L(25)，而C12H25N(CH3)3?C12H25SO4的cmc為410-5mol/L。 除表面活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)外，添加劑（如無(wú)機(jī)鹽、極性有機(jī)物）對(duì)表面活性劑的cmc會(huì)有影響；溫度對(duì)cmc也會(huì)有影響。23五五、膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)、大小和形狀、膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)、大小和形狀 1.膠團(tuán)的結(jié)構(gòu) 膠團(tuán)的基本結(jié)構(gòu)分為兩部分：內(nèi)核和外層，如圖1-4所示。 a.離子型表面活性劑膠團(tuán)； b.非離子型表面活性劑膠團(tuán)圖1-4 膠團(tuán)結(jié)構(gòu)示意圖內(nèi)核內(nèi)核外層外層內(nèi)核內(nèi)核外層外層24 （1）離子型表面活性劑

12、膠團(tuán)的結(jié)構(gòu) 內(nèi)核是有一個(gè)由疏水的碳?xì)滏湗?gòu)成的類似于液態(tài)烴的，約12.8nm，膠團(tuán)的外層指膠團(tuán)內(nèi)核與水溶液之間的區(qū)域。 離子型表面活性劑膠團(tuán)的外層包括：表面活性劑離子的帶電基團(tuán)、通過(guò)電性吸引與之結(jié)合的反離子及水化水。結(jié)合的反離子數(shù)量一般小于締合的表面活性劑離子的數(shù)量，因此，膠團(tuán)是帶電的。 （2）非離子型表面活性劑膠團(tuán)的結(jié)構(gòu) 內(nèi)核是由疏水的碳?xì)滏湗?gòu)成的類似于液態(tài)烴的內(nèi)核。 膠團(tuán)的外層由柔順的聚氧乙烯鏈及與醚鍵相結(jié)合的水構(gòu)成。非離子膠團(tuán)不帶電，溶液中不存在擴(kuò)散雙電層。 25 2. .膠團(tuán)的大小膠團(tuán)的大小 膠團(tuán)的大小可用締合成一個(gè)膠團(tuán)粒子的表面活性劑 分子或離子的平均數(shù)目，即聚集數(shù)n來(lái)衡量。通常用光散

13、射 法、超離心法、擴(kuò)散-黏度法、熒光光譜法等方法測(cè)定膠團(tuán) 的“分子量”，來(lái)確定膠團(tuán)的聚集數(shù)。聚集數(shù)n可以從幾十到 幾千甚至上萬(wàn)。26 27無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽 溫度溫度 有機(jī)物有機(jī)物溫度升高降低醚氧與溫度升高降低醚氧與水結(jié)合降低其親水性，水結(jié)合降低其親水性，從而使膠團(tuán)聚集數(shù)增從而使膠團(tuán)聚集數(shù)增加。加。加入有機(jī)物會(huì)發(fā)生加加入有機(jī)物會(huì)發(fā)生加溶作用，從而增加膠溶作用，從而增加膠團(tuán)聚集數(shù)。團(tuán)聚集數(shù)。離子型表面活性劑膠團(tuán)離子型表面活性劑膠團(tuán)聚集數(shù)隨鹽濃度增加而聚集數(shù)隨鹽濃度增加而增加，對(duì)非離子表面活增加，對(duì)非離子表面活性劑影響不大。性劑影響不大。隨疏水基碳原子數(shù)增加隨疏水基碳原子數(shù)增加而變大。非離子表面活性而變

14、大。非離子表面活性劑親溶劑性變?nèi)鯐r(shí)膠團(tuán)聚劑親溶劑性變?nèi)鯐r(shí)膠團(tuán)聚集數(shù)變大，反之亦然。集數(shù)變大，反之亦然。 表面活性劑結(jié)構(gòu)表面活性劑結(jié)構(gòu)影響膠團(tuán)聚影響膠團(tuán)聚集數(shù)的因素集數(shù)的因素28棒狀膠團(tuán)還可以聚集成束，形成六角束形成巨大的層狀膠團(tuán)膠團(tuán)一般是非球狀的，而呈棒狀結(jié)構(gòu)膠團(tuán)大多呈球狀。在有些情況下，膠團(tuán)形狀呈扁圓狀或盤狀。濃度略大濃度略大于于cmc10倍于倍于cmc或更大濃度或更大濃度濃度繼濃度繼續(xù)增加續(xù)增加濃度濃度更大更大濃度增加，濃度增加，加適量油加適量油可能形成微乳狀液3.膠團(tuán)的形狀膠團(tuán)的形狀29 圖1-5表示出膠團(tuán)形狀隨溶液濃度變化的情況。 圖1-5 表面活性劑溶液中膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)形成 30七、液晶

15、七、液晶 當(dāng)表面活性劑從水溶液中結(jié)晶時(shí)，它們的分子間會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，形成常見(jiàn)的晶體。它們雖是晶體，但與干的晶體又有所不同。把溶劑加到這種表面活性劑晶體中，體系的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，從高度有序的晶體形式變成較為無(wú) 序的相，稱為液晶或介晶相。 液晶的特點(diǎn)是兼有某些晶體和流體的物理性質(zhì)。從結(jié)構(gòu)上看，至少在一個(gè)方向上高度有序排列。31 溶致液晶溶致液晶 熱致液晶熱致液晶液晶液晶熱致液晶的結(jié)構(gòu)熱致液晶的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)決定于體和性質(zhì)決定于體系的溫度系的溫度溶致液晶則取決溶致液晶則取決于溶質(zhì)分子與溶于溶質(zhì)分子與溶劑分子間的相互劑分子間的相互作用。作用。層狀液晶層狀液晶六方液晶六方液晶立方液晶立方液晶32 a.

