表面活性剂的物理化学性质
(1)表面张力
大家知道，化学物质在不同的温度和压力下有气态、液态和固态三种聚集状态。很明显，当不同聚集状态的物质互相接触的时候，互相之间存在着接触面。例如气体-液体、气体-固体、液体-液体、液体-固体、固体一固体等接触面。由于气体是无形的，人们用眼睛实际上没有办法看见气体与液体或者气体与固体的接触面，我们能够看见的是液体或者固体的表面。所以，习惯上把其他两种聚集体与气体之间的接触面称为表面，即把气体-液体、气体-固体接触面称之为表面。严格地说，聚集体与聚集体之间的接触面应该称为界面，也就是说气体-液体、气体-固体、液体-液体、液体-固体、固体-固体等相互间的接触面统称为界面，表面只是界面的一种。物质是由分子和原子组成的，物质内部的分子或原子间存在着一种相互作用力——范德华力；它是一种吸引力，作用范围只有几十个纳米(nm)。以液相物质为例，体系中表面层分子与液体内部分子所受范德华力的状态可以用图3来表示。
图3分子所受范德华力的状态
图中的分子按照受力状态的不同分为两种类型，即处在液体内部的分子(A)和处在液体表面的分子(B)。在液体内部，分子A周围的分子是完全相同的，其他分子对它的作用力是对称的，彼此相互抵消，总的合力为零。所以分子A在液体内部可以自由移动而不消耗功。而处在气相-液相表面的分子B就不同了。分子B一面受到液体内部分子对它的吸引力，另一面受到液体外部的气体分子对它的吸引力。由于密度的原因，这两股作用力的大小是很不相同的。液体的密度大，分子之间靠得非常近，液体内部分子对B分子的吸引力大，而气体的密度小，气体分子对B分子的吸引力小。气相分子的作用力远小于液相内部分子对表面层分子的引力，两者比值约为l／1000，总的合力垂直于表面指向液体内部，其结果是表面分子B被拉人液体内部，在表面产生张力。因而表面层分子B比液体内部
分子A相对地不稳定，它有向液体内部迁移的趋势，在表面张力作用下液体表面总有自动缩小的趋势。
表面张力又称界面张力，是由于表面层分子和液体内部分子所处的环境不一样而形成的。它是一种使液体表面尽量缩小的力，也是液体分子间的一种凝聚力。表面张力的物理意义是：垂直作用于液体表面上任一单位长度，与液面相切的收缩表面的力。要使液相表面伸展，就必须抵抗这种使表面缩小的力。所以，表面张力愈小，液相的表面就愈易向外伸展。表面张力以液体的表面伸展一个单位面积所需单位长度的力来表示，其单位为mN／m。
液体的表面张力是液体的基本性质。各种液体，在一定的温度、压力下有一定的表面张力值。实验结果表明，液体的表面张力随温度的升高而下降。从分子的相互作用来看，当温度升高时，分子的动能增加，一部分分子间的吸引力就会被克服，其结果是气相中的分子密度增加，液相中分子间距离增大。
表面活性剂可显著降低表面张力。纯水的表面张力在28℃时为71．5mN／m，当加入一定浓度的月桂醇硫酸钠(K-12)后，溶液表面张力可降低到30mN／m左右。
(2)表面活性剂的吸附作用
物质从一相内部迁至界面，并富集于界面的过程叫吸附。例如，生产和生活污水中常常含有超微细的粉末状物质或者絮状物质，形成浑浊的悬浮液，在污水处理的过程中往里面加入具有吸附作用的絮凝剂，搅拌后静置就能使悬浮物沉淀下来，浊水变清了，这是污水中的微粒在固-固界面上的吸附。在制皂用椰子油的精炼过程中，通常把活性白土加入到茶色的粗椰子油里，混合搅拌一定时间后静置澄清，然后过滤。得到的精炼椰子油变成浅黄透明液，而过滤出来的白土则变成黄褐色甚至深茶色，这是溶解在椰子油中的有色物质在固-液界面上的吸附。有毒气体通过防毒面具时，被防毒面具中的活性炭吸附，除去了空气中的有毒气体，这是发生在气-固界面上的吸附。吸附可以发生在固-液界面、固-气界面、液-液界面、气-液、固-固界面。
将表面活性剂加入到溶液中可以改变表面张力从而影响吸附作用。实验证实：表面活性剂溶解在水中会发生正吸附作用，即表面张力随着溶质浓度的增加而降低。溶质在表面层的浓度将大干溶液体相的浓度。正吸附产生的原因是由于溶质与溶剂分子间的吸引力小于溶剂分子间的吸引力，因而溶质分子有强烈地向表面
迁移的趋势，形成在表面层的富集。由于表面层组成比例发生了变化，增加了吸引力较弱的分子的比例，因而引起了表面张力的降低。
作为吸附作用的延伸，表面活性剂可以使固体更容易分散在液体中。固体的表面通常是非极性的，具有疏水性，在水中比较难分散开来。固体从水溶液中吸附表面活性剂后，固体的表面性能会有不同程度的改变。表面活性剂的吸附可以改变固基质点在液体中的分散性质。表面活性剂在固体上面吸附时，一般以非极性的亲油基靠近固体表面，极性的亲水基朝向水中，随着吸附的进行，固体原来的疏水非极性表面逐渐变成亲水极性表面，质点就容易分散于水中了。
表面活性剂在固-液界面的吸附可以改变固体表面的润湿性质。固体表面一旦吸附了某种电荷合适的表面活性剂以后，其表面润湿性质可以产生很显著的变化。表面活性剂以离子交换或离子对的方式吸附于固体表面，如果固体的表面是极性物质，本身具有一定的亲水性，此时表面活性剂的亲水基将朝向固体表面而亲油基朝向外面，结果使固体表面由亲水性变为憎水性，或者由弱憎水性变为强憎水性。玻璃的表面就是一个很好的例子。肮脏的玻璃表面上由于黏附有一些极性的物质使其表面有一定的亲水性，用一般的水冲洗以后会有水珠挂在表面上，干燥之后留下斑斑点点的水迹。但如果改用含有阳离子表面活性剂的水溶液清洗玻璃，阳离子吸附于玻璃表面使其由亲水性变为憎水性，冲洗以后水珠挂不住，表面上显得十分干净。如果固体表面是非极性物质，表面活性剂在其上吸附时，它的非极性基团朝向固体表面，而极性基团朝外，使原来非极性的憎水表面变为亲水表面，很容易被水湿润。这种情况通常出现在化学纤维的表面。
综上所述，表面活性剂在气液表面和固液界面的吸附，可以改变界面状态和界面性质，所以表面活性剂在表面和界面的吸附性质是它最基本的性质之一。表面活性剂的许多其他性质和作用，如润湿作用、分散作用、洗涤作用、乳化作用、泡沫作用等，都是与吸附作用密切相关的。
(3)表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)
表面活性剂水溶液的各种应用特性，包括乳化作用、润湿作用、渗透作用、分散作用、发泡力、洗涤去污力等，都与其浓度密切相关。只有水溶液中所含的表面活性剂达到一定的数量之后，各种应用特性才能显著表现出来。当浓度不足时，表面活性剂基本不起作用。换句话说，表面活性剂在水溶液中的浓度与所表
现出来的各种应用特性之间存在由量变到质变的规律，实际上有一个临界转折点，浓度低于此转折点时表面活性剂基本没有作用。
用科学的语言来表达：表面活性剂的表面张力、去污能力、增溶能力、浊度、渗透压等物理化学性质随溶质浓度变化而发生突变的浓度称临界胶束浓度(Critical Mice1la Concentration)，简称cmc。表面活性剂分子在很稀的溶液中可能是游离状态的。当表面活性剂超过一定浓度时会从单个离子或分子缔合成胶态聚集物，即形成胶团，这一过程称胶团化作用。胶团的形成是一个转折点，它导致溶液性质发生突变。
很早以前，科学家已经详细研究过典型的阴离子表面活性剂十二醇硫酸钠
(C
12H
25
0S0
3
Na)水溶液的一些物理化学性质，其去污能力、增溶能力、浊度、表面
张力、渗透压、当量电导、与油相的界面张力等物理化学性质随浓度的变化曲线见图4。可以清楚地看出，十二醇硫酸钠溶液物理化学性质随浓度的变化皆有一个转折点，而此转折点发生在一个浓度大约为0．O08mol／L的不大的范围内。这个范围就是十二醇硫酸钠的cmc。
图4十二醇硫酸钠的cmc
