合成洗滌劑的制備-表面活性劑的活性作用及其應(yīng)用

表面活性劑的活性作用及其應(yīng)用2表面活性原理（一）表面吸附：雙親性結(jié)構(gòu)，相似者相親（二）形成膠束3表面吸附表面活性劑的表面活性源于表面活性劑分子的兩親性結(jié)構(gòu)。依據(jù)“相似者相親”的規(guī)則，親水基團(tuán)使分子有進(jìn)入水中的趨勢，而憎水的碳?xì)溟L鏈則竭力阻止其在水中溶解而從溶劑內(nèi)部遷移，有逃逸出水相的傾向。上述兩種傾向平衡的結(jié)果是表面活性劑在表面富集，親水基伸向水中，疏水基伸向空氣。表面活性劑這種從水內(nèi)部遷至表面，在表面富集的過程叫吸附。表面活性劑在水表面吸附的結(jié)果是水表面似被一層非極性碳?xì)滏湼采w，從而導(dǎo)致水的表面張力下降。4形成膠束當(dāng)表面吸附達(dá)到飽和時(shí)，表面活性劑分子在溶液內(nèi)部自聚，即疏水鏈向里靠在一起形成內(nèi)核，遠(yuǎn)離水環(huán)境，而將親水基朝外與水接觸。表面活性劑的這種自聚體稱為分子有序組合體，其最簡單的形式是膠團(tuán)。形成膠團(tuán)的作用稱為膠團(tuán)化作用。開始形成膠團(tuán)的濃度稱為臨界膠團(tuán)濃度（criticalmicelleconcentration，CMC）56表面活性劑性能與濃度的關(guān)系7親水親油平衡值（HLB值）定義：HLB(hydrophile-lipophilebalance)系表面活性劑中親水和親油基團(tuán)對(duì)油或水的綜合親合力，是用來表示表面活性劑的親水親油性強(qiáng)弱的數(shù)值。8疏水性最大的石蠟的HLB值定為0，親水性最大的聚乙二醇的HLB值定為20，十二烷基硫酸鈉的HLB值定為40，油酸的HLB值定為1，非離子表面活性劑的HLB值為1～20，陰陽離子型表面活性劑的HLB值則介于1～40之間。HLB值越大，其親水性越強(qiáng)，HLB值越小，其親油性越強(qiáng)。基數(shù)法：HLB=∑(親水基團(tuán)HLB)+∑(親油基團(tuán)HLB)+7此法適用于陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑。9適用于非離子表面活性劑：10適用于（非）烷基酚、脂肪醇EO加成物：111213非離子表面活性劑的HLB值具有加和性，因而可利用以下公式來計(jì)算兩種和兩種以上表面活性劑混合后的HLB值：

14不同HLB值的表面活性劑的用途

15表面活性劑的活性作用接觸角：自固液面經(jīng)液體內(nèi)部到氣液界面的夾角16三介質(zhì)接觸線處的平衡楊氏方程171、潤濕和滲透作用

固體表面與液體接觸時(shí)，原來的氣固界面消失，形成新的液固界面，這種現(xiàn)象稱為潤濕。而使某物體潤濕或加速潤濕的表面活性劑稱為潤濕劑。借助表面活性劑來增大液體滲透到物體內(nèi)部的作用稱為滲透作用，所用的表面活性劑稱為滲透劑。

18接觸角θ>90°，叫不潤濕；θ<90°時(shí)，叫潤濕；θ→0°時(shí)，鋪展。實(shí)質(zhì)都是表面張力下降的結(jié)果192、乳化和破乳乳化是液－液界面現(xiàn)象，兩種互相不溶的液體如油加入水中，在容器中會(huì)自然地形成兩層。油在上層，水在下層。若加入合適的表面活性劑，在強(qiáng)烈攪拌下，油層被分散，表面活性劑的憎水端吸附到油珠的界面層，形成均勻的細(xì)液滴乳化液，這一過程叫乳化。20a、乳化：降低表面張力，從而降低體系的界面能b、破乳：有三種方法，即機(jī)械法、物理法和化學(xué)法。213、起泡和消泡由液體薄膜或固體薄膜隔離開的氣泡聚集體稱為泡沫，可分為液體泡沫和固體泡沫。在液體泡沫中液體和氣體的界面起重要作用。僅由液體和氣體形成的泡沫為兩相泡沫，當(dāng)其含有固體粉末時(shí)，如在選礦中形成的泡沫為多相泡沫。22發(fā)泡與消泡氣泡穩(wěn)定因素：1、降低表面張力；2、泡沫膜有一定強(qiáng)度和彈性；3、要有適當(dāng)?shù)谋砻嬲扯?3a、起泡作用

