吸附是物质在界面上富集的现象
表面活性剂在溶液表面吸附规律
♦ 表面活性剂分子横截面积小者极限吸附量大； ♦ 一般非离子表面活性剂的极限吸附量大于离子型的； ♦ 同系物的极限吸附量差别不大； ♦ 温度升高一般极限吸附量减少； ♦ 无机电解质的加入可明显增加离子型表面活性剂的吸
附强度，对非离子表面活性剂的影响不大。
非离子型表面活性剂
表面活性剂及其作用原理 朱海洋
表面活性剂中亲水亲油基
烷烷
烷基基
基苯酚
脂
基基
肪
酸 酰
疏水基
胺
基
脂脂脂
肪肪肪
酸醇氨
基基基
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亲水基
磺酸基-SO3H 硫酸基--OSO3H 羧酸基-COOH 磷酸基-PO(OH)2
-N+-(CH3)3 -N+-（CH3)2CH2COO-
一个立方体分割后表面积的增加
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液体的压力与曲率
Laplace公式：
P
P
P外
1 R1
1 R2
R1、R2为曲面的主要半径
当液面为球形时：
P P P外 2 / R
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表面活性剂的克拉夫特点
克拉夫特点（Krafft point）
8 7
离子型表面活性剂在水中的 6
胶束浓度（cmc）。
3
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表面活性剂在溶液中的状态
表面活性剂及其作用原理 朱海洋
离子型表面活性剂水溶液的一些物理化学性质
影响cmc的因素
♦ 表面活性剂化学结构的影响
表面活性剂类型 疏水基碳链长度 碳氢链分支及极性位置 碳氢链上其它取代基的影响 疏水基化学组成的影响 亲水基团的影响
5
溶解度在低温时随温度升高， 4 其溶解度缓慢增加，但温度 3
2
升至某一值时溶解度迅速增 1
0
大，这时的温度就叫克拉夫 0
特温度或克拉夫特点。
溶解度
C14 C16 C18
20
40
60 温度 80
离子型表面活性剂溶解度与温度的关系
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非离子表面活性剂的浊点
浊点（Cloud point）
表
它在溶液中以很低的浓度溶解分
面 张
散时，优先吸附在表面或界面上，力
使表面或界面张力显著降低；当
它达到一定浓度时，在溶液中缔
合成胶团。如图中的中的c线。
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a
b c 溶质浓度
表面活性剂分子结构特点
疏水基
亲水基
表面活性剂分子由两部分组成，一部分溶于水，具有亲水 性，称作亲水基；另一部分不溶于水而溶于油，具有亲油 性，称作亲油基，也称疏水基；
表面活性剂溶液表面的吸附性能
表面活性剂具有亲水和亲油的双重特性，当其溶于水后，其疏水基 受到水的排斥而力图将整个分子“逃离”水溶液，而亲水部分则 力图使整个分子留在水中，正是由于表面活性剂的这种易从水溶 液中“逃离”的趋势，使其容易富集于溶液表面，且在溶液表面 进行定向排列，这就是表面吸附现象。
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♣ 杨氏方程：
sg sl lg cos
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表面活性剂的主要性能－乳化作用
♣ 乳状液：由两种相互“不混溶”的液体形 成的热力学不稳定的分散体系。
♣ 乳状液分类：
水包油型（O/W） 油包水型（W/O） 多重乳状液（W/O/W、O/W/O等）
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表面活性剂在溶液中的状态
表面活性剂的胶团化作用（cmc）
溶液中表面活性剂在低浓度时以 空气
分子状存在，随着溶液中表面活
性剂浓度的增加，.溶液表面的吸
Hale Waihona Puke 水附达到饱和后，表面活性剂分子
1
2
开始由单体（单个离子或分子）
胶束
缔合成胶态聚集物，即形成胶束，
此时表面活性剂的浓度称为临界
♦ 电解质 ♦ 温度
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两亲分子的排列参数与胶团形状
排列参数定义：
P Vc lc A0
Vc 疏水基体积 lc 疏水基碳链长度 A0 亲水基的面积
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表面活性剂在溶液中的结构
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表面活性剂的相图
表面活性剂及其作用原理 朱海洋
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表面活性剂在固体表面上的吸附机理
♦ 离子交换吸附 ♦ 离子对吸附 ♦ 氢键形成吸附 ♦ π电子极化吸附 ♦ 色散力吸附 ♦ 憎水作用吸附
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影响在固体表面上吸附的因素
♦ 表面活性剂的疏水基长度 ♦ 温度 ♦ 溶液的pH值 ♦ 表面活性剂的类型 ♦ 吸附剂的表面性质 ♦ 无机盐
氧乙烯基-CH2CH2O-
-CONH-(CH2CH2OH)2
表面张力定义
f l2
定义：表面张力系数为垂直液体表面
上任一单位长度、与液面相切的收缩
l
表面的力，简称表面张力。
f
U
A S,V ,nj
物理意义：恒容、恒熵的封闭体系中， 增加单位面积，体系内能的增加。
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双亲的分子结构使得表面活性剂一部分倾向于溶于水，而 另一部分则倾向于从水中逃离，具有双重性质。
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表面活性剂的分类
阴离子表面活性剂
离子型表面活性剂
表 面 活
在水溶液中溶解时，凡 能电离生成离子的叫离 子型表面活性剂，不能
性
电离生成离子的叫非离
剂
子表面活性剂。
阳离子表面活性剂 两性表面活性剂
表面活性剂的相图
表面活性剂及其作用原理 朱海洋
内容
• 表面活性剂概况 • 表面活性剂的基本性质 • 表面活性剂的性能 • 常用表面活性剂介绍
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表面活性剂的主要性能－润湿作用
♣ 润湿作用：固体表面上的一种流体被 另一种不相溶的流体所取代的过程。
♣ 润湿过程： 沾湿 浸湿 铺展
表面活性剂及其作用原理
朱海洋
内容
表面活性剂概况 表面活性剂的基本性质 表面活性剂的性能 常用表面活性剂介绍
表面活性剂及其作用原理 朱海洋
内容
表面活性剂概况 表面活性剂的基本性质 表面活性剂的性能 常用表面活性剂介绍
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表面活性剂定义
表面活性剂是这样一类物质，当
非离子表面活性剂的水溶液随温度的升高会突然出现 混浊，这时的温度称为浊点。 影响浊点的因素
表面活性剂分子结构 浓度 电解质 有机添加剂
表面活性剂及其作用原理 朱海洋
内容
• 表面活性剂概况 • 表面活性剂的基本性质 • 表面活性剂的性能 • 常用表面活性剂介绍
表面活性剂及其作用原理 朱海洋
表面活性剂的吸附