在溶液中能形成胶团是表面活性剂的一个重要特性，这是无机盐、有机物及高分子溶液所没有的。原因是表面活性剂具有“双亲结构”，在水溶液中，表面活性剂分子的极性亲水基与极性水分子强烈吸引，而非极性的烃链却与极性水分子的吸引力很弱。溶液中与烃链相邻的水比普通水具有更多的氢键，从而有利于水的有序结构形成，使体系能量升高而不稳定，故水分子趋向把表面活性剂疏水的烃链排出水环境，这就是疏水效应。当浓度达到cmc后，疏水的烃链互相聚集形成内核，亲水的极性基向外，这样，既满足疏水基脱离水环境的要求，又满足
亲水基与水强烈作用的要求，处于热力学稳定状态，于是就形成胶团，见图5。
图5表面活性剂在水溶液中形成的胶团
常用表面活性剂的cmc值可以从物理化学手册里查阅。掌握表面活性剂的cmc值对正确使用表面活性剂很有帮助。
(4)表面活性剂的Krafft点与C．P．值
表面活性剂在水中的溶解度与胶团化作用相似，同样存在一个转折点(临界点)，这个转折点可以用表面活性剂的Krafft点与C．P．值来表示。影响表面活性剂在水中溶解度的主要因素是溶液的温度，不同离子类型表面活性剂随温度变化的情形有明显的差异。
离子型表面活性剂在水中的溶解度随温度的升高而慢慢增加，但达到某一温度后，溶解度迅速增大，这一点的温度称为临界溶解温度，也叫做Krafft点。临界溶解温度是各种离子型表面活性剂的一种特性常数。Krafft点与cmc值都是描述表面活性剂在水中溶解行为的参数，两者之间存在一定关系。一般说来，Krafft点的温度越高，cmc值越小。这是因为温度升高，溶液内部分子运动加剧，不利于胶团的形成。
聚氧乙烯类非离子型表面活性剂在水中的行为与离子型正好相反，溶解度随温度的升高而慢慢下降。当加热到达某一温度时，原来已经溶解在水中的表面活性剂会重新析出，溶液会突然变浑浊。溶液出现浑浊时的温度，称为非离子型表面活性剂的“浊点”，即C．P．值。产生该现象的原因是聚氧乙烯类非离子型表面活性剂的极性基团是羟基，其极性比离子弱，与水分子形成的氢键不牢靠。在水溶液中的聚氧乙烯基团呈曲折状，亲水的氧原子位于链的外侧，有利于氧原子和水分子通过氢键结合。但是这种结合并不牢固，当温度升高或溶人盐类时，水分子就有脱离表面活性剂分子的倾向。因此，随着温度升高，非离子型表面活性剂的亲水性下降，溶解度变小，甚至变为不溶于水的浑浊液。在浊点以上不溶于水，
在浊点以下溶于水。为使非离子表面活性剂在水中有一定溶解度，需有多个羟基和醚键才行。因此在亲油基上加成的环氧乙烷分子数越多，醚键就越多，亲水性就越大，也就越容易溶于水。在亲油基相同时，聚氧乙烯基团越多，浊点就越高。可以看出，非离子型表面活性剂的溶解度与离子型表面活性剂不同，是随温度上升而下降的，所以临界胶团浓度是随温度的上升而降低。
(5)表面活性剂的HLB值
总体来说，表面活性剂是油水两亲的物质，但是从定量的角度来比较亲油性或者亲水性的大小，会发现其中的差异是十分明显的。吐温(Tween)类表面活性剂在水相中溶解度非常大而在油相中溶解度相对较小，斯盘(Span)类表面活性剂则正好相反，在油相中的分配系数远大于在水中。
表面活性剂亲油亲水性的差异是由于表面活性剂的化学结构不同所引起的。各种表面活性剂带有各自不同的亲油基团和亲水基团，所表现出来的亲油亲水性就不尽相同，即使是同一种类表面活性剂也存在差别。例如烷基醇聚氧乙烯醚无机酸盐：
RO(CH
2CH
2
0)
n
X0
3
M
R可以是C
8～C
20
的烷基，X0
3
可以是硫酸盐或者磷酸盐，M可以是钠盐或者铵
盐，可以从3～15。应该想像得到其中性能的差别。
在应用过程中为了方便地反映表面活性剂的油水两亲性倾向，使用了亲水亲油平衡值的概念，简称HLB值(hydrophile-lipophi1e balance的缩写)。HLB
值是表面活性剂亲水亲油性的相对定量反映，可以通过实验来测定，也能够使用经验公式来计算。常用表面活性剂的HLB的取值范围在1～20之间，表达了该种表面活性剂的适宜使用场合。
表面活性剂的HLB值能够直观地反映它的性质和应用范围。HLB值小的表面活性剂亲油性相对比较强，例如斯盘60，HLB值是4．7，主要作为油相乳化剂使用。而HLB值大的表面活性剂亲水性相对比较强，像吐温60，HLB值为l4．9，主要作为水相乳化剂来使用。人们通过不断的实践，逐步确定了具有不同HLB
值范围的表面活性剂所适用的场合，见表6。
表6表面活性剂HLB值对应的应用领域
HLB值范围例子HLB值适用领域水中溶解性
1～3 3～6 6～9 8～15 13～15 15～18 斯盘(Span)85
斯盘(Span)60
斯盘(Span)40
吐温(Tween)60
吐温(Tween)21
吐温(Tween)20
1.8
4.7
6.7
14.9
13.3
16.7
消泡剂
油包水型乳化剂
渗透剂、湿润剂
水包油型乳化剂．
洗涤剂
增溶剂
不溶解不分散
分散不好
振荡后能分散
稳定的乳液
半透明至透明
透明溶液
HLB值与表面活性剂的分子结构有关，改变结构可以在一定范围内改变HLB 值。对离子型表面活性剂，可增减亲油基碳原子数或亲水基的种类来控制HLB 值；对非离子表面活性剂，则可采取改变亲油基上连接的聚环氧乙烷链长(E0值)来细微地调节HLB值。常见表面活性剂的HLB值可由有关手册或著作中查得。通过两种或多种不同HLB值的表面活性剂搭配使用，可以得到合适HLB值的表面活性剂。搭配的比例可以用简单的经验公式计算出来。
表面活性剂及其作用原理 1.表面活性剂概况 2.表面活性剂的基本性质 3.表面活性剂的性能 4.常用表面活性剂介绍 1.1表面活性剂定义 表面活性剂是这样一类物质，当它在溶液中以很低的浓度溶解分散时，优先吸附在表面或界面上，使表面或界面张力显著降低；当它达到一定浓度时，在溶液中缔合成胶团。1.2表面活性剂分子结构特点 表面活性剂分子由两部分组成，一部分溶于水，具有亲水性，称作亲水基；另一部分不溶于水而溶于油，具有亲油性，称作亲油基，也称疏水基；双亲的分子结构使得表面活性剂一部分倾向于溶于水，而另一部分则倾向于从水中逃离，具有双重性质。 1.3表面活性剂的分类 表面活性剂、离子型表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂非离子型表面活性剂：在水溶液中溶解时，凡能电离生成离子的叫离子型表面活性剂，不能电离生成离子的叫非离子表面活性剂。 1.4非离子表面活性剂的浊点 浊点（Cloud point）：非离子表面活性剂的水溶液随温度的升高会突然出现混浊，这时的温度称为浊点。 影响浊点的因素：表面活性剂分子结构浓度电解质有机添加剂 2.1表面活性剂的吸附 表面活性剂溶液表面的吸附性能表面活性剂具有亲水和亲油的双重特性，当其溶于水后，其疏水基受到水的排斥而力图将整个分子“逃离”水溶液，而亲水部分则力图使整个分子留在水中，正是由于表面活性剂的这种易从水溶液中“逃离”的趋势，使其容易富集于溶液表面，且在溶液表面进行定向排列，这就是表面吸附现象。 2.2表面活性剂在溶液表面吸附规律 ?表面活性剂分子横截面积小者极限吸附量大； ?一般非离子表面活性剂的极限吸附量大于离子型的； ?同系物的极限吸附量差别不大； ?温度升高一般极限吸附量减少； ?无机电解质的加入可明显增加离子型表面活性剂的吸附强度，对非离子表面活性剂的影响不大。 2.3表面活性剂在固体表面上的吸附机理 ?离子交换吸附 ?离子对吸附 ?氢键形成吸附 ?π电子极化吸附 ?色散力吸附 ?憎水作用吸附
