第二章表面活性劑概述1

1、1第二章 表面活性劑的性質(zhì)、分類和特性2 界面（界面（interface)interface)是指兩相接觸的約是指兩相接觸的約幾個(gè)分子幾個(gè)分子厚度的過渡區(qū)厚度的過渡區(qū)，若其中一相為氣體，這種界面通常，若其中一相為氣體，這種界面通常稱為表面稱為表面(surface)(surface)。1、 習(xí)慣上把液體或固體與空氣的界面稱為液體或習(xí)慣上把液體或固體與空氣的界面稱為液體或固體的表面。固體的表面。3 常見的界面有：氣常見的界面有：氣- -液界面，氣液界面，氣- -固界面，液固界面，液- -液界面，液液界面，液- -固界面，固固界面，固- -固界面。固界面。4表面張力表面張力 使液體表面分子向內(nèi)收縮至

2、最小面積的這種力使液體表面分子向內(nèi)收縮至最小面積的這種力。 液體的表面張力來源來源于物質(zhì)的分子或原子于物質(zhì)的分子或原子間的范德華力。間的范德華力。 表面張力是由于表表 面分子和液體內(nèi)部面分子和液體內(nèi)部 分子所處的環(huán)境不分子所處的環(huán)境不 一樣形成的。一樣形成的。5 如果在活動(dòng)邊框上掛一重物，使重物質(zhì)量W2與邊框質(zhì)量W1所產(chǎn)生的重力F（F=（W1+W2）g）與總的表面張力大小相等方向相反，則金屬絲不再滑動(dòng)。 這時(shí) 2Fl l是滑動(dòng)邊的長(zhǎng)度，因膜有兩個(gè)面，所以邊界總長(zhǎng)度為2l， 就是作用于單位邊界上的表面張力。62、某些物某些物質(zhì)的加入量很少時(shí)，就可使水的質(zhì)的加入量很少時(shí)，就可使水的表面張力顯著下降

3、表面張力顯著下降；7 如 油 酸 鈉 就是這樣一種物質(zhì)。891、表面活性劑的結(jié)構(gòu)、表面活性劑的結(jié)構(gòu) 表面活性劑分子表面活性劑分子 非極性親油基團(tuán)（烴非極性親油基團(tuán)（烴鏈）鏈） 極性親水基團(tuán)極性親水基團(tuán)兩親分子；兩親分子；不對(duì)稱、極性；不對(duì)稱、極性；10親水基親水基是容易溶于水或容易被水所潤(rùn)濕的原子團(tuán)，是容易溶于水或容易被水所潤(rùn)濕的原子團(tuán)，如磺酸基、羧基、硫酸酯基、羥基、氨基等如磺酸基、羧基、硫酸酯基、羥基、氨基等;親油基親油基又稱疏水基、憎水基，由烴鏈又稱疏水基、憎水基，由烴鏈(CH2)n-組組成，鏈有長(zhǎng)有短，有的具有支鏈，或者被雜原子或環(huán)成，鏈有長(zhǎng)有短，有的具有支鏈，或者被雜原子或環(huán)狀原子團(tuán)

4、所中斷：狀原子團(tuán)所中斷：-(CH2)n-O-(CH2)m-， (CH2)n-Ph11親油基對(duì)油有親合性。可分為以下幾類親油基對(duì)油有親合性。可分為以下幾類：直鏈烷基直鏈烷基 支鏈烷基支鏈烷基 烷基苯基烷基苯基 烷基萘基烷基萘基 長(zhǎng)鏈全氟或高氟代烷基長(zhǎng)鏈全氟或高氟代烷基 全氟聚氧丙烯基（低分子量）全氟聚氧丙烯基（低分子量） 高分子量聚氧丙烯基高分子量聚氧丙烯基 聚硅氧烷基聚硅氧烷基H3CCCH3CH3SiCH3CH3( )4SiCH3CH3OC17H35R122、表面活性劑的分類、表面活性劑的分類 一般以一般以親水基團(tuán)的結(jié)構(gòu)親水基團(tuán)的結(jié)構(gòu)為依據(jù)。為依據(jù)。 表面活性劑可如下歸類：表面活性劑可如下歸類

5、： 陽離子型陽離子型陰離子型陰離子型兩性型兩性型離子型離子型非離子型非離子型表面活性劑表面活性劑13 陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑溶于水后生成離子，其親水基團(tuán)為帶負(fù)電的原子團(tuán)；溶于水后生成離子，其親水基團(tuán)為帶負(fù)電的原子團(tuán)；應(yīng)用比較多、產(chǎn)量大，約占表面活性劑使用量的應(yīng)用比較多、產(chǎn)量大，約占表面活性劑使用量的70%，主要用作乳化劑、分散劑、潤(rùn)濕劑等，大多用作洗滌劑主要用作乳化劑、分散劑、潤(rùn)濕劑等，大多用作洗滌劑14 羧酸鹽羧酸鹽 RCOO RCOO 例如：例如： 肥皂中的表面活性成分肥皂中的表面活性成分硬脂酸鈉硬脂酸鈉等等(2) (2) 磺酸鹽磺酸鹽 R-SO3 例如：例如： 洗衣粉中的洗衣粉

