表面活性剂的结构与性能精选PPT.ppt

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1、关于表面活性剂的结构与性能1 1第1页，讲稿共53张，创作于星期三2 25.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值第2页，讲稿共53张，创作于星期三3 35.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u亲水亲油平衡亲水亲油平衡(HLB)值是表面活性剂的一种实用性量度，它与值是表面活性剂的一种实用性量度，它与分子结构有关，分子结构有关，用于表示表面活性剂的亲水性。用于表示表面活性剂的亲水性。uHLB亲水基的亲水性亲水基的亲水性/亲油基的亲油性亲油基的亲油性u一般来说，一般来说，HLB值低，表示亲水性差，亲

2、油性强，可溶于油中；值低，表示亲水性差，亲油性强，可溶于油中；反之，反之，HLB值高说明亲水性强，可溶于水中。值高说明亲水性强，可溶于水中。u表面活性剂的表面活性剂的HLB值的范围为值的范围为140，由小到大亲水性增强。，由小到大亲水性增强。u一般一般HLB小于小于10认为亲油性好，大于认为亲油性好，大于10则认为亲水性好。则认为亲水性好。第3页，讲稿共53张，创作于星期三4 45.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u几个标准几个标准u石蜡的石蜡的HLB=0u油酸的油酸的HLB=1u油酸钾的油酸钾的HLB=20u十二烷基硫酸钠十二烷基硫酸钠H

3、LB=40。u阴、阳离子表面活性剂的阴、阳离子表面活性剂的HLB在在140之之间，非离子表面活性剂的间，非离子表面活性剂的HLB在在120 之之间。间。第4页，讲稿共53张，创作于星期三5 55.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u1.乳化法乳化法u用表面活性剂来乳化油相介质，当表面活性剂的用表面活性剂来乳化油相介质，当表面活性剂的HLB值值与油相介质所需的与油相介质所需的HLB值相同时，生成的乳状液最好。值相同时，生成的乳状液最好。u一般的表面活性剂都可以采用乳化法测出一般的表面活性剂都可以采用乳化法测出HLB值值u对于特殊、新型结构的表面

4、活性剂，采用乳化法也可以得对于特殊、新型结构的表面活性剂，采用乳化法也可以得到可靠的结果，但此法的缺点是比较烦琐、费时。到可靠的结果，但此法的缺点是比较烦琐、费时。第5页，讲稿共53张，创作于星期三6 65.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u1.乳化法乳化法第6页，讲稿共53张，创作于星期三7 75.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u1.乳化法乳化法第7页，讲稿共53张，创作于星期三8 85.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u2.浊点

5、、浊数、相转变温度法浊点、浊数、相转变温度法u浊点法的原理是聚氧乙烯型非离子表面活性剂的浊点法的原理是聚氧乙烯型非离子表面活性剂的HLB值与值与使其水溶液发生浑浊的温度之间有一定的关系，通使其水溶液发生浑浊的温度之间有一定的关系，通过测试浊点可以得知它的过测试浊点可以得知它的HLB值。值。u浊数也称水数浊数也称水数，就是使一定质量分数，就是使一定质量分数(约约 10%)的的表面活性剂有机溶剂表面活性剂有机溶剂(可以是正丙醇、二氧六环等可以是正丙醇、二氧六环等)溶液发生混浊所需添加的水的毫升数。测定时采用溶液发生混浊所需添加的水的毫升数。测定时采用普通的滴定法即可，此法简单易行，但只适用于水普通

6、的滴定法即可，此法简单易行，但只适用于水溶性较小、分布较窄的表面活性剂。溶性较小、分布较窄的表面活性剂。u浊点法和浊数法都十分简便，但要特别注意待测样中浊点法和浊数法都十分简便，但要特别注意待测样中不能有离子型表面活性剂或其他电解质存在。不能有离子型表面活性剂或其他电解质存在。第8页，讲稿共53张，创作于星期三9 95.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u2.浊点、浊数、相转变温度法浊点、浊数、相转变温度法u对于一定的非离子表面活性剂油-水体系，在某一温度时表面活性剂的亲水亲油性质刚好平衡。即低温下可以形成O/W体系的体系可以在某一特定温度下