16、層狀液晶； b.六方液晶； c.立方液晶圖1-6 表面活性劑溶致液晶的結(jié)構(gòu) 不同類型的液晶是由不同形狀的膠團(tuán)以不同方式聚集而成的： 層狀液晶由層狀膠團(tuán)疊合而成； 六方液晶由長(zhǎng)棒狀膠團(tuán)平行排列而成； 立方液晶則是由橢球形或短棒狀膠團(tuán)作立方點(diǎn)陣排列而成。 33 廣義而言，潤(rùn)濕作用是指固體表面上的一種流體被另一種與之不相混溶的流體所取代的過(guò)程。因此，潤(rùn)濕作用至少涉及三相，其中兩相是流體，一相是固體。能增強(qiáng)水或水溶液取代固體表面空氣能力的物質(zhì)稱為潤(rùn)濕劑。 一、潤(rùn)濕過(guò)程一、潤(rùn)濕過(guò)程 第二節(jié)第二節(jié) 潤(rùn)濕作用潤(rùn)濕作用34潤(rùn)濕潤(rùn)濕過(guò)程過(guò)程指液體與固體接觸，變液指液體與固體接觸，變液-氣界面氣界面和固和固-氣界

17、面為固氣界面為固-液界面的過(guò)程液界面的過(guò)程指固體浸入液體中的過(guò)程指固體浸入液體中的過(guò)程液體在固體表面取代空氣并展開(kāi)的液體在固體表面取代空氣并展開(kāi)的過(guò)程過(guò)程 接觸潤(rùn)濕接觸潤(rùn)濕（沾濕）（沾濕） 侵入潤(rùn)濕侵入潤(rùn)濕（浸濕）（浸濕） 鋪展?jié)櫇皲佌節(jié)櫇瘢ㄤ佌梗ㄤ佌梗?5 1. 沾濕沾濕 設(shè)接觸面積為單位值，則此過(guò)程 中體系自由能的降低值（-G）為： (1-1) 式中 氣固界面自由能； 氣液界面自由能； 固液界面自由能。 Wa為粘附功，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，在恒溫恒壓條件 下， Wa 0的過(guò)程為自發(fā)過(guò)程，即自發(fā)沾濕。 1-7 沾濕過(guò)程36 2. .浸濕浸濕 該過(guò)程實(shí)質(zhì)是固氣界面變?yōu)楣桃航缑妫后w表面在過(guò)程

18、中無(wú)變化。 在浸濕面積為單位值時(shí)，過(guò)程自由能的降低值為： (1-2) Wi為浸濕功，反映了液體在固體表面上取代氣體的能力。恒溫恒壓下，Wi0，能自發(fā)浸濕。又稱為粘附張力，用符號(hào)A來(lái)代表。圖1-8 浸濕過(guò)程37 3.鋪展 鋪展過(guò)程的實(shí)質(zhì)是固液界面代替固氣界 面，同時(shí)液體表面擴(kuò)展，形成新的氣液界面。 在鋪展面積為單位值時(shí)，體系自由能降低為： (1-3) S稱為鋪展系數(shù)。恒溫恒壓下，S0，液體可以在固體表面自動(dòng)展開(kāi)，連續(xù)地從固體表面取代氣體。 對(duì)于同一體系，WaWiS,若S0，則WaWi0，故凡能自行鋪展的體系，必能潤(rùn)濕和沾濕。因此，常把鋪展系數(shù)作為體系潤(rùn)濕性能的指標(biāo)。圖1-9 液體在固體上的鋪展過(guò)

19、程 38 二、接觸角與潤(rùn)濕方程二、接觸角與潤(rùn)濕方程 在固、液、氣三相交界處，自固液界面經(jīng)液體內(nèi)部到氣液界面的 夾角叫接觸角，以表示。 （1-4） 圖1-10 潤(rùn)濕的四種情況39 此式即為楊氏方程，也叫做潤(rùn)濕方程。該方程可看作是，在三相的交界處，三種界面張力平衡的結(jié)果。 （1-5） （1-6） （1-7） 理論上講，測(cè)定了液體表面張力和接觸角，就可以得到粘附功、浸潤(rùn)功和鋪展系數(shù)。由此可知，各種潤(rùn)濕發(fā)生的條件與固體表面的接觸角有關(guān)。接觸角越小，潤(rùn)濕性越好。40 三種潤(rùn)濕自發(fā)進(jìn)行的能量判據(jù)與接觸角的關(guān)系為： 以接觸角表示潤(rùn)濕性時(shí)，通常將=90作為潤(rùn)濕與否的標(biāo)準(zhǔn)。90為不潤(rùn)濕，90為潤(rùn)濕。越小，潤(rùn)濕性