6、中的十二烷基苯磺酸鈉十二烷基苯磺酸鈉(ABS)(ABS)等等(3) (3) 硫酸酯鹽硫酸酯鹽 R-OSO R-OSO3 3 (4) (4) 磷酸酯鹽磷酸酯鹽 R-OPO R-OPO3 32 215 陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑溶于水后生成的親水基團(tuán)是帶正電的原子團(tuán)溶于水后生成的親水基團(tuán)是帶正電的原子團(tuán)工業(yè)上的陽離子表面活性劑都是有機(jī)氮化合物的衍生物，工業(yè)上的陽離子表面活性劑都是有機(jī)氮化合物的衍生物，水溶性大，在酸性和堿性溶液中較穩(wěn)定水溶性大，在酸性和堿性溶液中較穩(wěn)定,具有良好的表面活具有良好的表面活性和殺菌作用；性和殺菌作用；16伯胺鹽伯胺鹽 R-NH3 (2)(2)季銨鹽季銨鹽 CH3

7、|例如例如 C16H33-N+-CH3Br | CH3 十六烷基溴化銨十六烷基溴化銨( (俗稱俗稱1631)1631)(3) (3) 吡啶鹽吡啶鹽 例如例如 C C1212H H2525(NC(NC5 5H H5 5) )+ + 17 非離子表面活性劑非離子表面活性劑在水中不離解成離子，也不帶電荷在水中不離解成離子，也不帶電荷；18脂肪醇脂肪醇聚氧乙烯醚聚氧乙烯醚 R-O-(CH2CH2O)nH 俗稱平平加系列，具良好濕潤(rùn)性能俗稱平平加系列，具良好濕潤(rùn)性能(2)(2)烷基酚聚氧乙烯醚烷基酚聚氧乙烯醚 R-(C6H4)-O(C2H4O)nH 俗稱俗稱 OPOP系列，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗氧化性能強(qiáng)系列

8、，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗氧化性能強(qiáng)(4) (4) 多元醇型多元醇型 主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其聚氧乙烯加成物Span類 及 Tween類表面活性劑即屬此類；具有低毒的特點(diǎn)，廣泛用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)以及生化實(shí)驗(yàn)(3) (3) 聚氧乙烯烷基酰胺聚氧乙烯烷基酰胺 R-CONH(C2H4O)nH 常用作起泡劑、增粘劑 OOHOHOOHCORSpanOOO(C2H4O)yHOO(C2H4O)zHCORH(OC2H4)xTween19 非離子型表面活性劑非離子型表面活性劑穩(wěn)定性高穩(wěn)定性高，不易受強(qiáng)電解質(zhì)，不易受強(qiáng)電解質(zhì)無機(jī)鹽類存在的影響，也不易受酸堿的影響；無機(jī)鹽類存在的影響，也不易受酸堿的影響；與其它與

9、其它類型表面活性劑的相容性好類型表面活性劑的相容性好；在水及有機(jī)溶劑中皆有；在水及有機(jī)溶劑中皆有良好的溶解性能良好的溶解性能，具有良好的乳化、潤(rùn)濕、滲透性、，具有良好的乳化、潤(rùn)濕、滲透性、以及起泡、洗滌、穩(wěn)泡、抗靜電等作用，且無毒以及起泡、洗滌、穩(wěn)泡、抗靜電等作用，且無毒； 廣泛用作紡織業(yè)、化妝品、食品、藥物等的乳廣泛用作紡織業(yè)、化妝品、食品、藥物等的乳化劑、消泡劑、增稠劑，以及醫(yī)療方面的殺菌劑以化劑、消泡劑、增稠劑，以及醫(yī)療方面的殺菌劑以及洗滌、潤(rùn)濕劑等。及洗滌、潤(rùn)濕劑等。20 兩性表面活性劑兩性表面活性劑同時(shí)具有陰離子、陽離子或同時(shí)具有非離子同時(shí)具有陰離子、陽離子或同時(shí)具有非離子和陰離子的