（2011—2012）学年08C班第Ⅰ学期表面活性剂期末考试题A 姓名：班级：学号：成绩： 1. 表面活性剂 2. 临界胶束浓度 3. 浊点 4. 两性表面活性剂 二、选择题. (15×3分) A.非离子型的毒性大于离子型，两性型毒性最小 值越小，亲水性越强 C.做乳化剂使用时，浓度应大于CMC D.做O/W型乳化剂使用，HLB值应大于8 2. 对表面活性剂的叙述正确的是（） A.根据经验，表面活性剂的HLB值范围限定在0-20之间 B.表面活性剂不能混合使用 C.聚氧乙烯基团的比值增加，亲水性降低 D.杀精避孕套中起杀精作用的主成分壬基酚聚氧乙烯醚可作洗涤剂 3.等量的Span -80与吐温-80混合后的HLB值是（） A.4.3 4.表面活性剂性质不包括（） A.亲水亲油平衡值值 C. 适宜的粘稠度 D. Krafft点 5. 下列说法正确的是（）
A. krafft点越低，该表面活性剂低温水溶性越好 B.非离子表面活性剂应该在浊点以上使用 C.疏水基为直链的比带支链的难于降解 D.含有芳香基的表面活性剂比仅含有脂肪基的表面活性剂易于降解，故洗衣粉中主成分为十二烷基苯磺酸钠 6. 下列说法不正确的是（） A.胶束越大，对于增溶到胶束内部的物质增溶量越大 B.乳状液类型通常有O/W,W/O,套圈型三种。 C. 阳离子表面活性剂不能做破乳剂 D. 玻璃器皿中易得到O/W型乳状液 7. 下列叙述不正确的是（） A.聚乙烯醇，聚丙烯酰胺为高分子表面活性剂 B.非离子型表面活性剂的性能都优于离子型表面活性剂 C.离子型表面活性剂存在Krafft点，非离子表面活性剂存在浊点 D.一般分子量较大的表面活性剂洗涤、分散、乳化性能好，分子量小的润湿、渗透性能好 8.下列说法不正确的是（） A.液体油污的去除主要是靠表面活性剂的增容作用而实现的 B.非离子表面活性剂不宜用于洗涤天然棉纤维 C.烷基苯磺酰二乙醇胺可做稳泡剂 D.纯十二烷基苯磺酸钠是很好的起泡剂 9.下列说法正确的是（） A.餐具洗涤剂可以用来洗涤瓜、果、蔬菜、肉 B.洗发香波的主要成分为十八烷基苯磺酸钠及烷基酰醇胺 C.重垢液体洗涤剂表面活性剂含量一般在80%以上 D.粉状洗涤剂和液体洗涤剂中表面活性剂主成分完全不同 10.下列说法中不正确的是（）
水的基本物理化学性质 一. 水的物理性质（形态、冰点、沸点）： 常温下（0~100℃），水可以出现固、液、气三相变化，利用水的相热转换能量是很方便的。 纯净的水是无色、无味、无臭的透明液体。水在1个大气压时（105Pa），温度 1)在0℃以下为固体，0℃为水的冰点。 2)从0℃-100℃之间为液体（通常情况下水呈液态）。 3)100℃以上为气体（气态水），100℃为水的沸点。 4)水是无色、无臭、无味液体，在浅薄时是清澈透明，深厚时呈蓝绿色。 5)在1atm时，水的凝固点(f.p.)为0℃，沸点(b.p.)为100℃。 6)水在0℃的凝固热为5.99 kJ/mole(或80 cal/g)。 7)水在100℃的汽化热为40.6 kJ/mole(或540 cal/g)。 8)由於水分子间具有氢键，故沸点高、莫耳汽化热大，蒸气压小。 9)沸点： (1)沸点：液体的饱和蒸气压等於液面上大气压之温度，此时液体各点均呈剧烈汽 化现象，且液气相可共存若液面上为1 atm(76 mmHg)时，则该沸点称为「正常沸点」，水的正常沸点为100℃。 (2)若液面的气压加大，则液体需更高的蒸气压才可沸腾；而更高的温度使得更高 的蒸气压，故液体的沸点会上升。液面上蒸气压愈大，液体的沸点会愈高。 (3)反之，若液面上气压变小，则液面的沸点将会下降。 10)水在4℃(精确值为3.98℃)时的体积最小、密度最大，D = 1g/mL。 11)三相点：指在热力学里，可使一种物质三相（气相，液相，固相）共存的一个温度 和压力的数值。举例来说，水的三相点在0.01℃（273.16K）及611.73Pa 出现。 12)临界点（critical point）：物理学中因为能量的不同而会有相的改变(例如：冰 →水→水蒸气),相的改变代表界的不同,故当一事物到达相变前一刻时我们称它临 界了,而临界时的值则称为临界点。之温度为临界温度，压力为临界压力。 13)临界温度：加压力使气体液化之最高温度称为临界温度。如水之临界温度为374℃， 若温度高於374℃，则不可能加压使水蒸气液化。 14)临界压力：在临界温度时，加压力使气体液化的最小压力称之。临界压力等於该液 体在临界温度之饱和蒸气压。 二. 水的比热： 把单位质量的水升高1℃所吸收的热量，叫做水的比热容，简称比热，水的比热为4.18xKJ/Kg.K。 在所有的液体中，水的比热容最大。因此水可作为优质的热交换介质，用于冷却、储热、传热等方面。 三. 水的汽化热： 在一定温度下单位质量的水完全变成同温度的气态水（水蒸气）所需的热量，叫做水的汽化热。 水从液态转变为气态的过程叫做汽化，水表面的汽化现象叫做蒸发，蒸发在任何温度下都能进行。 水的汽化热为2257KJ/Kg。一般地：使水在其沸点蒸发所需要的热量五倍于把等量水从1℃加热到100℃所需要的热量。
表面活性剂化学复习资料名词解释 1. 表面：物质和它产生的蒸汽或者真空接触的面。（液体或固体和气体的接触面） 2. 界面：任意两种物质接触的两相面。（液体与液体，固体与固体或液体的接触面） 3.表面张力：指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（N/m）。 4. 表面自由能：单位表面上的分子比体相内部同分子量所具有的自由能过剩值，称为表面自由能（J/m2）。 5. 表面活性：在液体中加入某种物质使液体表面张力降低的性质叫表面活性。 6. 表面活性剂：是指在某液体中加入少量某物质时就能使液体表面张力急剧降低，并且产生一系列应用功能的物质。 7. 吸附：表面上活性剂这种从水内部迁至表面，在表面富集的过程叫吸附。 8. 低表面能固体：表面活性剂的表面能<100mJ/m2的物质 9. 高表面能固体：表面活性剂的表面能>100mJ/m2的物质。 10. 胶束：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。 11. 反胶束：表面活性剂在有机溶剂中形成极性头向内，非极性头尾朝外的含有水分子内核的聚集体，称为反胶团。 12. 临界胶束浓度：表面活性剂溶液的表面张力随着活性剂浓度的增加而急剧地降低，但是当浓度增加到一定值后，表面张力随溶液浓度的增加而变化不大，此时表面活性剂从分子或离子分散状态缔合成稳定的胶束，从而引起溶液的高频电导、渗透压、电导率等各种性能发生明显的突变，这个开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度(CMC)。 13. 亲水-亲油平衡值（HLB）：是表面活性剂中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力，是用来表示表面活性剂的亲水亲油性强弱的数值。 14. Krafft点：它是指1%的表面活性剂溶液在加热时由浑浊忽然变澄清时相变的温度。 15. 浊点：是指一定浓度的非离子表面活性活性剂溶液在加热过程中突然析出使溶液变浑浊的温度点。 16. 增溶作用：是指由于表面活性剂胶束的存在，使得在溶剂中难溶乃至不溶的物质溶解度显著增加的作用。 17. 增溶量：向100ml已标定浓度的表面活性剂溶液中由滴定管滴加被增溶物，当达到饱和时被增溶物析出，溶液变浑浊，此时已滴入溶液中的被增溶物的物质的量（mol）即为增溶量。 18. 胶团催化：反应速度对环境极为敏感，表面活性剂在溶液中形成胶团使介质的性能发生变化，其中发生的化学反应速度的明显的影响，这种现象称为胶团催化。 19. 多重乳状液：在乳状液分散相液滴中若有另一种分散相液体分布其中，这样形成的体系称为多重乳状液。 