7、形成W/O型乳状液，这一温度称为相转变温度(phase inversion temperature，PIT)。u非离子型表面活性剂的亲水基团（特别是聚氧乙烯链）的水合程度随温度升高而降低，表面活性剂的亲水性下降，其HLB值也降低。这使得用非离子表面活性剂做乳化剂时低温下形成的O/W型乳状液，升高温度可能变型为W/O型乳状液；反之亦然。u用电导仪测定乳液由O/W型变为W/O型的温度，由此可得乳液中表面活性剂的HLB。第9页，讲稿共53张，创作于星期三10105.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值2.浊点、浊数、相转变温度法浊点、浊数、相转变温度法

8、第10页，讲稿共53张，创作于星期三11115.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值2.浊点、浊数、相转变温度法浊点、浊数、相转变温度法第11页，讲稿共53张，创作于星期三12125.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值3.临界胶束浓度法临界胶束浓度法表面活性剂表面活性剂cmc与与HLB之间有一定的对应关系。之间有一定的对应关系。第12页，讲稿共53张，创作于星期三13135.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u4.分配系数、溶解度法分配系数、溶解

9、度法u5.水合热法水合热法u6.核磁共振法核磁共振法u7.色谱法色谱法u8.分子结构法分子结构法u9.结构因子法结构因子法u10.结构参数法结构参数法u11.极性指数法极性指数法第13页，讲稿共53张，创作于星期三14145.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u12.表面活性剂混合物的表面活性剂混合物的HLB计算计算u一般采用质量分数加和法计算，可满足一般应用的需要。一般采用质量分数加和法计算，可满足一般应用的需要。u70%的司盘的司盘20(HLB8.6)和和30%的吐温的吐温20(HLB16.7)混合时，则其混合物的混合时，则其混合物的HL

10、B为为第14页，讲稿共53张，创作于星期三15155.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u12.表面活性剂混合物的表面活性剂混合物的HLB计算计算主要用于医药、化妆品、纺织业等，作W/O型乳化剂、湿润剂及机械用润滑剂等。第15页，讲稿共53张，创作于星期三16165.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u12.表面活性剂混合物的表面活性剂混合物的HLB计算计算u吐温吐温20u聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯,常用的非离子性去垢剂常用的非离子性去垢剂 第16页，讲稿共53

11、张，创作于星期三17175.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u13.Griffin法（非离子型表面活性剂法（非离子型表面活性剂HLB值计算）值计算）u对于非离子型表面活性剂，对于非离子型表面活性剂，1949年年Griffin曾导出计算值的曾导出计算值的公式。公式。u聚乙二醇类和多元醇类非离子型表面活性剂聚乙二醇类和多元醇类非离子型表面活性剂第17页，讲稿共53张，创作于星期三18185.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u13.Griffin法（非离子型表面活性剂法（非离子型表面活性剂HL

12、B值计值计算）算）u对于聚氧乙烯类对于聚氧乙烯类(聚乙二醇型聚乙二醇型)第18页，讲稿共53张，创作于星期三19195.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u13.Griffin法（非离子型表面活性剂法（非离子型表面活性剂HLB值计算）值计算）u对于多元型脂肪酸酯非离子表面活性剂对于多元型脂肪酸酯非离子表面活性剂uS为多元醇的皂化值为多元醇的皂化值(皂化皂化1g试样所需试样所需KOH的的mg数数)，A为原料脂为原料脂肪酸的酸值肪酸的酸值(物质中有机酸的总含量物质中有机酸的总含量)。第19页，讲稿共53张，创作于星期三20205.1 表面活性剂的

13、基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u13.Griffin法（非离子型表面活性剂法（非离子型表面活性剂HLB值计算）值计算）u皂化值不易测定的非离子型表面活性剂皂化值不易测定的非离子型表面活性剂uE为聚氧乙烯的质量分数，为聚氧乙烯的质量分数，P为多元醇的质量分数为多元醇的质量分数 第20页，讲稿共53张，创作于星期三21215.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u13.Griffin法（非离子型表面活性剂法（非离子型表面活性剂HLB值计算）值计算）u含环氧丙烷或丁烷、氮、硫、磷等的非离子型表面含环氧丙烷或丁烷

