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揭示表面活性剂结构与机理

文章来源:hccjishu.com 上传时间:2017-10-12浏览次数:
文章摘要:通常所说的表面活性剂是指水中的表面活性剂。其分子常被称作“双亲分子”,因为表面活性剂的特有结构通常称之为“双亲结构”。表面活性剂分子的一端为亲油的疏水基,分子的另一端为极性亲水的亲水基。两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于

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通常所说的表面活性剂是指水中的表面活性剂。其分子常被称作“双亲分子”,因为表面活性剂的 特有结构通常称之为“双亲结构”。表面活性剂分子的一端为亲油的疏水基,分子的另一端为极性亲水的亲水基。两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接,形成了一种不对称的、极性的结构,因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油,便又不是整体亲水或亲油的特性。


一、分类(按极性基团的解离性质)

1.阴离子表面活性剂:硬脂酸,十二烷基苯磺酸钠

2.阳离子表面活性剂:季铵化物

3.两性离子表面活性剂:卵磷脂,氨基酸型

4.非离子表面活性剂:司盘系列,吐温系列


二、结构特点

表面活性剂分子构成

疏水(亲油)基团(hydrophobic group)

亲水基团(hydrophilic group)

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三、作用机理

两亲分子溶解在水中达一定浓度时,其非极性部分会互相吸引,从而使得分子自发形成有序的聚集体,使憎水基向里、亲水基向外,以减少憎水基与水分子的接触,使体系能量下降,这种多分子有序聚集体称为胶束。

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  1. 胶束的形状

  2. 临界胶束浓度表面活性剂溶液中开始形成胶束的相当低浓度称为临界胶束浓度(Critical Micelle Concentration,简写为cmc)。

    临界胶束浓度越小,表面活性剂形成胶束和达到表面(界面)吸附饱和所需的浓度越低,改变表面(界面)性质,产生润湿、乳化、起泡和增溶等作用所需的浓度也越低。

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  3. 胶束的作用

(1)乳化作用: 指将一种液体的细小颗粒分散于另一种不相溶的液 体中,所得到的分散体系被成为乳液。

(2)泡沫作用: 泡沫实际是气体分散于液体中的分散体系,泡沫的形成涉及起泡和稳泡两个因素。

(3)分散作用: 增加固体粒子在溶液中的分散分散稳定性问题。

增溶作用: 指水溶液中表面活性剂的存在能使不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度xianzhu增加的现象,这种作用只有在表面活性剂的浓度超过临界胶束浓度后才显现出来。

(4)催化作用: 表面活性剂胶束的直径通常为3~5nm,其大小、结构和性质与含酶球状蛋白相似,因此具有与酶类似的催化作用,合理选择表面活性剂可以使化学反应的速度xianzhu提高。


总结----禾川化学

从历史发展看,表面活性剂源于洗涤剂,随着表面活性剂数量的增多和整体工业水平的提高,表面活性剂已从日常生活中的家用洗涤和个人保护用品,进入国民经济的各个领域如能源工业、新型材料、环境工程、冶金、电子、机械、农业等各个领域,它是一种“功能”型化工材料,能有效地改进相关行业工艺、提高效率、改善产品质量、节约能源、改善环境,并被誉为“工业味精”。


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