20、越好。 測(cè)定接觸角的方法有：角度測(cè)量法、長(zhǎng)度測(cè)量法、力測(cè)量法、透過(guò)測(cè)量法等。 41測(cè)量角的方法測(cè)量角的方法1角度測(cè)量法角度測(cè)量法2長(zhǎng)度測(cè)量法長(zhǎng)度測(cè)量法3力測(cè)量法力測(cè)量法4透過(guò)測(cè)量法透過(guò)測(cè)量法42加入表面活性劑加入表面活性劑(1) 提高液體的潤(rùn)濕能力提高液體的潤(rùn)濕能力(2) 在固體表面吸附，改變固體表面性質(zhì)在固體表面吸附，改變固體表面性質(zhì)固體表面性質(zhì)固體表面性質(zhì)固體表面能越高，固體表面能越高，即即s-g越大，越易潤(rùn)濕越大，越易潤(rùn)濕 1.2.三、影響潤(rùn)濕的因素三、影響潤(rùn)濕的因素43潤(rùn)濕劑: 能使液體潤(rùn)濕或加速潤(rùn)濕固體表面的表面活性劑為潤(rùn)濕劑+潤(rùn)濕劑應(yīng)當(dāng)滿足的要求 分子結(jié)構(gòu)：碳?xì)滏溨袘?yīng)具有側(cè)鏈結(jié)構(gòu)親

21、水基位于長(zhǎng)碳鏈的中部或者是碳?xì)滏湠檩^短的直鏈，親水基位于末端。 性質(zhì)有較高的表面活性良好的擴(kuò)散和滲透性C4H9CHCH2OC2H5COSO3NaCHC4H9CHCH2OC2H5COCH2珀酸二異辛基酯磺酸鈉 4445+潤(rùn)濕劑種類：陰離子和非離子型表面活性劑陰離子型潤(rùn)濕劑烷基苯磺酸鹽-烯烴磺酸鹽琥珀酸酯磺酸鹽高級(jí)脂肪酰胺磺酸鹽硫酸酯鹽羧酸鹽:RCOOM磷酸酯RSO3MRO(CH2CH2O)nCOSO3NaCH2NaOCOCHO(CH2CH2O)nCOSO3NaCH2NaOCOCHRC17H33COCH2CH2SO3NaCH3NCH3(CH2)5CHOHCH2CH2CHOSO3Na(CH2)7CO

22、OC4H9C9H19O(CH2CH2O)12P OHOHO4546+潤(rùn)濕劑種類：陰離子和非離子型表面活性劑 非離子型潤(rùn)濕劑聚氧乙烯烷基酚醚聚氧乙烯脂肪醇醚：RO(C2H4O)nH失水山梨醇聚氧乙烯醚單硬脂酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物RO(C2H4O)nHOH(OCH2CH2)xOO(CH2CH2O)yHO(CH2CH2)zHCH2OOCC17H35H(OCH2CH2)a(OCH2CH)b(OCH2CH2)cOHCH346 一、泡沫的形成一、泡沫的形成 1.泡沫：氣體分散在液體中的分散體系， 氣體是分散相（不連續(xù)相）， 液體是分散介質(zhì)（連續(xù)相）。 圖1-11 泡沫的形態(tài) 2. 泡沫的特點(diǎn)：是氣

23、體分散在液體中的粗分散體系，內(nèi)部存在著巨大的氣液界面，界面能很高，是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系47 泡沫中各個(gè)氣泡相交處（一般是 三個(gè)氣泡相交）形成所謂Plateau交界由圖1-11所示，B平液面 A凹液面FBFA，液體自動(dòng)由B處流向A處，使B處液膜變薄，這是泡沫的一種自動(dòng)排液過(guò)程。圖1-12 Plateau交界氣泡氣泡氣泡氣泡氣泡氣泡48二、泡沫的穩(wěn)定性二、泡沫的穩(wěn)定性 泡沫是一種熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，破泡后體系總表面積減少，能量降低，這是一種自發(fā)過(guò)程，泡沫最終還是要破壞的。泡沫破壞的過(guò)程，主要是隔開(kāi)氣體的液膜由厚變薄，直至破裂的過(guò)程。因此，泡沫的穩(wěn)定性主要取決于排液快慢和液膜的強(qiáng)度，影響泡沫穩(wěn)定性的主要

24、因素，就是影響液膜厚度和表面膜強(qiáng)度的因素。下面，我們從幾個(gè)方面對(duì)泡沫的穩(wěn)定性進(jìn)行討論。 49 影響泡沫穩(wěn)定性的主要因素：1. 表面（界面）張力：低的表面張力有利于泡沫的形成2. 界面膜性質(zhì)：界面膜的強(qiáng)度是決定泡沫穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，而界面膜的強(qiáng)度取決于液膜的表面粘度、液膜彈性和膜內(nèi)液體的粘度3. 表面張力的修復(fù)作用：指泡沫的液膜受到?jīng)_擊變薄時(shí)，有使液膜厚度復(fù)原、強(qiáng)度恢復(fù)的作用。圖1-13表面張力的修復(fù)作用 二、泡沫的穩(wěn)定性二、泡沫的穩(wěn)定性50圖1-14 離子型表面活性劑的雙電層結(jié)構(gòu) 影響泡沫穩(wěn)定性的主要因素：4.表面電荷：若泡沫液膜的表面帶同種電荷，當(dāng)液膜受到擠壓、氣流沖擊或重力排液使液膜變?。?/p>

