表面活性剂在MgOH_2分解过程中的分散作用
表面活性剂概述及表面活性剂作用原理
2019/10/25
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冠醚型表面活性剂
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冠醚能与金属多价离子络合作，用作 相转移催化剂、萃取剂等
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1.1.5 其他分类方法 水溶性的 油溶性的
低分子量的 高分子量的
表面活性剂具有润湿、分散、乳化、增溶、 起泡、消泡、保湿、润滑、洗涤、渗透、杀菌、 防腐等功能，
F 2 l
l是滑动边的长度，因膜有两个
面，所以边界总长度为2l， 就是作
用于单位边界上的表面张力。
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由于表面层分子的受力情况与本体中不同，因此 如果要把分子从内部移到界面，或可逆的增加表面积， 就必须克服系统内部分子之间的作用力，对系统做功。
Griffin
亲水亲油平衡值(Hydrophile-Lipophile Balance)
表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合
力，是用来表示表面活性剂的亲水亲油性强弱的数值。
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2.3.1.1 HLB的确定 非离子型
聚氧乙烯型
亲水基量
H2
O
CC
C C C C C C C C C OH H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2
硬脂酸
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1.1.1 按离子类型
表面活性剂
1.离子型 2.非离子型
阳离子型 阴离子型 两性型
RCOONa 羧酸盐
阴离子表面活性剂 R-OSO3Na 硫酸酯盐
表面活性剂及其在分散体系中的应用
第1期1999年2月日用化学工业Ch ina Surfactant D etergent&Co s m etics论文选登表面活性剂及其在分散体系中的应用1)梁文平(中国科学院感光化学研究所 北京市,100101)摘要 表面活性剂由于其具有亲水亲油的特殊结构,往往在各种表面和界面上形成有某种定向的结构层。
利用这种特性表面活性剂可以改变分散体的物理稳定性和流变特性,使分散体可以按照人们的需求来进行设计和加以控制。
本文就悬浮体、乳状液、多乳状液、微乳状液、囊泡等典型固 液、液 液分散体和软固体的制备原理、体系的物理化学稳定性能以及表面活性剂在这些分散体系中的作用做综述性介绍。
关键词 表面活性剂 分散体系 软固体 分子聚集体 稳定性1 表面活性物的结构和一般物理化学行为表面活性物可以分成合成表面活性物、天然活性物和固体超细粉末三种。
但人们往往对后两种的重要性认识不足。
合成表面活性物是指工业中常用的表面活性剂,包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂。
高分子表面活性剂近年来受到相当重视[1],它可以是非离子表面活性剂如EO PO嵌段共聚物、接枝共聚物(梳状共聚物)离子表面活性剂或者聚电解质。
天然活性物如磷脂、蛋黄、甾类化合物、羊毛脂、水溶性胶类、藻朊酸盐、鹿角菜胶、糖脂以及纤维衍生物等。
天然活性物是药品、化妆品和食品等软固体中的最佳添加剂,是绿色化学和绿色制剂的必然选择。
值得引起科学界和工业界的重视。
固体超细粉末可用于稳定乳状液和悬浮体。
常用的有二氧化硅、碳黑、金属的碱性盐及各种各样粘土。
他们也被应用于药物、化妆品、日用品和洗涤剂中。
尽管表面活性剂有不同的结构和极性基团,在不同的介质中表现出不同的特性,但对大多数的表面活性剂而言,仍有其共同的特征。
