第六章 表面活性剂
第六章表面活性剂6.1表面活性剂的结构与分类一、表面活性剂（SAA）的定义•表面活性剂是一种能大大降低溶液(一般为水)表面张力(或液—液界面张力)、改变体系的表面状态从而产生润湿和反润湿、乳化和破乳、分散和凝聚、起泡和消泡以及增溶（这也是判别SAA的依据）等一系列作用的化学药品。
根据对水的表面张力的影响，可大体把物质分为三类：1.表面张力随浓度增加而略有上升，如无机盐、酸和碱等2.随浓度的增加表面张力缓慢下降，如低级醇、羧酸等3.随浓度增加，表面张力先是急剧下降，到一定浓度后基本不再变化，如肥皂中的硬脂酸钠、洗衣粉中的烷基苯磺酸钠等。
我们把第三类物质称为SAA。
第二类物质虽也能降低表面张力，但没有乳化、起泡、增溶等作用，因而通常不称之为SAA。
二、表面活性剂的结构特点•表面活性别分子由亲油基(也称憎水基，以和亲水基(也称憎油基,表示)子(表示为。
•亲油基必须具有一定的长度时才是SAA。
当碳原子数在8 20之间时才具有明显的SAA特征，但当碳原子数太大时，由于形成不溶于水的化合物，又失去活性剂的作用。
三、 SAA的基本性质SAA溶于水后，皆会形成亲水基插入水中，亲油基插入油或空气中的定向排列结构，使表面张力急剧降低，当浓度达一定值（表面排满一层）后，则会形成胶束，这种独特的结构和性质，使其具有极其广泛的用途。
四、表面活性剂的分类及性质SAA可依据用途、作用、结构特点等分类，但因其种类繁多，应用也极其广泛，而且常见一剂兼备几种作用，所以按用途和作用分类十分困难，一般认为按结构来分类比较合适。
此外，亲水部分的原子团种类繁多，故SAA的性质之差异，除与其碳氢基（及其它亲油基）外，主要还与亲水基团的不同有关，亲水基团的结构变化远较亲油基团为大，因而SAA按结构分类，一般以亲水基团为依据。
此种分类的优点是从其类型便可推断其应用范围。
下面主要介绍按亲水基的分类，也适当介绍一下按憎水基的分类。
•按亲水基团类型分类阴离子型在水中能离解，起活性作用的（大离子）部分是阴离子憎水基主要为烷基、异烷基、烷基苯等，亲水基主要有钠盐、钾盐、乙醇胺盐等水溶性盐类。
表示为：(1)羧酸盐型通式：RCOOM。
其中M是金属离子。
如油酸钾(C17H33COOK)、硬脂酸铝[(C17H35COO)3A1]等。
(2)硫酸酯盐型通式：R—O—SO3M，如十二烷基硫酸钠：C12H25一OSO3Na等(3)磺酸盐型通式：R—SO3M，如十二烷基苯磺酸钠：C12H25C6H4SO3Na(4)磷酸酯盐型通式：R-O-PO3M，如高级醇磷酸酯二钠盐：C16H33—O一PO3Na2性质：这是一种去污能力强、粘度高、适用于餐具洗涤剂的重要原料，其综合性能和复配性能都很好。
阳离子型几乎所有的阳离子表面活性剂都是含氮化合物，就是有机胺的衍生物。
表示为：(1)铵盐型R-NH2HCl 伯胺盐R-NH（CH3）HCl 仲胺盐R- N（CH3）2HCl 叔胺盐R- N+（CH3）3Cl-季胺盐，如十六烷基三甲基氯化铵：C16H33- N+（CH3）3Cl-(3)吡啶盐型如十六烷基溴代吡啶(4)多乙烯多铵盐型通式： RNH[CH2CH2NH]n H·mHCl(m≤n+1)两性型分子中带有两个亲水基团，一个带正电，一个带负电，正电性基团主要是含氮基团(或用硫和磷取代氮的位置)。
性质：它们具有抗静电、柔软、杀菌和调理等作用。
非离子型它的极性基不带电，在水溶液中不电离，并且不受强电解质、强酸、强碱的影响，稳定性高，与其他类型的表面活性剂相溶性好。
可分为两类：(1)聚乙二醇或聚氧乙烯型•平平加(Peregal)型：脂肪醇聚氧乙烯醚，R—O(CH2CH2O)n H，R的碳数在8—18之间，n在1~45之间。
•OP型：为烷基苯酚聚氧乙烯醚，R—C6H4—(CH2—CH2—O——)N H，R的碳原子数在8~12之间，n在1~15之间。