25、厚度約為100nm）時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生靜電斥力作用，阻止液膜繼續(xù)減薄，提高泡沫穩(wěn)定性。二、泡沫的穩(wěn)定性二、泡沫的穩(wěn)定性5.氣體的透過(guò)性：液膜粘度越高，表面吸附的分子排列越緊密，氣體的相對(duì)透過(guò)率越低，泡沫越穩(wěn)定。51 三、消泡作用三、消泡作用 1.消泡機(jī)理 常用的消泡劑都是易于在溶液表面鋪展的有機(jī)液體。它在溶液表面鋪展時(shí)，會(huì)帶走鄰近表面層的溶液，使液膜局部變薄，直至破裂，達(dá)到消泡的目的。521. .消泡機(jī)理消泡機(jī)理使液膜局部表面張力降低使液膜局部表面張力降低破壞界面膜彈性使液膜破壞界面膜彈性使液膜失去自修復(fù)作用失去自修復(fù)作用降低液膜粘度降低液膜粘度固體顆粒的消泡作用固體顆粒的消泡作用53消泡劑消泡劑消

26、泡機(jī)理消泡機(jī)理圖1-15 消泡劑降低局部液膜 表面張力示意圖 常用的消泡劑都是易于在溶液表面鋪展的有機(jī)液體。它在溶液表面鋪展時(shí)，會(huì)帶走鄰近表面層的溶液，使液膜局部變薄，直至破裂，達(dá)到消泡的目的。54 2.2.消泡劑消泡劑 (1)支鏈脂肪醇 如二乙基己醇、異辛醇、異戊醇、二異 丁基甲醇等。 (2)脂肪酸及其酯 溶解度不大的脂肪酸及其酯，由于毒 性極低，適用于食品工業(yè)。 (3)烷基磷酸酯 具有低水溶性及大的鋪張系數(shù)，有水溶 和非水溶體系。 (4)有機(jī)硅酮 低表面能及在有機(jī)化合物中的低溶性，使 其在水溶或非水溶體系中均有突出效果。 (5)聚醚類 有聚氧乙烯醚、聚氧乙烯甘油醚等。 (6)鹵化有機(jī)物 有

27、氯化烴、氟有機(jī)化合物。55 一、乳狀液一、乳狀液 1.概述 乳狀液是指一種液體分散在另一種與它不相混溶的液體中形成的多相分散體系。乳狀液屬于粗分散體系，液珠直徑一般大于0.1m。乳狀液中以液珠形式存在的相稱為分散相（或稱內(nèi)相、不連續(xù)相）。另一相是連續(xù)的，稱為分散介質(zhì)（或稱外相、連續(xù)相）。 乳狀液分為以下幾類： 水包油型，以O(shè)/W表示，內(nèi)相為油，外相為水，如牛奶等。 56以以W/O/W或或O/W/O表示表示 3多重乳狀多重乳狀液液以以W/O表示，表示，內(nèi)相為水，內(nèi)相為水，外相為油，外相為油，如原油等如原油等2油包水型油包水型以以O(shè)/W表示，表示，內(nèi)相為油，內(nèi)相為油，外相為水，外相為水，如牛奶等。

28、如牛奶等。 乳狀液的分類：乳狀液的分類：57a.W/O/W型 b.O/W/O型圖1-16 多重乳狀液W/O/W型是含有分散水珠的油相懸浮于水相中；O/W/O型是含有分散油珠的水相懸浮于油相中，如圖1-16所示。5859 2.乳狀液的物理性質(zhì) （1）液珠大小與光學(xué)性質(zhì)乳狀液體系的分散相與分散介質(zhì)有不同的折射率，光照在分散相液珠上，可發(fā)生反射、折射和散射現(xiàn)象。60 （2）乳狀液的黏度 當(dāng)分散相濃度不大時(shí)，乳狀液的黏度主要由分散介質(zhì)決定，分散介質(zhì)的黏度越大，乳狀液的黏度越大。 （3）乳狀液的電性質(zhì) 乳狀液的電導(dǎo)主要由分散介質(zhì)決定。因此，O/W型乳狀液的電導(dǎo)性好于W/O型乳狀液。61 二、乳狀液的穩(wěn)定

29、性二、乳狀液的穩(wěn)定性 乳狀液的穩(wěn)定性:指防止相同液滴聚結(jié)在一起導(dǎo)致兩個(gè)液相分離的能力。 影響乳狀液穩(wěn)定性的因素： 1.界面張力 2.界面膜的性質(zhì) 3.界面電荷 4.分散介質(zhì)的黏度 62 三、乳狀液的三、乳狀液的HLBHLB、PITPIT理論及其應(yīng)用理論及其應(yīng)用 1.乳狀液的HLB理論 HLB可用于衡量乳化劑的乳化效果，是選擇乳化劑的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)。 HLB=親水基值/親油基值 HLB數(shù)值在040。HLB值越高，表面活性劑親水性越強(qiáng)；HLB值越低，表面活性劑親油性越強(qiáng)。 一般而言，HLB8，大都是W/O型乳狀液的乳化劑。HLB10，則為O/W型乳狀液的乳化劑。 三、乳狀液的三、乳狀液的HLB、PI