14、、氮、硫、磷等的非离子型表面活性剂活性剂u以上公式均不适用，需用实验测定。也可以根据表面以上公式均不适用，需用实验测定。也可以根据表面活性剂在水中的溶解度，从实践经验中得出活性剂在水中的溶解度，从实践经验中得出HLB值。值。第21页，讲稿共53张，创作于星期三22225.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u14.Davies法法uDavies于于1963年提出，表面活性剂的分子结构可以分解为一些年提出，表面活性剂的分子结构可以分解为一些基团。基团。u每一基团皆有其每一基团皆有其HLB值值(正或负），通过已知的实验结果，正或负），通过已知的实验

15、结果，可得到各种基团的可得到各种基团的HLB 数值。数值。u将将HLB基团数代入计算下式，即可计算出表面活性剂的基团数代入计算下式，即可计算出表面活性剂的HLB值。值。第22页，讲稿共53张，创作于星期三23235.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u14.Davies法法第23页，讲稿共53张，创作于星期三24245.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.1.表面活性剂的表面活性剂的HLB值值u14.Davies法法第24页，讲稿共53张，创作于星期三25255.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡u5.1.2 HLB值与表面活

16、性剂性能的关系值与表面活性剂性能的关系u1.HLB与与cmc的关系的关系u2.HLB和乳化之间的关系和乳化之间的关系u3.HLB与与PIT之间的关系之间的关系第25页，讲稿共53张，创作于星期三26265.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.1 亲水基的结构和性能的关系亲水基的结构和性能的关系u1.亲水基类型的影响u亲水基种类繁多，位置可以位于疏水基链末端，也可移向中间任亲水基种类繁多，位置可以位于疏水基链末端，也可移向中间任一位置，可大可小，也可以有几个亲水基。一位置，可大可小，也可以有几个亲水基。u一般而言，相对疏水基来讲，亲水基的结构对表面活性剂性能的影一般而言，相对疏水基来讲，亲水基的

17、结构对表面活性剂性能的影响较小。响较小。u相对表面活性剂的作用来说，疏水基作用是根本，亲水作用相对表面活性剂的作用来说，疏水基作用是根本，亲水作用只是起到辅助性质。只是起到辅助性质。u原则上讲，亲水基的作用只是如何使疏水基的作用更好地发挥而原则上讲，亲水基的作用只是如何使疏水基的作用更好地发挥而已。已。第26页，讲稿共53张，创作于星期三27275.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.1 亲水基的结构和性能的关系亲水基的结构和性能的关系u1.亲水基类型的影响第27页，讲稿共53张，创作于星期三28285.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.1 亲水基的结构和性能的关系亲水基的结构和性能的关系u

18、1.亲水基类型的影响u离子基和非离子基形成的表面活性剂的差别主要表现在以下几个离子基和非离子基形成的表面活性剂的差别主要表现在以下几个方面：方面：u前者易受无机电解质的影响，前者易受无机电解质的影响，无机电解质加入能提高其表无机电解质加入能提高其表面活性；而非离子表面活性剂一般不受无机电解质影响，因面活性；而非离子表面活性剂一般不受无机电解质影响，因其极性基不带电。其极性基不带电。u离子型表面活性剂，特别是阴、阳离子之间不宜混合使用离子型表面活性剂，特别是阴、阳离子之间不宜混合使用(复复配配)，虽然在某些很低浓度及两者有适宜的混合比时，能更好地发挥虽然在某些很低浓度及两者有适宜的混合比时，能更

19、好地发挥表面活性剂的功能；非离子表面活性剂与几乎所有表面活性剂都有很表面活性剂的功能；非离子表面活性剂与几乎所有表面活性剂都有很好的相容性，可以复配使用。好的相容性，可以复配使用。第28页，讲稿共53张，创作于星期三29295.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.1 亲水基的结构和性能的关系亲水基的结构和性能的关系u1.亲水基类型的影响u离子基和非离子基形成的表面活性剂的差别主要表现在以下几个方面：u两者具有相反的溶解度-温度关系。u前者的溶解性随温度升高而增加；而聚氧乙烯类的非离子型表面活性剂的溶解性随温度升高而减小，当温度达到浊点时，出现混浊，甚至会从溶液中析出。第29页，讲稿共53张，创