表面活性剂最重要的两个特征是在界面上吸附的趋向性和在各种条件下形成具有各种结构的分子聚集体[2],如胶束、反胶束、微乳、LB膜、双层类脂膜、囊泡、脂质体[3,4]等。
表面活性剂的七大作用精选全文完整版
精选全文完整版表面活性剂的七大作用(总3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--表面活性剂的七大作用！1润湿作用要求：HLB：7-9所谓润湿即固体表面吸附的气体为液体所取代的现象, 能增强这一取代能力的物质称为润湿剂。
润湿一般分为三类∋接触润湿一沾湿( 浸入润湿一浸湿( 铺展润湿一铺展。
其中铺展是润湿的最高标准, 常以铺展系数) 作为体系之间润湿性能的指标。
此外, 接触角大小也是润湿好坏的判据使用表面活性剂可以控制液、固之间的润湿程度。
农药行业中在粒剂及供喷粉用的粉剂中，有的也含有一定量的表面活性剂，其目的是为了提高药剂在受药表面的附着性和沉积量，提高有效成分在有水分条件下的释放速度和扩展面积，提高防病、治病效果。
在化妆品行业中，做为乳化剂是乳霜、乳液、洁面、卸妆等护肤产品中不可或缺的成分。
2胶束与增溶作用要求：C>CMC （ HLB13~18）表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。
当其浓度高于CMC值时，表面活性剂的排列成球状、棒状、束状、层状/板状等结构。
增溶体系为热力学平衡体系；CMC越低、缔合数越大，增溶量（MAC）就越高；温度对增溶的影响：温度影响胶束的形成，影响增溶质的溶解，影响表面活性剂的溶解度离子型表面活性剂的溶解度随温度增加而急剧增大这一温度称为Krafft点， Krafft点越高，其临界胶束浓度越小。
对于聚氧乙烯型非离子表面活性剂，温度升高到一定程度时，溶解度急剧下降并析出，溶液出现混浊，这一现象称为起昙，此温度称为昙点。
在聚氧乙烯链相同时，碳氢链越长，浊点越低；在碳氢链相同时，聚氧乙烯链越长则浊点越高。
非极性有机物如苯在水中溶解度很小, 加入油酸钠等表面活性剂后, 苯在水中的溶解度大大增加, 这称为增溶作用。
增溶作用与普通的溶解概念是不同的, 增溶的苯不是均匀分散在水中, 而是分散在油酸根分子形成的胶束中。
经X射线衍射证实, 增溶后各种胶束都有不同程度的增大, 而整个溶液的的依数性变化不大。
表面活性剂的分散和絮凝作用
CH3 CH3
2．阴离子型高分子絮凝剂
H CH2 CH n H H CH2 CH n CH2
COONa
COONa
CH H
m
CONH2
3．非离子型高分子絮凝剂
合成非离子型高分子絮凝剂的单体一般有丙烯酰胺、乙
烯基吡咯烷酮、乙烯基甲基醚、环氧乙烷以及乙酸乙烯酯 （共聚合后的水解物为聚乙烯醇）等。其中，最常用的是 聚丙烯酰胺。
H CH2 CH n CH2 CONH2
CH H
m
CONHCH2CH2CH2N(CH3)3Cl
H CH2 CH
CH2CH
n
CHCH2 H
m
H CH2CH
CHCH2 H
m
CONH2
CH2 CH2
N Cl
CH3 CH3
H2
C
H CH2CH
CH H
n
CH2 CH2 N Cl
CH3 CH3
CH2 CH2
N Cl
2．表面热力学电位是通过粒径a对排斥位能影响的。 a愈小，Ψ0愈大，排斥位能愈大，电位能垒则愈高。 微粒在分散介质中对外显示电性的是滑移界面 上的动电位，该动电位除了与电解质浓度有关外， 还与stern电位有关。
3．在本体相中加入电解质，双电层厚度K－1被压缩。 结果排斥位能减小，总位能曲线上的位能垒Emax 也降低。 但是，表面活性剂离子的作用不仅限于此，如前 所述，它不仅会压缩双电层，而且会显著影响表 面电位。
表面活性剂分散与絮凝的对象是固体微粒。 固体微粒在液体中的分散，即由固体为分散相，液体为分
散介质的分散系统是一种多相分散的热力学不稳定系统。 在生产、生活中，有时需要固体微粒均匀、稳定地分散在
表面活性剂的原理与应用
表面活性剂的原理与应用1. 简介表面活性剂是一类具有特殊分子结构的化学物质，能使液体的表面张力降低并增强液体与固体或气体的相互作用力。
