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1、第七章第七章 添加剂对表面活性剂添加剂对表面活性剂 溶液性质的影响溶液性质的影响主要内容：主要内容：同系物对表面活性剂溶液性质的影响同系物对表面活性剂溶液性质的影响无机物对表面活性剂溶液性质的影响无机物对表面活性剂溶液性质的影响有机物对表面活性剂溶液性质的影响有机物对表面活性剂溶液性质的影响不同类表面活性剂对表面活性剂溶液不同类表面活性剂对表面活性剂溶液 性质的影响性质的影响123 c 当表面活性剂中加入另一种表面活性剂或其他添当表面活性剂中加入另一种表面活性剂或其他添加剂时，其表面张力低于表面活性剂水溶液所能达到加剂时，其表面张力低于表面活性剂水溶液所能达到的表面张力，该情况称表面张力最低值
2、现象。的表面张力，该情况称表面张力最低值现象。一、一、表面张力最低值现象表面张力最低值现象：原因：原因： 另一种表面活性剂或其他添加剂，另一种表面活性剂或其他添加剂，在在cmc前竞争吸附到表面上，形成复合膜使前竞争吸附到表面上，形成复合膜使下降，下降，达到最低水平。达到最低水平。cmc后表面活性剂形成胶束，后表面活性剂形成胶束，另一种表面活性剂或其他添加剂另一种表面活性剂或其他添加剂进入胶束，进入胶束，恢复正常水平。恢复正常水平。例：例： 在洗涤剂配方中，常在在洗涤剂配方中，常在LAS中加中加入少量入少量N,N-羟乙基十二酰胺或氧化二羟乙基十二酰胺或氧化二甲基十二烷基胺，以改善发泡性能及洗甲基
3、十二烷基胺，以改善发泡性能及洗涤作用。涤作用。提高表面活性剂的性能提高表面活性剂的性能降低表面活性剂的应用成本降低表面活性剂的应用成本减少表面活性剂对生态环境的污染和破坏减少表面活性剂对生态环境的污染和破坏表面活性剂复配目的表面活性剂复配目的二、同系物对表面活性剂溶液性质的影响二、同系物对表面活性剂溶液性质的影响 表面活性剂的同系物混合物，其理化性质介于各表面活性剂的同系物混合物，其理化性质介于各单体表面活性剂之间。在表面活性上也如此。单体表面活性剂之间。在表面活性上也如此。混合后效率介于各单体表面活混合后效率介于各单体表面活性剂效率之间性剂效率之间同系物效能基本相等，混合后同系物效能基本相等
4、，混合后亦如此亦如此例：例：C10H21OSO3NaC12H25OSO3Na混合液的表面混合液的表面张力（张力（30） C10H21SO4NaC12H25SO4Na 混合液的表面张力混合液的表面张力 lgc12345110231311413501cmc0.20.40.60.8C10H21OSO3NaC12H25OSO3Na混合表面活性剂混合表面活性剂的的cmc（30）X(C10H21SO4Na)总结：混合物中较高活性的表面活性剂在混合胶束总结：混合物中较高活性的表面活性剂在混合胶束 中比例较大。中比例较大。三、无机物对表面活性剂溶液性质的影响三、无机物对表面活性剂溶液性质的影响1、无机盐对离子
5、型表面活性剂溶液性质的影响、无机盐对离子型表面活性剂溶液性质的影响 离子型表面活性剂中加入与表面活性剂反离子具离子型表面活性剂中加入与表面活性剂反离子具有相同性能的无机盐离子，有相同性能的无机盐离子，cmc下降。且随所加无机下降。且随所加无机盐浓度的增加，盐浓度的增加，cmc下降趋势增大。下降趋势增大。 效率增大效率增大 效能增大效能增大原因：原因： 离子型表面活性剂中加入无机盐后，与表离子型表面活性剂中加入无机盐后，与表面活性剂反离子具有相同性能的离子促使表面面活性剂反离子具有相同性能的离子促使表面活性剂离子端间电性相互作用，使胶束的扩散活性剂离子端间电性相互作用，使胶束的扩散双电层受到压缩