•P型：C6H4—O—（CH2—CH2一O—）n H，n在1~40之间。
聚氧乙烯的个数通常用数字表示在P的后面，如P—30即C6H4—O—（CH2—CH2一O—）H。
30•聚氧乙烯脂肪酸酯型：RCOO—（CH2CH20—）a H(( CH2CH2O)n H•胺型： RNCH2CHO)m H(2)多元醇型•司盘(Span)型：是失水山梨醇和各种脂肪酸形成的酯这类SAA是油溶性的。
•吐温(Tween)型：吐温型是在司盘基础上改性而得，水溶性。
性质：非离子表面活性剂在洗涤用品中经常使用，主要用作发泡剂、稳泡剂、乳化剂、增溶剂和调理剂等多种用途。
混合型这种活性剂的分子带有两种亲水基团，一种带电，一种不带电。
小结：就上面5种类型的表面活性剂而言，非离子型的表面活性较大，两性型的次之，离子型的较小。
虽然这样，但它们在各种配方的使用中，只要配合得当，都能发挥出意想不到的作用。
高分子SAA 分子量在数千到一万以上的具有表面活性的物质一般称为高分子SAA，其种类很多也可分为阴、阳、两性及非离子等多种类型。
高分子SAA的性质不仅与分子量有关，而且与单体的组成有关。
一般具有以下特点：①降低表面张力的能力小，多数不形成股束；②渗透力弱；③起泡力差，但形成的泡沫稳定；④乳化力好；⑤分散力和凝聚力优良；⑥多数低毒或无毒。
•按亲油基团分类碳氢化合物类直链烷基（C8-C20）支链烷基（C8-C20）烷基苯基（碳原子数为8-16）烷基萘基（烷基碳原子数在3以上，烷基数目一般是两个）松香衍生物；特殊类型的SAA（1）含氟SAA：构成：碳氢链中的氢被氟取代而构成特点：a. C-F链疏水性更强，故是比烷基链活性更强的SAA（其水溶液的σ可降低至10mN∙m-1以下）；b. 化学性质极稳定，在强酸、强碱、强氧化及高温条件下皆稳定c. 成本高，故有必要研究、开发氟混合SAA。
（2）硅SAA特点：疏水性特别强，故一般比碳氢链的SAA活性高。
其水溶液的最低σ可降至20mN∙m-1。
这比一般的碳氢链SAA低10mN∙m-1，已接近氟SAA的一般水平。
6.2表面活性剂溶液的性质一、表面活性剂的溶度表面活性剂的溶度是衡量起亲水性或亲油性的重要参数，亲水性越强在水中的溶度越大，亲油性越强，越易溶于油。
1. 离子型表面活性剂在低温时溶度较低，随温度升高缓慢增加，达某一温度后溶度迅速增加。
这个温度称Krafft点。
同系物的碳氢链越长，Krafft点越高。
2. 非离子型表面活性剂的溶度随温度升高而下降。
因为温度升高会破坏聚氧乙烯基同水分子的结合，使SAA析出。
实验中，缓慢加热非离子型SAA的透明水溶液，达到某一温度时溶液突然发生浑浊，这个温度称为“浊点”。
同系物中，加成的环氧乙烷分子数越多，亲水性越强，浊度越高；反之，亲油基的碳原子数越大，亲油性越强，浊度越低。
二、SAA在界面上的吸附SAA由亲水基和亲油基组成，这种双亲结构的特点使其溶于水后，因亲水基受到水分子的吸引，亲油基受到水分子的排斥而处于不稳定状态。
这样，SAA分子就易吸附到水表面，将亲油基伸向气相，亲水基伸入水中，SAA在界面上的吸附量可由Gibbs吸附公式求得。
当浓度达到一定值时，表面达到饱和吸附，这时表面张力降至最低点。
SAA的吸附是单分子层的，而符合Langmuir吸附等温直线式。
三、为了达到稳定表面活性剂溶于水的方式1.在液面形成单分子膜将亲水基留在水中而将疏水基伸向空气，以减小排斥。
而疏水基与水分子间的斥力相当于使表面的水分子受到一个向外的推力，抵消表面水分子原来受到的向内的拉力，亦即使水的表面张力降低。
这就是表面活性剂的发泡、乳化和湿润作用的基本原理。
2. .形成“胶束”胶束可为球形，也可是层状结构，都尽可能地将疏水基藏于胶束内部而将亲水基外露。
