第三章 表面活性剂的功能与应用分解

表面活性剂的功能表面活性剂是一种化学物质，广泛应用于各个领域。

它具有许多重要的功能，下面将介绍其中几个主要的功能。

第一，表面活性剂具有降低液体表面张力的功能。

液体的表面张力是指液体表面上分子间的相互牵引力。

表面活性剂能够吸附在液体表面，并与液体分子相互作用，破坏液体表面分子间的牵引力，从而降低液体的表面张力。

这使得液体更容易湿润固体表面，并能够提高液体的流动性。

第二，表面活性剂具有增强溶解度的功能。

由于表面活性剂的结构具有亲水和疏水基团，它们能够在水和油之间形成一种结构称为胶束。

胶束是一种由表面活性剂分子组成的小颗粒，其疏水基团朝向胶束的内部，亲水基团朝向胶束的外部，从而将疏水物质包围在内部。

这种结构能够增强疏水物质在水中的溶解度，使其更易被水所接受。

第三，表面活性剂具有分散、乳化和稳定液体混合物的功能。

由于表面活性剂的两性性质，它们能够将不相溶的液体分散在一起，并形成稳定的乳状液体。

这在制药、食品和化妆品等领域中得到了广泛应用。

例如，在药物制剂中，表面活性剂能够将水溶性药物和油溶性药物结合在一起，提高药物的稳定性和溶解度。

第四，表面活性剂具有减少液滴的表面张力的功能。

在农业领域中，表面活性剂被用作农药的助剂。

它们能够降低液滴的表面张力，使液滴更好地附着在作物上，并提高农药的吸收效率。

此外，表面活性剂还能够改善土壤的渗透性，促进植物根系的生长和发育。

除了上述功能外，表面活性剂还具有抗静电、抗沉积、防锈、抗腐蚀等多种功能。

总的来说，表面活性剂的功能非常广泛，不仅可以改变液体的性质，提高液体的使用性能，还可以在各个领域中发挥重要的作用。

然而，由于表面活性剂会对环境产生一定的影响，因此在应用过程中需要合理使用，并加强对其环境和健康风险的研究。

表面活性剂的功能和应用1、简述增溶作用的方式。

非极性分子在胶团内核的增溶。

饱和脂肪烃、环烷烃及苯等不易极化的非极性有机化合物，一般被加溶于胶团的内核中，就像溶于非极性碳氢化合物液体中一样，紫外光谱或核磁共振谱表明被加溶物处于非极性环境中，X射线表明在加溶后胶团变大。

2）在表面活性剂分子间的增溶：对于分子结构与表面活性剂相似的极性有机化合物，如长链的醇、氨、脂肪酸和极性染料等两性分子，则是增溶于胶束的栅栏之间，这种方式增溶后胶束并不变大。

3）在胶束表面的吸附增溶，即吸附增溶。

是既不溶于水也不溶于非极性烃的小分子极性有机化合物在胶束表面的增溶。

4）聚氧乙烯链间的增溶：以聚氧乙烯基为亲水基团的非离子表面活性剂，通常将被增溶物包藏在胶束外层的聚氧乙烯链中。

2、论述增溶作用的影响因素。

表面活性剂的化学结构：具有同样疏水基的表面活性剂，其增溶量有如下次序：非离子型＞阳离子型＞阴离子型；胶束越大，对于增溶到胶束内部的物质增溶量越大；亲油基部分带有分支结构的表面活性剂增溶作用较直链的小；带有不饱和结构的表面活性剂，或在活性剂分子上引入第二极性基团时，对烃类的增溶作用减小，而对长链极性物增溶作用增加。

2）被增溶物质的化学结构：脂肪烃与烷基芳烃被增溶的程度随其链长的增加而减小，随不饱和度及环化程度的增加而增大；带支链的饱和化合物与相应的直链异构体增溶量大致相同。