10、、有兩種離子性質(zhì)的表面活性劑；和陰離子的、有兩種離子性質(zhì)的表面活性劑；結(jié)構(gòu)上同時(shí)存在性質(zhì)相反的離子，在結(jié)構(gòu)上同時(shí)存在性質(zhì)相反的離子，在H溶溶液中呈陽離子表面活性，在堿性溶液中呈陰離子液中呈陽離子表面活性，在堿性溶液中呈陰離子表面活性，在中性溶液中呈非離子表面活性表面活性，在中性溶液中呈非離子表面活性；氨基酸型：氨基酸型：R-NH+2-CH2CH2COO甜菜堿型：甜菜堿型：R-N+(CH3)2-COO21 氨基酸型氨基酸型 R-NH2CH2-CH2COO 洗滌性能良好，常作為特殊洗滌劑洗滌性能良好，常作為特殊洗滌劑(2)(2)甜菜堿型甜菜堿型 CH3 R-N+-CH2COO- CH3 去污力強(qiáng)，

11、對(duì)纖維有保護(hù)作用去污力強(qiáng)，對(duì)纖維有保護(hù)作用22-由于其特殊結(jié)構(gòu)，具有許多優(yōu)異性能，如良好由于其特殊結(jié)構(gòu)，具有許多優(yōu)異性能，如良好的去污、起泡和乳化性能，耐硬水性好，對(duì)酸堿和的去污、起泡和乳化性能，耐硬水性好，對(duì)酸堿和多種金屬離子都比較穩(wěn)定，具有抗靜電、殺菌、防多種金屬離子都比較穩(wěn)定，具有抗靜電、殺菌、防腐蝕等使用性能，特別是其腐蝕等使用性能，特別是其極低毒性極低毒性和和無刺激性無刺激性以以及及良好的生物降解性能良好的生物降解性能，使其在日用化學(xué)品應(yīng)用中，使其在日用化學(xué)品應(yīng)用中前景廣闊。同時(shí)在紡織、印染、化纖、除銹方面都前景廣闊。同時(shí)在紡織、印染、化纖、除銹方面都有相當(dāng)用途。有相當(dāng)用途。232.

12、2 表面活性劑應(yīng)用原理表面活性劑應(yīng)用原理2.2.1 界面吸附和形成膠束界面吸附和形成膠束 當(dāng)表面活性劑溶于水時(shí)，其親水基有進(jìn)入溶液中當(dāng)表面活性劑溶于水時(shí)，其親水基有進(jìn)入溶液中的傾向，而疏水基有趨向離開水而伸向空氣中。結(jié)的傾向，而疏水基有趨向離開水而伸向空氣中。結(jié)果使表面活性劑分子在兩相界面上發(fā)生相對(duì)聚集。果使表面活性劑分子在兩相界面上發(fā)生相對(duì)聚集。表面活性劑在界面上發(fā)生相對(duì)聚集的這種現(xiàn)表面活性劑在界面上發(fā)生相對(duì)聚集的這種現(xiàn)象即稱為象即稱為“吸附吸附”.24（b b）濃度相對(duì)升高，很快地聚集）濃度相對(duì)升高，很快地聚集到水表面上，即到水表面上，即表面吸附量大表面吸附量大為增加為增加、空氣和水的接觸

13、相對(duì)、空氣和水的接觸相對(duì)減少，水表面張力下降。減少，水表面張力下降。 （a a）是極稀溶液，界面上）是極稀溶液，界面上沒聚集很多的表面活性劑，沒聚集很多的表面活性劑，空氣和水直接接觸，水的表空氣和水直接接觸，水的表面張力下降不多，面張力下降不多，接近于純接近于純水的狀態(tài)水的狀態(tài)。25（c）表面活性劑濃度逐漸升高，表面活性劑毫無間隙地密集于液面上，形成了單分子吸附膜?？諝馀c水處于完全隔離狀態(tài)，表面吸附達(dá)飽和。在溶液內(nèi)部，增加表面活性劑,先是三三兩兩以疏水基互相靠攏，形成球形膠束的最初形式。水表面張力急劇下降。262.2.2 膠束及臨界膠束濃度膠束及臨界膠束濃度 兩親分子溶解在水中達(dá)一定濃度時(shí)，其

14、非極兩親分子溶解在水中達(dá)一定濃度時(shí)，其非極性部分會(huì)互相吸引，從而使得分子自發(fā)形成性部分會(huì)互相吸引，從而使得分子自發(fā)形成有有序的聚集體序的聚集體，使憎水基向里、親水基向外，減，使憎水基向里、親水基向外，減小了憎水基與水分子的接觸，使體系能量下降，小了憎水基與水分子的接觸，使體系能量下降，這種多分子有序聚集體稱為膠束。這種多分子有序聚集體稱為膠束。 隨著親水基不同和濃度不同，形成的膠束可隨著親水基不同和濃度不同，形成的膠束可呈現(xiàn)呈現(xiàn)棒狀棒狀、層狀或球狀等層狀或球狀等多種形狀。多種形狀。膠束膠束27球形膠束球形膠束28棒狀膠束棒狀膠束29層狀膠束層狀膠束30脂質(zhì)雙層與細(xì)胞膜脂質(zhì)雙層與細(xì)胞膜31臨界膠