如以球形表示极性基，以柱形表示疏水的非极性基，则单分子膜和胶束。
如溶液中有不溶于水的油类（不溶于水的有机液体的泛称）则可进入球形胶束中心和层状胶束的夹层内而溶解。
这称为表面活性剂的增溶作用。
6.3胶束理论一、形成胶束的原因分析SAA的两亲结构所致：溶于水呈单分子形态的SAA，其憎水基只能以两种途径获得稳定：a.插入空气或油中；b.长链的亲油基互相缔合在一起，亲水基朝向水中，形成的这种聚集体称为胶束，也称缔合胶体。
从以上的讨论当知，SAA 的亲水基和憎水基是构成界面吸附层（其结果是降低 ）、以及形成胶束等现象的根源，也是胶团化自发进行过程的依据。
二、胶束的类型a.球形——浓度不大时形成；b.层状——浓度更高时形成；c.棒状——十倍于CMC或更高时形成。
三、临界胶束浓度CMC1.定义：开始明显形成胶束的浓度2. CMC的意义：系统达CMC（乃一个范围，而非一个点）前后，很多性质发生突变，如电阻率（电导率）、渗透压、冰点下降、粘度、密度、增溶性、去污力、表面张力、洗涤性、光散射、颜色、折光率等；故CMC是一个极重要的物理量。
如使用洗涤剂时，其浓度应大于CMC。
一般，CMC越低，表面活性越强。
故CMC是SAA的表面活性的度量。
四、CMC的影响因素1.内在因素：SAA结构参数的影响a.碳氢链长的影响:皆随碳原子的增加而降低，但离子型SAA，每增加一个碳原子，CMC下降一半；非离子型SAA，每增一个碳原子，CMC降至1/10或更多;换言之，烷基链越长，越易吸附。
但链过长，水溶性降低。
故SAA中碳氢化合物烷基链的碳数常为C8-C16左右；对非碳氢链，例如含氟（特种SAA）则其CMC要小得多。
b.支链的影响：支链SAA比直链SAA的CMC大，且支链越长，CMC越大。
c.亲水基的影响:离子型SAA的CMC较高（比非离子型的高100倍左右）。
2.外在因素：添加剂（无机盐、有机物、其它SAA）。
如无机盐能降低离子型SAA的CMC，对非离子型SAA影响不大。
无机盐中起作用的是与活性剂离子带相反电荷的离子，且价数越高，影响越大。
再有，有机物对SAA溶液CMC的影响很大，也很复杂，无明确的规律。
例如：醇能降低离子型SAA十四烷基羧酸钾溶液的CMC，且醇的碳链越长，降低得越多。
另一方面，醇能增加非离子型SAAC12H25O(CH2CH2O)23H的CMC值。
五、 CMC的实验测定1.原理：原则上，每种在达CMC前后发生变化的性质皆可用来测定CMC。
但具体的测定方法视条件而定，不同方法，灵敏度不同，且结果也可能有差异。
2.电导法：a.方法:用电导率对浓度的平方根作图转折点即为CMC。
b.特点：只适用于离子型SAA，此法对高活性的SAA准确性很高，该法所得结果的均方根误差小于2％，但对于CMC较大的SAA灵敏度较差。
且过量的无机盐的存在也会大大降低灵敏度。
3.表面张力法：特点：方便，有普适性，且对高活性或低活性SAA及非离子系统皆适用。
无机盐及少量有机物也基本无影响。
第六章 表面活性剂
第六章表面活性剂1、加溶的概念当表面活性剂溶液的浓度增大时，表面活性剂会缔合形成聚集体，胶团（或胶束）。
正胶团:在水相中的胶团称为正胶团，通常指的胶团即为正胶团,能加溶不溶于水或微溶于水的油类；反胶团:在油相中的胶团称为反胶团或逆胶团。
由于油的种类很多，油相中的胶团又统称为非水胶团,能加溶水或极性溶剂。
在表面活性剂浓度小于cmc时，2-硝基二苯胺溶解度很小，而且不随表面活性剂浓度改变。
在cmc以上，溶解度随表面活性剂浓度的增加而迅速上升。
表面活性剂溶液浓度超过cmc 越多，微溶物就溶解得越多。
结论：微溶物溶解度的增加与溶液中胶团形加溶作用与乳化作用的区别：加溶后不存在两相，是热力学稳定体系；乳化作用则是两种不相混溶的液体形成的液-液分散体系，有巨大的相界面和界面自由能，是热力学不稳定的多分散体系。