20. 乳化作用：是在一定条件下使互不混溶和两种液体形成有一定稳定性的液液分散体系的作用。 21. 相转变温度（PIT）：是指在某一种特定的体系中，表面活性剂的亲水亲油性质达到平衡时的温度。 22. 润湿作用：指加入表面活性剂后，由于表面活性剂的双亲结构，可在界面处发生定向吸附，降低液体的表面张力，从而改变体系润湿性质的作用。 23. 沾湿：指液-气界面和固-气界面上的气体被液体取代的过程。 24. 浸湿：指固体浸入液体的过程。 25. 铺展：液体取代固体表面上的气体，将固-气界面用固-液界面代替的同时，液体表面能够扩展的现象即为铺展。 26. 自憎液体：不能在自己的吸附膜自发展开的液体称为自憎液体。 27. 临界表面张力：以接触角θ的余弦 cosθ对液体的表面张力γL作图，可得一直线，将此直线延长到cosθ＝1处,其对应的液体表面张力值即为此固体的临界表面张力。 28. 起泡性：是指表面活性剂在外界作用下产生泡沫的难易程度。 29. 稳泡性：是指在表面活性剂水溶液产生泡沫之后，泡沫的持久性或泡沫“寿命”的长短。 30. 分散：将固体以微小粒子形式于分散介质中，形成的具有相对稳定性体系的过程 31. 分散作用：一般是指把一种物质分散剂于另一种物质中以形成分散剂体系的作用。 32. 聚集：悬浮液中微细粒子相互粘附团聚。 33. 聚集作用：分散剂粒子以任意方式或受任何因素的作用而结合在一起，形成有结构或无特定结构的集团的作用。 34. 絮凝：乳化剂中分散相的乳滴发生可逆的聚集现象。 35. 絮凝作用：在体系中加入一定的电解质可能中和微粒表面的电荷，降低液体表面的扩散双电子层的厚度，降低表面电贺荷的电量，使微粒间的斥力下降，从而使微粒的物理稳定性下降，出现絮凝状态，形成疏松的纤维状结构，但振摇又重新分散均匀的作用叫絮凝作用。 36. 絮凝剂：用于使固体微粒从分散体系中聚集或絮凝的分散剂。 37. 阴离子表面活性剂：是指具有阴离子亲水基团的表面活性剂。 38. 阳离子表面活性剂：是其分子溶于水发生电离后，与亲油基相连的亲水基是带阳电荷的面活性剂。 39. 两性表面活性剂：指在分子中，同时具有阴离子、阳离子亲水基团的表面活性剂。 40. 非离子表面活性剂：是一类在水溶液中不电离出任何形式的离子，亲水基主要由具有一定数量的含氧基团（一般为醚基或羟基）构成亲水性，靠与水形成氢键实现溶解的表面活性剂。 41. 碳氟表面活性剂：指碳氢链疏水基上的氢完全被氟原子所取代了的表面活性剂。 42. 硅表面活性剂：含有硅原子的表面活性剂。 43. 氟硅氧表面活性剂：是指普通硅氧烷表面活性剂中的部分氢原子被氟取代后得到的品种。 44. 高分子表面活性剂：指相对分子量在数千以上并具有表面活性的物质。
表面活性剂洗涤剂的成分及性能 表面活性剂洗涤剂又称水剂清洗剂，一般是由表面活性剂、洗涤助剂和添加剂组成的； 一、表面活性剂 1．主要表面活性剂品种 表面活性剂是水剂清洗剂中的主要成分，通常使用的主要有以下品种。 (阴离子表面活性剂目前洗涤剂中仍大量使用阴离子表面活性剂，而非离子表面活性剂的用量正在日益增加，阳离子和两性离子表面活性剂则使用量较少。这主要是由表面活性剂的性能和经济成本决定的 最早使用的阴离子表面活性剂是肥皂，曲于它对硬水比较敏感，生成的钙、镁皂会沉积在织物和洗涤用具的器壁上影响清洗效果，因此已被其他表面活性剂所取代。目前肥皂主要在粉状洗涤剂做泡抹调节剂使用，由于它易于与碱土金属离子结合，所以在与其他表面活性剂结合使用时，可起到“牺牲剂”作用，以保证其他表面活性剂作用充分发挥。 直链烷基苯磺酸钠盐(LAS) 由于有良好的水溶性，较好的去污和泡沫性，比四聚丙烯烷基苯磺酸盐(ABS)的生物降解性好，而且价格较低，所以是目前洗涤剂配方中使用最多的阴离子表面活性剂。 其他一些常用的阴离子表面活性剂有仲烷基磺酸盐(SAS)、α—烯烃磺酸盐(AOS)、醇硫酸盐(FAS)、—磺基脂肪酸酯盐(MES)、脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)，虽然可以渭单独作为洗涤剂主成分，但通常是与直链烷基苯磺酸盐配合使用。 其中仲烷基磺酸盐(SAS)水溶性比LAS好，不会水解广陛能稳定，常用于配制液体浙溜α—烯烃磺酸盐(AOS)抗硬水性、泡沫性、去污性好，对皮肤刺激性低牛因此多用于皮肤清洁剂。其中尤以含碳原子数在14～18的α—烯烃磺酸盐性能最好。 脂肪醇硫酸盐(FAS)是重垢洗涤剂中常用的阴离子表面活性剂，有去污力强的优点厂它的缺点是对硬水比较敏感，因此使用的配方中必须加螯合剂。 d—磺基脂肪酸酯盐(MES)是以油脂等天然原料制成的，生物降解性好，对人体安全，是近年来开发的新品种，随着人们对保护环境的重视，它日益受到人们的重视二MES是一种对硬水敏感性低、钙皂分散力好，洗涤性能优良的新品种，缺点是会水解，使用时要加入适当稳定剂。 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)，兼有阴离子非离子表面活性剂的特点，在硬水中仍有较好的去污力，形成的泡沫稳定，在液体状态下有较高稳定性，因此广泛用于配制各种液体洗涤剂。 (2)非离子表面活性剂洗涤剂中使用最多的非离子表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)。它在较低浓度下就有良好的去污能力和对污垢的分散力，而且抗硬水性能好，具有独特的抗污垢再沉积作用。 过去常使用的烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)虽然与脂肪醇，聚氧乙烯醚有类似的性能，但由于其生物降解性能差，目前在洗涤剂中用量正在减少。 烷醇酰胺配制的洗涤剂有丰富而稳定的泡沫，而且与其他表面活性剂有良好协同作、用，有利改进洗涤剂在低浓度和低温下的去污力，因此常做洗涤剂的配伍成分。 氧化胺水溶性好，与LAS配伍好，对皮肤刺激性低，有良好的泡沫稳定作用。缺点是热稳定性差，价格高，目前多用于配制液体洗涤剂。 两性离子表面活性剂虽然有良好的去污能力，但由于价格较高，目前只在个人卫生用品和特殊用途洗涤剂中有少量使用。阳离子表面活性剂去污性较差但柔软、杀菌、抗静电性能优良，因此把阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂配合可制成兼有洗涤功能与柔软、消毒
甲醇 MSDS 基本信息 中文名：甲醇；木酒精木精；木醇英文名： Methyl alcohol；Methanol 分子式：CH4O 分子量： 32.04 CAS号： 67-56-1 外观与性状：无色澄清液体，有刺激性气味。 主要用途：主要用于制甲醛、香精、染料、医药、火药、防冻剂等。 物理化学性质 熔点： -97．8 沸点： 64．8 相对密度(水=1)：0．79 相对密度(空气=1): 1．11 饱和蒸汽压(kPa)：13．33／21．2℃ 溶解性：溶于水，可混溶于醇、醚等多数有机溶剂临界温度(℃)：240 临界压力(MPa)：7．95 燃烧热(kj/mol)：727．0 甲醇由甲基和羟基组成的，具有醇所具有的化学性质。[3] 甲醇可以在纯氧中剧烈燃烧，生成水蒸气(I)和二氧化碳(IV)。另外，甲醇也和氟气会产生猛烈的反应。[4] 与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，遇热、明火或氧化剂易 燃烧。燃烧反应式为： CH3OH + O2 → CO2 + H2O 具有饱和一元醇的通性，由于只有一个碳原子，因此有其特有的反应。例如：① 与氯化钙形成结晶状物质CaCl2·4CH3OH，与氧化钡形成B aO·2CH3OH的分子化合物并溶解于甲醇中；类似的化合物有MgCl2·6CH3OH、CuSO4·2CH3OH、CH3OK·CH3OH、AlCl3·4CH3OH、AlCl3·6CH3OH、AlCl3·10CH3OH等；② 与其他醇不同，由于-CH2OH基与氢结合，氧化时生成的甲酸进一步氧化为CO2；③ 甲醇与氯、溴不易发生反应，但易与其水溶液作用，最初生成二氯甲醚(CH2Cl)2O，因水的作用转变成HCHO与HCl；④ 与碱、石灰一起加热，产生氢气并生成甲酸钠；CH3OH+NaOH→HCOONa+2H2；⑤与锌粉一起蒸馏，发生分解，生成 CO和H2O。[2] 产品用途 1.基本有机原料之一。主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种 有机产品。也是农药（杀虫剂、杀螨剂）、医药（磺胺类、合霉素等）的原料，合成对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的原料之一。还是重要的溶剂，亦
