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表面活性剂基本概念

1. 表面(Surface)
物质相与相之间的分介面称之为界面,包括气-液、气-固、液-液、固-固、固-液五种。其中包含气相的界面叫表面,即有液体表面和固体表面两种。

2. 表面张力(Surface tension)
在物质内部,每个分子所受其周围分子的作用力是对称的,而处于界表面上的分子所受的作用力是不对称的。而这种不对称的合力就是界面张力,对液-气、固-气、表面而言就称之为表面张力。液体表面有自动收缩的纵向,当重力可以忽略时,液体总是趋向于形成球形,这就是表面张力作用的结果。

3. 表面活性(Surface activity)
溶质使溶剂表面张力降低的性质称之为表面活性。

4. 表面活性剂定义(Surfactant)
表面活性剂英文为Surfactant,是短语Surface ative agent的缩合词,它暗示表面活性剂具有两个特性a.活跃于表(界)面 b.改变表(界)面张力。因此可以将表面活性剂定义为:活跃于表面和界面上具有极高的降低表面、界面张力的能力和效率的一类物质;其在一定浓度以上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。

5.浊点(Cloud point)
非离子表面活性剂在水溶液中的浓度随温度上升而降低在升至一定温度值时出现浑浊,经放置或离心可得到两个液相,这个温度被称之为该表面活性剂的浊点(Cloud point)

6.Krafft点
离子型表面活性剂的浓度在温度升至一定值时会陡然上升,这个温度就叫做该表面活性剂的Krafft点。

7.临界胶束浓度(Critical micelle concentration )
表面活性剂的表面活性源于其分子的两亲结构,亲水基团使分子有进入水的趋向,而憎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,而这两倾向平衡的结果使表面活性剂在水表的富集,亲水基伸向水中,憎水基伸向空气,其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,而憎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浓液内部自聚,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。而开始形成胶团时的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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