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绝缘板的表面活性剂

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  ①绝缘板表面张力随溶质浓度增大而略有上升,如NaCl、HCl等。

欢乐生肖网上投注  ②表面张力随溶质浓度增大而下降,如乙醇等低分子醇类。

  ③表面张力在稀溶质浓度时显著下降,如烷基磺酸盐等。故按定义,只有第三类物质才是表面活性剂,而第二类物质称为表面活性物质,如甲醇、乙醇、乙二醇等。表面活性剂之所以可以降低溶液表面张力,是由于其分子结构具有两亲性,即活性剂分子由亲水的极性基团和亲油的非极性基团两部分组成。为十二烷基季铵盐的两亲性示意图。胶束及临界胶束浓度所谓胶束,是指由表面活性剂分子在溶剂中所现成的分子聚集体(分子缔合体),胶束的内部是与溶剂分子极性相反的活性剂分子基团,而胶束的外部则是与溶剂分子极性相近的活性剂分子基团。因此,胶束这一分子聚集体所受溶剂分子的排斥作用极低。

  而临界胶束浓度cme,即绝缘板表面活性剂在溶液中开始明显形成胶束的浓度。cme不是一个固定的数值,而是一个范围。当表面活性剂浓度达到cme时,溶液的各项性质发生突变,其去污能力、导电率上升极快,界面张力下降显著。表面活性剂的cmc一般很低,为0.02%~0.4%。ne可以看作表面活性剂活性的量度,cme越低,表明表面活性剂形成胶束所需的浓度越低,起活性作用所需浓度越低(一般活性剂使用浓度都要大于cmc)。cmc取决于活性剂的分子结构,规律如下①同系物中,C链越长,cmc越低;②R碳链相同,非离子表面活性剂的cmc远小于离子型表面活性剂;③R碳链相同,非离子表面活性剂亲水基中聚氧乙烯基的聚合度越大,cmc越大;④R碳链相同,表面活性剂中亲水基团增加,cme增加⑤亲水基团相同,亲油基团C原子数相同的表面活性剂中,亲油基团有支链的cme较大。

  由绝缘板表面活性剂分类不难发现,离子型表面活性剂都属于盐类,故其溶解度都随温度的上升i增加,但离子型表面活性剂的溶解度会在温度达到某一临界温度后迅速上升,这一温度称为卡拉夫特温度点。这主要是由于,当温度达到卡拉夫特温度点后,离子型表面活性剂分子在溶液中形成特殊的分子聚集体—胶束,此时受到的溶剂分子的排斥作用最低,故其溶解度迅速增大而非离子表面活性剂的溶解度随温度变化的趋势与离子型表面活性剂相反,其溶解度随温度的上升基本不变(或略有上升),但当温度达到某一临界温度后迅速下降,溶液发生浑浊这一温度称为浊点( Cloud- point)。这主要是由于非离子表面活性剂的亲水性主要来源于其极性基团与水分子形成的氢键作用,当温度升高后氢键由于分子热运动的加剧而断裂,此时非离子表面活性剂的亲水性消失,故而从液相中析出,导致溶液浑浊。由美国 Atlas实验室在实验基础上创立的HLB值用来表现活性剂亲水性的强弱;HLB值越大,亲水性越强;反之,亲水性越小。

  

2020年7月7日
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