表面活性剂的复配.ppt

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1、第9章表面活性剂的复配9.1表面活性剂分子间的相互作用参数9.2产生加和增效作用的判据9.3表面活性剂的复配体系目的：加和增效（Synergism），也可以叫做协同效应即把不同类型的表面活性剂人为地混合后，得到的混合物的性能比原来单一组分的性能更加优良，也就是通常所说的“1＋1＞2”的效果。例如，单一的十二烷基硫酸钠在降低水的表面张力、起泡、乳化及洗涤等性能方面远不如含有少量十二醇等物质的品种。在洗涤剂配方中，也常常加入少量的十二酰醇胺或氧化二甲基十二烷基胺，用以改善产品的起泡性能和洗涤性能。9.1表面活性剂分子间的相互作用参数表面活性剂的最基本性质在表面或界面形成定向吸附在溶液内部形

2、成胶束混合表面活性剂的性质在表面或界面上形成混合单分子吸附层在溶液内部形成混合胶束无论是混合单分子吸附层还是混合胶束，两种表面活性剂分子间均存在相互作用，其相互作用的形式和大小用分子间相互作用参数β表示9.1.1分子间相互作用参数β的确定和含义混合单分子吸附层：βσα：混合表面活性剂溶液中表面活性剂1所占的摩尔百分数，则表面活性剂2的摩尔百分数为（1－α）X1是混合单分子吸附层（膜）中表面活性剂1所占的摩尔百分数，则混合单分子层中表面活性剂2的摩尔百分数为（1－X1）C10、C20和C12分别是两种表面活性剂及其混合物在溶液中的浓度混合胶束：βMX1M为混合胶束中表面活性剂1所占的摩尔

3、百分数，则表面活性剂2在混合胶束中所占的摩尔百分数为（1－X1M）C1M、C2M和C12M分别是两种单一表面活性剂和在特定组成比例下（有确定的α值）混合表面活性剂的临界胶束浓度β值和两种表面活性剂混合的自由能相关β为负值表示两种分子相互吸引；β值为正值，表示两种分子相互排斥β值的绝对值越大，表示分子的相互作用力越强而β值接近0时，表明两种分子间几乎没有相互作用，近乎于理想混合β值一般在+2（弱排斥）到-40（强吸引）之间复配活性剂类型复配物温度（℃）βσβM阴离子－阳离子C8H17SO4-Na+－C8H17N+(CH3)3Br-25-14.2-10.2C12H25SO4-Na+－C12

4、H25N+(CH3)3Br-25-27.8-25.5阴离子－两性型C10H21SO4-Na+－C12H25N+H2(CH2)2COO-30-13.4-10.6阴离子－非离子C10H21SO3-Na+－C12H25(OC2H4)7OH25-1.5-2.4阴离子－阴离子C15H31COO-Na+－C12H25SO3-Na+60-0.01+0.2阳离子－非离子C10H21N+(CH3)3Br-－C8H17(OC2H4)4OH23—-1.8表9-1部分表面活性剂分子间相互作用参数9.1.2影响分子间相互作用参数的因素离子类型的影响阴离子－阳离子＞阴离子－两性型＞离子型－聚氧乙烯非离子型＞甜菜碱

5、两性型－阳离子＞甜菜碱两性型－聚氧乙烯非离子型＞聚氧乙烯非离子型－聚氧乙烯非离子型疏水基团的影响随表面活性剂疏水基碳链长度的增加，βσ和βM变得更负，即绝对值增加，且为负值介质pH值的影响溶液pH值低于两性表面活性剂的等电点时，活性剂分子以正离子形式存在，通过正电荷与阴离子表面活性剂发生相互作用当介质的碱性或pH值增加，两性表面活性剂逐渐转变为电中性的分子，甚至于负离子，与阴离子表面活性剂的相互作用力降低无机电解质的影响无机电解质的添加，会使离子型表面活性剂与聚氧乙烯型非离子表面活性剂混合体系中分子间相互作用力降低温度的影响在10～40℃范围内，温度升高，分子间相互作用力低。pH值βσ

6、βM5.0-6.9-5.45.8-5.7-5.06.7-4.9-4.4表9-2十二烷基磺酸钠与十二烷基苯基甜菜碱复配体系分子间相互作用参数（25℃）9.2产生加和增效作用的判据9.2.1降低表面张力加和增效作用：使溶液的表面张力降低到一定程度时，所需的两种表面活性剂的浓度之和低于单独使用复配体系中的任何一种表面活性剂所需的浓度负的加和增效作用：使溶液的表面张力降低到一定程度时，所需的两种表面活性剂的浓度之和高于单独使用复配体系中的任何一种表面活性剂所需的浓度产生加和增效作用的条件（1）正加和增效作用：条件一：βσ为负值，即βσ＜0；条件二：

7、βσ

8、＞

9、ln(C10/C20)

10、（2）负加

11、和增效作用：条件一：βσ为正值，即βσ＞0；条件二：

12、βσ

13、＞

14、ln(C10/C20)

15、产生最大加和增效作用时，表面活性剂1占活性剂总量的摩尔百分数α*产生最大加和增效作用时，表面活性剂浓度的总和，C12,minβσ的负值越大，分子间相互吸引力越大，C12,min值越小；βσ正值越大，即分子间排斥力越大，则C12,min越大。9.2.2形成混合胶束当复配体系水溶液形成混合胶束的临界胶束浓度C12M，低于其中任何一种单一表面活性剂的临界胶束浓度（