表面活性剂第6章ppt课件.ppt
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1、我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-3126.1 分子有序组合体n分子有序组合体n有序分子组合体 (organized molecular assemblies)表面活性剂分子由于表面活性剂分子由于疏水作用疏水作用在在界面、溶液内部界面、溶液内部自聚形成,结构、形态和大小不同。自聚形成,结构、形态和大小不同。例如:单分子层例如:单分子层 胶束胶束
2、/ 胶团胶团我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-313分子有序组合体分子有序组合体在结构上的一个共同特点在结构上的一个共同特点:是它们的质点大小或聚集分子层厚度已接近是它们的质点大小或聚集分子层厚度已接近纳米纳米数量级,数量级,可以提供一个合适场所与条件,形成纳米数量级可以提供一个合适场所与条件,形成纳米数量级的超细微粒。的超细微粒。“量子尺寸效应量子尺寸效应”:分子聚集体本身、形成的超:分子聚集体本身、形成的超细微粒,表现出与大块物质迥异的特性。细微粒,表现出与大块物质迥异的特性
3、。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-3141胶束形成和界面吸附胶束形成和界面吸附当当表面活性剂分子溶于表面活性剂分子溶于水水中时,中时,其亲水基有进其亲水基有进入溶液中的倾向,而疏水基有趋向离开水而伸入溶液中的倾向,而疏水基有趋向离开水而伸向空气中。结果表面活性剂分子向空气中。结果表面活性剂分子由于受到由于受到疏水疏水作用作用而而在两相界面上发生相对聚集。在两相界面上发生相对聚集。表面活性剂在界面上发生相对聚集的这种现表面活性剂在界面上发生相对聚集的这种现象即称为象即称为“吸附吸
4、附”.我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-315(b b)浓度相对升高,很快地聚集)浓度相对升高,很快地聚集到水表面上,即到水表面上,即表面吸附量大表面吸附量大为增加为增加、空气和水的接触相对、空气和水的接触相对减少,水表面张力下降。减少,水表面张力下降。 (a a)是极稀溶液,界面上)是极稀溶液,界面上没聚集很多的表面活性剂,没聚集很多的表面活性剂,空气和水直接接触,水的表空气和水直接接触,水的表面张力下降不多,面张力下降不多,接近于纯接近于纯水的状态水的状态。我吓了一跳,蝎子是
5、多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-316(c)表面活性剂浓度逐渐升高,表面活性剂分子间没有空隙,密集于液面上,表面吸附达饱和,形成了单分子吸附膜。空气与水处于完全隔离状态。水表面张力急剧下降。在溶液内部,以疏水基互相靠拢,形成球形胶束。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-317(OW型胶束型胶束)胶束胶束/胶团:疏水基向里、亲水基向外疏水基向里、亲水基向外( (朝水朝水) ),减,减小
6、了疏水基与水分子的接触,使体系能量下降小了疏水基与水分子的接触,使体系能量下降。球球 状状我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-3182反向胶束反向胶束 (反胶束反胶束)在非极性溶剂在非极性溶剂(油溶液油溶液)中,形成反胶束。中,形成反胶束。亲水基亲水基向里,向里,疏水链疏水链朝外。朝外。(WO型胶束型胶束)反胶束模型图反胶束模型图我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-31
7、93乳状液和微乳液乳状液和微乳液在油、水混合体系,加入表面活性剂形成在油、水混合体系,加入表面活性剂形成乳状液乳状液。疏水链朝向油相,亲水基向水相。疏水链朝向油相,亲水基向水相。O / W 型乳状液型乳状液W / O 型乳状液型乳状液我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-3110在油、水、表面活性剂体系中,加入一定量的在油、水、表面活性剂体系中,加入一定量的极性有机物极性有机物,一般是醇类,形成,一般是醇类,形成微乳液微乳液。是透。是透明、稳定的、各向同性的分散体系。明、稳定的、各向
8、同性的分散体系。微乳液微乳液乳状液乳状液100 nm10-100 nm液珠大小液珠大小透光性透光性不透明不透明透明透明稳定性稳定性不稳定不稳定稳定稳定微乳液微乳液我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-3111微乳液体系具有两个特点:微乳液体系具有两个特点: 超低界面张力超低界面张力,小于,小于10- 3 mNm; 它能同时增溶油和水。它能同时增溶油和水。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的
9、生物2022-7-31124溶致液晶溶致液晶溶致液晶是表面活性剂在溶液中达到一定浓度溶致液晶是表面活性剂在溶液中达到一定浓度所形成的,其特征是长程有序,而短程无序。所形成的,其特征是长程有序,而短程无序。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-31135囊泡囊泡囊泡是一种球形或椭球形的单室或多室的囊泡是一种球形或椭球形的单室或多室的封闭封闭双层双层结构。囊泡不像单层胶束那样易变形,又结构。囊泡不像单层胶束那样易变形,又能提供比胶束更大的内室。能提供比胶束更大的内室。在在水溶液水溶液中,
