第五章表面活性剂的分散与絮凝作用
- 格式:ppt
- 大小:311.00 KB
- 文档页数:38
表面活性剂:是一种加入很少即能明显降低溶剂(通常为水)的表面(或界面张力),改变物系的界面状态,能够产生润湿、乳化、起泡、憎溶及分散等一系列作用,从而达到实际应用的要求的精细化学品。
在结构上至少存在亲水基和疏水基两种基团,一个分子中可以同时存在多个亲水基,多个疏水基。
分类:(1)按离子类型分类:1)非离子型表面活性剂2)离子型表面活性剂:阴离子、阳离子、两性(2)按表面活性剂的特殊性分类:碳氟表面活性剂、含硅表面活性剂、高分子表面活性剂、生物表面活性剂、冠醚型表面活性剂。
常见阴离子、阳离子、两性表面活性剂的中英文名、简写及结构(1)阴离子:十二烷基苯磺酸钠:Sodium dodecyl benzene sulfonate (SDBS 或LAS)弧比一 3 Na(2)阳离子:苄基三甲基氯化铵:Benzyltrimethylammonium Chloride (TMBAC )(3)非离子:脂肪醇聚氧乙烯醚:Primary Alcobol Ethoxylate (AE 或AEO)R-O-(CH2CH2O) n-H(4)两性:十二烷基甜菜碱:Dodecyl dimethyl betaine (BS-12)C12H25-N+(CH3)2CH2COO-阴离子表面活性剂的合成:(1)烷基苯磺酸盐——烷基芳烃的生产过程:a•以烯烃为烷基化试剂合成长链烷基苯: 反应历程:(质子酸做催化剂)R—CH = CH2 + H+ = R- + CH —CH3(以AlCl3作催化剂)HCl + AICI3 = H S +—Cl S - • AICI3RCh k CH2 + H S +—Cl S - • AlCl3 = R — + CH- CH V AICI4 —之后反应:R-CH-CH3 +b. 以氯代烷为烷基化试剂、三氯化铝为催化剂合成长链烷基苯:R a + AlCh R- 匸二 ft AICU或 RCHCH 2CH 2SO 3NaOHRCH J CH^CH J(3)氧磺化法生产烷基磺酸盐:(4)氯磺化法制备烷基磺酸盐:RH + SO2 + CI2 f RSO2CI + HCI TRSO2CI + 2NaOH f RSO3Na + H2O + NaCIRCH2CH^CH 2 I so 3NaOhlRCH=CHCH 2SO^JaNaOHRCHOH(CH 2h_3SO3NaRCH2CH3 + SO 2 + 扌。
第一章概述1。
表面活性剂的定义在加入量很少时即能明显降低溶剂的表面张力,改变物系的界面状态,能够产生润湿、乳化、起泡、增溶及分散等一系列作用,从而达到实际应用的要求的一类物质。
2。
表面活性剂的分类(按离子类型和亲水基的结构)离子类型:a。
非离子型表面活性剂b。
离子型表面活性剂(阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂)亲水基:羧酸盐型、磺酸酯盐型、磷酸酯盐型、胺盐型、季铵盐、鎓盐型、多羧基型、聚氧乙烯型第二章表面活性剂的作用原理❖表面活性、表面活性物质、表面活性剂?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被称为表面活性,这类物质被称为表面活性物质。
表面活性剂:是一类表面活性物质,其在浓度极低时能明显降低溶液表面张力的物质。
❖表面活性如何表征?假如.是水或溶剂的表面张力,为加入表面活性剂后溶液的表面张力,则表面(界面)张力降低值可表现为。
,在稀水溶液中可以用表面张力降低值与溶液浓度的比值/c来衡量溶质的表面活性。
当物质的浓度c很小时,—c略成直线,每增加一个–CH2,/c增加为原来的3倍。
❖表面活性剂的两大性质是什么?如何解释?两大性质:降低表面张力和胶束的形成降低表面张力:是由亲水、亲油基团相互作用、共同决定的性质,表面活性剂分子吸附于液体表面,用表面自由能低的分子覆盖了表面自由能高的溶剂分子,因此溶液的表面张力降低胶束的形成:达到吸附饱和,表面活性剂的浓度再增加,其分子会在溶液内部采取另一种排列方式,即形成胶束。
❖什么是临界胶束浓度及其测定方法?开始形成胶束的最低浓度被称为临界胶束浓度(critical micelle concentration,简写为cmc)。
测量依据:表面张力、电导率等性质随着表面活性剂浓度的变化,上述性质发生突变的浓度。
1、表面张力法:表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液浓度的增加急剧下降,到达一定浓度(即cmc)后变化缓慢或不再变化。
特点:简单、不受无机盐的影响;但极性有机杂质干扰大。
大学表面活性剂复习资料(考试用)表面活性剂化学复习资料名词解释题目第一章表面活性剂的概述1.表面:液体或固体和气体的接触面。
