下载文档原格式
1、用相关理论解释毛细管凝结现象？2、结合相关知识解释为什么汞液滴或空气中气泡通常呈球形？答；a 假若液滴具有不规则的形状，则在表面上的不同部位曲面弯曲方向及其曲率不同，所具的附加压力的方向和大小也不同，这种不平衡的力，必将迫使液滴呈现球形。
b 相同体积的物质，球形的表面积最小，则表面总的Gibbs自由能最低，所以变成球状就最稳定。
3、向50℃25mL质量分数为10%明胶水溶液中加入不同电解质，使电解质的浓度均为0.5mL/L,室温冷却，记录胶凝时间，结果如下表，对实验结果进行解释。
加入电解质- NaCl Na2SO4 NaSCN加入电解质/g 0 0.73 1.78 1.01胶凝时间/min 约30 约30 约15 ＞120 答：实验显示了不同阴离子对明胶胶凝速度的影响。
氯离子对明胶胶凝速度几乎没有影响。
而硫酸根使其胶凝速度减少一半，显示它具有很强的加快胶凝的作用。
而硫氰根离子使明胶的胶凝时间无限延长。
因为它使明胶膨胀而不胶凝。
4、说明如何使用HLB值法选择乳化剂？答；被乳化体系所需乳化剂的HLB值要与所选乳化剂HLB值相当。
a、确定被乳化体系所需HLB值。
选一对HLB相差较大的乳化剂，按不同比例配成一系列HLB值不同的混合乳化剂，分别乳化被乳化体系，测定乳化效率，效率最好的乳化剂对应的HLB值即为被乳化体系所需HLB值。
b、多选取几对HLB值相差较大的乳化剂，配成HLB与被乳化体系所需HLB值相等的混合乳化剂，分别用于被乳化体系乳化效率最好的即为所求。
5、什么是增溶作用，它与乳化作用有何不同。
为什么洗涤剂用表面活性剂要选择水溶性表面活性剂？难溶或不溶性有机物在表面活性剂胶束水溶液中溶解度增加的现象，叫做增溶作用。
增溶作用与乳化作用不同增溶可以使被溶物的化学势大大降低，是自发过程，使整个系统更加稳定。
乳化过程不是自发的。
增溶是一个可逆的平衡过程，乳化体系是热力学不稳定体系。
增溶后不存在两相，溶液是透明的，乳化体系是两相体系。
清洗剂的清洗原理详解清洗剂清洗原理包括：（1）洗涤剂溶液对被洗基质和污垢的润湿及对二者界面之间的渗透；（2）清洗剂中的表面活性剂使油性污垢乳化、增溶、分散，使污垢与固体表面分离，并分散或乳化于洗涤介质中（通常是水）；（3）防止已被乳化的油性污垢和已被分散的固体污垢重新再沉积于基质表面。
洗涤过程是一个可逆过程，分散和悬浮于介质中的污垢也有可能重新沉积于固体表面，这一过程称为污垢再沉积作用。
一、润湿作用凡固体表面被液体覆盖的现象称为润湿。
影响润湿性能的其他因素有以下几种。
（1）表面活性剂的结构分子结构中疏水基烃链如有几个短支链，润湿性应比仅有一个长烃链为强；亲水基位于烃链中央应比位于末端为强；表面活性剂疏水基烃链的碳原子在C8～C12润湿性好；非离子表面活性剂中，EO=10～12时润湿性好。
（2）温度一般情况下，温度升高有利于润湿，但也有例外。
（3）浓度一般表面活性剂的浓度增加，润湿性提高，但有一定限度，即浓度大于CMC范围，则润湿性下降。
（4）pH值一般认为，在中性-碱性溶液中，用阴离子表面活性剂，润湿性较好；在中性-酸性溶液中，用非离子表面活性剂，润湿性较好。
其他如固体表面的结构和粗糙程度、液体的黏度、电解质的加入等因素也都能影响表面活性剂的润湿性能。
二、乳化作用两种互不相溶的液体混合后（如水和煤油、豆油），经剧烈振荡，油层被粉碎成细滴，互相混合，成为混合体；但停止振荡，水和油又重新分为油层和水层。
如果在水中加入少许表面活性剂，再用力振荡，则油滴被分散成极细的液滴，分散了的粒子间包覆一层吸附薄膜，可防止粒子凝聚，而形成一种稳定的乳液，这种现象称为乳化。
水和油两种互不相溶的液体，为什么加入表面活性剂后便成为稳定的乳液呢?因为在未加入表面活性剂前，油中的疏水性液体变成微小的粒子，扩大了它和水的接触面，由于油-水两相界面的张力比较大，它们之间的相斥力增大，疏水性的微粒相吸而聚集，最终形成油、水分层。
加入表面活性剂后，降低了水-油间的表面张力，使疏水性液体微粒相聚集的机械能减少。
第一章表面、界面与表面张力表面：习惯上，将其中一相为气相的界面称为表面。
