表面活性剂在固液界面的吸附作用PPT课件
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第五节表面活性剂在固/液界面上的吸附一、表面活性剂在固/液界面吸附的机理在浓度不大的水溶液中,一般认为表面活性剂在固体表面的吸附是以单个表面活性剂的离子或分子进行的。
吸附可能以下述一些方式进行。
(一)离子交换吸附吸附于固体表面的反离子被同电性的表面活性剂的离子取代。
(二)离子对吸附表面活性剂离子吸附于具有相反电荷的、未被离子所占据的固体表面位置上。
(三)氢键形成吸附表面活性剂分子或离子与固体表面极性基团形成氢键而吸附。
(四)π电子极化吸附吸附质分子中含有富于电子的芳香核时,与吸附剂表面的强正电性位置相互吸引而发生吸附。
(五)London引力(色散力)吸附吸附作用随吸附质分子增大而增加,而且在任何场合皆发生。
所有吸附类型中皆存在,可作为其它吸附的补充。
此种吸附机理可以说明表面活性剂离子在离子交换吸附中取代同电性无机离子的原因。
(六)憎水作用吸附表面活性剂亲油基在水介质中易于相互联结形成“憎水链”,具有逃离水的趋势,当浓度增大到一定程度时,有可能与吸附在表面的其它表面活性剂分子聚集而吸附,或以聚集状态吸附于表面。
二、表面活性剂溶液的吸附等温线表面活性剂在固体表面上的吸附等温线有以下三种:(一)Langmuir 型吸附等温线例如表面活性剂C16H33N(CH3)3Br在炭黑上的吸附,如图9-12。
平衡浓度/m mol/L图9-12 C16H33N(CH3)3Br在炭黑上的吸附可用Langmuir公式表示:(9-12)式中,n 2S ——表面活性剂在固体表面吸附量;n m S——表面单分子饱和吸附量;a ——常数;C ——表面活性剂溶液浓度。
将(9-12)式直线化得: (9-13) 或将(9-12)式变为:(9-14) 根据(9-13)式以1/n 2S 对1/C 作图,直线斜率=a/n m S ,截距=1/n m S ,可求得n m S 和a 值。
同理根据(9-14)式以C/n 2S 对C 作图可求出n m S 和a 值。