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表面活性剂

发表时间:2021-06-17

                            表面活性剂

(3)非离子型活性剂

它在水中不离解、极性基部分大多为聚氧乙烯基构成。由所含的氧乙烯基的数目来控制它的亲水性能。这类活性剂的原料来源方便,性质稳定,不受盐类及溶液的ph值影响,应用范围广,是最有发展前途的表面活性剂。

有些非离子型活性剂是混合型的,如吐温(Tween)类是失水山梨糖醇脂肪酸聚氧乙烯醚,就是属于酯醚型活性剂,它既属于酯型,也属于醚型。

(4)两性活性剂

两性活性剂可分为非离子——阴离子型、非离子——阳离子型、阴离子——阳离子型三类。

例如聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯钠盐,在水中可按下式离解:

(5)高分子型活性剂

其分子量往往在几千以上,有时高达数十万。它的分子结构的特点是分子量大,并有极性和非极性部分,也可分为非离子型、阴离子型、阳离子型及两性型等几种。

例如聚氧乙烯聚氧丙烯二醇醚(即4111类),就是一种非离子型的高分子表面活性剂,它是著名的原油破乳剂,可用于清洗原油淤浆。

常用的水溶性高分子,如褐藻酸钠、羧甲基纤维素钠盐、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等,都属于高分子活性剂。高分子活性剂常用于悬浮体的絮凝和稳定,以及乳状液的稳定和破乳等,但是更多的是用于数种活性剂的复配。

还有一些特殊的结构的活性剂,如含氟表面活性剂,其烷基中氢原子为氟所取代,如全氟锌酸钾。这类活性剂的化学性质及其稳定,耐强酸、强碱、高温等,并且能使表面降到20dyn/cm(即20mN/m)以下。还有含硅表面活性剂,如硅油等,憎水性非常强,化合物的浓度仅10-6   /l就可使水的表面张力降到21mN/m.这些表面活性剂均有特殊用途。

活性剂的品类极其繁多,应用广泛,而市售活性剂大多是商品牌号,它既不表明结构,也没有注明应用范围,所以难辨认。如要了解其性能及结构,则需查阅专业书刊。

(2)表明活性剂的临界胶束浓度(CMC)与加溶作用

表面活性剂的一个重要特征,是在水中只要加入少量表面活性剂,水的表面张力就会显著的降低。这是因为活性剂的分子总是由亲水的极性部分和亲油的非极性部分组成。当它溶入水中后,根据极性相似相溶规则,活性剂分子的极性部分倾向于留在水中,而非极性部分倾向于翘出水面,或朝向非极性的有机溶剂中。每一个表面活性剂分子都有这种倾向,必然造成多数表面活性剂分子倾向于分布在表面(或界面),并整齐地取向排列,形成一吸附层胶束,此时的表面已不再是原来纯水的表面,而可以看作是掺有亲油的碳氢化合物分子的表面,由于极性与非极性分子之间相互排斥,所以加有表面活性剂的水溶液表面(或界面)张力下降。

随着表面活性剂浓度的增加,表面张力迅速下降,当浓度达到一定值后,溶液的表面张力基本不再随浓度的增加而变化。以十二烷基硫酸钠为例,这个特征浓度大约为0.008mol/L。实验证明,几乎所有的表面活性剂都有这一特征浓度。

 


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