压力差方程：（表面张力δ计算肥皂膜、肥皂泡时，通常认为有两个表面，计算结果乘二；计算微小液滴、固体粉料时，通常认为仅有一个表面） 润湿作用润湿：润湿是指在固体表面上一种流体取代另一种与之不相溶流体的过程沾湿：液气、固气界面变成固液界面浸湿：固气界面完全变成固液界面铺展：在固体基底上均匀地形成一流体薄层。
S 为（铺展系数）润湿方程： 乳化剂润湿过程临界胶束浓度（CMC）：形成胶束时表面活性剂的最低浓度亲水亲油平衡值（HLB）范围及其应用：HLB值的范围1.5~3.03~67~9应用消泡剂水/油型乳化剂润湿剂HLB值的范围8~1813~1515~18应用油/水型乳化剂洗涤剂增溶剂HLB值计算：1.离子型表面活性剂：HLB=亲水基团数值+亲油基团数值+72.非离子型表面活性剂：聚氧乙烯基型HLB=亲水基摩尔质量表面活性剂摩尔质量多元醇的脂肪酸酯HLB=（皂化值）（酸值）无酸值、皂化值HLB=聚氧乙烯基质量分数（多元醇质量分数）3.混合表面活性剂：HLB AB=乳化剂的增溶作用：增溶作用定义：表面活性剂浓度超过临界胶束浓度时，其水溶液能使不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度显著提高的现象。
增溶作用特点：1 增溶作用只有在表面活性剂浓度超过临界胶束浓度时才表现（微溶物的溶解度的剧增是由于胶束的形成，且表面活性剂浓度越大，胶束越多，增容效果越明显）2 增溶作用不同于一般的溶解，通常溶解溶液依数性发生改变。
增溶后，溶液依数性基本不变，溶液中质点总数没有增多，胶束体积增大。
3 增溶作用不同于水溶助长作用。
水溶助长作用通常使用大量水溶助长剂，改变了溶液性质，而表面活性剂用量相当少，溶液性质无明显变化。
4 增溶作用不同于乳化作用。
增溶作用是一个可逆的平衡过程，也是热力学自发过程，使体系稳定。
而乳化作用，是热力学不稳定的多相体系。
增溶作用的影响因素：1 表面活性剂结构的影响2 增溶物结构的影响3 有机添加剂的影响4 无机盐效应5 温度的影响乳化剂选择的一般原则：1 在所应用的体系中其有较高的表面活性，产生较低的界面张力2 在界面上形成一定强度的吸附膜。
表面活性剂的主要功能（一）润湿作用当固体与液体接触时，原来的固/气、液/气界面消失而形成了新的固/液界面，这一过程称为润湿。
如纺织纤维是一种多孔性物质，有着巨大的表面，当溶液沿着纤维铺展时，会进入纤维间的空隙，并将空气驱赶出去，把原来的空气/纤维界面变成液体/纤维界面，就是一个典型的润湿过程；而溶液同时会进入纤维内部，这一过程则称为渗透。
帮助润湿和渗透作用发生的表面活性剂称为润湿剂和渗透剂。
把不同液体滴在同一固体表面，可以看到两种不同的现象。
一种是液滴很快在固体表面铺展开形成液∕固新界面，这种情况叫润湿，如图（a）和图（b）所示。
把气∕液界面通过液体与固∕液界面之间的夹角称为接触角，可以看出在润湿的情况下接触角小于90°。
另一种情况是液体不在固体表面上铺展，而是在固体表面缩成一液珠，如把水滴加到固体石蜡表面所形成的现象，这种情况叫不润湿，如图（c）和图（d）所示，此时的接触角大于90°。
通常可通过液体在固体表面受力达到平衡时所形成的接触角的大小来判断润湿或不润湿。
当在水滴中加入表面活性剂时，由于表面活性剂具有降低气∕液界面张力和液/固界面张力的作用，会改变上述受力关系，导致水滴可以在石蜡表面铺展，由不润湿变为润湿。
（二）乳化作用乳化作用是指两种互不相溶液的液体（如油和水），其中一种液体以极小的粒子（粒径为10-8~10-5m）均匀地分散到另一种液体中形成乳状液的作用。
把油滴分散到水中称为水包油型乳状液（O/W），水滴分散到油中则称为油包水型乳状液体（W/O）。
把能帮助乳化作用的表面活性剂称为乳化剂。
作乳化剂使用的表面活性剂有稳定和保护两种作用。
（1）稳定作用乳化剂有降低两种液体间界面张力而使混合体系达到稳定的作用。
因为当油（或水）在水（或油）中分散成许多微小粒子时，扩大了它们之间的接触面积，导致体系能位增加而处于不稳定状态。
当加入乳化剂时，乳化剂分子的亲油基吸附在油滴微粒表面而亲水基伸入水中，并在油滴表面定向排列形成一层亲水性分子膜，使油∕水界面张力降低，降低了体系的能位并且减少了油滴间吸引力，防止油滴聚集后重新分为两层。
