表面活性剂的起泡和消泡
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表面活性剂的消泡作用
1 相体积（25.98%—74.02%） 2 乳化剂的分子结构和性质 3 乳化器的材质 4 两相的聚结速度
2019/5/14
表面活性剂
15
3.2.2 影响乳状液稳定性的因素
有两相界面存在 是热力学不稳定体系
1 表面张力 2 界面膜的性质 3 界面电荷 4 乳状液分散介质的黏度 5 固体粉末的加入
2019/5/14
2019/5/14
表面活性剂
50
第三点 打开洗发水，来个“近距离接触”。挤出一点 点洗发水，看一看它的粘稠度。假的洗发水，由于掺 水比较多。显得比较稀而且有丝状。甚至时还会看到 泡沫或拉丝现象，成分不。而真的洗发水，整体看起 来比较均匀，色泽柔和鲜亮，没有拉丝状。洗起头来 泡沫一般也比较丰富。
第四点 问价钱。正规商店、商场的名牌洗发水价钱比较 高，一般都是真货，如果价位非常低，低于正品进货价 20%以上，这就值得怀疑了。
2019/5/14
表面活性剂
52
3.6 分散和絮凝作用
分散的作用 钻井泥浆 涂料 油墨 墨水 消字液 改正液 感光材料 纳米材料
2019/5/14
表面活性剂
53
絮凝的作用
废水、污水的处理 聚丙烯酰胺共聚物阳离子絮凝剂 聚乙烯醇
2019/5/14
表面活性剂
54
3.7 表面活性剂的其他功能
1 柔软平滑作用 2 抗静电作用 3 杀菌功能
2019/5/14
表面活性剂
36
泡沫的稳定性与那些条件相关呢？
1 表面张力 2 界面膜的性质 3 表面张力的修复作用 4 表面电荷 5 泡内气体的扩散
1 降低局部表面张力 2 破坏界面膜的弹性
使其失去自动修复作用
3 降低膜黏度 4 固体颗粒
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表面活性剂
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3.2.2 影响乳状液稳定性的因素
有两相界面存在 是热力学不稳定体系
1 表面张力 2 界面膜的性质 3 界面电荷 4 乳状液分散介质的黏度 5 固体粉末的加入
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表面活性剂
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第三点 打开洗发水，来个“近距离接触”。挤出一点 点洗发水，看一看它的粘稠度。假的洗发水，由于掺 水比较多。显得比较稀而且有丝状。甚至时还会看到 泡沫或拉丝现象，成分不。而真的洗发水，整体看起 来比较均匀，色泽柔和鲜亮，没有拉丝状。洗起头来 泡沫一般也比较丰富。
第四点 问价钱。正规商店、商场的名牌洗发水价钱比较 高，一般都是真货，如果价位非常低，低于正品进货价 20%以上，这就值得怀疑了。
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表面活性剂
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3.6 分散和絮凝作用
分散的作用 钻井泥浆 涂料 油墨 墨水 消字液 改正液 感光材料 纳米材料
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表面活性剂
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絮凝的作用
废水、污水的处理 聚丙烯酰胺共聚物阳离子絮凝剂 聚乙烯醇
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表面活性剂
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3.7 表面活性剂的其他功能
1 柔软平滑作用 2 抗静电作用 3 杀菌功能
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表面活性剂
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泡沫的稳定性与那些条件相关呢？
1 表面张力 2 界面膜的性质 3 表面张力的修复作用 4 表面电荷 5 泡内气体的扩散
1 降低局部表面张力 2 破坏界面膜的弹性
使其失去自动修复作用
3 降低膜黏度 4 固体颗粒
消泡剂消泡原理范文
消泡剂消泡原理范文消泡剂是一种可以有效去除液体中气泡的化学物质。
在许多应用中，如食品加工、化妆品生产、污水处理等，气泡的存在常常会造成负面影响。
因此，消泡剂具有广泛的应用前景。
消泡剂的主要作用是降低液体表面张力，从而减少气泡的生成和稳定。
其原理主要有两种：1.表面活性剂原理：许多消泡剂是表面活性剂，它们的分子结构中同时具有亲水性和疏水性基团。
当表面活性剂加入液体中时，其亲水性基团与水分子形成氢键，疏水性基团则朝向液体表面。
这样，表面活性剂聚集在气液界面上，形成一个分子膜。
这个分子膜能够显著降低液体的表面张力，使气泡在界面上不容易形成和稳定。
此外，这个分子膜还能够使气泡在液体中很快破裂。
