表面活性剂

表面活性剂化学思考题1. 简述表面活性剂的分类及各种表面活性剂的主要作用。

按离子类型分类：非离子型——在水中不能离解产生任何形式的离子离子型：阴离子，阳离子，两性按亲水基的结构分类：阴离子型：羧酸盐型，磺酸盐型，硫酸酯盐型和磷酸酯盐型阳离子型：胺盐型，季铵盐型，鎓盐型非离子型：多羟基型，聚氧乙烯型按疏水基种类分类：直链烷基，支链烷基，烷基苯基，烷基萘基，松香衍生物，高分子量聚氧丙烯基长链全氟代烷基，聚硅氧烷基按特殊性分类：碳氟，含硅，高分子，生物，冠醚型其他分类法：按溶解性：水溶性和油溶性按相对分子量：低分子和高分子按应用功能：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2. 什么是表面活性剂、克拉夫特点、浊点、HLB值。

表面活性剂，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。

克拉夫特点，离子型和部分非离子型的，指1％的表面活性剂溶液在加热时由浑浊忽然变澄清时相应的温度。

浊点，指1％的聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂溶液加热时由澄清变浑浊时的温度。

HLB值，亲水-亲油平衡值，是亲水基和疏水基之间在大小和力量上的平衡程度的量度。

3. 什么叫表面张力？如何理解表面张力最低值。

表面张力：液体表面的一个分子，因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力，所以该分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小的趋势，这种收缩力称为表面张力。

表面张力最低值：表面张力是一种物理效应，它使得液体的表面总是试图获得最小的、光滑的面积，就好像它是一层弹性的薄膜一样，其原因是液体的表面总是试图达到能量最低的状态。

4. 试述表面张力大小的影响因素。

溶质的性质和浓度5. 表面活性剂吸附对固体表面性质有什么影响？6. 什么叫临界胶束浓度。

临界胶束浓度（cmc）：开始形成胶束的最低浓度7. 分析说明表面活性剂化学结构和临界胶束浓度的关系。

（1）（疏水基团的）碳氢链长度离子型表面活性剂碳氢链的碳原子数通常在8-16的范围，其水溶液的临界胶束浓度随碳原子数的增加而降低非离子型的，增加疏水基中碳原子的个数，临界胶束浓度降低得更为明显，即每增加两个碳原子，临界胶束浓度下降为原来的1/10（2）碳氢链支链疏水基团碳氢链带分支的比相同碳原子数的直链化合物的临界胶束浓度大得多（3）极性基团的位置越接近碳氢链的中间位置，临界胶束浓度越大（4）碳氢链上的取代基随碳氢链中极性基团数量的增加、亲水性的提高，临界胶束浓度增大（5）疏水链的性质（6）亲水基团的种类离子型的临界胶束浓度远比非离子型的大8. 分析说明外界因素对表面活性剂cmc有何影响？温度，外加无机盐，有机添加剂9. 试述亲水基类型、数量、位置与表面活性剂性质的关系。

表面活性剂的亲水基团会影响其溶解度，从而进一步影响形成胶束的难易，即临界胶束浓度，溶解度越大，临界胶束浓度越高；溶解度越小，该值越低。

因此，亲水基团会对表面活性剂带来影响。

同时亲水基种类不同，活性剂对温度的敏感程度和受温度影响性质产生的变化也不同表面活性剂分子中，亲水基所在位置对表面活性剂的性能具有不可忽视的影响作用，一般情况下，亲水基位于分子中间时，表面活性剂的润湿性能比位于分子末端的强；而亲水基在末端的，则去污力较强。

