表面活性劑的功能與應用PPT課件

1、2021-11-181潤濕作用乳化作用分散作用起泡與消泡增溶作用洗滌作用肥皂、洗滌劑化妝品食品加工紡織工業(yè)金屬加工石油、建筑功能應用第1頁/共55頁2021-11-18表面活性劑23.1 增溶作用 Solubilization表面活性劑在水溶液中達到臨界膠束濃度后，一些水不溶性或微溶性物質在膠束溶液中的溶解度可顯著增加并形成透明膠體溶液，這種作用即增溶作用。 增溶作用的定義和特點 s / 溶解度C / % 沒有兩相界面存在是熱力學穩(wěn)定體系溶液的其他物理性質沒有明顯改變。cmc第2頁/共55頁2021-11-183增溶作用的方式1 非極性分子在膠束內的增溶在膠束內部，被增容的物質完全處于非極性環(huán)

2、境中。第3頁/共55頁2021-11-1842 在表面活性劑分子間的增溶 分子結構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部。第4頁/共55頁2021-11-1853 在膠束表面的吸附增溶既不溶于水也不溶于油的小分子極性有機化合物在膠束表面增容第5頁/共55頁2021-11-1864 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活性劑包裹在膠束外層的長鏈中 第6頁/共55頁2021-11-187增溶量：100mL已標定的濃度的表面活性劑溶液中，滴加被增溶物，當達飽和開始析出時的物質的量（mol）42 1 3第7頁/共55頁2021-11-18表面活性劑8增溶作用的主要影響因素表

3、面活性劑的化學結構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. 疏水基含有極性基團 第8頁/共55頁2021-11-18表面活性劑9被增溶物的化學結構溫度的影響鏈長、不飽和度、支鏈、環(huán)化程度有個問題？第9頁/共55頁2021-11-18表面活性劑10添加無機電解質的影響有機添加劑的影響添加極性物質添加非極性物質 第10頁/共55頁2021-11-18表面活性劑11增溶作用的應用乳液聚合開采石油膠片生產洗滌劑第11頁/共55頁2021-11-18表面活性劑123.2 乳化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，稱為乳

4、狀液。這種形成乳狀液的過程稱為乳化。分散相 (內相、不連續(xù)相)分散介質 (外相、連續(xù)相)水相 / 油相第12頁/共55頁2021-11-18表面活性劑13乳狀液的類型及形成乳狀液的類型和鑒別1 水包油 O / W2 油包水 W / O3 套圈型 稀釋法染料法電導法濾紙濕潤法第13頁/共55頁2021-11-18表面活性劑14影響乳狀液類型的主要因素1 相體積（25.98%74.02%）2 乳化劑的分子結構和性質3 乳化器的材質4 兩相的聚結速度第14頁/共55頁2021-11-18表面活性劑15影響乳狀液穩(wěn)定性的因素有兩相界面存在是熱力學不穩(wěn)定體系 1 表面張力 2 界面膜的性質 3 界面電荷

5、 4 乳狀液分散介質的黏度 5 固體粉末的加入第15頁/共55頁2021-11-18表面活性劑16乳化劑及其選擇依據合成表面活性劑 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 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16頁/共55頁2021-11-18表面活性劑171 乳化劑與分散相的親和性。2 乳化劑的配伍作用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

6、等則用司潘吐溫混合乳化劑 4 乳化劑的制造工藝 不宜過分復雜，原料來源應豐富； 使用要方便。第17頁/共55頁2021-11-18表面活性劑182 轉相溫度PIT法（Phase Inversion Temperature）主要針對 非離子表面活性劑 濁點 Cloud Point 溫度高低 第18頁/共55頁2021-11-18表面活性劑19乳化劑的破乳有兩相界面存在是熱力學不穩(wěn)定體系第19頁/共55頁2021-11-18表面活性劑20物理法 ： 離心法 電沉積法 超聲波法 過濾法化學法：破乳劑 頂替作用 濕潤作用 絮凝作用破壞界面膜第20頁/共55頁2021-11-18表面活性劑21乳化和破乳

7、的應用農藥生產、金屬加工、瀝青乳化食品、化妝品原油開采第21頁/共55頁2021-11-18表面活性劑223.3 潤濕作用潤濕是固體表面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22頁/共55頁2021-11-18表面活性劑23aaWG 潤濕過程粘附功 (work of adhesion)al sg lg-sG第23頁/共55頁2021-11-18表面活性劑24(2) 浸濕il sg-sG能浸濕 0iiGW浸濕功(work of immersion)第24頁/共55頁2021-11-18表面活性劑25(3)鋪展sl-sl-gs-gGss-gl-sl-gSG 第25頁/共55頁2021

8、-11-18表面活性劑26表面活性劑的潤濕作用這種借助表面活性劑來潤濕物體的作用叫潤濕作用1 在固體表面發(fā)生定向吸附2 提高液體的濕潤能力第26頁/共55頁2021-11-18表面活性劑27潤濕劑這種能使液體濕潤或能加速固體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時去污能力比較強親油基 有分支結構的濕潤性和滲透性的較好 去污能力較差親水基位置1 分子結構2 性質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27頁/共55頁2021-11-18表面活性劑28表面活性劑在潤濕方面的應用1 礦物的泡沫浮選2 金屬的防銹、緩蝕3