10、疏水链向里靠中,疏水链向里靠在一起,亲水基朝外向着水。在一起,亲水基朝外向着水。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-3114在在界面界面上的分子有序组合体上的分子有序组合体界面界面单分子层单分子层多分子层多分子层类脂黑膜类脂黑膜我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-31151. 单分子层单分子层 形成单分子层的物质,大多数是烃链中碳原子形成单分子层的物质,大多数是烃链中碳
11、原子数等于或大于数等于或大于12的表面活性剂分子。的表面活性剂分子。单分子层中存在着气态、液态和固态。单分子层中存在着气态、液态和固态。 ( Langmuir 单分子膜)单分子膜) 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-31162. 多层聚集体多层聚集体垂直提拉法:多层聚集体是把一个干净的垂直提拉法:多层聚集体是把一个干净的基片基片浸入单浸入单分子层覆盖着的液体后再拉出。分子层覆盖着的液体后再拉出。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也
12、感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-31172. 多层聚集体多层聚集体这样连续多次就形成了三种形式的多层聚集体:这样连续多次就形成了三种形式的多层聚集体:X形,形,Y形和形和Z形形。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-31183. 类脂黑膜类脂黑膜 (Black Liqiud Membrane,BLM)卵磷脂卵磷脂我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物202
13、2-7-3119类脂黑膜的制备是把类脂的有机溶液分布到含类脂黑膜的制备是把类脂的有机溶液分布到含有水相的针孔上。最初形成的类脂相当厚,然有水相的针孔上。最初形成的类脂相当厚,然后渐渐变薄,最终变成黑色的类脂膜。后渐渐变薄,最终变成黑色的类脂膜。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-3120分子有序组合体的分子有序组合体的形态和结构形态和结构随着亲水基不同和浓度不同,形成的胶束可呈现球状、层状、棒状等多种形状。 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里
14、呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-3121球球 状状n30-40, 带电的极性基在胶束外壳,带电的极性基在胶束外壳,与水直接接触。与水直接接触。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-3122棒状胶束棒状胶束我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-3123 阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂:如十六烷基三甲基溴:如十六烷基三甲基溴( (氯
15、氯) )化铵,在溴化钾化铵,在溴化钾或者水杨酸钠溶液中,或者水杨酸钠溶液中, 非离子非离子:不同链长的聚氧乙烯的的混合体系,如十二烷基聚氧:不同链长的聚氧乙烯的的混合体系,如十二烷基聚氧乙烯乙烯(6)(6)醚和十六烷基聚氧乙烯醚和十六烷基聚氧乙烯(6)(6)醚的混合胶束醚的混合胶束蠕虫状胶束蠕虫状胶束(Worm-Like Micelle)我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-3124层状胶束层状胶束我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也
16、感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-3125在各种物理化学因素在各种物理化学因素(如浓度、温度、无机盐等添如浓度、温度、无机盐等添加剂加剂)作用下,分子有序组合体还可再聚集形成更作用下,分子有序组合体还可再聚集形成更为高级的复杂聚集结构,称为为高级的复杂聚集结构,称为有序高级结构分子有序高级结构分子聚集体聚集体。分子有序组合体再聚集形成更高级的结构分子有序组合体再聚集形成更高级的结构我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-3126图图6.1 在水中胶束的各种
17、结构在水中胶束的各种结构 (p.160) 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-31276.1.2 分子有序组合体的分子有序组合体的基本结构特征基本结构特征 (p.157) 共同的特点:由表面活性剂分子或离子以其极性基共同的特点:由表面活性剂分子或离子以其极性基向着水、非极性基远离水或向着非水溶剂形成的。向着水、非极性基远离水或向着非水溶剂形成的。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2
18、022-7-3128共同的共同的基础结构单元基础结构单元:定向排列的两亲分子:定向排列的两亲分子单层单层。不同的是结构单元的不同的是结构单元的弯曲特性弯曲特性和多个结构单元间的和多个结构单元间的组合关系组合关系。单分子层单分子层弯曲封闭起来则形成囊泡弯曲封闭起来则形成囊泡弯曲封闭起来形成胶束、反胶束弯曲封闭起来形成胶束、反胶束层状胶团或层状液晶层状胶团或层状液晶我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2022-7-31296.1.3 分子有序组合体的分子有序组合体的形成机制形成机制表面活性剂的结构特
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