表面活性剂分子的大小对其性质的影响表较显著，一般分子量较大的表面活性剂的洗涤，分散，乳化性能比较好，而分子量较小的表面活性剂润湿，渗透作用比较好。

10. 试述疏水基种类与表面活性剂性质的关系。

1氟代烃基含氟表面活性剂的亲油基为氟代烷基，其中全氟烷基疏水性最好，表面活性也最高2 硅氧烃基是有机硅表面活性剂的亲油基。

3 脂肪族烃基包括脂肪烷基和脂肪烯基4 芳香族烃基如苯基，萘基，苯酚基5脂肪基芳香烃基6 环烷烃7含若亲水基的亲油基上述7类亲油基的疏水性大小的顺序为：氟代烃基＞硅氧烃基＞脂肪族烷基≥环烷烃＞脂肪烯基＞脂肪基芳香烃基＞芳香族烃基＞含若亲水基的亲油基亲油基种类不同，表面活性剂的疏水性不同。

此外在应用时还应考虑其他因素。

11. 试述影响非离子活性剂浊点的因素主要有哪些？对于大部分非离子表面活性剂存在浊点，所谓浊点是指1%的聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂溶液加热时由澄清变浑浊时的温度。

温度高于浊点时，表面活性剂将发生分相，许多性质和效能均下降。

非离子表面活性剂存在浊点的原因是其在水中的氢键被破坏所致。

通常情况下聚氧乙烯醚分子以锯齿型存在，当其溶于水时，则转变为蜿曲型，将氧原子排在外侧与水分子形成氢键从而使自身溶解在水中。

当温度升高时，分子热运动加剧，氢键被破坏，使表面活性剂从溶液中析出，因此非离子表面活性剂通常在低于浊点温度下使用。

表面活性剂的溶解度越高，浊点越高，其适用范围越广。

12. 说明同系物、无机物、极性有机物对表面活性剂性质有何影响？13. 什么是协同作用？各种表面活性剂混合其协同作用如何？14. 什么是润湿，什么是润湿剂，其分子结构有何特点？润湿——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剂是指能使液体润湿或加速固体表面润湿的表面活性剂分子结构特点：碳氢链中应具有分支结构，且亲水基位于长碳链的中部15. 阴离子型及非离子型润湿剂的主要类型及性能？阴离子型: 磺酸盐型，硫酸酯盐型，羧酸盐，磷酸酯非离子型：烷基酚聚氧乙烯醚，脂肪醇聚氧乙烯醚，失水山梨醇聚氧乙烯醚单硬脂酸脂，聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物16. 什么是乳状液、微乳状液？乳状液：是指一种或多种液体以液珠形式分散在与它不相混溶的液体中构成的分散体系，由于体系呈现乳白色而被称为乳状液微乳状液：一种液体以极微小的液珠（直径为 5～50纳米）自发地分散在另一液体中的分散体系，也是透明或半透明的热力学稳定体系。

和乳状液一样，微乳状液也有水包油o/w 和油包水w/o两种类型。

17. 分析说明提高乳液稳定性的措施？提高措施：低的油-水表面张力，使用足量乳化剂形成高强度的界面膜，选择适宜分子结构的乳化剂是界面膜更加致密，增大液滴表面的电荷密度18. 什么是分散作用？分散剂分为哪几类？将固体以微小粒子形式分布于分散介质中，形成具有相对稳定性体系的过程叫做分散。