15、束濃度臨界膠束濃度(critical micelle concentration) 臨界膠束濃度簡(jiǎn)稱臨界膠束濃度簡(jiǎn)稱CMCCMC 表面活性劑在溶液中表面活性劑在溶液中開始形成膠束的最低濃度開始形成膠束的最低濃度稱為臨界膠束濃度。稱為臨界膠束濃度。 在在CMCCMC附近，表面活性劑溶液的許多性質(zhì)都會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)附近，表面活性劑溶液的許多性質(zhì)都會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，如表面張力、電導(dǎo)率、去污能力等折，如表面張力、電導(dǎo)率、去污能力等. .32表面活性劑濃度變大表面活性劑濃度變大C CMC溶液中的分子的憎水溶液中的分子的憎水基相互吸引，分子自基相互吸引，分子自發(fā)聚集，形成球狀、發(fā)聚集，形成球狀、層狀膠束，將憎水基層狀膠

16、束，將憎水基埋在膠束內(nèi)部埋在膠束內(nèi)部33 可以利用可以利用測(cè)定表面張力，測(cè)定表面張力，電導(dǎo)率等方法電導(dǎo)率等方法達(dá)到測(cè)定臨界達(dá)到測(cè)定臨界膠束濃度目的膠束濃度目的; 表 面 活 性表 面 活 性劑水溶液其濃劑水溶液其濃度只有稍高于度只有稍高于其其CMC值時(shí)，值時(shí)，才能充分顯示才能充分顯示其作用。其作用。CMC34-與表面活性劑降低水的表面張力基本性質(zhì)直接與表面活性劑降低水的表面張力基本性質(zhì)直接相關(guān)的效用有：相關(guān)的效用有： 潤(rùn)濕、滲透、乳化、分散、潤(rùn)濕、滲透、乳化、分散、 增溶、發(fā)泡、消泡和洗滌作用；增溶、發(fā)泡、消泡和洗滌作用；-與表面活性劑降低水的表面張力基本性質(zhì)間接與表面活性劑降低水的表面張力基

17、本性質(zhì)間接相關(guān)的效用有：相關(guān)的效用有： 平滑、柔軟、勻染、平滑、柔軟、勻染、 抗靜電、殺菌、防銹抗靜電、殺菌、防銹352.2.3 界面電荷界面電荷擴(kuò)散雙電層擴(kuò)散雙電層 在分散相粒子帶電的情況下，加入離子型表面在分散相粒子帶電的情況下，加入離子型表面活性劑，由于活性劑，由于界面吸附界面吸附而產(chǎn)生界面電荷的變化，而產(chǎn)生界面電荷的變化，形成擴(kuò)散雙電層，形成擴(kuò)散雙電層，對(duì)接觸角、界面張力對(duì)接觸角、界面張力等界面現(xiàn)等界面現(xiàn)象或者分散體系特有的象或者分散體系特有的凝聚凝聚和和分散分散、沉降沉降、擴(kuò)散擴(kuò)散等具有重要地位；等具有重要地位；36如固液界面固液界面： 固相表面因?yàn)楣滔啾砻嬉驗(yàn)楸颈旧黼婋x身電離或或吸

18、附溶液吸附溶液中的離子中的離子而帶電，而帶電，在其周圍必吸引著在其周圍必吸引著與其電性相反、電與其電性相反、電量相等的離子；在量相等的離子；在界面上形成界面上形成緊密層緊密層和和擴(kuò)散層擴(kuò)散層，構(gòu)成，構(gòu)成擴(kuò)擴(kuò)散雙電層散雙電層；372.2.4 膠束和增溶作用膠束和增溶作用1、增溶作用：、增溶作用：表面活性劑在水溶液中形成膠束后，具有表面活性劑在水溶液中形成膠束后，具有能使不溶或微溶于水的有機(jī)化合物的能使不溶或微溶于水的有機(jī)化合物的溶解度溶解度顯著增大顯著增大的能力，且溶液呈透明狀，這種作的能力，且溶液呈透明狀，這種作用稱為增溶作用用稱為增溶作用38非極性分子在膠束內(nèi)部的增溶非極性分子在膠束內(nèi)部的增