2、加溶的方式被加溶物在胶团中的加溶方式有四种:（1）加溶于胶团内核（2）加溶于表面活性剂分子间的“栅栏”处（3）吸附于胶团表面（4）加溶于胶团的极性基层上述四种加溶方式，其加溶量的规律：d＞b＞a＞c。
虽然加溶方式主要取决于加溶物和加溶剂（表面活性剂）的化学结构，但胶团溶液处于动态平衡中，加溶物的位置随时间迅速改变3、影响加溶能力的因素表面活性剂的加溶能力可以用加溶物溶解度S与表面活性剂溶液浓度cs之比来表示。
S/cs越大，表面活性剂的加溶能力越强。
影响体系加溶能力的因素：空间因素和能量因素。
空间因素：指胶团提供的容纳加溶物的可用空间大小；能量因素：是加溶物进入胶团引起体系能量变化的影响。
表面活性剂结构、加溶物结构、有机添加剂、温度等会对空间和能量产生影响，进而影响加溶能力。
（1）表面活性剂结构①疏水基链长的影响：表面活性剂的链长对加溶量有明显的影响。
在同系物中，碳氢链越长，cmc越小，越易形成胶团，且胶团大小随碳氢链增长而增加（聚集数增加）。
②疏水基结构的影响：疏水基有分支的表面活性剂，其加溶能力较直链者小，带有不饱和结构的，加溶能力较差。
表面活性剂第六章+两性离子表面活性剂
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1
6.1 两性表面活性剂概述 6.2 两性表面活性剂的性质 6.3 两性表面活性剂的合成 6.4 两性表面活性剂的应用
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本章重点
1．掌握两性表面活性剂的基本性质 2. 掌握两性表面活性剂的分类方法 3．了解两性表面活性剂的合成 4．了解两性表面活性剂的应用
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6.2.1 两性表面活性剂的等电点
pH < 4 阳离子表面活性剂
pH = 4
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pH > 4 阴离子表面活性剂
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两性表面活性剂最突出的特性之一是它 具有两性化合物所共同具有的等电点的性质 ，这是两性表面活性剂区别于其他类型表面 活性剂的重要特点。
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6.2.2临界胶束浓度与pH值的关系
3、当介质的pH值﹤4，即低于等电点时，呈现阳离子 表面活性剂的特征，泡沫量和溶解度也较高。
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6.2.4 在基质上的吸附量及杀菌性与pH值的关 系
pH值低于等电点的溶液中，显示阳离子 表面活性剂的特征，在羊毛和毛发上的吸附 量大，亲和力强，杀菌力也比较强；
pH值高于等电点的溶液中以阴离子的形 式存在，上述性能不理想。
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6.2.5 甜菜碱型两性表面活性剂的临界胶束浓度 与碳链长度的关系
对于甜菜碱两性表面活性剂，其临界胶束浓度 与烷基R碳链长度的关系可用下式表示：
lgcmc=A-Bn 式中，n为烷基长碳链中碳原子的个数；
常数A=1.5-2；B=29。 此类表面活性剂的临界胶束浓度可由上式计算 外，也可以由实验测得。
9
在PH﹥4，呈现阴离子型表面活性剂特征； 在PH﹤4，呈现阳离子型表面活性剂特征； 在PH ≈ 4附近，以内盐的形式存在，这种 内盐一般称为“两性离子”。