第十三章 表面物理化学 教学目的： 通过本章学习，使学生了解物质高度分散后的性质及不同物质的界面现象，了解表面活性物质的一些基本性质。 基本要求： 1．明确表面吉布斯自由能、表面张力的概念，了解表面张力与温度的关系。 2．明确弯曲表面的附加压力产生的原因及与曲率半径的关系，了解弯曲表面上的蒸汽压与平面相比有何不同。学会使用拉普拉斯公式和开尔文公式。 3．理解吉布斯吸附公式的表示形式，各项的物理意义并能用来作简单计算。 4．了解什么叫表面活性物质，了解表面活性剂的分类及几种重要作用。 5．了解液-液、液-固界面的铺展与润湿情况，理解气-固表面的吸附本质及吸附等温线的主要类型。 重点和难点： 拉普拉斯公式和开尔文公式,以及兰缪尔吸附等温式是本章的重点难点。 教学内容： 表面现象(通常将气一液、气一固界面现象称为表面现象)所讨认的都是在相的界面上发生的一些行为。物质表面层的分子与内部分子周围的环境不同。内部分子所受四周邻近相同分子作用力是对称的，各个方向的力彼此抵销；但是表面层的分子，一方面受到本相内物质分子的作用；另一方面又受到性质不同的另一相中物质分子的作用，因此表面层的性质与内部不同。最简单的情况是液体及其蒸气所成的体系（见图12-1），在气液界面上的分子受到指向液体内部的拉力，所以液体表面都有自动缩成最小的趋势。在任何两相界面上的表面层都具有某些特殊性质。对于单组分体系，这种特性主要来自于同一物质在不同相中的密度不同；而对于多组分体系，这种特性则来自于表面层的组成和任一相的组成均不相同。 物质表面的特性对于物质其他方面的性质也会有所影响。随着体系分散程度的增加，其影响更为显著。因此当研究在表面层上发生的行为或者研究多相的高分散体系的性质时，就必须考虑到表面的特性。通常用表面（A 0）表示多相分散体系的分散程度，其定义为:A 0=A/V 式中A 代表体积为V 的物质具有的表面积。所以比表面A 0就是单位体积（也有用单位质量者）的物质所具有的表面积，其数值随着分散粒子的变小而迅速增加。分散粒子分割得愈细比表面积就愈大。在胶体体系中粒子的大小约在1nm —100nm 之间，它具有很大的表面积，突出地表现出表面效应。此外某此多孔性物质或粗粒分散体系也常具有相当大的表面积，其表面效应也往往不能忽略。在本章中将讨论有关表面现象的一些基本概念及其应用。 §13.1 表面张力及表面Gibbs 自由能 一、表面功 由于表面层分子的受力情况与本体中不同，因此如果要把分子从内部移到界面，或可逆的增加表面积，就必须克服体系内部分子之间的作用力，对体系做功。 温度、压力和组成恒定时，可逆使表面积增加dA 所需要对体系作的功，称为表面功。用公式表示为： 'd W A δγ=
A family of alkyl sulfate gemini surfactants.1.Characterization of surface properties Bo Gao ?,Mukul M.Sharma Department of Petroleum and Geosystems Engineering,The University of Texas at Austin,Austin,TX 78712,United States a r t i c l e i n f o Article history: Received 24February 2013Accepted 25April 2013 Available online 3May 2013Keywords: Sulfate gemini surfactants Critical micelle concentration Electrical conductivity Surface tension Micellization Surface adsorption a b s t r a c t The fundamental aqueous and surface properties of a family of sulfate gemini surfactants have been char-acterized.The critical micelle concentrations (cmc)were determined by both electrical conductivity and surface tension methods.The cmc values were found to be two orders of magnitude lower than those measured for single tail surfactants.The cmc values depend primarily on the surfactant tail length,and relatively little on the spacer length and solution temperature.The surface tension measurements suggest that current family of gemini surfactants have higher tendency to spontaneously adsorb at the air–water interface and thus are much more ef?cient in reducing surface tension than conventional sin-gle-chain surfactants.Thermodynamic calculations of Gibbs free energies for micellization and adsorp-tion indicate surface adsorption is promoted more than micellization for these sulfate gemini surfactants.This type of molecules may therefore be very ef?cient and cost-effective in applications that require ultra-low interfacial tensions and high interfacial activities. ó2013Elsevier Inc.All rights reserved. 