(物质和它产生的蒸汽或者真空接触的面)2. 界面:液体与液体,固体与固体或液体的接触面。
(物质相与相之间的分界面称之为界面)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:指液体增加单位表面上所需做的可逆功,或恒温恒压下增加单位表面积时体系自由能的增值,或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。
如肥皂中的脂肪酸钠,洗衣粉中的烷基苯磺酸钠等。
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,该物质即为表面活性剂。
第二章表面活性剂的作用原理1. 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。
2. 低表面能固体:表面活性剂的表面能<100mJ/m2的物质3. 高表面能固体:表面活性剂的表面能>100mJ/m2的物质。
4. 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。
(2)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。
(3)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)。
(4)亲水-亲油平衡值(HLB):系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。
表面活性剂的性能与应用(Ⅹ)--表面活性剂在农药中的应用周雅文;贾美娟;刘金凤;张华清;马建业;徐宝财【摘要】Applications of surfactants in many kinds of pesticide formulation,such as emulsifiable concentrate, wettable powder,suspending agent,aqueous emulsion,microemulsion,and so on,were reviewed. The addition of surfactant in the pesticides can increase the dosageforms,enhance their stability,improve the efficacy and service life,reduce the actual dosage and expand their applications. At last,the outlook for application of surfactant in pesticide field was prospected,and the research work of surfactant used in pesticide should be developed towards more efficient varieties and green environmental protection.%详细介绍了表面活性剂在乳油、可湿性粉剂、悬浮剂、水乳剂和微乳剂等多种农药剂型中的应用。
在农药中,表面活性剂的加入可增添剂型种类、增强稳定性、提高药效与使用寿命、减少其实际用量以及拓展用途等。
最后对表面活性剂在农药领域的应用进行了简单的展望,提出农药用表面活性剂的研发应朝高效多品种、绿色环保方向发展。
知识点回顾第1章:绪论1 表面活性剂的定义:指能显著降低水的表面张力的一类物质。
从结构上看均为两亲分子,即同时具有亲水的极性基团和憎水的非极性基团。
亲水基团进入水中,憎水基团企图离开水而指向空气,在界面定向排列。
2 表面活性剂的特征:降低表面张力(能力和效率);在界面形成定向单层;超过临界浓度后形成胶束;亲水-亲油平衡值(HLB);一般分子量为300-1000。
3 表面张力、克拉夫点、浊点的定义表面张力: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克拉夫点: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,当到达某一特定温度时,溶解度急剧陡升,把该温度称为克拉夫点浊点:浊点是非离子表面活性剂均匀胶束溶液发生相分离的温度4 典型表面活性剂的命名、代号与结构式,比如1831,1227,BS12,LAS,SAS,AS,AEO,AES等。
5 按照应用功能可分为乳化剂、洗涤剂、润湿剂、发泡剂、消泡剂、分散剂、絮凝剂、渗透剂及增溶剂等。
按结构组合分为普通型、双子(Gemini)型、Bola型、星型等。