对固体粒子起分散作用的分散剂主要有阴离子表面活性剂，非离子表面活性剂和有机胺类阳离子表面活性剂，也有的采用高分子表面活性剂，以获得更大的空间稳定效应。

19. 消泡剂应具备哪些物理性质？1 使液膜局部表面张力降低2破坏界面膜弹性使液膜失去自修复作用3降低液膜黏度4固体颗粒的消泡作用20. 试从消泡剂的应用角度看，消泡剂应具有什么特征？1 使液膜局部表面张力降低2破坏界面膜弹性使液膜失去自修复作用3降低液膜黏度4固体颗粒的消泡作用21. 什么叫表面活性剂的增溶作用？被增溶物在胶束中的位置有哪几种情况？增溶作用：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22. 简述影响增溶作用的因素？表面活性剂的化学结构（1）具有相同亲油基的，增溶作用大到小：非离子型>阳离子型>阴离子型（2）胶束越大，增溶到胶束内部的物质增溶量越大（cmc越低，聚集数增加）（3）亲油基部分带分支结构的增溶作用小于直链的，直链的cmc较低，胶束易形成，聚集数较大（4）带有不饱和结构的，或在分子上引入第二极性基团是，对烃类增溶作用减少（亲水性增加，cmc变大），而对长链极性物增溶作用增加（电斥力作用，排斥力增加，分子间距增加，更大空间使极性物分子插入）被增溶物的化学结构脂肪烃与烷基芳烃被增溶的程度随链长增加而减少，随不饱和度及环化程度增加而增大。

烃类分子越大，增溶程度越小。

温度的影响多数，温度升高，增溶作用加大添加无机电解质的影响在离子型的表面活性剂溶液中加少量无机电解质，可增加烃类的增溶程度，但却减少极性有机物的增溶程度23. 简述洗涤过程的影响因素？24. 简述织物去污的途径？25. 影响洗涤作用的因素主要有哪些？（1）洗涤液的表面或洗涤物与污垢的表面张力（2）表面活性剂在界面上的吸附状态（3）表面活性剂分子结构（4）表面活性剂乳化与起泡作用（5）污垢与洗涤物的黏附强度26. 简述助洗剂的作用。

27. 从力学角度和热力学角度分别阐述什么叫表面张力？表面吸附量与表面张力之间有何关系？28. 离子胶束的基本结构如何？非离子胶束的基本结构如何？29. 胶束的大小用什么来衡量？影响胶团聚集数的因素有哪些？30. 简述乳状液的基本类型。

如何鉴别其类型？31. 何谓定向楔理论？32. 掌握不同类型表面活性剂的HLB值的计算方法。

33. 乳状液的不稳定性有哪几种形态？如何破乳？34. 微乳状液的基本组成是什么？它有何特点？35. 影响泡沫稳定性的因素有哪些？36. 泡沫性能的测量有哪些方法？37. 常见的消泡剂有哪些？38. 简述洗涤去污的过程。

了解液体污垢的去除机理及固体污垢的去除机理。

39. 理解附着润湿、铺展润湿、浸入润湿体系自由能的变化及自发进行的条件。

40. 什么叫接触角？它与界面张力的关系如何？41. 烷基苯磺酸钠的结构与性能关系如何？制备性能优良的烷基苯磺酸钠对其结构有何要求？42. 烷基苯的磺化有哪些付反应，它们在什么情况下发生？43. 试述烟酸磺化的主要工艺过程及工艺条件？44. 试述三氧化硫磺化的主要工艺过程及工艺条件？45. 三氧化硫磺化RB有何特点，多釜串联磺化装置，TO反应装置及多管磺化反应器各有何特点？46. 对烷基苯磺酸中和单体有何要求？影响中和的因素有哪些，如何控制？47. 烷基苯磺酸中和工艺有几种形式，并比较其优缺点。

48. 商品α-烯烃的主要成分有哪些？掌握α-烯烃磺化的机理，了解主要工艺条件。

了解其性能和结构的关系。

49. 掌握烯烃磺酸盐、烷基磺酸盐、α-磺基脂肪酸甲酯盐、脂肪酸磺烷基酯和脂肪酸的磺烷基酰胺的主要性能和基本合成方法。

50. 简述两性离子表面活性剂的主要性能、用途。

51. 两性离子表面活性剂可分为哪几类，写出典型产品的基本合成路线。

碱性催化剂条件下乙氧基化的反应机理如何？52. 掌握各类非离子表面活性剂的主要合成原料及基本结构，了解它们的基本性能和用途。

重点掌握烷醇酰胺的合成方法及性能。

53. 论述合成洗涤剂中各类助剂的主要性能及用途。

54. 详述喷雾干燥法及喷雾混合法的主要工艺。