9、 織物的防水、防油處理4 農藥中的應用第28頁/共55頁2021-11-18表面活性劑293.4 起泡和消泡作用 打開啤灑、香檳瓶即有大量泡沫出現等，液體泡沫。 人們通常所說的泡沫多指 面包、蛋糕等彈性大的物質以及泡沫塑料、餅干等為固體泡沫。液體泡沫也是本節(jié)要討論的主要內容。第29頁/共55頁2021-11-18表面活性劑30“泡”就是由液體薄膜包圍著氣體。泡沫的形成及其穩(wěn)定性“泡沫”是氣體分散于液體中的分散體系。第30頁/共55頁2021-11-18表面活性劑311 表面張力泡沫的穩(wěn)定性與那些條件相關呢？2 界面膜的性質3 表面張力的修復作用4 表面電荷5 泡內氣體的擴散第31頁/共55頁2

10、021-11-18表面活性劑32表面活性劑的起泡和穩(wěn)定作用1 表面活性劑的起泡性表面活性劑在外界作用下產生氣泡的難易程度加壓通氣、攪拌W外=E=A第32頁/共55頁2021-11-18表面活性劑332 表面活性劑的穩(wěn)泡性穩(wěn)泡劑天然化合物高分子化合物合成表面活性劑第33頁/共55頁2021-11-18表面活性劑34在肥皂水里加入一小匙的砂糖或少許的茶葉，放在陰暗處過夜后，就會發(fā)現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，熱水第34頁/共55頁2021-11-18表面活性劑35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，要加入適當的表面

11、活性劑降低薄膜強度，消除氣泡，防止事故。表面活性劑的消泡作用第35頁/共55頁2021-11-18表面活性劑361 表面張力2 界面膜的性質3 表面張力的修復作用4 表面電荷5 泡內氣體的擴散泡沫的穩(wěn)定性與那些條件相關呢？1 降低局部表面張力2 破壞界面膜的彈性 使其失去自動修復作用3 降低膜黏度4 固體顆粒第36頁/共55頁2021-11-18表面活性劑37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 合成表面活性劑第37頁/共55頁2021-11-18表面活性劑38起泡和消泡的應用起泡作用在滅火中的應用

12、燃燒的條件：溫度氧氣如何滅火呢？第38頁/共55頁2021-11-1839 核心內容 鉆井液的流變性能 鉆井液處理劑 鉆井液的造壁性 鉆井液體系起泡作用在原油開采中的應用第39頁/共55頁2021-11-1840鉆井液的主要作用（簡圖）鉆井液的主要作用（簡圖）攜帶、懸浮巖屑控制壓力形成泥餅破巖、清巖保護油氣層傳遞水功率第40頁/共55頁2021-11-18表面活性劑41第41頁/共55頁2021-11-18表面活性劑42鉆井液功用類型組成鉆井液功用類型組成鉆井液鉆井液 凡鉆進中一切有助于從井眼產生和清除鉆凡鉆進中一切有助于從井眼產生和清除鉆屑的流體（液、氣、液屑的流體（液、氣、液+ +氣）。氣

13、）。廣義完井液廣義完井液 一切與產層接觸的流體（各種鹽水、一切與產層接觸的流體（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42頁/共55頁2021-11-18表面活性劑43消泡作用在發(fā)酵工業(yè)中的應用消泡作用在輕工業(yè)中的應用第43頁/共55頁2021-11-18表面活性劑44洗滌劑中通常要加入多種輔助成分，增加對被清洗物體的潤濕作用，又要有起泡、增白、占領清潔表面不被再次污染等功能。3.5 洗滌和去污作用 洗滌體系是復雜的多相分散體系，潤濕、滲透、吸附、乳化、分散、增溶、解吸、起泡等等的物理的化學的過程

14、第44頁/共55頁2021-11-18表面活性劑45加入表面活性劑后，憎水基團朝向織物表面和吸附在污垢上，使污垢逐步脫離表面。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占領。其中占主要成分的表面活性劑的去污過程可用示意圖說明：第45頁/共55頁2021-11-18表面活性劑463 影響表面活性劑洗滌作用的因素1 表面或表面張力2 表面活性劑在界面上的吸附狀態(tài)3 表面活性劑的分子結構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46頁/共55頁2021-11-18表面活性劑474 表面活性劑在洗滌劑中的應用非離子型表面活性劑陰離子型表面活性劑兩性表面活性劑粉狀洗滌劑民

15、用洗滌劑工業(yè)洗滌劑第47頁/共55頁2021-11-18表面活性劑48液體洗滌劑洗發(fā)香波餐具洗滌劑輕垢液體洗滌劑重垢液體洗滌劑第48頁/共55頁2021-11-18表面活性劑49第一 看產品外觀。一般來說，假冒偽劣產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，有些產品的說明文字模糊不清，而真洗發(fā)水的包裝外觀質地均勻，色澤鮮亮，手感錯落有致，印刷字體清晰順暢。 第二 聞產品香味。香味是判斷洗發(fā)水真假的重要依據。假的洗發(fā)水，香味或比較暗淡，或者根本就沒有香味，另外有些假冒產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

16、用第49頁/共55頁2021-11-18表面活性劑50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。甚至時還會看到泡沫或拉絲現象，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，一般都是真貨，如果價位非常低，低于正品進貨價20%以上，這就值得懷疑了。第50頁/共55頁2021-11-18表面活性劑51洗發(fā)應注意的問題1 不宜過勤 根據自己的情況，大概一周洗兩、三次就可以了。2 不宜用二合一或多合一的洗發(fā)水3 護法素的使用 天生卷或頭發(fā)較為干枯的可適量增加護法素的用量。非常細軟的發(fā)質一般頭皮都容易出油，可以少用護法素。護法素中的多種化學物質可滲入頭皮，進而會傷害大