19、溶 被增溶物進(jìn)入膠束內(nèi)部，即有如增溶物（烷烴等的增溶被增溶物進(jìn)入膠束內(nèi)部，即有如增溶物（烷烴等的增溶屬于這種方式）溶于液體烴內(nèi)，其增溶量隨表面活性劑的屬于這種方式）溶于液體烴內(nèi)，其增溶量隨表面活性劑的濃度增高而增大。濃度增高而增大。2、增溶作用方式增溶作用方式單態(tài)模型單態(tài)模型 非極性分子非極性分子 極性分子極性分子 高分子、甘油、糖及某些不高分子、甘油、糖及某些不溶于烴的染料溶于烴的染料39（2）極性分子在表面活性劑分子間的增溶）極性分子在表面活性劑分子間的增溶 被增溶物分子（長(zhǎng)鏈醇、胺及酸等）增溶在膠束被增溶物分子（長(zhǎng)鏈醇、胺及酸等）增溶在膠束“柵柵欄欄”之間，即非極性碳?xì)滏湶迦肽z束內(nèi)部，極

20、性頭處于表之間，即非極性碳?xì)滏湶迦肽z束內(nèi)部，極性頭處于表面活性劑極性基之間，通過氫鍵或偶極子相互作用聯(lián)系起面活性劑極性基之間，通過氫鍵或偶極子相互作用聯(lián)系起來。當(dāng)極性有機(jī)物的烴鏈較大時(shí)，極性分子插入程度增大，來。當(dāng)極性有機(jī)物的烴鏈較大時(shí)，極性分子插入程度增大，甚至極性基也被拉入膠束內(nèi)。甚至極性基也被拉入膠束內(nèi)。 非極性分子非極性分子 極性分子極性分子 高分子、甘油、糖及某些不高分子、甘油、糖及某些不溶于烴的染料溶于烴的染料40（3）在膠束表面的吸附增溶）在膠束表面的吸附增溶 被增溶物分子吸附在膠束的表面區(qū)域，或靠近被增溶物分子吸附在膠束的表面區(qū)域，或靠近膠束膠束“柵欄柵欄”表面的區(qū)域，這種方式

21、增溶在表面的區(qū)域，這種方式增溶在Cmc以上時(shí)，幾乎呈一定值。以上時(shí)，幾乎呈一定值。 非極性分子非極性分子 極性分子極性分子 高分子、甘油、糖及某些不高分子、甘油、糖及某些不溶于烴的染料溶于烴的染料41（4）在聚環(huán)氧乙烷鏈間的增溶。）在聚環(huán)氧乙烷鏈間的增溶。 具有聚氧乙烷鏈的非表面活性劑的增溶與前具有聚氧乙烷鏈的非表面活性劑的增溶與前3種種不同，被增溶物（如苯，苯酚）包藏于膠束外層不同，被增溶物（如苯，苯酚）包藏于膠束外層的聚環(huán)氧乙烷的親水鏈中。的聚環(huán)氧乙烷的親水鏈中。42兩態(tài)模型兩態(tài)模型被增溶物也可吸附到膠束被增溶物也可吸附到膠束/ /水界面上形成吸附態(tài)，水界面上形成吸附態(tài)，也可溶解增溶物形成

22、溶解態(tài)，膠束的增溶量由也可溶解增溶物形成溶解態(tài)，膠束的增溶量由吸附態(tài)與溶解態(tài)共同決定。吸附態(tài)與溶解態(tài)共同決定。兩態(tài)模型認(rèn)為：被增溶物質(zhì)在膠束溶液中分配于水相和膠兩態(tài)模型認(rèn)為：被增溶物質(zhì)在膠束溶液中分配于水相和膠束相中，在兩相中的分配狀態(tài)并不相同。膠束被認(rèn)為是束相中，在兩相中的分配狀態(tài)并不相同。膠束被認(rèn)為是“油滴覆蓋以極性外衣油滴覆蓋以極性外衣”，膠束內(nèi)部溶解被增溶物質(zhì)，而，膠束內(nèi)部溶解被增溶物質(zhì)，而成為成為“溶解態(tài)溶解態(tài)”；當(dāng)極性較小，而能溶于膠束的被增溶物；當(dāng)極性較小，而能溶于膠束的被增溶物具有表面活性時(shí)，則它也能發(fā)生吸附作用而引起在表面過具有表面活性時(shí)，則它也能發(fā)生吸附作用而引起在表面過量