6 表面活性剂绿色化四大要素:原料绿色化(采用无毒无害原料,提高制造过程及产品安全性)、制备工艺绿色化(采用原子经济反应实现制造过程零排放,减少反省步骤缩短制备流程,减少过程排放)、产品性能绿色化(改变分子结构提高安全性能,开发新型温和活性剂)、应用过程绿色化(微乳农药,微乳炼油替代消耗臭氧层物质及非臭氧层有机溶剂的水基清洗剂)。
举例阐述四大要素所代表的实际意义。
7 我国表面活性剂行业的现状与发展方向。
第2章:表面活性剂的作用原理1 表面张力的表达方式(力学和能量角度)和测定方法。
力学:f=2γl能量:dG=γdA测定方法:滴重法(滴体积法)、毛细管上升法、环法、吊片法、最大气泡压力法、滴外形法2 影响表面张力的因素:分子间作用力、温度、压力。
3 临界胶束浓度的测定方法。
表面活性剂的化学原理表面活性剂是一类广泛应用于日常生活和工业生产中的化学物质。
它们具有降低液体表面张力和增强液体与固体或气体的相互作用能力的特性。
本文将介绍表面活性剂的化学原理,包括其结构、作用机制和应用领域。
一、表面活性剂的结构表面活性剂分为两个部分:亲水基团和疏水基团。
亲水基团是具有亲水性的部分,通常是由含氧、氮或硫等原子组成的极性基团。
疏水基团是具有疏水性的部分,通常是由长链烷基或芳香基等非极性基团组成。
这种结构使得表面活性剂既能与水相互作用,又能与油脂等疏水物质相互作用。
二、表面活性剂的作用机制表面活性剂在液体表面形成一个分子层,称为吸附层。
吸附层的形成是由于表面活性剂分子的亲水基团与水分子形成氢键,同时疏水基团与空气或油脂分子相互作用。
这种吸附层能够降低液体表面的张力,使液体更容易湿润固体表面。
表面活性剂还能够形成胶束结构。
当表面活性剂的浓度超过临界胶束浓度时,表面活性剂分子会自组装形成胶束。
胶束是由亲水基团朝向水相,疏水基团朝向内部形成的微小球状结构。
胶束能够包裹住油脂等疏水物质,使其分散在水相中,从而实现乳化、分散和溶解等作用。
三、表面活性剂的应用领域1. 清洁剂:表面活性剂是清洁剂中的主要成分,能够降低水的表面张力,使水更容易湿润和渗透,从而提高清洁效果。
例如,洗衣液、洗洁精等清洁剂中都含有表面活性剂。
2. 个人护理产品:表面活性剂能够使洗发水、沐浴露等个人护理产品产生丰富的泡沫,提供良好的清洁和洗净效果。
3. 化妆品:表面活性剂在化妆品中起到乳化、分散和稳定等作用。
例如,乳液、面霜和化妆品中的乳化剂和分散剂都是表面活性剂。
4. 农药和农业助剂:表面活性剂可以提高农药的润湿性和渗透性,增强其吸附和渗透作用,提高农药的效果。
5. 石油和化工工业:表面活性剂在石油开采、油田注水、油水分离等过程中起到重要作用。
此外,表面活性剂还广泛应用于润滑剂、防锈剂、乳化剂等领域。
总结:表面活性剂是一类具有降低液体表面张力和增强液体与固体或气体相互作用能力的化学物质。
表面活性剂1.表面活性剂:在加入量很少时即能明显降低溶剂的表面或界面张力,改变物系的界面状态,能够产生润湿,乳化,起泡,增溶及分散等一系列作用,从而达到实际应用的要求。
2.表面:液体或固体与气体的接触面称为液体或固体的表面。
3.界面:液液,固固,或液固的接触面。
4.表面张力:(1)从分子运动的角度来看,气相中分子浓度低于液相,液体内部的分子从各个方向所受的引力相互平衡,合力为0。
液体表面分子的合力不为0,所以液滴自动收缩。
(2)从力的角度来看,是作用于表面单位长度边缘上的力。
(3)从能量角度来看,表面张力是单位表面的表面自由能,是增加单位表面积液体的自由能的增值,也是单位表面上的液体分子处于液体内部的铜梁分子的自由能过剩值。
5.表面自由能:增加单位表面积液体时自由能的增值。
6.表面活性:因溶质在表面发生了正吸附而使溶液表面张力降低的性质。
7.(非)表面活性物质:(不)能使溶液表面张力降低而(不)具有表面活性的物质。
8.吸附现象:当物质加入液体后,它在液体表面层的浓度与液体内部的浓度不同,这种改变浓度的现象。
9.分类按离子类型:非离子、离子(阴、阳、两性);按亲水基结构;按疏水基种类;按表面活性剂的特殊性(碳氟、含硅、高分子、生物、冠醚);按溶解性(水溶、油溶);按相对分子质量(高、低);按应用功能(乳化剂、洗涤剂、润湿剂、发泡剂、消泡剂、分散剂、絮凝剂、渗透剂、增溶剂)。
10.测定方法:(1)滴重法:自一毛细管滴头滴下液体是,液滴的大小与液体表面张力有关,张力越大,液滴越大。
γ=W/(2πRf)=Vρg/(2πRf)(2)毛细管上升法:当毛细管插入液体时,管中的弯液会上升或下降一定高度,γ=1/2RΔρg(h+r/3)。
(3)环法:把一圆环平置于液面上,测定将环拉离液面所需的最大力。
γ=PF/(4πR)(4)吊片法γ=P/2(l+d)(5)最大气泡压力法γ=Pm/2R(6)滴外形法:表面吸附速率很慢的溶液只能采用滴外形法。