1.Introduction Gemini surfactants represent a class of surfactants made up of two amphiphilic moieties connected at or very close to,the head groups by a spacer group [1].The current interest in such surfac-tants arises from their distinct properties [1–6].First and foremost,gemini surfactants have critical micelle concentration (cmc)values that are several orders of magnitude lower than those of the corre-sponding conventional (monomeric)surfactants.These molecules are also more ef?cient and effective in reducing the surface/inter-facial tension.Moreover,aqueous solutions of some gemini surfac-tants exhibit strong viscosifying capability even at relatively low concentration [4–6]. While there have been many papers studying the aforemen-tioned properties for cationic gemini surfactants,very few reports deal with the surface and aqueous properties of anionic gemini surfactants [7–11],which are of particular interest in the energy sector [12].Unfortunately,at present there is not enough pub-lished information/data to establish structure performance rela-tionships for anionic geminis.It is thus important to look into anionic gemini surfactants of potential interest and study their rel-evant properties for practical applications.In the current study,a family of sulfate gemini surfactants was prepared.The solution and surface properties were systematically investigated using elec-trical conductivity and surface tension measurements. 2.Experimental 2.1.Materials A family of seven alkyl sulfate gemini surfactants was synthe-sized in our group,following a two-step reaction scheme proposed by Rist and Carlsen [13].To the best of our knowledge,the funda-mental surface properties of these molecules have not been fully characterized,not to mention any application speci?c properties.The general structure of the synthesized gemini surfactants is illus-trated in Fig.1.As a general feature,the synthesized molecules contain double chains each consisting of hydrophobic alkyl chains that are terminated by ethylene sulfate (CH 2CH 2O–SO 3Na)head groups.The chains are interconnected by alkyloxy spacer groups.The surfactants are named ‘m –s –m ’,where m and s represent the number of carbon atoms in the tail and spacer groups of the mol-ecule (m =14,16,18and 20+;s =2and 4).Note here m of 20+rep-resents a mixture of surfactants with chain lengths ranging from 20to 30(by starting with a C 20–C 30epoxide mixture). All products exhibited spectroscopic properties that were in agreement with those expected for the desired structures.Synthe-sis scheme of current family of sulfate gemini surfactants,and 1H NMR spectra are giving in the Supplementary material .2.2.Methods All of the gemini surfactant solutions were prepared by diluting a stock (concentrated)solution with ultrapure Milli-Q water (resis-tivity =18.2M O cm),and stirred on a magnetic stirrer at desired temperature for an hour. 0021-9797/$-see front matter ó2013Elsevier Inc.All rights reserved.https://www.doczj.com/doc/f411830815.html,/10.1016/j.jcis.2013.04.043 ?Corresponding author.Present address:3319Mercer Street,URC-URC-SW204, Houston,TX 77027,United States.Fax:+17134316360. E-mail address:b.robert.gao@https://www.doczj.com/doc/f411830815.html, (B.Gao).