在许多领域中，表面活性剂都有广泛的应用，包括洗涤剂、乳化剂、润滑剂、泡沫剂等。
2. 表面活性剂的原理表面活性剂的分子结构通常由亲水基与疏水基组成，亲水基部分能与水分子形成氢键，而疏水基则能与油脂或其他非极性物质相互作用。
通过这种分子结构，表面活性剂能在水和油之间建立一层分子薄膜，称为胶束，分散油脂颗粒使其悬浮于水中，从而实现清洁的效果。
3. 表面活性剂的应用3.1 洗涤剂•表面活性剂在洗涤剂中起到增湿、分散和乳化的作用。
通过封闭液滴中的污垢颗粒，表面活性剂能使污垢颗粒悬浮并随水流洗去，保持清洁。
•表面活性剂还能吸附油脂颗粒，并在油脂表面形成胶束，使油脂颗粒分散于水中，提高清洁效果。
3.2 乳化剂•乳化剂是由一种或多种表面活性剂组成的混合物，可将两种不溶性液体变成均匀悬浮的乳状液。
乳化剂中的表面活性剂能够将不溶性液体的微小颗粒包裹在胶束中，使其分散于另一种液体中，形成稳定的乳状液。
3.3 润滑剂•表面活性剂在润滑剂中起到减少接触面积、降低摩擦系数的作用。
它们能吸附在金属表面形成一层保护膜，减少金属间的直接接触，从而减少摩擦和磨损。
3.4 泡沫剂•表面活性剂能够使液体形成稳定的泡沫，这是因为它们在液体表面形成一层薄膜，增加气液界面的张力。
这种薄膜能够抵抗气泡的破裂，使泡沫能够持久存在。
3.5 其他应用除了上述应用外，表面活性剂还广泛应用于化妆品、农药、纺织品、胶粘剂、医药等领域。
它们能改善产品的稳定性、溶解性、润湿性等性能，并提高产品的使用效果。
4. 总结表面活性剂是一类具有特殊分子结构的化学物质，通过降低表面张力和增强相互作用力的方式，在许多领域中发挥重要作用。
它们在洗涤剂、乳化剂、润滑剂、泡沫剂等方面的应用使得这些产品具有更好的功能和效果。
随着科技的进步，表面活性剂的应用领域还将继续扩大，为人们的生活带来更多的便利和舒适。
表面活性剂及其作用
表面活性剂在水中的溶解度
表面活性剂的亲水性越强，其在水中的溶解 度越大，而亲油性越强则越易溶于“油”
故表面活性剂的亲水亲油性也可以用溶解度 或与溶解度有关的性质来衡量
离子型表面活性剂的溶解度随着温度的升高 而增加，当达到一定温度后，其溶解度会突然迅 速增加，这个转变温度称为Kraff 点
药中加表面活性剂； 如果要制造防水材料，就要在表面涂憎水的
表面活性剂，使接触角大于90°。
表面活性剂的一些重要作用及其应用
表面活性剂的用途极广，主要有五个方面： 1.润湿作用
浮游选矿 首先将粗矿磨碎，倾入浮选池中。在池水 中加入捕集剂和起泡剂等表面活性剂。 搅拌并从池底鼓气，带有有效矿粉的气泡聚集 表面，收集并灭泡浓缩，从而达到了富集的目的。 不含矿石的泥砂、岩石留在池底，定时清除。
CH CH CH CH
CH CH2
SO3Na
Ck Ck
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
c /(103 mol dm3 )
SO3Na
表面活性剂是两亲分子。溶解在水中达一定 浓度时，其非极性部分会自相结合，形成聚集体， 使憎水基向里、亲水基向外。
这种多分子聚集体称为胶束。
随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶束可 呈现棒状、层状或球状等多种形状。
憎水基的憎水性
*表面活性剂的HLB值
Griffin（格里芬）提出了用HLB(hydrophilelipophile balance，亲水亲油平衡)值来表示表面活 性剂的亲水性
HLB值=
亲水基质量 亲水基质量+憎水基质量
×100/5
例如：石蜡无亲水基，所以 HLB=0
聚乙二醇，全部是亲水基，HLB=20。 其余非离子型表面活性剂的HLB值介于0～20之间。
表面活性剂在分散体系中的应用
表面活性剂在分散体系中的应用金属材料工程081班姓名：黄国系学号：2008110791摘要: 表面活性剂在分散体系中的应用现状的研究。
关键词: 表面活性剂;分散体系;缩聚法;固液分散体一、什么是表面活性剂常见的表面活性物有合成表面活性物、天然活性物、固体超细粉末等三种,而合成表面活性物是我们最常用到的。