20、作于星期三30305.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.1 亲水基的结构和性能的关系亲水基的结构和性能的关系u2.亲水基大小的影响u亲水基头增大会影响表面活性剂分子在表面吸附层所占的面积，从而影响降低表面张力的能力。u极性基头的大小影响到分子有序组合体中分子的排列及状态，从而影响有序组合体的形成和形态。u亲水基头大小的影响在正、负离子表面活性剂混合体系中较为突出。如离子基头大，降低了它们之间的静电引力，易复配；但同时也对表面活性带来不利的影响。u聚氧乙烯型非离子表面活性剂，亲水基影响主要表现在聚氧乙烯链的长短。u聚氧乙烯链长度的增加，不仅影响到表面活性剂的溶解性、浊点，而且由于亲水基头增大，

21、影响到表面活性剂的表面吸附以及形成胶团的性质。第30页，讲稿共53张，创作于星期三31315.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.2 亲水基的相对位置和性能的关系亲水基的相对位置和性能的关系u亲水基所在位置对表面活性剂的性能也有很大影响。亲水基位置在疏水基末端的，降低表面张力的效率较高，但能力却较低。u从应用性能来说，亲水基位置在末端的比靠近中间的去污力为好。u亲水基位置在靠近疏水基中间的，比在末端的润湿性(渗透性)要好。第31页，讲稿共53张，创作于星期三32325.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.2 亲水基的相对位置和性能的关系亲水基的相对位置和性能的关系u磺酸基相对于胺基在对位时cm

22、c值较邻位时低，去污能力强，生物降解性好。u 邻位时，润湿性能好，间位时次之，对位时润湿性最差。第32页，讲稿共53张，创作于星期三33335.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.3 疏水基的结构与性能疏水基的结构与性能u1.疏水基的结构类型疏水基的结构类型u碳氟链是目前能使表面张力达到最低（碳氟链是目前能使表面张力达到最低（1520 mN m-1)的疏水基，硅氧烷链处于碳氟链和碳的疏水基，硅氧烷链处于碳氟链和碳氢链之间。氢链之间。第33页，讲稿共53张，创作于星期三34345.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.3 疏水基的结构与性能疏水基的结构与性能u2.疏水基的疏水性疏水基的疏水性u除全

23、氟烷基等特殊疏水基外，疏水性大致如下：除全氟烷基等特殊疏水基外，疏水性大致如下：u脂肪族烷烃脂肪族烷烃环烷烃脂肪基芳香烃芳香烃带弱亲水基的烃基环烷烃脂肪基芳香烃芳香烃带弱亲水基的烃基u全氟烃基及硅氧烷比上述各种烃基都强，且全氟烃基的疏水性最强全氟烃基及硅氧烷比上述各种烃基都强，且全氟烃基的疏水性最强第34页，讲稿共53张，创作于星期三35355.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.3 疏水基的结构与性能疏水基的结构与性能u3.疏水链长度的影响u许多单链型表面活性剂的效率与碳原子数成直线关系。u在同一 品种的表面活性剂中，随疏水基（亲油基）中碳原子数目的增加，其溶度、cmc等皆有规律地减小。u但

24、在降低水的表面张力这一性质(表面活性）上，则有明显的增长。第35页，讲稿共53张，创作于星期三36365.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.3 疏水基的结构与性能疏水基的结构与性能u4.疏水链的长度对称性的影响(表面活性剂混合体系)u对正、负离子表面活性剂混合体系，在疏水链总长度一定的情况下，正离子和负离子表面活性剂疏水链长度的对称性（即两个疏水链长度是否相等)对其性能有明显影响。u溶解性方面，疏水链对称性差者溶解性好。而表面活性正好相反，疏水链越对称，表面活性越高。u表面活性剂混合体系中碳氢链长相差越大则cmc值越大，这一规律不仅存在正负离子表面活性剂混合体系，而且在离子表面活性剂-长链醇

25、、离子表面活性剂-非离子表面活性剂混合体系也普遍存在。第36页，讲稿共53张，创作于星期三37375.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.3 疏水基的结构与性能疏水基的结构与性能u5.疏水基分支的影响u如果表面活性剂的种类相同，分子大小相同，则一般有分支结构的如果表面活性剂的种类相同，分子大小相同，则一般有分支结构的表面活性剂不易形成胶团，其表面活性剂不易形成胶团，其cmc比直链者高。但有分支者降低表比直链者高。但有分支者降低表面张力的能力较强，即面张力的能力较强，即cmc低。低。u有分支结构的表面活性剂具有较好的润湿、渗透性能，但去污性能力有分支结构的表面活性剂具有较好的润湿、渗透性能，但去