水的物理、化学及物理化学处理方法简介 （一）物理处理方法 利用固体颗粒和悬浮物的物理性质将其从水中分离去除的方法称为物理处理方法。物理处理法的最大优点是简单易行，效果良好，费用较低。 物理处理法的主要处理对象是水中的漂浮物、悬浮物以及颗粒物质。 常用的物理处理法有格栅与筛网、沉淀、气浮等。 （1）格栅与筛网 格栅是用于去除水中较大的漂浮物和悬浮物，以保证后续处理设备正常工作的一种装置。格栅通常有一组或多组平行金属栅条制成的框架组成，倾斜或直立地设立在进水渠道中，以拦截粗大的悬浮物。 筛网用以截阻、去除水中的更细小的悬浮物。筛网一般用薄铁皮钻孔制成，或用金属丝编制而成，孔眼直径为0.5~1.0mm。 在河水的取水工程中，格栅和筛网常设于取水口，用以拦截河水中的大块漂浮物和杂草。在污水处理厂，格栅和筛网常设于最前部的污水泵之前，以拦截大块漂浮物以及较小物体，以保护水泵及管道不受阻塞。 （2）沉淀 沉淀是使水中悬浮物质（主要是可沉固体）在重力作用下下沉，从而与水分离，使水质得到澄清。这种方法简单易行，分离效果良好，是水处理的重要工艺，在每一种水处理过程中几乎都不可缺少。按照水中悬浮颗粒的浓度、性质及其絮凝性能的不同，沉淀现象可分为：自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀、压缩沉淀。 水中颗粒杂质的沉淀，是在专门的沉淀池中进行的。按照沉淀池内水流方向的不同，沉淀池可分为平流式、竖流式、辐流式和斜流式四种。 （3）气浮 气浮法亦称浮选，它是从液体中除去低密度固体物质或液体颗粒的一种方法。通过空气鼓入水中产生的微小气泡与水中的悬浮物黏附在一起，靠气泡的浮力一起上浮到水面而实现固液或液液分离的操作。其处理对象是：靠自然沉降或上浮难以去除的乳化油或相对密度接近于1的微小悬浮颗粒。 浮选过程包括微小气泡的产生、微小气泡与固体或液体颗粒的粘附以及上浮分离等步骤。实现浮选分离必须满足两个条件：一是必须向水中提供足够数量的
含氟表面活性剂经典综述 作者：肖进新江洪(北京大学化学与分子工程学院胶体化学研究室,北京100871) 普通表面活性剂的疏水基一般为碳氢链,称碳氢表面活性剂。将碳氢表面活性剂分子碳氢链中的氢原子部分或全部用氟原子取代,就成为碳氟表面活性剂,或称氟表面活性剂。碳氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种,有很多碳氢表面活性剂不可替代的重要用途。本文介绍其合成、性能及应用。 1碳氟表面活性剂的物化性质和用途 碳氟表面活性剂的独特性能常被概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性;它的含氟烃基既憎水又憎油。碳氟表面活性剂其水溶液的最低表面张力可达到20ｍＮ/ｍ以下,甚至到15ｍＮ/ｍ左右。碳氟表面活性剂在溶液中的质量分数为0.05%～0.%,就可使水的表面张力下降至20ｍＮ/ｍ以下。而一般碳氢表面活性剂在溶液中的质量分数为0.%～1.%范围才可使水的表面张力下降到30ｍＮ/ｍ～35ｍＮ/ｍ。碳氟表面活性剂如此突出的高表面活性以致其水溶液可在烃油表面铺展(参见本文第二部分)。碳氟表面活性剂有很高的耐热性,如固态的全氟烷基磺酸钾,加热到420℃以上才开始分解,因而可在300℃以上的温度下使用。碳氟表面活性剂有很高的化学稳定性,它可抵抗强氧化剂、强酸和强碱的作用,而且在这种溶液中仍能保持良好的表面活性。若将其制成油溶性表面活性剂还可降低有机溶剂的表面张力。 早期,碳氟表面活性剂曾用作四氟乙烯乳液聚合的乳化剂,以后逐步用作润湿剂、铺展剂、起泡剂、抗黏剂和防污剂等,广泛应用于消防、纺织、皮革、造纸、选矿、农药和化工等各个领域,显示强大的生命力。但碳氟表面活性剂由于合成困难,价格较高,目前主要用于一般碳氢表面活性剂难以胜任或使用效果极差的领域。研究表明,将碳氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配,有可能减少碳氟表面活性剂的用量而保持其表面活性。如将异电性碳氢和碳氟表面活性剂复配,不仅可大大减少碳氟表面活性剂的用量,在某些特殊情况下,复配品甚至具有更高的降低表面张力的能力,即达到全面增效作用。碳氟表面活性剂特殊应用的一个典型实例是利用其水溶液可在油面上铺展的特性,制备水成膜泡沫灭火剂,其原理为:欲使水溶液在油面上铺展,必须满足铺展条件,即铺展系数Ｓｗ/ｏ>0: 油的表面张力约为20ｍＮ/ｍ～24ｍＮ/ｍ左右。因此欲使铺展系数大于零,水溶液的表面张力一般应在18ｍＮ/ｍ以下(至少应在20ｍＮ/ｍ以下)。有相当数量的碳氟表面活性剂,其水溶液的表面张力较高,不能满足铺展条件。在另一种情况下,即使表面活性很高的碳氟表面活性剂,其水溶液也只能在达到一定浓度(临界铺展浓度)时方可在油面上铺展。研究表明,当油面首先加入很少量能够铺展的碳氟表面活性剂水溶液后,一些本来由于表面张力太高而不能铺展的碳氟表面活性剂水溶液即可在油面上铺展。若在油面上首先铺展少量在临界铺展浓度之上的碳氟表面活性剂水溶液,临界铺展浓度之下的水溶液也可铺展。碳氟表面活性剂水溶液在油面上铺展形成一层水膜,使油面与空气隔绝,以此发展出一种高效灭火剂———水成膜泡沫灭火剂(或称“轻水”泡沫灭火剂),这是目前国际上重点发展的灭火剂,主要用于扑灭油类火灾。 2碳氟表面活性剂的合成 与碳氢表面活性剂相比,碳氟表面活性剂的合成相对困难。它的合成一般分三步:首先合成含6个～10个碳原子的碳氟化合物,然后制成易于引进各种亲水基团的含氟中间体,最后引进各种亲水基团制成各类碳氟表面活性剂。其中含氟烷基的合成是制备碳氟表面活性剂的关键。
中国石油大学（油田化学基础实验）实验报告 实验日期：成绩： 班级：石工学号：1302姓名：教师： 同组者： 表面活性剂的性能测定及评价 一．实验目的 1、了解用指示剂和染料通过显色反应鉴别表面活性剂类型的原理和方法； 2、了解离子型表面活性剂克拉夫特点和非离子表面活性剂浊点的测定方法及不同类型表面活性剂的性质； 3、学会一种表面活性剂的界面张力的测定原理和方法，并掌握由表面张力计算临界胶束浓度（CMC）的原理和方法，学习Gibbs公式及其应用； 4、学会表面活性剂溶液与原油的油水界面张力的测定原理和方法，并掌握超低界面张力在三次采油中的作用机理； 5、学会观察表面活性剂溶液与原油混合后的乳化现象，并掌握不稳定体系数法评价表面活性剂的乳化能力。 二．实验原理 表面活性剂分子是由亲水性的极性基团和憎水性的的非极性基团所组成的有机化合物，当它们一低浓度存在于某一体系中时，可被吸附在该体系的表面上，采取极性基团向着水，非极性基团脱离水的表面定向，从而使表面自由能明显降低。 1、表面活性剂类型的鉴别 不同类型的表面活性剂具有不同的性质，因此可采用不同的方法将它们鉴别出来。离子表面活性剂可利用他们的离子反应来鉴别，非离子表面活性剂则利用其与金属离子形成络合物的颜色来鉴别。 亚甲基蓝属阳离子型有色物，在容量分析中可作指示剂使用，当它遇阴离子表面活性剂时，生成不溶于水而溶于氯仿的产物，使氯仿层色泽变深；如果实验液中含有阳离子表面活性剂，由于阴阳离子表面活性剂的结合，使亚甲基蓝脱离