合成表面活性物也就是我们常说的工业中常用的表面活性剂,它包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂。
就表面活性剂来说,虽然不同的表面活性剂具有不同的机构和极性基团,在不同的介质中其特性也有不同的表现,但是,通过对表面活性剂的深入研究,我们仍然可以发现其中的共同特性。
在界面上的吸附的趋向性和在各种条件下形成的具有不同结构的分子聚集体是表面活性剂的两个最为重要的特征。
二、表面活性剂对于分散体系的形成的影响影响表面活性剂对于分散体系的形成的影响主要体现有:表面活性物结构对于分散体系形成的影响;表面活性物的用量对于分散体系形成的影响。
三、表面活性剂在分散体系中的应用1、缩聚法制备固液分散体表面活性剂在用缩聚法制备胶体分散体/颗粒中的作用可以从晶体生长过程来理解。
晶体生长是一个自发的过程。
当物质在溶液中溶解度达到过饱和状态时,一个新相晶核就会出现。
在小晶核阶段,表面对体积之比很大,因此比表面能很重要。
随着晶核的长大,表面对体积之比逐渐变小,最终形成新相的自由能变得大于表面自由能,由此导致晶体随比表面能的作用的减少而自发增长。
如有表面活性剂存在,它可以吸附在晶核的表面,或者作为一个诱导结晶作用的中心。
这样表面活性剂就可以用来控制晶体的生长过程和稳定所形成的颗粒。
胶束的加溶作用影响物种的化学势,从而可能增加或减少晶体增长的速度。
此外,如果表面活性剂在形成的颗粒的表面有特殊的吸附,则可改变晶体的最终结构的形成。
表面活性剂在异相成核制备高分子乳胶分散体中起重要作用。
在乳状液聚合中,有机单体在非溶剂中用表面活性剂乳化,而把引发剂溶解在连续相中。
表面活性剂的分散与絮凝作用
在混凝土制造过程中，使用分散剂可以改善砂石 料的分散性，提高混凝土的工作性能和耐久性。
03
CATALOGUE
絮凝作用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
絮凝作用原理
表面活性剂的吸附
表面活性剂通过吸附在固体颗粒表面 ，降低颗粒间的界面张力，使颗粒易 于聚集。
桥联与网捕作用
絮团的稳定性
絮团在形成过程中会受到外力作用， 如搅拌、流动等，其稳定性与絮团内 部结构和表面活性剂的性质有关。
THANKS
感谢观看
化妆品
用于制作洗发水、沐浴露、护 肤品等。
医药领域
用于药物的制备和给药系统， 如乳化剂、增溶剂等。
农业领域
用于农药的分散剂、乳化剂等 ，提高农药的利用率和防治效
果。
02
CATALOGUE
分散作用
分散作用原理
降低表面张力
表面活性剂能够降低水的 表面张力，使固体颗粒更 容易分散。
形成保护膜
表面活性剂吸附在固体颗 粒表面，形成一层保护膜 ，防止颗粒间的聚集。
总结词
改善涂膜性能
详细描述
表面活性剂作为分散剂可以改善涂膜的平滑性、硬度和耐 水性等性能。它们能够将颜料和填料均匀地附着在基材上 ，形成均匀一致的涂膜。
总结词
提高生产效率和降低成本
详细描述
使用表面活性剂作为分散剂可以简化生产流程和提高生产 效率，同时降低生产成本。由于颜料和填料的分散效果好 ，可以减少研磨时间和能耗，从而降低生产成本。
表面活性剂分子在多个颗粒间形成桥 联，将颗粒连接成较大的絮团。
絮凝剂的种类与特性
无机絮凝剂
如明矾、三氯化铁等，价格便宜，但使用后易产生二次污染。
有机高分子絮凝剂
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我们选择了硬脂酸钠为表面活性剂 ,表面活性 剂用量增加 ,产物的粒径变小 (图 1c) 。原因是在氧 化镁的水化过程中表面活性剂起到分散作用 ,它将 新生的氢氧化镁微粒包裹 ,使之不能相互团聚 ,因而 得到粒径很小的氢氧化镁中间体 ,煅烧后得到粒径 在 100nm 左右的产物 ,且分散性良好 。但不同表面 活性剂之间的差别不大 。
电子显微学报 J . Chin. Electr. Microsc. Soc.