30、T理論及其應(yīng)用理論及其應(yīng)用63 對(duì)于大多數(shù)多元醇脂肪酸酯，HLB值計(jì)算如下： HLB=20(1S/A)（1-8） 式中 S酯的皂化值； A脂肪酸的酸值。 例如，甘油單硬脂酸酯的S=161，A=198，則HLB=3.8。 對(duì)于皂化值不易得到的產(chǎn)品，如含聚氧乙烯和多元醇的非離子表面活性劑，則可用下式計(jì)算： HLB=(E+P)/5（1-9） 64 式中 E聚氧乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)； P多元醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 如果親水基中只有聚氧乙烯而無(wú)多元醇，HLB值計(jì)算如下： HLB=E/5（1-10） 對(duì)于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含有其他元素（如氮、硫、磷等）的非離子或離子表面活性劑，以上公式不能運(yùn)用。 HLB=7各個(gè)基團(tuán)的基團(tuán)數(shù) （

31、1-11） 一些HLB基團(tuán)數(shù)列于表1-8中。6566 例如，太古油的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為： HLB=7(111.32.1)170.475=13.3 如果是混合表面活性劑，其HLB值可用加權(quán)平均法求得： HLB(混合)=fAHLBA(1fA)HLBB （1-12）67 2. 2.乳狀液的乳狀液的PITPIT理論理論 PIT指乳狀液發(fā)生轉(zhuǎn)相的溫度，即表面活性劑的親水親油性質(zhì)達(dá)到適當(dāng)平衡的溫度，稱為相轉(zhuǎn)變溫度，簡(jiǎn)寫為PIT。 PIT的確定方法如下：將等量的油、水和3%5%的表面活性劑制成O/W型乳狀液，加熱、攪拌，在此期間可采用稀釋法、染色法或電導(dǎo)法來(lái)檢查乳狀液是否轉(zhuǎn)相。當(dāng)乳狀液由O/W型變?yōu)閃/O型時(shí)的溫

32、度，就是此體系的相轉(zhuǎn)變溫度。 O/W型：低于PIT 24，然后冷卻至保存溫度。 W/O型：高于PIT 24，然后再升溫至保存溫度。68 四、乳狀液的制備四、乳狀液的制備 乳狀液的制備是將一種液體以液珠形式分散到另一種與之不相溶的液體中。 按照不同的加料方式，常用的乳化方法有以下幾種： 1.劑在水中法 2.劑在油中法（轉(zhuǎn)相乳化法） 3.瞬間成皂法 4.混合膜生成法 5.輪流加液法69701.乳液的破壞的三種方式 +分層：形成兩個(gè)相體積分?jǐn)?shù)不相等的乳狀液+變型：指乳狀液W/O型轉(zhuǎn)變?yōu)镺/W，或O/W變?yōu)閃/O型+破乳：指乳狀液完全被破壞，發(fā)生油水分層的現(xiàn)象+絮凝：指乳狀液的液珠聚集形成松散的絮團(tuán)

33、+聚結(jié)：指處于絮團(tuán)中的液珠發(fā)生并聚，由小液珠變成大液珠。702. 破乳的三種方法機(jī)械法：利用外力使乳液破乳的方法，如離心分離法物理法：常用的方法有電沉積、超聲波、過(guò)濾法和加熱化學(xué)法：通過(guò)改變?nèi)闋钜旱念愋突蚪缑婺ば再|(zhì)，降低界面膜強(qiáng)度或破壞界面膜，達(dá)到破乳的目的。71 一、加溶作用一、加溶作用 1.1.加溶的概念加溶的概念 定義：由于表面活性劑膠束的 存在，使得在溶劑中難溶乃至 不溶的物質(zhì)溶解度顯著增加的現(xiàn)象。第五節(jié)第五節(jié) 加溶與微乳加溶與微乳圖1-17 2-硝基二苯胺在月桂酸鉀 水溶液中的溶解度 表面活性劑的加溶作用，只有在臨界膠團(tuán)濃度以上，膠團(tuán)大量生成后才顯現(xiàn)出來(lái)。微溶物溶解度的增加與溶液中膠

34、團(tuán)形成有密切關(guān)系。微溶物溶解度的增加與溶液中膠團(tuán)形成有密切關(guān)系。7273特點(diǎn)： 與使用混合溶劑提高溶解度不同：表面活性劑的用量很少，沒(méi)有改變?nèi)軇┑男再|(zhì) 與乳化作用不同：增溶后沒(méi)有兩相界面存在，屬熱力學(xué)穩(wěn)定體系 731.1.加溶的方式加溶的方式加溶于膠團(tuán)內(nèi)核加溶于膠團(tuán)內(nèi)核1加溶于表面活性劑分子之間的加溶于表面活性劑分子之間的“柵欄柵欄”處處2吸附于膠團(tuán)表面吸附于膠團(tuán)表面34加溶于膠團(tuán)的極性基層加溶于膠團(tuán)的極性基層742.2.加溶的方式加溶的方式 （1）加溶于膠團(tuán)內(nèi)核加溶于膠團(tuán)內(nèi)核 飽和脂肪烴、環(huán)烷烴及苯等不易極化的非極性有機(jī)化合物。 （2）加溶于表面活性劑分子間的加溶于表面活性劑分子間的“柵欄柵