23、，這種位于極性較大的膠束量，這種位于極性較大的膠束-水界面的吸附稱為水界面的吸附稱為“吸附吸附態(tài)態(tài)”。單態(tài)模型將兩態(tài)模型的單態(tài)模型將兩態(tài)模型的“吸附態(tài)吸附態(tài)”和和“溶解態(tài)溶解態(tài)”簡(jiǎn)化成一態(tài)。簡(jiǎn)化成一態(tài)。43a :增溶作用在熱力學(xué)上是一個(gè)增溶作用在熱力學(xué)上是一個(gè)可逆平衡可逆平衡過程。過程。 這就是說，被增溶物在增溶劑中的飽和這就是說，被增溶物在增溶劑中的飽和溶液可從過飽和溶液稀釋得來，也可以從被溶液可從過飽和溶液稀釋得來，也可以從被增溶物逐漸溶解而得到。增溶物逐漸溶解而得到。3、增溶作用特點(diǎn)：、增溶作用特點(diǎn)：443、增溶作用特點(diǎn)：、增溶作用特點(diǎn)：b :起增溶作用的主要是膠束起增溶作用的主要是膠束

24、。 實(shí)驗(yàn)測(cè)定：表面活性劑的濃度在實(shí)驗(yàn)測(cè)定：表面活性劑的濃度在Cmc以前，被增溶物的以前，被增溶物的溶解度幾乎不變，達(dá)到溶解度幾乎不變，達(dá)到Cmc以后，則顯著增高，這表明起增以后，則顯著增高，這表明起增溶作用的內(nèi)因是膠束。如果在已增溶的溶液中繼續(xù)加入被增溶作用的內(nèi)因是膠束。如果在已增溶的溶液中繼續(xù)加入被增溶物，當(dāng)達(dá)到一定值，溶液變成乳狀液，在白色乳狀液再加溶物，當(dāng)達(dá)到一定值，溶液變成乳狀液，在白色乳狀液再加入表面活性劑，溶液又透明無色，這種乳化和增溶是連續(xù)的。入表面活性劑，溶液又透明無色，這種乳化和增溶是連續(xù)的。 表面活性劑在溶液中形成膠束是增溶的先決條件。表面活性劑在溶液中形成膠束是增溶的先決

25、條件。 453、增溶作用特點(diǎn)：、增溶作用特點(diǎn)：c :增溶作用可使被增溶物化學(xué)勢(shì)顯著降低，形成的體增溶作用可使被增溶物化學(xué)勢(shì)顯著降低，形成的體系更加穩(wěn)定，即增溶作用形成的體系在系更加穩(wěn)定，即增溶作用形成的體系在熱力學(xué)上是穩(wěn)熱力學(xué)上是穩(wěn)定定的。的。 乳狀液在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的。乳狀液在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的。 46（1）增溶劑（表面活性劑）的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)）增溶劑（表面活性劑）的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)增溶劑為增溶劑為離子型表面活性劑離子型表面活性劑 在同系的在同系的離子型表面活性劑離子型表面活性劑中，碳?xì)滏溤介L(zhǎng)，膠束中，碳?xì)滏溤介L(zhǎng)，膠束行為出現(xiàn)的濃度越小，即行為出現(xiàn)的濃度越小，即C mc低（為什么？）。在相低（為什么

26、？）。在相同的濃度下，膠束的數(shù)目增多，增溶能力增大。同的濃度下，膠束的數(shù)目增多，增溶能力增大。47增溶劑為增溶劑為聚環(huán)氧乙烷型非離子型表面活性劑聚環(huán)氧乙烷型非離子型表面活性劑 當(dāng)增溶劑為聚環(huán)氧乙烷型非離子型表面活性劑時(shí)，這種當(dāng)增溶劑為聚環(huán)氧乙烷型非離子型表面活性劑時(shí)，這種表面活性劑的增溶是由聚環(huán)氧乙烷鏈長(zhǎng)起主要作用，必須同表面活性劑的增溶是由聚環(huán)氧乙烷鏈長(zhǎng)起主要作用，必須同時(shí)考慮碳?xì)滏滈L(zhǎng)和聚環(huán)氧乙烷鏈長(zhǎng)。時(shí)考慮碳?xì)滏滈L(zhǎng)和聚環(huán)氧乙烷鏈長(zhǎng)。 非極性被增溶物：非極性被增溶物：對(duì)于具有相同聚環(huán)氧乙烷鏈長(zhǎng)的非離對(duì)于具有相同聚環(huán)氧乙烷鏈長(zhǎng)的非離子表面活性劑，碳?xì)滏溤介L(zhǎng)，增溶能力越強(qiáng)；子表面活性劑，碳?xì)滏溤?/p>

