第二章表面活性剂2024/9/132024/9/132024/9/132024/9/132024/9/132024/9/132024/9/13眼影2024/9/13指甲油香水生活小知识冰淇淋是我们最喜爱的食物；有了洗涤剂我们的生活才能如此美好。若没有表面活性剂，这两样东西都不会有。这真是太可悲了。但是，如果真的没有了表面活性剂，也不会有人为没有冰淇淋和洗涤剂而哭泣。因为没有表面活性剂，人也没有了。§1.1表面与表面张力气-液界面气-固界面液-液界面液-固界面固-固界面表面分子与体相内部分子所处的状态不同，ex:在液相（水）与气相中，水分子内部受到周围水分子的作用力是对称的，其合力为零，水分子在液体内部移动不需要做功；而表面分子，液相分子对它的作用力远大于稀疏气体对它的作用力，因此所受的力是不对称的，其合力指向液体内部，结果产生了表面分子受到指向液体并垂直于表面的力。（如下图）表面张力示意图（a）结论：表面分子不稳定，它有向液体内部迁移的趋势，即有缩小表面积的趋势。这个力简称表面张力。ex:水珠、汞滴等。表面张力f=r×L×2r—表面张力系数，单位N·m-1。§1.2表面活性与表面活性剂由图可以看出：1、2为表面活性物质;3为非表面活性物质。而1、2有明显的区别：一、二者结构明显不同，且1分子能发生缔合形成胶束。二、1类物质加入少量既有明显的表面活性。三、1类物质具有一些实际生活所要求的特性，如润湿、乳化、增溶、起泡、去污等。1称为表面活性剂。§2.3表活剂的分子结构特点阴离子表面活性剂表面活性剂亲水示意图§1.4表面活性剂的分类阴离子表面活性剂阳离子表面活性剂两性表面活性剂R-(C6H4)-O(C2H4O)nH烷基酚聚氧乙烯醚2.4.2按亲水基的结构分类2.4.3按疏水基的种类分类硅表面活性剂2.高分子表面活性剂3.生物表面活性剂4.冠醚型表面活性剂2.5.5其他分类方法表面活性剂分子具有“两亲结构”，当表面活性剂溶于水时，亲水基力图进入水中，疏水基则力图离开水伸向空气，结果是表面活动剂在界面上发生相对聚集，这种现象叫做“吸附”。由于吸附，溶液的表面张力降低。当吸附达到一定程度后，吸附量不再增加，趋于恒定，此值称为饱和吸附量，用Γ∞表示。此时，再增加表面活性剂，表面活性剂则于“胶束”的形式存在。此时，表面活性剂在水溶液中的性质发生质变。常见的有球形、棒型、层状、长栅状。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，减小了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。胶束结构示意图a.球形胶束b.棒状胶束2024/9/13c.层状胶束2024/9/133.临界胶束浓度—CMC（CriticalMicellConcentration）（b）浓度相对升高，很快地聚集到水表面上，即表面吸附量大为增加、空气和水的接触相对减少，水表面张力下降。（c）表面活性剂浓度逐渐升高，表面活性剂毫无间隙地密集于液面上，形成了单分子吸附膜。空气与水处于完全隔离状态，表面吸附达饱和。在溶液内部，增加表面活性剂,先是三三两两以疏水基互相靠拢，形成球形胶束的最初形式。表面活性剂浓度由小变大脂质双层与细胞膜2.5.2临界胶束浓度时溶液的性质CMC表面活性剂水溶液其浓度只有稍高于其CMC值时，才能充分显示其作用。4.胶束的作用1.5.3影响临界胶束浓度的因素3.极性基团的位置6.亲水基团的种类HLB值=按表面活性剂在实际中的不同用途，选择合适的HLB值。若过小，不溶于水；过大，不能形成胶束。其应用如下。4按表面活性剂的特殊性分类2表面活性与表面活性剂碳氢链中其它取代基的影响阴离子、非离子表面活性剂直链的比支链的易水解；由于吸附，溶液的表面张力降低。离子型表面活性剂应在克拉夫特温度点以上使用。附表2：有机化合物毒性非离子表面活性剂杀菌力弱、毒性小；表面活性剂浓度由小变大天然高分子表面活性剂洗衣粉和肥皂能不能混合使用？非离子表面活性剂温度越高，溶解度越低。疏水性：氟代烃基>硅氧烃基>脂肪族烷烃基、环烷烃基>脂肪族烯烃>脂肪族芳香烃>芳香烃>带弱亲水基的烃基。定义：加入很少量即能降低溶剂（一般为水）的表面张力，改变体系界面状态，从而产生润湿、乳化、增溶、起泡等一系列作用（或其反作用）,以达到实际应用要求的一类物质。刺激性和毒性的顺序相同，阳离子最大，阴离子次之，两性和非离子最小。1．表面活性剂要易于生物降解，原料可再生，广泛使用后，对环境无污染，对人、畜安全温和。3.分子形态的影响§2.7非离子型表活剂的浊点1.分子结构：烃基相同，聚环氧乙烷基或羟基数目越多浊点越高。2.疏水基：同理，聚环氧乙烷基或羟基数目相同，则烃基越小浊点越高。