3）温度的影响：多数情况下，温度越高，增溶作用越大。

4）添加无机电解质的影响：离子型表面活性剂溶液中加入无机电解质,可增加烃类化合物的增溶程度，但使极性有机物的增溶程度减少。

5）有机物添加剂的影响：向表面活性剂中加烃类等非极性化合物，会使其增溶于表面活性剂胶束内部，使胶束胀大，有利于极性有机物插入胶束的“栅栏”中，即提高了极性有机物的增溶程度。

反之，添加极性有机物后，增溶于胶束的“栅栏”中，使非极性碳氢化合物增溶的空间变大，增溶量增加。

3、乳状液的类型及鉴别方法。

第三章表面活性剂功能与应用——润湿作用一、润湿功能例子：水润湿玻璃，加入表面活性剂润湿容易；水滴在石蜡上，石蜡几乎不被润湿，加入少量表面活性剂石蜡就容易被润湿了；较厚的毛毡或棉絮放入水中，很难渗透，加入一些表面活性剂就容易浸透了。

表面活性剂具有渗透作用或润湿作用所谓润湿是指一种流体被另一种流体从固体表面或固液界面所取代的过程。

润湿过程往往涉及三相，其中至少两相为流体。

1.润湿过程润湿作用是一个过程。

润湿过程主要分为三类：沾湿、浸湿和铺展。

产生的条件不同。

其能否进行和进行的程度可根据此过程热力学函数变化判断。

在恒温恒压条件下可方便使用润湿过程体系自由能变化表征。

（1）沾湿主要指液-气界面和固-气界面上的气体被液体取代的过程，在此过程中消失的固-气界面的大小与其后形成的固-液界面的大小是相等的。

如喷洒农药，农药附着于植物的枝叶上。

沾湿附着发生条件：△G A=γSL-γSG-γLG＜0W A=γSG-γSL+γLG≥0 （沾湿）式中：γSG、γSL和γLG分别为气-固、液-固和气-液界面的表面张力（2）浸湿浸湿是指固体浸入液体的过程，原有的固气界面空气被固液取代。

如洗衣时衣物泡在水中；织物染色前先用水浸泡过程浸湿发生条件：△G i=γSL-γSG≤0W i=γSG-γSL≥0 （W i：浸湿功）（3）铺展液体取代固体表面上的气体，固-气界面被固-液界面取代的同时液体表面能够扩展的现象。

铺展发生条件为：△G S=γSL+γLG-γSG≤0S=γSG-γSL-γLG≥0 （S：铺展功）一般，若液体能够在固体表面铺展，则沾湿和浸湿现象必然能够发生。

从润湿方程可以看出：固体自由能γSG越大，液体表面张力γLG越低，对润湿越有利。

2.接触角和润湿方程（杨氏方程）接触角：固、液、气三相交界处自固-液界面经过液体内部到气液界面处的夹角。

接触角与固-液，固-气和液-气表面张力的关系可表示为：γSG-γSL=γLG COSθ杨氏方程COSθ=（γSG-γSL）/γLG加入表面活性剂，γLG↓γSL↓ COSθ↑θ↓θ＞90°不润湿θ＜90°润湿θ越小润湿越好θ=0°或不存在→铺展将杨氏方程代入W A W i SW A =γLG （1+ COS θ）≥0 θ≤180° W i =γLG COS θ ≥0 θ≤90° S =γLG （ COS θ-1） ≥0 θ≤0° 纤维特性=γSL +γLG COS θ θ前进接触角 由于液体表面曲率，液体在毛细管中提升力大小为2πr γLG COS θ。