第六章 表面活性物质,表面活性剂
6）聚氧乙烯烷基胺
x、y较小时，不溶于水而溶于油，但因有机胺结构， 可溶于低pH值的酸性水溶液。也因于此，它同时具有非 离子及阳离子活性剂的一些特性，如耐酸，不耐碱，可 杀菌等。x、y数目较大时，非离子特性上升，阳离子特 性下降，可与阴离子表活剂混合使用，常用于人造丝生 产中，改进纤维丝的强度，并保持喷丝孔结。
的洗涤剂、乳化。
4）苯酚聚氧乙烯醚（P型表活剂），n=1-30 5）Pluronic型表面活性剂 聚丙二醇与环氧乙烷加成物，最初以“聚醚”的商品 名出现，故称之为聚醚型非离子表面活性剂。
工业上习惯于用4个数字表示这一类活性剂，如 “2070”其分子式中a=c=53，b=34，4个数字中的头丙位 数20代表分子量约为2000，后两位数70代表聚氧乙烯部分 的分子量，占整个分子量的70%。
④磷酸酯盐 与硫酸酯盐相似，但有单酯盐和双酯盐两种。如：
用途：乳化剂，抗静电剂及抗蚀剂
优点：低泡，抗电解质及抗硬水性较强,
应用不多，生产较少。
2、阳（或正）离子表面活性剂 铵 盐 型
通式：[RNH3]+·CL- 或 RNH2·HAc
用途：酸性介质中作乳化、分散、润湿剂、浮选剂。
局限性：PH较高时（pH>7），自由胺易析出，失去表面活性
如月桂醇聚氧乙烯醚的合成
由于这类表面活性剂的亲油基不同，种类较多，可进一 步分类： 1）脂肪醇聚氧乙烯醚，R―O(C2H4O)nH 平平加型Perqqal R中的C原子数8-18 n=1-45 稳定性较好，较易生物降解，较好的水溶性，润滑性好。
2）脂肪酸聚氧乙烯酯RCOO(C2H4O)nH
制备：a与EO缩合 b与聚乙二醇脂化
第六章 表面活性物质
物质溶于水后，对水的表面张力的影响大致有三种情 况，如图6-1所示：
药剂学表面活性剂课件
药剂学表面活性剂
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（三）聚氧乙烯型
2.聚氧乙烯脂肪醇醚
系聚乙二醇与脂肪醇缩合而成的醚。
通式:R·O·(CH2O CH2)nH 产品有:
1）苄泽类(Brij)，如Brij-30 和-35分别为不同分子量的聚乙二 醇与月桂醇的缩合物，n为10-20时作油/水乳化剂 。
2）西土马哥(Cetomacrogol)为聚乙二醇与十六醇的缩合物。
能力较弱。
特点：对皮肤无刺激和过敏性， 对粘膜刺激性很 大，毒性中较小，Poloxamer118 (pluronic68)可作为 o/w型乳化剂， 是目前用于静脉乳剂少数合成的乳 化剂之一，用本品制备的乳剂能耐受热压灭菌和低
温冰冻而不改变其物理稳定性。
药剂学表面活性剂
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第二节 表面活性剂的基本性质和应用
①通式：R·SO3-M+ ②分类：脂肪族磺酸化物，如二辛玻珀酸脂磺的钠；烷基芳 基磺酸化物，如十二烷基苯磺酸钠，常用洗涤剂；烷基苯磺
酸化物；胆酸盐，如牛磺胆酸钠。 ③性质：水溶性, 耐酸、钙、镁盐性比硫酸化物差, 不易水解。 ④应用： 用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸甘油酸的增溶
剂；较好的洗涤剂。
药剂学表面活性剂
药剂学表面活性剂
3
三、表面活性剂的吸附性
2.表面活性剂在固体表面的吸附
表面活性剂溶液与固体接触时，表面活性剂分子可能在 固体表面发生吸附，使固体表面性质发生改变。
对于极性固体物质在表面活性剂浓度较低时形成单层吸 附，当其达到临界胶束浓度时，转为双层吸附。对于非
极性固体，一般只发生单分子层吸附。
药剂学表面活性剂
即石蜡为0，聚氧乙烯为20。