26、污性能力较差。较差。u如：琥珀酸二辛酯磺酸钠，辛基中有分支者与无分支者相比，如：琥珀酸二辛酯磺酸钠，辛基中有分支者与无分支者相比，虽然两者皆有相同的分子量，相同的亲水基以及数目完全相同的虽然两者皆有相同的分子量，相同的亲水基以及数目完全相同的各种原子，可以说有相同各种原子，可以说有相同HLB值，但在性质上它们却表现出明显值，但在性质上它们却表现出明显的差別。的差別。u前者有更好的润湿、渗透力，前者有更好的润湿、渗透力，cmc也比后者大。很明显，有分支者不也比后者大。很明显，有分支者不易形成胶团，因而去污性能较差，而无分支者则反之。易形成胶团，因而去污性能较差，而无分支者则反之。第37页，讲稿共

27、53张，创作于星期三38385.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.3 疏水基的结构与性能疏水基的结构与性能u5.疏水基分支的影响第38页，讲稿共53张，创作于星期三39395.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.3 疏水基的结构与性能疏水基的结构与性能u6.烷基链数目的影响u以烷基苯磺酸钠为例。以烷基苯磺酸钠为例。u苯环上有几个短链烷基时润湿性增加而去污力下降，苯环上有几个短链烷基时润湿性增加而去污力下降，当其中的一个烷基链增长时去污力就有改善当其中的一个烷基链增长时去污力就有改善u因此，作为洗涤剂活性组分的烷基苯磺酸盐，其烷因此，作为洗涤剂活性组分的烷基苯磺酸盐，其烷基部分应为单烷基，避免

28、在一个苯环上带有两个或基部分应为单烷基，避免在一个苯环上带有两个或多个烷基。多个烷基。第39页，讲稿共53张，创作于星期三40405.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.3 疏水基的结构与性能疏水基的结构与性能u7.疏水链中其它基团的影响u疏水链中不饱和烃基，包括脂肪族和芳香族，双键疏水链中不饱和烃基，包括脂肪族和芳香族，双键和三键和三键u它们有弱亲水基作用，有助于降低分子的结晶性，它们有弱亲水基作用，有助于降低分子的结晶性，对于胶闭的形成与饱和烃的烃链中减少对于胶闭的形成与饱和烃的烃链中减少11.5个个CH2的效果相同，苯环相当于的效果相同，苯环相当于3.5个个 CH2。第40页，讲稿共53

29、张，创作于星期三41415.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.4 连接基的结构与性能的关系连接基的结构与性能的关系u脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠简称脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠简称AESu一般来讲，上述连接基团可增强表面活性剂的亲水性一般来讲，上述连接基团可增强表面活性剂的亲水性(水溶性）。对水溶性）。对离子型表面活性剂，常常可增加其抗硬水性能。在很多情况下，离子型表面活性剂，常常可增加其抗硬水性能。在很多情况下，有些连接基的引入，可增加表面活性剂的生物降解性能。特别是有些连接基的引入，可增加表面活性剂的生物降解性能。特别是对可解离型表面活性剂，就是专门引入连接基使表面活性剂易于对可解离型表面活性剂，就

30、是专门引入连接基使表面活性剂易于解离。解离。u但是，连接基的引入，常常降低了表面活性剂的表面活性但是，连接基的引入，常常降低了表面活性剂的表面活性(如减弱了如减弱了降低表面张力的能力和增大了降低表面张力的能力和增大了 cmc)cmc)，同时，常常使表面活性剂，同时，常常使表面活性剂的渗透力、去污力降低的渗透力、去污力降低第41页，讲稿共53张，创作于星期三42425.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.5 分子大小与性能的关系分子大小与性能的关系u一般的经验是，表面活性剂分子较小时，其润湿性、渗透作用比一般的经验是，表面活性剂分子较小时，其润湿性、渗透作用比较好；分子较大时，其洗涤作用、分散作