表面活性剂的原理与应用1. 简介表面活性剂是一类具有特殊分子结构的化学物质，能使液体的表面张力降低并增强液体与固体或气体的相互作用力。

在许多领域中，表面活性剂都有广泛的应用，包括洗涤剂、乳化剂、润滑剂、泡沫剂等。

2. 表面活性剂的原理表面活性剂的分子结构通常由亲水基与疏水基组成，亲水基部分能与水分子形成氢键，而疏水基则能与油脂或其他非极性物质相互作用。

通过这种分子结构，表面活性剂能在水和油之间建立一层分子薄膜，称为胶束，分散油脂颗粒使其悬浮于水中，从而实现清洁的效果。

3. 表面活性剂的应用3.1 洗涤剂•表面活性剂在洗涤剂中起到增湿、分散和乳化的作用。

通过封闭液滴中的污垢颗粒，表面活性剂能使污垢颗粒悬浮并随水流洗去，保持清洁。

•表面活性剂还能吸附油脂颗粒，并在油脂表面形成胶束，使油脂颗粒分散于水中，提高清洁效果。

3.2 乳化剂•乳化剂是由一种或多种表面活性剂组成的混合物，可将两种不溶性液体变成均匀悬浮的乳状液。

乳化剂中的表面活性剂能够将不溶性液体的微小颗粒包裹在胶束中，使其分散于另一种液体中，形成稳定的乳状液。

3.3 润滑剂•表面活性剂在润滑剂中起到减少接触面积、降低摩擦系数的作用。

它们能吸附在金属表面形成一层保护膜，减少金属间的直接接触，从而减少摩擦和磨损。

3.4 泡沫剂•表面活性剂能够使液体形成稳定的泡沫，这是因为它们在液体表面形成一层薄膜，增加气液界面的张力。

这种薄膜能够抵抗气泡的破裂，使泡沫能够持久存在。

3.5 其他应用除了上述应用外，表面活性剂还广泛应用于化妆品、农药、纺织品、胶粘剂、医药等领域。

它们能改善产品的稳定性、溶解性、润湿性等性能，并提高产品的使用效果。

4. 总结表面活性剂是一类具有特殊分子结构的化学物质，通过降低表面张力和增强相互作用力的方式，在许多领域中发挥重要作用。

它们在洗涤剂、乳化剂、润滑剂、泡沫剂等方面的应用使得这些产品具有更好的功能和效果。

随着科技的进步，表面活性剂的应用领域还将继续扩大，为人们的生活带来更多的便利和舒适。

表面活性剂的功能
凡是能吸附在溶液的表面上，较低浓度就能极高的降低表面张力的能力和效率的物质称为表面活性剂。

表面活性剂的分子结构可分为两部分，一部分是亲水基团，另一部分是疏水基团。

表面活性剂的性质主要由亲水基团决定，而亲水基团的结构变化多端，所以总体上可分为两大类：离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。

表面活性剂的功能主要有五类：润湿作用、乳化作用、悬浮分散作用、增溶作用、发泡作用。

1.润湿作用。

所谓润湿就是当固体与液体接触时，原来的固-气和液-气表面消失而形成新的固-液界面的现象。

表面活性剂以极性基团朝向固体，非极性基团朝向气、液体吸附于固体表面，形成定向排列的吸附层，使自由能较高的固体表面被碳氢链覆盖而转化为低能表面，达到改变润湿性能的目的。

2.乳化作用。

乳化作用是指两种不相混溶的液体中的一种以极小的粒子（粒径1-10微米）均匀地分散到另一种液体中形成乳状液的作用。

乳化过程中，表面活性剂可起两种主要作用，一是降低两种液体间界面张力的稳定作用；二是保护作用。

3.悬浮分散作用。

把固体微粒均匀、稳定地分散到液体介质中，形成悬浮体的作用叫做分散作用。

表面活性剂在固体颗粒表面的吸附，能够增加固体微粒重新聚积的能障，降低粒子聚积的倾向，提高分散体系的稳定性。

4.增溶作用。

增溶作用指表面活性剂有增加难溶性或不溶性物质在水中的溶解度的作用。

5.发泡作用。

气体分散在液体中的状态称为气泡。

向含有表面活性剂的水溶液中充气或施以搅拌，可形成被溶液包围的气泡。