药剂学表面活性剂
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药剂学表面活性剂
药剂学表面活性剂ppt课件
点降低
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（二）有机添加剂
❖碳原子在12以下的脂肪醇 增溶量 ❖短链醇（C1-C12）破坏胶束形成 ❖极性有机物， CMC，抑制胶束形成
（三）水溶性高分子
❖对表面活性剂有吸附作用， CMC ❖但一旦胶束形成，增溶效果显著增强
❖ 表面张力是研究物质表面现象的最基本和最重 要的物理量之一，由于表面层分子与体相分子 周围环境不同。
❖ 对于单组分体系，来自于同一物质在不同相中 的密度不同；对于多组分体系来自于界面层的 组成与任一相的组成不同
❖ 表面收缩的动力 ❖ 引起液体表面自动收缩的力称为表面张力，实
际是分子间吸引力的一种量度，分子间吸引力 大者，表面张力高
35
3、可解离型表面活性剂
❖ 又称可控半衰期的表面活性剂，是指在完成其 应用功能后，通过酸、碱、盐、热或光作用能 分解成非表面活性物质或转变成新表面活性化 合物的一类表面活性剂。
❖ 常见的是带有可解离基团的季铵盐。 ❖ 酸解型、碱解型、盐解型、热解型、光解型。 ❖ 易于生物降解；易分离除去；可使解离产物产
生新功能。
36Leabharlann 4、高分子表面活性剂❖ M〉1000 ❖ 氧化乙烯-硅氧烷共聚物、乙烯亚胺共聚物、
乙烯基醚共聚物、烷基酚-甲醛缩合物-氧化乙 烯共聚物 ❖水溶性高分子物质 如：海藻酸钠、CMC-Na、 MC、PVP、聚乙烯醇 ❖ 起泡、乳化、增溶等应用 ❖ 与低分子表面活性剂相比，降低表面张力、增 溶、渗透能力较弱；乳化能力较强 ❖ 常用作保护胶体
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二、亲油亲水平衡值
❖ HLB，从0 至 40 （一）定义 值越大，亲水性越强 HLB不同，性质不同（O/W，W/O） 计算HLB（混合表面活性剂、加和性）
表面活性剂6PPT课件
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一、表面活性剂的结构特征与类型
Ⅳ 两性SAa
带有两个亲水基团，一荷正电，一荷负电。
➢ 正电基团主要是胺基和季铵盐； ➢ 负电基团主要是羧酸基、磺酸基。 氨基丙酸，咪唑啉，甜菜碱，牛磺酸四类主要SAa。
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二、表面活性剂溶液的物理化学特性
表面活性剂溶液的 物理化学特性
（4）亲油部分相同而聚氧乙烯链长不同的非离子表面活性剂，其聚氧 乙烯链越长则表面吸附量越小，同时在最大吸附时的表面分子面积越大。 这表示聚氧乙烯链不是完全伸直的或完全卷曲的定向排列，而可能有杂乱 的、各种不同定向分布的卷曲构型。
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四、表面活性剂溶液在表面上的吸附
2、各种物理化学因素对吸附的影响
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二、表面活性剂溶液的物理化学特性
疏水作用（Hydrophobic Effect）
疏水基团不具有与溶剂分子形成氢键的能力，导致其存在于水 溶液中隔断了周围水分子原有的氢键结构。从而使得体系：
① 焓增加， ② 熵减少。Iceberg冰山结构形成（高度有序）。 此二者都是体系自由能上升。 而逆过程——疏水基离开水环境则为Gibbs自由能降低过程。 （在室温下的水溶液中，熵项的贡献常起主要作用，熵项有时 甚至起反作用，因此常把此类过程叫做熵驱动过程。）