一般地，當(dāng)表面張力低，膜的強(qiáng)度高時(shí)，不論泡沫是否穩(wěn)定，起泡力都較好。24b、消泡作用消泡作用分為破泡和抑泡兩種作用。具有破泡能力的物質(zhì)稱為破泡劑，其表面張力都很低，且易吸附鋪展于泡沫的液膜上，從而使液膜的局部表面張力降低，同時(shí)帶走液膜下鄰近的液體，導(dǎo)致液膜變薄而破裂。一般地，破泡劑在液膜上鋪展的越快，液膜變得越薄，破泡能力越強(qiáng)。25舉例：礦石的浮選浮選的情況比較復(fù)雜。它至少涉及到氣、液、固三相。首先采用能大量起泡的表面活性劑（即起泡劑）。當(dāng)在水中通入空氣或由于水的攪動(dòng)引起空氣進(jìn)入水中時(shí)，表面活性劑的憎水端在氣－液界面上向氣泡的空氣一方定向，親水端仍在溶液內(nèi)，形成了氣泡。另一種起捕集作用的表面活性劑，吸附在固體礦粉的表面。這種吸附隨礦物的不同而具有一定的選擇性。而向外的憎水端部分插入氣泡內(nèi)。這樣在浮選過程中氣泡就可把指定的礦粉帶走，達(dá)到選礦的目的。26礦物浮選274、洗滌作用洗滌去污作用，是由于表面活性劑降低了表面張力而產(chǎn)生的潤濕、滲透、乳化、分散、增溶等多種作用的綜合結(jié)果。28一個(gè)典型的由織物表面洗去油污的洗滌過程（a）油污開始與表面活性劑溶液接觸；（b）表面活性劑的憎水端溶入油垢中；（c）表面活性劑影響油垢及織物間的接觸角，在洗滌過程中要求接觸角θ＞90°，這樣在洗衣機(jī)強(qiáng)烈攪動(dòng)下會(huì)形成水渦作用，使織物上的油污被洗下來；（d）進(jìn)一步的機(jī)械力會(huì)把油污變成懸浮體被洗掉。2930表面活性劑的工業(yè)應(yīng)用1、洗滌劑2、潤濕劑、滲透劑3、乳化劑、分散劑、增溶劑4、發(fā)泡劑與消泡劑5、纖維柔軟整理劑6、抗靜電劑7、殺菌劑8、勻染劑9、防水整理劑10、絮凝劑31增溶、乳化和分散乳化及乳狀液水包油型O/W油包水型W/O乳狀液是指一種或多種液體以液珠形式分散在另一種與它不相混溶的液體中形成的具有一定穩(wěn)定性的多相分散體系。

分散相分散介質(zhì)乳狀液的類型乳化劑乳化作用的應(yīng)用食品化妝品皮革加工石油工業(yè)建筑洗滌用品農(nóng)藥乳化作用的應(yīng)用‥‥‥（一）乳化劑在食品加工中的作用松軟可口的面包人造奶油巧克力糖果冰淇淋卵磷脂、山梨醇三硬脂酸甘油酯防止起霜（W/O型乳化體）乳化劑在人造奶油生產(chǎn)中的應(yīng)用（W/O型乳化體）乳化劑油脂添加劑牛奶或奶粉水人造奶油乳化油脂水牛奶或奶粉添加劑（二）乳化劑在化妝品中的應(yīng)用霜膏型腮紅單硬脂酸甘油酯水包油型乳化劑雪花膏W/O型O/W型粉底霜唇膏硬脂酸/硬脂酸鈉皂O/W型乳化體潤膚霜乳化型胭脂膏混合乳化劑O/W型乳化體（三）乳化作用在洗滌用品中的應(yīng)用洗滌作用=潤濕+乳化+分散+起泡+‥‥‥乳化是洗滌過程的關(guān)鍵步驟！表面活性劑的乳化作用已滲透到各行各業(yè)農(nóng)藥乳化劑乳化瀝青鉆井液皮革涂飾劑界面張力的下降界面膜的性質(zhì)界面電荷分散介質(zhì)的黏度影響因素乳狀液的穩(wěn)定（二）界面膜的性質(zhì)（1）乳化劑的用量（一）界面張力的下降界面張力下降越多，乳狀液體系越穩(wěn)定。（2）混合乳化劑的使用界面吸附量越大，界面膜的強(qiáng)度越大。界面吸附時(shí)排列得更緊密，膜的強(qiáng)度越大。（三）界面電荷（四）分散介質(zhì)粘度介質(zhì)粘度越大，液滴運(yùn)動(dòng)越慢，碰撞強(qiáng)度減弱，體系越穩(wěn)定。帶電液滴相互排斥，不易聚結(jié)。乳狀液的形成水自發(fā)過程界面大，界面能高體系不穩(wěn)定油界面吸附界面張力下降界面能降