阴离子表面活性剂而从氯仿中重新回到水中，使氯仿色泽变浅。 2、表面活性剂克拉夫特点和浊点 离子型表面活性剂在温度较低时溶解度很小，但随温度升高而逐渐增加，当到达某特定温度时，溶解度急剧陡升，把该温度称为临界溶解温度又称克拉夫特点。 浊点是非离子表面活性剂的一个特性参数，其受表面活性剂的分子结构和共存物质的影响。表面活性剂在水溶液中，当温度升到一定值时，溶液中出现浑浊，而不完全溶解的现象，此时的温度称为浊点温度。 3、表面活性剂的表面张力及CMC的测定 由于净吸引力的作用，处于液体表面的分子倾向于到液体内部来，因此液体表面倾向于收缩。要扩大面积，就要把内部分子移到表面来，这就要克服净吸引力作功，所作的功转变为表面分子的位能。单位表面具有的表面能叫表面张力。 在一定温度、压力下纯液体的表面张力是定值。但在纯液体中加入溶质，表面张力就会变化。若溶质使液体的表面张力升高，泽荣指在溶液相表面层的浓度小于在溶液相内部的浓度；若溶质使液体的表面张力降低，则溶质在溶液相表面层的浓度大于在溶液相内部的浓度。这种溶质在溶液相内部和溶液相表面浓度不同的现象叫吸附。 在一定温度、压力下，溶质的表面吸附量与溶液的浓度、溶液的表面张力之间的关系，可用吉布斯吸附等温式表示： Γ= 式中Γ-吸附量（mol/L） c-吸附质在溶液内部的浓度（mol/L） -表面张力（N/m） R-通用气体常数（） T-绝对温度（K） d/dc<0,溶质为正吸附；反之，溶质为负吸附。通过实验若能测出表面张力与溶质浓度的关系，则可作出-c曲线，并在此曲线上任取若干个点作曲线的切线，这些曲线的斜率即为浓度对应的d/dc,将此值代入公式可求出此浓度
初中化学常见物质的物理化学性质 一、初中化学常见物质的颜色 （一）、固体的颜色 1、红色固体：铜，氧化铁 2、绿色固体：碱式碳酸铜 3、蓝色固体：氢氧化铜，硫酸铜晶体 4、紫黑色固体：高锰酸钾 5、淡黄色固体：硫磺 6、银白色固体：银，铁，镁，铝，汞等金属 7、黑色固体：铁粉，木炭，氧化铜，二氧化锰，四氧化三铁，（碳黑，活性炭） 8、红褐色固体：氢氧化铁 9、白色固体：氯化钠，碳酸钠，氢氧化钠，氢氧化钙，碳酸钙，氧化钙，硫酸铜，五氧化二磷，氧 化镁 （二）、液体的颜色 10、蓝色溶液：硫酸铜溶液，氯化铜溶液，硝酸铜溶液 11、浅绿色溶液：硫酸亚铁溶液，氯化亚铁溶液，硝酸亚铁溶液 12、黄色溶液：硫酸铁溶液，氯化铁溶液，硝酸铁溶液 13、紫红色溶液：高锰酸钾溶液 （三）、气体的颜色 14、红棕色气体：二氧化氮15、黄绿色气体：氯气 16、无色气体：氧气，氮气，氢气，二氧化碳，一氧化碳，二氧化硫，氯化氢气体等大多数气体。 二、初中化学溶液的酸碱性 1、显酸性的溶液：酸溶液和某些盐溶液（硫酸氢钠、硫酸氢钾等） 2、显碱性的溶液：碱溶液和某些盐溶液（碳酸钠、碳酸氢钠等） 3、显中性的溶液：水和大多数的盐溶液 三、化学敞口置于空气中质量改变的 （一）质量增加的 1、由于吸水而增加的：氢氧化钠固体，氯化钙，氯化镁，浓硫酸； 2、由于跟水反应而增加的：氧化钙、氧化钡、氧化钾、氧化钠，硫酸铜； 3、由于跟二氧化碳反应而增加的：氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钡，氢氧化钙； （二）质量减少的1、由于挥发而减少的：浓盐酸，浓硝酸，酒精，汽油，浓氨水 4、由于风化而减少的：碳酸钠晶体。.1.
四、初中化学物质的检验（一）、气体的检验 1、氢气：在玻璃尖嘴点燃气体，罩一干冷小烧杯，观察杯壁是否有水滴，往烧杯中倒入澄清的石灰水，若不变浑浊，则是氢气． 2、氨气：湿润的紫红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则是氨气． 3、水蒸气：通过无水硫酸铜，若白色固体变蓝，则含水蒸气． （二）、离子的检验. 1、氢离子：滴加紫色石蕊试液／加入锌粒 2、氢氧根离子：酚酞试液／硫酸铜溶液 3、碳酸根离子：稀盐酸和澄清的石灰水 4、氯离子：硝酸银溶液和稀硝酸，若产生白色沉淀，则是氯离子 5、硫酸根离子：硝酸钡溶液和稀硝酸／先滴加稀盐酸再滴入氯化钡 6、铵根离子：氢氧化钠溶液并加热，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口 7、铜离子：滴加氢氧化钠溶液,若产生蓝色沉淀则是铜离子 8、铁离子：滴加氢氧化钠溶液，若产生红褐色沉淀则是铁离子 （三）、相关例题 1、如何检验NaOH是否变质:滴加稀盐酸，若产生气泡则变质 2、检验NaOH中是否含有NaCl：先滴加足量稀硝酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则含有NaCl。 3、检验三瓶试液分别是稀HNO3,稀HCl,稀H2SO4? 向三只试管中分别滴加Ba(NO3)2 溶液，若产生白色沉淀，则是稀H2SO4；再分别滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀则是稀HCl，剩下的是稀HNO3 4、淀粉：加入碘溶液，若变蓝则含淀粉。 5、葡萄糖：加入新制的氢氧化铜，若生成砖红色的氧化亚铜沉淀，就含葡萄糖。。 6、铁的三种氧化物：氧化亚铁，三氧化二铁，四氧化三铁。。 new：实验室制取CO2不能用的三种物质：硝酸，浓硫酸，碳酸钠。 34、三种遇水放热的物质：浓硫酸，氢氧化钠，生石灰。。。 六、初中化学常见混合物的重要成分 1、水煤气：一氧化碳（CO）和氢气（H2） 七、初中化学常见物质俗称 1、硫酸铜晶体(CuSO4 .5H2O)：蓝矾，胆矾 2、乙醇(C2H5OH)：酒精 3、乙酸(CH3COOH)：.2.