6、，离子端间相同电荷斥力减小，双电层受到压缩，离子端间相同电荷斥力减小，从而使更多的离子型表面活性剂进入胶束，促从而使更多的离子型表面活性剂进入胶束，促进表面活性剂缔合成胶束，使胶束聚集量增加，进表面活性剂缔合成胶束，使胶束聚集量增加，溶液溶液cmc下降。且还有利于形成的胶束稳定。下降。且还有利于形成的胶束稳定。2132Na cmcC12H25SO4Na 的的cmc与与Na浓度的关系浓度的关系 但无机盐浓度不可过量，否则导致胶束电势降低，但无机盐浓度不可过量，否则导致胶束电势降低，胶束间斥力减小，不利于乳液稳定性。胶束间斥力减小，不利于乳液稳定性。12345c4050607010106 6101
7、04 410102 2 10 20.1mol/L 30.3mol/L 40.5mol/L 51.0mol/L NaCl对对C12H25SO4Na表面张力的影响表面张力的影响ABS浓度浓度/ 10104 4123420406080100棉棉布布上上的的吸吸附附量量0.40.81.21.62.010103 3120ABS80Na2SO4 2 40ABS60Na2SO43 60ABS40Na2SO4 4 100ABSABS在棉布上吸附量与添加在棉布上吸附量与添加Na2SO4的关系的关系 同种表面活性剂，不同反离子会有不同的同种表面活性剂，不同反离子会有不同的cmc，随无随无机盐离子价增大，机盐离子价
8、增大，cmc下降增多。下降增多。效率增大，效能增大。效率增大，效能增大。1230.10.51.05.034394449cC12H25SO4Na电解质对电解质对C12H25SO4Na表面张力的影响表面张力的影响19.66104mol/LNaNO3或或AgNO3 29.66104mol/LZn(NO3)2 39.66104mol/LAl(NO3)3 2、无机盐对非离子表面活性剂溶液性质的影响、无机盐对非离子表面活性剂溶液性质的影响 对非离子表面活性剂，无机盐影响较小。对非离子表面活性剂，无机盐影响较小。 低浓度时，几乎没有显著变化；低浓度时，几乎没有显著变化； 浓度大时，表面活性才有改变，但其影响
9、远小于离子浓度大时，表面活性才有改变，但其影响远小于离子型表面活性剂，且对表面张力也无明显改变，但对浊点型表面活性剂，且对表面张力也无明显改变，但对浊点有影响。有影响。 电解质对非离子表面活性剂的影响，主要是对疏水基电解质对非离子表面活性剂的影响，主要是对疏水基团的团的“盐析盐析”或或“盐溶盐溶”作用。作用。“盐析盐析”作用使表面活性剂更易作用使表面活性剂更易形成胶束，形成胶束，cmc下降；而下降；而“盐溶盐溶”作用则相反。作用则相反。四、有机物对表面活性剂溶液性质的影响四、有机物对表面活性剂溶液性质的影响1、极性有机物、极性有机物低级醇低浓度时：随醇浓度增加，低级醇低浓度时：随醇浓度增加，c
10、mc下降下降 随醇碳链增长，随醇碳链增长，cmc下降更显著下降更显著 若醇碳链与表面活性剂相接近，作用更明显，类似若醇碳链与表面活性剂相接近，作用更明显，类似表面活性剂混合表面活性剂混合低级醇高浓度时：随醇浓度增加，低级醇高浓度时：随醇浓度增加，cmc上升上升 低浓度醇参与了胶束的形成，使表面活性低浓度醇参与了胶束的形成，使表面活性剂胶束易于形成。而高浓度醇，溶液中水通过剂胶束易于形成。而高浓度醇，溶液中水通过氢键与之结合，破坏了水的结构，溶剂性质发氢键与之结合，破坏了水的结构，溶剂性质发生变化，使表面活性剂分子溶解度变大，从而生变化，使表面活性剂分子溶解度变大，从而使使cmc上升。上升。原因