27、長(zhǎng)，增溶能力越強(qiáng)； 具有相同碳?xì)滏滈L(zhǎng)的非離子表面活性劑，其聚環(huán)氧乙烷鏈具有相同碳?xì)滏滈L(zhǎng)的非離子表面活性劑，其聚環(huán)氧乙烷鏈越長(zhǎng)，增溶能力越弱。越長(zhǎng)，增溶能力越弱。 極性被增溶物：極性被增溶物：在聚環(huán)氧乙烷型非離子表面活性劑的增溶在聚環(huán)氧乙烷型非離子表面活性劑的增溶量隨聚環(huán)氧乙烷鏈的增長(zhǎng)而增大。量隨聚環(huán)氧乙烷鏈的增長(zhǎng)而增大。48增溶劑的增溶劑的不飽和性和構(gòu)型不飽和性和構(gòu)型 當(dāng)表面活性劑中含有雙鍵時(shí)，對(duì)直鏈烷烴和當(dāng)表面活性劑中含有雙鍵時(shí)，對(duì)直鏈烷烴和環(huán)烷烴的增溶能力下降。而對(duì)會(huì)芳香族或極性化環(huán)烷烴的增溶能力下降。而對(duì)會(huì)芳香族或極性化合物的增溶能力增大。合物的增溶能力增大。 親油基具有分支的表面活性劑

28、，其增溶能力親油基具有分支的表面活性劑，其增溶能力較直鏈的小，這是因?yàn)橹ф溣H油基阻礙被增溶物較直鏈的小，這是因?yàn)橹ф溣H油基阻礙被增溶物分子穿入的緣故。分子穿入的緣故。49增溶劑的增溶劑的離子性質(zhì)離子性質(zhì) 表面活性劑的增溶作用與表面活性劑的增溶作用與Cmc和膠束疏松度有關(guān)。和膠束疏松度有關(guān)。 非離子表面活性劑的非離子表面活性劑的Cmc較小，其增溶能力大于相應(yīng)的離子較小，其增溶能力大于相應(yīng)的離子表面活性劑；表面活性劑； 陽離子表面活性劑的膠束較疏松，其增溶能力大于相應(yīng)的陰陽離子表面活性劑的膠束較疏松，其增溶能力大于相應(yīng)的陰離子表面活性劑；離子表面活性劑； 具有相同親油基的表面活性劑，對(duì)烴類和極性有

29、機(jī)物質(zhì)的增具有相同親油基的表面活性劑，對(duì)烴類和極性有機(jī)物質(zhì)的增溶作用大小順序?yàn)椋喝茏饔么笮№樞驗(yàn)椋?非離子表面活性劑非離子表面活性劑陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑50（2）被增溶物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)）被增溶物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)被增溶物的被增溶物的鏈長(zhǎng)、環(huán)化、不飽和度和支化度鏈長(zhǎng)、環(huán)化、不飽和度和支化度 脂肪烴和烷基烴的增溶量隨其鏈長(zhǎng)增加而減脂肪烴和烷基烴的增溶量隨其鏈長(zhǎng)增加而減??；小； 環(huán)化能使增溶量增大，多環(huán)化合物的增溶量隨環(huán)化能使增溶量增大，多環(huán)化合物的增溶量隨分子質(zhì)量增大而下降；分子質(zhì)量增大而下降； 不飽和化合物的增溶量較相應(yīng)的飽和化合物為不飽和化合物的增溶量較相應(yīng)

30、的飽和化合物為大。大。51被增溶物的被增溶物的極性極性 被增溶物的增溶量隨極性增大而增加；被增溶物的增溶量隨極性增大而增加； 從從C7H16到到C7H15OH，增溶量增加一倍。，增溶量增加一倍。 極性被增溶物的碳?xì)滏滈L(zhǎng)增長(zhǎng)，增溶量下降；極性被增溶物的碳?xì)滏滈L(zhǎng)增長(zhǎng)，增溶量下降； 如長(zhǎng)鏈醇在離子型表面活性劑膠束中的增溶作用來如長(zhǎng)鏈醇在離子型表面活性劑膠束中的增溶作用來說，因極性物質(zhì)并不溶解于膠束內(nèi)部，而僅穿入膠束說，因極性物質(zhì)并不溶解于膠束內(nèi)部，而僅穿入膠束表面，處于表面活性劑的極性或離子端的同一水平上。表面，處于表面活性劑的極性或離子端的同一水平上。增溶作用主要由被增溶物的碳?xì)滏溗鶝Q定。增溶作用

31、主要由被增溶物的碳?xì)滏溗鶝Q定。52（3）電解質(zhì)）電解質(zhì) 在表面活性劑溶液中加入無機(jī)鹽可增加烴類的增溶量，在表面活性劑溶液中加入無機(jī)鹽可增加烴類的增溶量，減小極性有機(jī)物的增溶量。減小極性有機(jī)物的增溶量。 原因：加入無機(jī)鹽會(huì)使離子型表面活性劑的原因：加入無機(jī)鹽會(huì)使離子型表面活性劑的CMC降低，膠降低，膠束數(shù)量增加，結(jié)果是增大了烴類的增溶量；束數(shù)量增加，結(jié)果是增大了烴類的增溶量； 但極性有機(jī)物的增溶量下降；但極性有機(jī)物的增溶量下降；無機(jī)鹽的加入，使膠束中無機(jī)鹽的加入，使膠束中“柵欄柵欄”分子間的電斥力減小，分子間的電斥力減小，表面活性劑分子排列得更緊密，減小了極性化合物可被增表面活性劑分子排列得更緊