35、欄”處處 長(zhǎng)鏈醇、胺等極性有機(jī)分子 （3）吸附于膠團(tuán)表面吸附于膠團(tuán)表面 一些既不溶于水也不溶于非極性烴的小分子極性有機(jī)化合物 （4）加溶于膠團(tuán)的極性基層加溶于膠團(tuán)的極性基層 對(duì)短鏈芳香烴類的苯、乙苯等較易極化的碳?xì)浠衔?5圖1-18 加溶方式示意圖上述四種加溶方式，其加溶量的規(guī)律：dbac。763.3.影響加溶能力的因素影響加溶能力的因素（1）表面活性劑結(jié)構(gòu) 表面活性劑的鏈長(zhǎng)對(duì)加溶量有明顯的影響。 表面活性劑結(jié)構(gòu)的變化也會(huì)影響加溶能力。 表面活性劑的類型對(duì)加溶能力有影響。 具有同樣疏水基的表面活性劑，其加溶量有如下次序：非離子型陽(yáng)離子型陰離子型。（2）加溶物結(jié)構(gòu) 加溶物的大小、形狀、極性以及

36、分支狀況都對(duì)加溶作用有影響。7778（3）有機(jī)添加劑 非極性化合物加溶于表面活性劑溶液中，會(huì)使膠團(tuán)脹大，不太大的烴分子會(huì)插入定向排列的表面活性劑分子疏水基間，使膠團(tuán)變得疏松，有利于極性有機(jī)物的加溶。與之相反，溶液中加溶了極性有機(jī)物，也會(huì)有利于非極性有機(jī)物的加溶。一般來(lái)說(shuō)，極性有機(jī)物碳?xì)滏溤介L(zhǎng)、極性越小、越不易形成氫鍵的，使非極性有機(jī)物的加溶量越大。因此硫醇、胺和醇的加溶能力為：RSHRNH2ROH。此外，表面活性劑在加溶了一種極性有機(jī)物后，會(huì)使加溶位置減少，而使另一種有機(jī)物加溶量減少。79 （4 4）電解質(zhì)）電解質(zhì) 離子型表面活性劑溶液中加入離子型表面活性劑溶液中加入無(wú)機(jī)電解質(zhì)會(huì)抑制離子型表面

37、活性劑的電離，降無(wú)機(jī)電解質(zhì)會(huì)抑制離子型表面活性劑的電離，降低其水溶性，使低其水溶性，使cmccmc降低、膠團(tuán)聚集數(shù)變大。一般降低、膠團(tuán)聚集數(shù)變大。一般在在cmccmc附近，加電解質(zhì)使加溶量增加，這主要是由附近，加電解質(zhì)使加溶量增加，這主要是由于增加了膠團(tuán)尺寸和聚集數(shù)。于增加了膠團(tuán)尺寸和聚集數(shù)。80 （5 5）溫度）溫度 溫度對(duì)加溶作用的影響與溫度對(duì)加溶作用的影響與表面活性劑的類型和加溶物的性質(zhì)有關(guān)。表面活性劑的類型和加溶物的性質(zhì)有關(guān)。對(duì)于離子型表面活性劑，升高溫度使熱運(yùn)對(duì)于離子型表面活性劑，升高溫度使熱運(yùn)動(dòng)加劇，膠團(tuán)中能發(fā)生加溶作用的空間變動(dòng)加劇，膠團(tuán)中能發(fā)生加溶作用的空間變大，使極性和非極性

38、有機(jī)物加溶量均增大。大，使極性和非極性有機(jī)物加溶量均增大。對(duì)于聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑，溫對(duì)于聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑，溫度升高，聚氧乙烯基的水化作用減弱，度升高，聚氧乙烯基的水化作用減弱，cmccmc降低，膠團(tuán)更易形成，膠團(tuán)聚集數(shù)增大。降低，膠團(tuán)更易形成，膠團(tuán)聚集數(shù)增大。81 二、微乳二、微乳 1.微乳狀液 微乳狀液是兩種不互溶的液體與表面活性劑自發(fā)形微乳狀液是兩種不互溶的液體與表面活性劑自發(fā)形成的熱力學(xué)穩(wěn)定的、各向同性的、外觀透明或半透明的成的熱力學(xué)穩(wěn)定的、各向同性的、外觀透明或半透明的分散體系?？梢允怯头稚⒃谒校ǚ稚Ⅲw系?？梢允怯头稚⒃谒校∣/W型），也可以是型），也可以是水

39、分散在油中（水分散在油中（W/O型）。型）。 迄今為止，含有油、水、表面活性劑的混合體系有三迄今為止，含有油、水、表面活性劑的混合體系有三種：乳狀液、微乳液和含有加溶物的膠團(tuán)或反膠團(tuán)溶液，種：乳狀液、微乳液和含有加溶物的膠團(tuán)或反膠團(tuán)溶液，后者又稱為腫脹的膠團(tuán)。表后者又稱為腫脹的膠團(tuán)。表1-11列出了這三類體系性質(zhì)的列出了這三類體系性質(zhì)的比較。比較。8283 微乳液與乳狀液有本質(zhì)上的區(qū)別： 普通乳狀液是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，分散相質(zhì)點(diǎn)大，不均勻，外觀不透明，需要外界提供能量形成，最終會(huì)發(fā)生聚結(jié)，靠表面活性劑或其他乳化劑維持動(dòng)態(tài)穩(wěn)定； 而微乳液是熱力學(xué)穩(wěn)定體系，分散相質(zhì)點(diǎn)很小，外觀透明或近乎透明，自發(fā)