11、：原因：1、当加入的有机物为尿素、乙二醇、当加入的有机物为尿素、乙二醇、N甲基甲基乙酰胺，乙酰胺，cmc（ ）增大增大2、当加入的有机物为果糖、山梨醇、环己六醇，、当加入的有机物为果糖、山梨醇、环己六醇，cmc( )减小减小 实际生产中，凡能增加表面活性剂实际生产中，凡能增加表面活性剂cmc的的这类极性有机物，也能提高表面活性剂的溶解这类极性有机物，也能提高表面活性剂的溶解度。称这类物质为助溶剂。度。称这类物质为助溶剂。判断：判断：助溶剂：助溶剂：2、水溶性高分子化合物、水溶性高分子化合物 水溶性高分子化合物与表面活性剂分子的相互作用水溶性高分子化合物与表面活性剂分子的相互作用主要是碳氢链的疏
12、水结合，两者相互作用形成主要是碳氢链的疏水结合，两者相互作用形成“复合物复合物”或发生大分子吸附表面活性剂分子。所以溶液的表面性或发生大分子吸附表面活性剂分子。所以溶液的表面性质随浓度的变化曲线往往呈现两个转折点。质随浓度的变化曲线往往呈现两个转折点。c十二烷基硫酸钠十二烷基硫酸钠聚乙二醇与十二聚乙二醇与十二烷基硫酸钠烷基硫酸钠表示：达饱和吸附，表面张力不随浓度变化而变表示：达饱和吸附，表面张力不随浓度变化而变化，只是溶液中表面活性剂不断增多，开始形成胶化，只是溶液中表面活性剂不断增多，开始形成胶束。束。表示：高分子开始表示：高分子开始“吸附吸附”表面活性剂，表面活性表面活性剂，表面活性剂在界
13、面上的吸附随浓度增大增加不多，表面张力剂在界面上的吸附随浓度增大增加不多，表面张力下降不大，直到高分子吸附达饱和。下降不大，直到高分子吸附达饱和。表示：当表面活性剂浓度再增加，其界面吸附量表示：当表面活性剂浓度再增加，其界面吸附量增加，表面张力明显下降，直至溶液表面吸附达最增加，表面张力明显下降，直至溶液表面吸附达最大，表面张力降至最低值。大，表面张力降至最低值。 不同性质的高分子化合物对不同类表面活性剂影响不同，不同性质的高分子化合物对不同类表面活性剂影响不同，有如下规律：有如下规律：高分子化合物对阴离子表面活性剂的吸附能力：高分子化合物对阴离子表面活性剂的吸附能力： PVAPEGMCPVA
14、cPPGPVP高分子化合物对高分子化合物对RNH2 HCl的吸附能力：的吸附能力： PEOPVPPEGPVAMCPVAc PPG小结：小结：高分子疏水性越强，相互作用越大；高分子疏水性越强，相互作用越大；表面活性剂与高分子电性差异越大，相互作用越强；表面活性剂与高分子电性差异越大，相互作用越强；表面活性剂碳氢链越长，相互作用越大。表面活性剂碳氢链越长，相互作用越大。五、不同表面活性剂对溶液性质的影响五、不同表面活性剂对溶液性质的影响1、协同作用（增效作用）、协同作用（增效作用）协同作用定义协同作用定义：如果两种表面活性剂混合，产：如果两种表面活性剂混合，产生的效应超过了每种表面活性剂单独使用时
15、的生的效应超过了每种表面活性剂单独使用时的效应，称该两种表面活性剂间发生了协同作用。效应，称该两种表面活性剂间发生了协同作用。聚氧乙烯非离子混合聚氧乙烯非离子混合聚氧乙烯非离子阳离子聚氧乙烯非离子阳离子聚阳乙烯非离子阴离子聚阳乙烯非离子阴离子阳离子阴离子混合阳离子阴离子混合疏水基相同的各表面活性剂体系中，协同效应疏水基相同的各表面活性剂体系中，协同效应大小顺序：大小顺序：大大小小2、非离子与阴离子表面活性剂混合、非离子与阴离子表面活性剂混合阴离子表面活性剂中加入非离子表面活性剂：阴离子表面活性剂中加入非离子表面活性剂： 混合液混合液cmc和表面张力均下降，因而效率效能均和表面张力均下降，因而效
