表面活性剂的作用原理

《表面活性剂的作用原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2章表面活性剂的作用原理12.1表面张力与表面活性2.2表面活性剂胶束2.3表面活性剂结构与性能的关系2.1表面张力与表面活性2.1.1表面张力和表面自由能2.1.2表面活性与表面活性剂2.1.3表面活性剂的结构特点22.1.1表面张力和表面自由能3图2-1液体内部和表面分子的受力情况垂直通过液面上任一单位长度、与液面相切的收缩表面的力，简称为表面张力，其单位为mN/m。（或dyne/cm)图2-2液体的表面张力液体表面的分子总是处在向液体内部拉入的引力作用之下，因此液滴总要自动收缩。f＝2γl1.表面张力的概念表面张力单位换算达因/厘米(dyn/cm)克/厘

2、米(g/cm)公斤/米(kg/m)磅/英尺(lb/ft)11.02×10-31.02×10-46.854×10-5980.710.16.72×10-298071010.6721459214.881.48811dyn/cm=1mN/m表2-1常见液体的表面张力5液体温度（℃）表面张力（mN/m）液体温度（℃）表面张力（mN/m）全氟戊烷209.9三氯甲烷2526.7全氟庚烷2013.2乙醚2520.1全氟环己烷2015.7甲醇2022.5正己烷2018.4乙醇2022.4正庚烷2020.3硝基苯2043.4正辛烷2021.8环己烷2025.0水2072.8二甲基亚

3、砜2043.5丙酮2023.3汞20486.5异丁酸2025.2铁熔点1880苯2028.9铂熔点1800苯乙酮2039.8铜熔点1300甲苯2028.5银1100878.5四氯化碳2226.7硝酸钠308116.6表2-2常见油水界面的界面张力6液体温度（℃）表面张力（mN/m）液体温度（℃）表面张力（mN/m）苯－水2035.0正辛醇－水208.5四氯化碳－水2045.1正丁醇－水201.8正己烷－水2051.1庚酸－水207.0正辛烷－水2050.8硝基苯－水2025.2注意：1）与温度有关，一般指20（℃），但不全部是2）水的表面张力在20（℃）时为72

4、.8mN/m3)金属的表面张力在熔点时测定，且比较大4）醇-水的界面张力一般很少，醇可以当成助表面活性剂思考题1、为什么荷叶上的水珠呈扁球形？大珠小珠落玉盘2、为什么小液滴和小气泡总是成球开而不会成别的几何形状（如立方体、多角形等）？3、水在玻璃管中呈凹形液面（弯月面），而汞在玻璃管（如血压计）中却呈凸形液面，为什么？4、肌注、输液、输血时要防止气泡进入，为什么？9dG＝γdAγ表示形成单位面积所需要的功，即单位液体表面的表面自由能，其单位为J/m2，γ从力的角度讲是作用于表面每单位长度边缘上的力，叫表面张力；从能量角度讲是单位表面的表面自由能，是增加单位表面积

5、液体时自由能的增值，也就是单位表面上的液体分子比处于液体内部的同量分子的自由能过剩值，是液体本身固有的基本物理性质之一。2.表面自由能的概念（1）滴重法也叫做滴体积法，自一毛细管滴头滴下液体时，液滴的大小与液体的表面张力有关，即表面张力越大，滴下的液滴也越大，二者存在关系式：10图2-1滴体积法测定表面张力W——液滴的重量；R——毛细管的滴头半径；f——校正系数。3.表面张力的测定方法V——液滴的体积；ρ——液体的密度；F——校正因子。（2）毛细管上升法原理是用干净的毛细管插入液体时，若此液体能润湿毛细管,则因表面张力的作用液体会沿管壁上升或下降一定的高度h，测

6、定h并按照公式计算表面张力γ。11图2-2毛细管上升法测表面张力示意图复习润湿问题R——毛细管半径；△ρ——界面两相的密度差；g——重力加速度r=2Rcosθ（3）环法把一圆环平置于液面上，测量将环拉离液面所需的最大力，并由此计算表面张力:17R——环的平均半径；P——由环法测定的拉力F——校正因子。P=W环+2πR内r+2πR外r（4）吊片法将一个薄片如铂金片、云母片或盖玻片等悬于液面之上，使其刚好与液面接触，为维持此位置，就必须施加向上的拉力P，此力与表面张力大小相同、方向相反。l——吊片的宽度；d——吊片的厚度。（5）最大气泡压力法将一毛细管端与液面接触，

7、然后在管内逐渐加压，直至一最大值时，管端突然吹出气泡后压力降低，这个最大值是刚好克服毛细压力的的最大压力，由测得的最大压力即可计算液体的表面张力。19Pm——最大压力；R——毛细孔半径。（6）滴外形法适用于表面吸附速度很慢的溶液。所谓滴外形法是利用液滴或气泡的形状与表面张力存在一定关系的这一特点，测定平衡表面张力及表面张力随时间变化的关系。2.1.2表面活性与表面活性剂20表面活性：因溶质在表面发生吸附（正吸附）而使溶液表面张力降低的性质。表面活性物质:因在溶液表面发生吸附（正吸附）而使溶液表面张力降低的物质被称为表面活性。非表面活性物质：不具有表面活性。表面活

8、性剂：在浓度极低时就能明