31、用等性能较为优良。较好；分子较大时，其洗涤作用、分散作用等性能较为优良。u例如，在烷基硫酸钠类表面活性剂中，在洗涤性能方面，C16H33SO4NaC14H29SO4NaC12H25SO4Na，但在润湿性能方面，则C12H25SO4Na最好。u在不同品种的表面活性剂中，大致也以相对分子质量较大的洗涤力在不同品种的表面活性剂中，大致也以相对分子质量较大的洗涤力较好。较好。u如聚氧乙烯链型的非离子表面活性剂有比较好的洗涤作用、乳化作用及分如聚氧乙烯链型的非离子表面活性剂有比较好的洗涤作用、乳化作用及分散作用，这种优良的洗涤性能，应部分归之于它们有相当长的聚氧乙烯链散作用，这种优良的洗涤性能，应部分归

32、之于它们有相当长的聚氧乙烯链和相当大的相对分子质量。和相当大的相对分子质量。第42页，讲稿共53张，创作于星期三43435.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.6 反离子对性能的影响反离子对性能的影响u一价无机反离子对表面活性剂的表面活性影响不大一价无机反离子对表面活性剂的表面活性影响不大u若反离子本身就是表面活性离子或是包含相当大的若反离子本身就是表面活性离子或是包含相当大的非极性基团的有机离子，那么随着反离子碳氢链的非极性基团的有机离子，那么随着反离子碳氢链的增加，表面活性剂的增加，表面活性剂的cmc和和cmc不断降低。不断降低。u特别是当表面活性剂的正、负离子中碳氢链长相等特别是当表面活

33、性剂的正、负离子中碳氢链长相等时，时，cmc和和cmc的降低更为显著。的降低更为显著。第43页，讲稿共53张，创作于星期三44445.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.6 反离子对性能的影响反离子对性能的影响u以以C12H25N(CH3)3Br为例，为例，25时，其时，其cmc为为0.016mol/L，而而C12H25N(CH3)3-C12H25SO4的的cmc则小则小400倍左右，低达倍左右，低达0.00004mol/L。u对氟表面活性剂，反离子对其表面活性有很大影响。如全氟辛酸对氟表面活性剂，反离子对其表面活性有很大影响。如全氟辛酸钠的钠的cmc为为24.6mN/m，而全氟辛酸铵的，而全

34、氟辛酸铵的cmc为为15.1mN/m。第44页，讲稿共53张，创作于星期三45455.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.6 反离子对性能的影响反离子对性能的影响第45页，讲稿共53张，创作于星期三46465.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.7 表面活性剂的溶解性与化学稳定性表面活性剂的溶解性与化学稳定性u1.溶解性溶解性u一般规律是在一定温度下，溶解度随疏一般规律是在一定温度下，溶解度随疏水基的碳链增长而降低。而对一定链长的疏水基而水基的碳链增长而降低。而对一定链长的疏水基而言，则因不同类型的表面活性剂而有差异。言，则因不同类型的表面活性剂而有差异。u离子型表面活性剂离子型表面活性剂-K

35、rafft点。点。u非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂-Cloud点。点。第46页，讲稿共53张，创作于星期三47475.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.7 表面活性表面活性剂剂的溶解性与化学的溶解性与化学稳稳定性定性u2.化学化学稳稳定性定性u(1)酸、碱作用酸、碱作用u阴离子表面活性阴离子表面活性剂剂u一般阴离子表面活性一般阴离子表面活性剂剂在碱中在碱中稳稳定，而在定，而在强强酸溶液酸溶液中不中不稳稳定。定。u羧羧酸酸盐盐在在强强酸作用下易析出自由酸。酸作用下易析出自由酸。u硫酸硫酸酯盐则酯盐则易水解。易水解。u磺酸磺酸盐盐在酸、碱中比在酸、碱中比较稳较稳定。定。u全氟全氟羧羧酸酸盐

36、盐在一般在一般强强酸溶液中都很酸溶液中都很稳稳定。定。第47页，讲稿共53张，创作于星期三48485.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.7 表面活性表面活性剂剂的溶解性与化学的溶解性与化学稳稳定性定性u2.化学化学稳稳定性定性u(1)酸、碱作用酸、碱作用u阳离子表面活性阳离子表面活性剂剂u阳离子表面活性剂中的有机胺盐在碱中不稳定，易阳离子表面活性剂中的有机胺盐在碱中不稳定，易析出自由胺，在酸中稳定。析出自由胺，在酸中稳定。u季铵盐则在酸、碱中都较为稳定，因为季胺碱通常季铵盐则在酸、碱中都较为稳定，因为季胺碱通常都是强碱。都是强碱。第48页，讲稿共53张，创作于星期三49495.2 表面活性剂