16、率效能均提高，但加入非离子表面活性剂的浓度是有限度的。提高，但加入非离子表面活性剂的浓度是有限度的。c123456C12H25SO4Na 溶液的表面张力溶液的表面张力C12H25O(C2H4O) 5H浓度浓度102 5106mol/L3 1105mol/L4 2105mol/L5 2.5105mol/L6 1103mol/L非离子表面活性剂中加入阴离子表面活性剂：非离子表面活性剂中加入阴离子表面活性剂：1234510106 6 10104 4 10102 2 30405060c C12H25O(C2H4O)5H 溶液的表面张力溶液的表面张力 C12H25SO4Na 浓度：浓度：10 21103
17、mol/L 32.5103mol/L 46.3103mol/L 52.5102mol/L 效率增加，但效能减小，且浊点升高效率增加，但效能减小，且浊点升高3、阴离子与阳离子表面活性剂混合、阴离子与阳离子表面活性剂混合 阴、阳离子表面活性剂混合协同作用最阴、阳离子表面活性剂混合协同作用最大，效率、效能均增大。但要避免沉淀析出。大，效率、效能均增大。但要避免沉淀析出。+ NaCl 如：如： 一定条件下，阴阳离子表面活性剂通过强烈的相一定条件下，阴阳离子表面活性剂通过强烈的相互作用，组成一种互作用，组成一种复合物复合物或称或称分子间化合物分子间化合物，它具有更，它具有更高的表面活性，使溶液表面张力大
18、大降低。高的表面活性，使溶液表面张力大大降低。 但是，并非所有阴、阳离子表面活性剂均可以混合，但是，并非所有阴、阳离子表面活性剂均可以混合，只有当阴、阳离子表面活性剂疏水基较大且两者碳原子只有当阴、阳离子表面活性剂疏水基较大且两者碳原子数接近时，才有很高的表面活性。数接近时，才有很高的表面活性。4、离子型与两性型表面活性剂的混合、离子型与两性型表面活性剂的混合 与阴、阳离子表面活性剂混合一样，离子与阴、阳离子表面活性剂混合一样，离子型与两性型表面活性剂相互作用，也形成一种型与两性型表面活性剂相互作用，也形成一种复合物复合物或称或称分子间化合物分子间化合物，使混合液具更高的，使混合液具更高的表面
19、活性。表面活性。差异：还受外部条件的影响（如差异：还受外部条件的影响（如PH值等）。值等）。102030408.08.59.09.510.0PH表观粘度表观粘度BBA与与CTAB混合混合后粘度与后粘度与PH关系关系5、表面活性剂的复配、表面活性剂的复配：阳离子表活阳离子表活 阳离子表活阳离子表活阴离子表活阴离子表活 阴离子表活阴离子表活两性离子表活两性离子表活 两性离子表活两性离子表活非离子表活非离子表活 非离子表活非离子表活例：上海美加净低泡洗衣粉配方例：上海美加净低泡洗衣粉配方LAS 10份份聚醚聚醚 4皂片皂片 3水玻璃水玻璃 6芒硝芒硝 20三聚磷酸钠三聚磷酸钠 38羧甲基纤维素羧甲基纤维素 1.4增白剂增白剂 0.1对甲基苯磺酸钠对甲基苯磺酸钠 3水水 一定量一定量美国抑泡洗衣粉配方：美国抑泡洗衣粉配方：LAS 1015皂皂 25三聚磷酸钠三聚磷酸钠 40硅酸钠硅酸钠 5羧甲基纤维素羧甲基纤维素 0.51荧光增白剂荧光增白剂 0.4芒硝芒硝 3224水水 10课后作业课后作业一、名词解释：一、名词解释： 表面张力最低值现象表面张力最低值现象 协同作用协同作用二、讨论：二、讨论： 请说明不同类型表面活性剂混合后溶请说明不同类型表面活性剂混合后溶液性质的变化情况。液性质的变化情况。