精细化工概论课后答案 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#第二章1．表面活性物质和表面活性剂有什么异同点答：把能使溶剂的表面张力降低的性质称为表面活性，具有表面活性的物质称为表面活性物质。
把加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质，称为表面活性剂。
表面活性剂在加入很少量时即能显着降低其表面张力，改变体系界面状态。
举例：肥皂、油酸钠、洗涤剂等物质的水溶液，在溶液浓度很低时，表面张力随溶液浓度的增加而急剧下降，降到一定程度后便缓慢或不再下降；乙醇、丁醇等低碳醇和醋酸等物质，表面张力随溶液浓度的增加而下降。
这两类都是表面活性物质。
2，表面活性剂的结构特点答；表面活性剂一般都是直线形分子，其分子同时含有亲水（增油）性的极性基团和亲油（憎水）性的非极性疏水基团，因而是表面活性剂既具有亲水性又具有增油性的双亲结构，所以，表面活性剂也称为双亲化合物。
3.临界胶束浓度CMC和HLB、浊点、克拉夫拖点之间有何关系答,Tk越高，CMC越小，亲油性好，HLB越小。
浊点越高，亲水性越好，CMC越大，HLB越大。
4，表面活性剂的活性与CMC的关系答，（CMC）可用来衡量表面活性剂的大小。
CMC越小，表示该表面活性剂形成胶束所需的浓度越低，即达到表面饱和吸附的浓度就越低，因而，改变表面性质，起到润湿、乳化、曾溶、起泡等作用所需的浓度也越低，表示该表面活性剂的活性越大。
5，阳离子表面活性剂可用作润湿剂吗为什么答，阳离子表面活性剂在水溶液中离解时生成的表面活性离子带正电荷。
水溶液中阳离子表面活性剂在固体表面的吸附是极性基团朝向固体表面，吸附在带负电荷的固体表面，疏水基朝向水相，使固体表面呈“疏水”状态，通常不用于洗涤和清洗，故……6.哪种表面活性剂具有柔软平滑作用为什么答，阳离子表面活性剂。
原因：阳离子表面活性剂具有高效定向吸附性能，可在纤维表面覆盖一层亲油基团膜层，从而具有柔软平滑效果。
chap5表面活性剂的功能与应用—增溶作用胶团催化微乳化4—1增溶作用（一）增溶作用的定义和特点所谓增溶作用是指由于表面活性剂胶束的存在，使得在溶液中难溶乃至不溶的物质溶解度显著增加的作用。
例子：25℃苯在水中的溶解度为0.07g/100g水100℃的油酸钠水溶液苯溶解度为7 g/100g水增溶作用的基础是胶束的形成，表面活性剂浓度越大，形成的胶束越多，难溶物或不溶物溶解得越多，增溶量越大。
表面活性剂浓度达到cmc以后，溶质的溶解度显著提高，并随表面活性剂浓度的增大而增大。
特点：1.增溶作用可使被增溶物的化学势降低，使体系更加稳定，是自发进行的过程2.与普通的溶解过程不同的是，增溶后溶液的沸点、凝固点和渗透压等没有明显的改变3.溶质并非以分子或离子的形式存在，而是以分子团簇分散在表面活性剂的溶液中4.由于表面活性剂用量很少，没有改变溶剂的性质，增溶作用与使用混合溶剂提高溶解度不同5.与乳化作用不同，增溶后没有新增的两相界面的存在，是热力学稳定体系（二）增溶作用的方式①非极性分子在胶束内核的增溶如饱和脂肪烃、苯等不易极化的非极性有机化合物。
紫外光谱或核磁共振谱分析表明：被增溶的物质完全处于一个非极性环境中；χ射线衍射分析发现：增溶后胶束体积变大。
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化合物，如长链的醇、胺、脂肪酸和极性染料等两亲分子，则是增溶于胶束的“栅栏”之间。
被增溶物的非极性碳氢插入胶束内部，极性头插入表面活性剂极性基之间。
③在胶束表面吸附增溶对于既不溶于水，也不溶于油的小分子极性化合物在胶束表面的增溶。
这些化合物被吸附胶束表面区域，光谱（）表明：它们处于完全或接近完全极性的环境中。
一些高分子物质、甘油、蔗糖以及染料也采用此种增溶方式。
④聚氧乙烯醚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，以这种方式被增溶的物质主要是较易极化的碳氢化合物，如苯、乙苯、苯酚等短链芳香烃类化合物。
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。