32、密，減小了極性化合物可被增溶的位置，溶的位置， 在非離子表面活性劑溶液中加入無機(jī)鹽，增溶量增加，在非離子表面活性劑溶液中加入無機(jī)鹽，增溶量增加，且隨加入鹽的濃度增大而提高。且隨加入鹽的濃度增大而提高。53（4）有機(jī)添加劑）有機(jī)添加劑 在表面活性劑溶液中加入非極性化合物（烴類），會(huì)使在表面活性劑溶液中加入非極性化合物（烴類），會(huì)使膠束增大，有利于極性化合物插入膠束膠束增大，有利于極性化合物插入膠束“柵欄柵欄”間，使極間，使極性化合物被增溶量增大。性化合物被增溶量增大。 在表面活性劑溶液中加入極性化合物，使碳?xì)浠衔锏脑诒砻婊钚詣┤芤褐屑尤霕O性化合物，使碳?xì)浠衔锏脑鋈芰吭龃?。極性化合物的碳?xì)滏溤?/p>

33、長(zhǎng)，極性越小，使碳增溶量增大。極性化合物的碳?xì)滏溤介L(zhǎng)，極性越小，使碳?xì)浠衔锏脑鋈芰吭黾拥脑蕉?。氫化合物的增溶量增加的越多?4（5）溫度對(duì)增溶的影響：）溫度對(duì)增溶的影響： 溫度對(duì)增溶的影響因表面活性劑和被增溶物的溫度對(duì)增溶的影響因表面活性劑和被增溶物的不同而不同：不同而不同： 影響膠束的形成（影響膠束的形成（影響不大）影響不大） 影響被增溶物（在表面活性劑中）的溶解（影響被增溶物（在表面活性劑中）的溶解（主主要影響），要影響），熱運(yùn)動(dòng)使膠束中能發(fā)生增溶的空間增大，熱運(yùn)動(dòng)使膠束中能發(fā)生增溶的空間增大，溫度升高，增溶量增加。溫度升高，增溶量增加。55 對(duì)聚環(huán)氧乙烷型的非離子型表面活性劑：對(duì)聚環(huán)氧

34、乙烷型的非離子型表面活性劑： 如被增溶物是非極化合物：如被增溶物是非極化合物：溫度升高，聚環(huán)氧乙烷鏈溫度升高，聚環(huán)氧乙烷鏈的水化作用減小，膠束易于形成，膠束的聚集數(shù)顯著增加，的水化作用減小，膠束易于形成，膠束的聚集數(shù)顯著增加，增溶量增大。增溶量增大。 如被增溶物是極化合物：如被增溶物是極化合物：其增溶位置在膠束的其增溶位置在膠束的“柵欄柵欄”的界面區(qū)域，溫度上升起始階段，由于表面活性劑的熱運(yùn)的界面區(qū)域，溫度上升起始階段，由于表面活性劑的熱運(yùn)動(dòng)增加，膠束的聚集數(shù)增多，溫度高增溶量大；溫度繼續(xù)動(dòng)增加，膠束的聚集數(shù)增多，溫度高增溶量大；溫度繼續(xù)升高，聚環(huán)氧乙烷鏈加速脫水，易縮卷成更緊密，使增容升高，聚環(huán)氧乙烷鏈加速脫水，易縮卷成更緊密，使增容空間減小，增溶能力下降?？臻g減小，增溶能力下降。56增溶作用的應(yīng)用增溶作用的應(yīng)用在乳液聚合中的應(yīng)用在乳液聚合中的應(yīng)用 乳液聚合是使原料分散于水中形成乳狀液，在引發(fā)劑乳液聚合是使原料分散于水中形成乳狀液，在引發(fā)劑作用下進(jìn)行聚合。原料單體在表面活性劑水溶液中乳化，處作用下進(jìn)行聚合。原料單體在表面活性劑水溶液中乳化，處于于3種狀態(tài)：種狀態(tài)：在乳狀液滴中，溶于水中，增溶于膠束中。在乳狀液滴中，溶于水中，增溶于膠束中。 使用水溶性引發(fā)劑時(shí)，在水相中引發(fā)反應(yīng)，聚合反應(yīng)在使用水溶性