37、的结构与性能u5.2.7 表面活性表面活性剂剂的溶解性与化学的溶解性与化学稳稳定性定性u2.化学化学稳稳定性定性u(1)酸、碱作用酸、碱作用u非离子表面活性剂非离子表面活性剂u除羧酸的聚乙二醇酯除羧酸的聚乙二醇酯(或环氧乙烷加合物或环氧乙烷加合物)以外，以外，不仅可稳定存在于酸、碱中，甚至能耐高浓度的酸不仅可稳定存在于酸、碱中，甚至能耐高浓度的酸和碱。和碱。第49页，讲稿共53张，创作于星期三50505.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.7 表面活性表面活性剂剂的溶解性与化学的溶解性与化学稳稳定性定性u2.化学化学稳稳定性定性u(1)酸、碱作用酸、碱作用u两性表面活性剂两性表面活性剂u随体系

38、随体系pH不同而改变，一般在酸性不同而改变，一般在酸性(pH等电点）中呈阳离子表等电点）中呈阳离子表面活性剂性质，在等电点（一定的面活性剂性质，在等电点（一定的PH)时容易产生沉淀，时容易产生沉淀，pH等等电点时，呈阴（或非）离子表面活性剂性质。但分子中有季铵离子者电点时，呈阴（或非）离子表面活性剂性质。但分子中有季铵离子者则不会析出沉淀。则不会析出沉淀。u在所有类型的表面活性剂分子中，凡具有酯结构的在所有类型的表面活性剂分子中，凡具有酯结构的(如如-COOCH3或或-COOCH2-)，则在强酸、强碱溶液中都容易发生水解。，则在强酸、强碱溶液中都容易发生水解。第50页，讲稿共53张，创作于星期

39、三51515.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.7 表面活性表面活性剂剂的溶解性与化学的溶解性与化学稳稳定性定性u2.化学化学稳稳定性定性u(2)电解质的作用电解质的作用u电解质电解质(无机盐无机盐)易使离子表面活性剂自溶液中盐析。易使离子表面活性剂自溶液中盐析。u非离子及两性表面活性剂则对无机盐不太敏感而不易析出。非离子及两性表面活性剂则对无机盐不太敏感而不易析出。u高价金属离子对阴离子表面活性剂影响较大，它们易与有机酸根作用高价金属离子对阴离子表面活性剂影响较大，它们易与有机酸根作用形成不溶或溶度极小的羧酸皂，不沉淀者则往往能提高表面活性剂的形成不溶或溶度极小的羧酸皂，不沉淀者则往往能提

40、高表面活性剂的表面活性。表面活性。u电解质对非离子及两性表面活性剂的作用很小，故这两种表面活电解质对非离子及两性表面活性剂的作用很小，故这两种表面活性剂可在硬水中使用，甚至可溶于浓盐、浓碱液中，而且与其他性剂可在硬水中使用，甚至可溶于浓盐、浓碱液中，而且与其他表面活性剂有很好的相容性。表面活性剂有很好的相容性。第51页，讲稿共53张，创作于星期三52525.2 表面活性剂的结构与性能u5.2.7 表面活性表面活性剂剂的溶解性与化学的溶解性与化学稳稳定性定性u2.化学化学稳稳定性定性u(3)热稳定性及抗氧化性能热稳定性及抗氧化性能u一般以离子型的磺酸盐类表面活性剂和非离子型的聚氧乙烯类表一般以离

41、子型的磺酸盐类表面活性剂和非离子型的聚氧乙烯类表面活性剂最为稳定面活性剂最为稳定u其原因在于此两类表面活性剂分子中其原因在于此两类表面活性剂分子中C-S键及醚键比较稳定。键及醚键比较稳定。u碳氟表面活性剂中碳氟表面活性剂中C-F键的键能较高，且氟原子的半径比氢原子键的键能较高，且氟原子的半径比氢原子的大，因而屏蔽碳原子的能力较大，使的大，因而屏蔽碳原子的能力较大，使C-C键的稳定性提高，所键的稳定性提高，所以，全氟碳链表面活性剂的稳定性最好。以，全氟碳链表面活性剂的稳定性最好。第52页，讲稿共53张，创作于星期三16.10.202216.10.2022感感谢谢大大家家观观看看第53页，讲稿共53张，创作于星期三