586
22 (6) ∶586～587 2003 年
表面活性剂在 Mg (OH) 2 分解过程中的分散作用
施民梅1 ,申玉双2 ,吴育飞3 ,明常鑫3 ,杨芙丽3
(1 沧州师范专科学校化学系 ,河北 沧州市 061000 ; 2 河北化工医药职业技术学院 ,河北 石家庄 050031 ; 3 河北师范大学化学学院 ,河北 石家庄 050016)
延长水化时间或提高温度 ,均可降低最终的粒 径 。从理论上说氧化镁的水化反应是一个缩壳机 制 ,即随着水化的进行 ,产物氢氧化镁脱离氧比例很小 ,而是大部分氢氧化 镁沉积于氧化镁表面 ,水分子只能经产物层向氧化 镁扩散 。表面活性剂分子较大 ,扩散速度小 ,故向内 扩散而包裹氢氧化镁的速率较小 。而增加用水量 、 延长时间 、提高温度 ,均有利于水化反应 、产物的脱 离 、表面活性剂的扩散等过程 ,所以有利于得到粒径 更小的产品 。
3 通讯联系人
电子显微学报 J . Chin. Electr. Microsc. Soc.
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图 1 水化法氧化镁的 SEM 照片 (Bar = 500nm) 。 a :未加表面活性剂 ;b :015 %表面活性剂 ;c :1 %表面活性剂 ;d :1173K煅烧
实验表明 ,借助扫描电镜可以很好地观察产物 的微观聚集状态 ,是一种可行方便的手段 。
用一般工业轻质氧化镁经水化处理后煅烧 ,可 以得到粒径比原料小的氧化镁 ,且产物的分散性较 好 (图 1a) 。而在表面活性剂帮助下 ,可以得到粒径 更小的产物 ,容易达到纳米水平 (图 1b) 。因此 ,工 业氧化镁经表面活性剂水化处理和煅烧 ,是制备纳 米氧化镁的良好途径 ,有望大大降低其生产成本 、提 高产量 。
煅烧分解也是制备纳米氧化镁的关键步骤 ,中 间产物经粉碎后的粒径仍未达到纳米水平 ,而是通 过煅烧分解过程使粒径进一步降低 。氢氧化镁的分 解温度是 673K左右 ,如果在该温度煅烧 ,不但分解 过程缓慢 ,而且产物颗粒之间易团聚 。一般认为 ,合 成氧化镁的烧结温度在 1873K 左右 ,但纳米氧化镁 的烧结温度较低 ,约在 1473K 左右甚至更低 。在此 温度煅烧则得到烧结体或严重团聚的产品 。而煅烧 温度控制在 1173K 左右为好 ,此时不但可以防止烧 结 ,也使氢氧化镁的分解更加迅速 ,产生的水分快速 逸出而导致原料分裂 ,有利于得到细微的颗粒 ,因此 可以得到高分散的纳米级氧化镁 (图 1d) 。 结论
上述实验表明 ,借助扫描电镜可以很好地观察 产物的微观聚集状态 ,由于产物的结晶完整 、分散性 能良好 ,镜下氧化镁颗粒的轮廓清晰 、反差明显 、可 以放大到 4 万倍 ,故 SEM 技术用于纳米材料的分析 是可行的 ,是一种很方便的手段 。利用一般工业氧 化镁经表面活性剂水化 、煅烧处理 ,可以得到纳米级 氧化镁 ;增加表面活性剂和水的用量 、提高水化温 度 、控制适当的煅烧温度 ,可以得到大粒径在 100nm 左右 ,具有高度分散的纳米级氧化镁 。 参考文献 (略)
由于氧化镁容易聚集 ,制备纳米氧化镁比其它 纳米材料困难 。本研究采用一般工业轻质氧化镁 (粒径在 2～6μm) ,通过表面活性剂和水化处理 ,制 备出高分散的纳米级氧化镁 ,SEM 观察发现基本无 团聚 ,粒径在 100nm 左右 。 实验方法
在水中添加表面活性剂 ,表面活性剂的用量为 氧化镁质量的 1 % ～ 5 % ,水的量为氧化镁质量的 5 倍 。将水加热至一定温度 ,加入轻质氧化镁 ,进行水 化处理 ,303 K～353 K保温 2 ～10h 。将水化产物 (主 要是 Mg (OH) 2 ) 放在烘箱中于 353 K 干燥至无游离 水 ,粉碎并过 350 目筛 ,然后置于高温炉中煅烧 015 ～5h ,冷却至室温 ,用 SEM 观察其粒径和分散状态 。 为了比较 ,在同样水化条件下制备未添加表面活性 剂的产物 。 实验结果与讨论