同时：过量电解质的加入使溶液离子强度大致恒定，则 f 基本恒定。
此时： dlna d ln c d ln f 公式中可用浓度 c 代替活度 a 。
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三、Gibbs吸附公式对各种SAa溶液之应用
3、混合表面活性剂的表面吸附量
当溶液中存在多种表面活性成分时，Gibbs公式为：
表面活性剂性能参数
Chapter Six
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表面化学基本热力学关系式：
dU TdS PdV dA BdnB
B
dH TdS VdP dA BdnB
B
dF SdT PdV dA BdnB
Chapter Six
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dU TdS PdV dA BdnB
B
dH TdS VdP dA BdnB
B
dF SdT PdV dA BdnB
B
dG SdT VdP dA BdnB
B
(2) 广义定义：保持体系相应变量不变 时，可逆改变单位表面积所引起系统 热力学函数的变化。
Ps总是指向 球面的球心
Chapter Six
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请注意：
2
Ps R'
(1)液滴愈小，R΄愈大，所产生的Ps也 就愈显著。
(2)水平液面，Rˊ = ∞，Ps = 0。
(3)空气中的肥皂泡的球形液膜有内、 外两个弯曲表面，均产生向球心的附 加压力，因此附加压力为：
4
Ps R
Chapter Six
表面张力一般随压力的增加而下降。
(4) 与另一相物质有关
物质
γ/(N/m)
水 —正庚烷
0.0502
水—苯
0.0350
水 —汞
0.415
Chapter Six
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例题
水在20℃时的表面张力7.28×10-2N•m－1，
在此温度和 p 下，将水的表面积可逆地
增大10cm2时，系统的ΔG等于多少？
解：等温、等压可逆情况下
比表面Av/（m2/m3） 6 ×102 6 ×103 6 ×105 6 ×107 6 ×109
大学表面活性剂复习资料（考试用）
大学表面活性剂复习资料（考试用）表面活性剂化学复习资料名词解释题目第一章表面活性剂的概述1.表面：液体或固体和气体的接触面。
（物质和它产生的蒸汽或者真空接触的面）2. 界面：液体与液体，固体与固体或液体的接触面。
（物质相与相之间的分界面称之为界面）3. 表面张力：指垂直通过液面上任一单位长度、与液面相切的收缩表面的力（N/m）。
4. 表面自由能：指液体增加单位表面上所需做的可逆功，或恒温恒压下增加单位表面积时体系自由能的增值，或单位表面上的分子比体相内部同分子量所具有的自由能过剩值，称为表面自由能（J/m2）。
5. 表面活性：在液体中加入某种物质使液体表面张力降低的性质叫表面活性。
如肥皂中的脂肪酸钠，洗衣粉中的烷基苯磺酸钠等。
6. 表面活性剂：是指在某液体中加入少量某物质时就能使液体表面张力急剧降低，并且产生一系列应用功能，该物质即为表面活性剂。
第二章表面活性剂的作用原理1. 吸附：表面上活性剂这种从水内部迁至表面，在表面富集的过程叫吸附。
2. 低表面能固体：表面活性剂的表面能<100mJ/m2的物质3. 高表面能固体：表面活性剂的表面能>100mJ/m2的物质。