40、形成，不會(huì)發(fā)生聚結(jié)，經(jīng)高速離心分離不發(fā)生分層現(xiàn)象。兩者雖然都要用表面活性劑，但乳狀液用量較少，在1%3%或更少；而微乳液需用5%20%或更多。 84瞬時(shí)負(fù)界面張力形成機(jī)理瞬時(shí)負(fù)界面張力形成機(jī)理表面活性劑和助表面活性劑表面活性劑和助表面活性劑產(chǎn)生混合吸附產(chǎn)生混合吸附界面張力進(jìn)一步降至超低界面張力進(jìn)一步降至超低（10-310-5mN/m）產(chǎn)生瞬時(shí)負(fù)界面張力產(chǎn)生瞬時(shí)負(fù)界面張力（0，完全潤(rùn)，完全潤(rùn)濕，濕，=0 加入表加入表面活性劑面活性劑12391 四、分散體系的絮凝四、分散體系的絮凝 絮凝作用：絮凝作用：在體系中加入有機(jī)高分子絮凝劑（通常也在體系中加入有機(jī)高分子絮凝劑（通常也是表面活性劑），有機(jī)高分

41、子絮凝劑通過(guò)自身的極性基或離是表面活性劑），有機(jī)高分子絮凝劑通過(guò)自身的極性基或離子基團(tuán)與質(zhì)點(diǎn)形成氫鍵或粒子對(duì)，加上范德華力而吸附在質(zhì)子基團(tuán)與質(zhì)點(diǎn)形成氫鍵或粒子對(duì)，加上范德華力而吸附在質(zhì)點(diǎn)表面，在質(zhì)點(diǎn)間進(jìn)行橋聯(lián)，形成體積龐大的點(diǎn)表面，在質(zhì)點(diǎn)間進(jìn)行橋聯(lián)，形成體積龐大的絮狀沉淀絮狀沉淀而與而與水溶液分離。水溶液分離。 絮凝作用的特點(diǎn)絮凝作用的特點(diǎn)：絮凝劑用量少，體積增大的速度快，形絮凝劑用量少，體積增大的速度快，形成絮狀體的速度快，絮凝效率高成絮狀體的速度快，絮凝效率高。 921. .有機(jī)高分子絮凝劑的分子結(jié)構(gòu)與電荷密度有機(jī)高分子絮凝劑的分子結(jié)構(gòu)與電荷密度 有機(jī)高分子絮凝劑一般為共聚物，多為無(wú)規(guī)或嵌

42、段有機(jī)高分子絮凝劑一般為共聚物，多為無(wú)規(guī)或嵌段共聚物，有的在高分子主鏈上還帶有支鏈或環(huán)狀結(jié)構(gòu)。有共聚物，有的在高分子主鏈上還帶有支鏈或環(huán)狀結(jié)構(gòu)。有機(jī)高分子絮凝劑為線性結(jié)構(gòu)時(shí)，一般絮凝效果較好機(jī)高分子絮凝劑為線性結(jié)構(gòu)時(shí)，一般絮凝效果較好。+有機(jī)高分子絮凝劑的有機(jī)高分子絮凝劑的電荷電荷來(lái)源于來(lái)源于自身自身帶有的帶有的可電離的基團(tuán)可電離的基團(tuán)。高分子絮凝劑的高分子絮凝劑的電荷密度電荷密度取決于分子鏈節(jié)中可取決于分子鏈節(jié)中可電離基團(tuán)的電離基團(tuán)的數(shù)量數(shù)量。93 2.2.有機(jī)高分子絮凝劑的橋連作用有機(jī)高分子絮凝劑的橋連作用 橋連作用指質(zhì)點(diǎn)和懸浮物通過(guò)有機(jī)高分子絮凝劑橋連作用指質(zhì)點(diǎn)和懸浮物通過(guò)有機(jī)高分子絮凝

43、劑架橋架橋而被連接起來(lái)形成絮凝體的過(guò)程。有機(jī)高分子而被連接起來(lái)形成絮凝體的過(guò)程。有機(jī)高分子濃度低時(shí)濃度低時(shí)體現(xiàn)體現(xiàn)絮凝作用，絮凝作用，濃度高時(shí)濃度高時(shí)體現(xiàn)保護(hù)作用。體現(xiàn)保護(hù)作用。a.橋連作用 b.保護(hù)作用圖1-20 高分子的橋連作用和保護(hù)作用94 五、分散劑與絮凝劑五、分散劑與絮凝劑 1. 1.分散劑分散劑 分散劑：分散劑：能使固體質(zhì)點(diǎn)迅速潤(rùn)濕，又能使質(zhì)點(diǎn)間的勢(shì)壘上升能使固體質(zhì)點(diǎn)迅速潤(rùn)濕，又能使質(zhì)點(diǎn)間的勢(shì)壘上升到一定高度的表面活性劑才稱為分散劑。到一定高度的表面活性劑才稱為分散劑。 分散劑：分散劑：用于使固體微粒均勻、穩(wěn)定地分散于液體介質(zhì)中的用于使固體微粒均勻、穩(wěn)定地分散于液體介質(zhì)中的低分子表

