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表面活性剂的概念及其工作原理

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人气:-发表时间:2017-03-14 11:19【

表面活性剂具有两个特性:第一,能活跃于其他物质表面;第二,改变其他物质表面张力。因此可以将表面活性剂定义为:能活跃于其他物质表面具有极高降低表面张力能力和效率的一类物质。表面活性剂在一定浓度的溶液中能形成分子有序组合体,从而具有一系列应用功能;所以很低的浓度或很小的用量,就能显著地降低溶剂或其他液态物质表面张力。

表面活性剂都是由溶剂可溶性和溶剂不溶性两部分组成,这两部分处于分子的两端,形成不对称结构。表面活性剂显著降低表面张力正是由这种结构决定的。

以在水基溶剂中的作用来概述表面活性剂的工作原理,亲水基团使分子有进入水的倾向,而疏水基团则竭力阻止其在水中溶解,而从水的内部向外迁移,有逃逸水相的倾向,这两种倾向平衡的结果使表面活性剂在水表富集,亲水基伸向水中,疏水基伸向空气,结果是水表面好像被一层非极性的碳氢链所覆盖,从而导致水的表面张力下降。

表面活性剂在界面富集吸附一般的单分子层,当表面吸附达到饱和时,表面活性剂分子不能在表面继续富集,而疏水基的疏水作用仍竭力促使基分子逃离水环境,于是表面活性剂分子则在溶液内部自聚,即疏水基在一起形成内核,亲水基朝外与水接触,形成最简单的胶团。开始形成胶团时表面活性剂的浓度称之为临界胶束浓度,简称cmc。当溶液达到临界胶束浓度时,溶液的表面张力降至最低值 ,此时再提高表面活性剂浓度,溶液表面张力不再降低而是大量形成胶团,此时溶液的表面张力就是该表面活性剂能达到的最小表面张力,用rcmc表示。

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