4. 胶束：两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会互相吸引，从而使得分子自发形成有序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减小了憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多分子有序聚集体称为胶束。
（2）反胶束：表面活性剂在有机溶剂中形成极性头向内，非极性头尾朝外的含有水分子内核的聚集体，称为反胶团。
（3）临界胶束浓度：表面活性剂溶液的表面张力随着活性剂浓度的增加而急剧地降低，但是当浓度增加到一定值后，表面张力随溶液浓度的增加而变化不大，此时表面活性剂从分子或离子分散状态缔合成稳定的胶束，从而引起溶液的高频电导、渗透压、电导率等各种性能发生明显的突变，这个开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度(CMC)。
（4）亲水-亲油平衡值（HLB）：系表面活性剂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。
《表面活性剂》教学大纲
《表面活性剂》教学大纲
Surfactant
一、课程基本信息
学时：16
学分：1.0
考核方式：考查，平时成绩占总成绩的40%
中文简介：表面活性剂是最重要的工业助剂，能极大的改变生产工艺和产品性能。
表面活性剂功能及应用课程系统的介绍了表面活性剂的基本原理，使学生了解和探索表面活性剂的分子结构特点、基本作用、结构与功能的关系，不同表面活性剂分子与添加剂的相互作用及表面活性剂的复配规律。
本课程是为化工工程与工艺的学生所开设。
它的作用和任务是通过本课程的学习，帮助学生进一步掌握表面活性剂的基本知识，基本原理、研究方法及主要应用。
二、教学目的与要求
通过本课程的学习，帮助学生掌握表面活性剂的基本知识，规律及性质，了解表面活性剂在化工中的应用。
教学的主要要求：要求学生掌握表面活性剂的基本概念和相关原理，了解它们在生产、生活中的，应用，并能利用所学知识解释有关现象，使学生熟练表面活性剂在化工中的应用。
三、教学方法与手段
1、突出重点，把教师讲授与课堂讨论相结合。
2、精讲多练,把现代教育技术（PPt课件或CA1课件）与传统黑板板书相结合。
四、教学内容及目标
五、推荐教材和教学参考资源
1.金谷.表面活性剂化学（2）.北京：中国科学技术大学出版社，2013
2.李祥高，刘东志.表面活性剂化学（2）.北京：化学工业出版社，2011
3.王军.表面活性剂新应用（1）,北京：化学工业出版社，2009
4.肖进新、赵振国.表面活性剂应用原理（1）,北京：化学工业出版社，2003。
第6章 两性表面活性剂
R
o
_N OCH H
C N
C
2
R
C N CH2CH2OH
. Cl
_
RC O
N
CH2
+ ClCH2 CH2 CH2CH2OH
H2N CH2
N R C N CH2 CH2CH2OH CH2 + ClCH2COONa
HOCH2CH2
N R HOCH2CH2 C + N
CH2 CH2
_ CH2COO
6.3.6 氨基酸型
pH ~ 4 ~
ClCH2COONa + H2O
CH3
o
CH3 ClCH2COONa + C12H25 N CH3
50~150
C
5~10 h
C12H25
+ N CH3
CH2COO + NaCl
易溶于水，具有优良的去污、柔软、抗静电、 易溶于水，具有优良的去污、柔软、抗静电、起泡和润湿 性能。对皮肤刺激性小，手感好、易生物降解、毒性低， 性能。对皮肤刺激性小，手感好、易生物降解、毒性低， 有良好的抗硬水性和对金属的缓蚀性。 有良好的抗硬水性和对金属的缓蚀性。 配制洗发香波、泡沫浴、儿童沐浴露等。 配制洗发香波、泡沫浴、儿童沐浴露等。