44、面活性劑或高分子表面活性劑統(tǒng)稱為分散劑。低分子表面活性劑或高分子表面活性劑統(tǒng)稱為分散劑。 親水的非離子表面活性劑有：亞甲基二磺酸鈉、萘磺酸甲醛親水的非離子表面活性劑有：亞甲基二磺酸鈉、萘磺酸甲醛縮聚物鈉鹽、木質(zhì)素磺酸、低分子量聚丙烯酸鈉、烷基醚型縮聚物鈉鹽、木質(zhì)素磺酸、低分子量聚丙烯酸鈉、烷基醚型非離子表面活性劑等。非離子表面活性劑等。 有機(jī)介質(zhì)中使用的分散劑有：月桂酸鈉、硬脂酸鈉、有有機(jī)介質(zhì)中使用的分散劑有：月桂酸鈉、硬脂酸鈉、有機(jī)硅、十八胺等。機(jī)硅、十八胺等。 95 2.2.絮凝劑絮凝劑 絮凝劑：絮凝劑：用于使固體微粒從分散體系中聚集或絮凝使用的表面活性劑叫做絮凝用于使固體微粒從分散體系中

45、聚集或絮凝使用的表面活性劑叫做絮凝劑。劑。 有機(jī)高分子絮凝劑的絮凝作用需要具備幾個(gè)條件：有機(jī)高分子絮凝劑的絮凝作用需要具備幾個(gè)條件： 在介質(zhì)中必須可溶；在介質(zhì)中必須可溶； 高分子的鏈節(jié)上具有能與固體粒子產(chǎn)生橋連的吸附基團(tuán)；高分子的鏈節(jié)上具有能與固體粒子產(chǎn)生橋連的吸附基團(tuán)； 高分子應(yīng)是線性的，并有適合于分子伸展的條件；高分子應(yīng)是線性的，并有適合于分子伸展的條件； 分子鏈有一定的長(zhǎng)度。分子鏈有一定的長(zhǎng)度。 常用的絮凝劑有：丙烯酰胺類共聚物、丙烯酸類共聚物、順丁烯二酸酐類共聚常用的絮凝劑有：丙烯酰胺類共聚物、丙烯酸類共聚物、順丁烯二酸酐類共聚物、磺酸鹽類共聚物、聚乙烯醇、聚氧乙烯醚、纖維素衍生物、淀

46、粉衍生物物、磺酸鹽類共聚物、聚乙烯醇、聚氧乙烯醚、纖維素衍生物、淀粉衍生物等。等。96 一、洗滌作用簡(jiǎn)介一、洗滌作用簡(jiǎn)介 1.1.洗滌的基本過(guò)程洗滌的基本過(guò)程 將浸在某種介質(zhì)（一般為水）中的固體表面的污垢去除將浸在某種介質(zhì)（一般為水）中的固體表面的污垢去除的過(guò)程。洗滌的過(guò)程可以表示為：的過(guò)程。洗滌的過(guò)程可以表示為： 物品物品污垢洗滌劑污垢洗滌劑 物品物品洗滌劑污垢洗滌劑污垢洗滌劑洗滌劑 一種優(yōu)良的洗滌劑應(yīng)具有兩種基本作用：一種優(yōu)良的洗滌劑應(yīng)具有兩種基本作用：一是降低污垢一是降低污垢與固體表面的結(jié)合力，具有使污垢脫離固體表面的能力；與固體表面的結(jié)合力，具有使污垢脫離固體表面的能力；二是具有防止污

47、垢再沉積的能力。二是具有防止污垢再沉積的能力。97煤煙、灰塵煤煙、灰塵泥土、皮屑泥土、皮屑鐵銹鐵銹動(dòng)植物油脂動(dòng)植物油脂脂肪酸、醇脂肪酸、醇膽固醇膽固醇礦物油礦物油砂糖、淡粉砂糖、淡粉食鹽食鹽食物碎屑食物碎屑人體分泌物人體分泌物98固體塵土黏附固體塵土黏附攪拌、振動(dòng)攪拌、振動(dòng)去除去除* *帶正負(fù)電的粒帶正負(fù)電的粒子通過(guò)靜電引子通過(guò)靜電引力產(chǎn)生黏附力產(chǎn)生黏附* *水中金屬離子水中金屬離子與帶負(fù)電的污與帶負(fù)電的污垢形成離子橋垢形成離子橋形成氫鍵或離形成氫鍵或離子鍵的化學(xué)結(jié)子鍵的化學(xué)結(jié)合力而粘附合力而粘附以分子間范德以分子間范德華力（包括氫華力（包括氫鍵）結(jié)合鍵）結(jié)合99二、污垢的去除二、污垢的去除 1.液體污垢的去除圖1-21 油水界面與固體之間形成的角洗滌作用的第一步是洗滌液潤(rùn)濕被洗物表面洗滌作用的第二步是油污的去除100(a)90180 (b)90 圖1-22 不同接觸角的油污去除示意圖 液體污垢的去除程度與油污在固體表面的接觸角有關(guān)9090 180180，污垢不能自發(fā)地脫離表面，但可被液流水力沖