2.高分子消泡剂原理：高分子消泡剂主要是通过物理阻挡来消除气泡，它们在液体中以无规则的、网状的结构分布。
这种结构能够牢牢地抑制气泡的形成和聚集。
高分子消泡剂分子链的柔软性能够使其缠绕在气泡的表面，阻碍气泡合并和扩大。
此外，通过调节高分子消泡剂的分子量和浓度，还能够控制液体的粘度，从而降低气泡的稳定性。
除了上述两种原理外，消泡剂的作用还与液体的物理性质以及操作条件有关。
例如，液体的粘度、表面张力和温度都会影响消泡剂的效果。
此外，在一些情况下，还可以通过改变气泡的形态来消除气泡。
例如，在很多化学反应过程中，气泡常常以固体颗粒的形式存在于液体中，而固体颗粒则可以通过沉降或过滤等方法去除。
总的来说，消泡剂的原理主要集中在两个方面，一是通过表面活性剂的亲水、疏水基团的作用来降低液体的表面张力，减少气泡的生成和稳定；二是通过高分子消泡剂的物理阻挡作用来抑制气泡的形成和聚集。
这些原理在实际操作中可以通过调节消泡剂的类型、浓度和使用条件等来实现。
因此，消泡剂是一种非常有效的去除液体中气泡的化学物质。
表面活性剂的功能和应用
（1）增溶作用能够使被溶物旳化学势大大降低， 是自发过程，使整个系统愈加稳定。
（2）增溶作用是一种可逆旳平衡过程 （3）增溶后不存在两相，溶液是透明旳
表面活性剂旳加溶作用，只 有在临界胶团浓度以上，胶团 大量生成后才显现出来。右图 为25℃时，微溶物2-硝基二苯 胺溶解度与表面活性剂溶液浓 度曲线。
一般滤纸能被水润湿而不为油润湿，所以往上滴加 少许乳状液，若液体不久展开并留下散落细小油滴， 则此乳状液为O/W型乳状液，不然为W/O型乳状液。 3．电导法
电导法旳原理基于这么旳事实，即一般情况下水 比油旳电导值高得多。
4．染色法 染料有油溶性和水溶性之分，前者能溶于油
使之染色，后者能溶于水使之染色。
1.表面活性剂旳类型对加溶能力有影响。 具有一样疏水基旳表面活性剂，其加溶量有
如下顺序：非离子型＞阳离子型＞阴离子型。
原因：非离子型表面活性剂旳cmc比离子型旳 低，而阳离子型表面活性剂形成旳胶团较疏松， 使其加溶作用比阴离子型旳强。
2、表面活性剂旳链长对加溶量有明显旳影响。
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长（聚 集数增长）。
3.1 增溶作用
§3.1.1 增溶作用旳定义和特点 §3.1.2 增溶作用旳方式 §3.1.3 增溶作用旳主要影响原因 §3.1.4 增溶作用旳应用
3.1.1增溶作用旳定义和特点
定义：因为表面活性剂胶束旳存在，使得 在溶剂中难溶乃至不溶旳物质溶解度明 显增长旳作用。
例如：常温下，乙苯基本不溶于水，但在 100mL0.3mol/L旳十六酸钾溶液中可溶解 3g。
.2 被增溶物旳化学构造
脂肪烃与烷基芳烃被增溶旳程度随其链 长旳增长而减小，随不饱和度及环化程度 旳增长而增大；
（2）增溶作用是一种可逆旳平衡过程 （3）增溶后不存在两相，溶液是透明旳
表面活性剂旳加溶作用，只 有在临界胶团浓度以上，胶团 大量生成后才显现出来。右图 为25℃时，微溶物2-硝基二苯 胺溶解度与表面活性剂溶液浓 度曲线。
一般滤纸能被水润湿而不为油润湿，所以往上滴加 少许乳状液，若液体不久展开并留下散落细小油滴， 则此乳状液为O/W型乳状液，不然为W/O型乳状液。 3．电导法
电导法旳原理基于这么旳事实，即一般情况下水 比油旳电导值高得多。
4．染色法 染料有油溶性和水溶性之分，前者能溶于油
使之染色，后者能溶于水使之染色。
1.表面活性剂旳类型对加溶能力有影响。 具有一样疏水基旳表面活性剂，其加溶量有
如下顺序：非离子型＞阳离子型＞阴离子型。
原因：非离子型表面活性剂旳cmc比离子型旳 低，而阳离子型表面活性剂形成旳胶团较疏松， 使其加溶作用比阴离子型旳强。
2、表面活性剂旳链长对加溶量有明显旳影响。
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长（聚 集数增长）。
3.1 增溶作用
§3.1.1 增溶作用旳定义和特点 §3.1.2 增溶作用旳方式 §3.1.3 增溶作用旳主要影响原因 §3.1.4 增溶作用旳应用
3.1.1增溶作用旳定义和特点
定义：因为表面活性剂胶束旳存在，使得 在溶剂中难溶乃至不溶旳物质溶解度明 显增长旳作用。
例如：常温下，乙苯基本不溶于水，但在 100mL0.3mol/L旳十六酸钾溶液中可溶解 3g。
.2 被增溶物旳化学构造
脂肪烃与烷基芳烃被增溶旳程度随其链 长旳增长而减小，随不饱和度及环化程度 旳增长而增大；
第5章-2-表面活性剂-杜可杰
是舍不得你；能够一直原谅你的人，不是没有委屈
打开啤洒、香槟瓶即有大量泡沫出现等，液体泡沫。
面包、蛋糕等弹性大的物质以及泡沫塑料、饼干 等为固体泡沫。 人们通常所说的泡沫多指液体泡沫
1. 泡沫的形成及其稳定性
“泡”就是由液体薄膜包围着气体。
“泡沫”是气体分散于液体中的分散体系。 纯液体很难形成泡沫
根据Laplace公式
ΔP=2γ/r
液体内部与外部的压力差ΔP（附加压力）与液膜的曲率 半径r成反比，与液体的表面张力成正比。
表面张力的自修复作用
表面张力不仅会影响泡沫的形成，而且在泡沫液膜受到冲 击变薄时，有使液膜厚度复原，强度恢复的作用。 小针轻轻刺入肥皂膜，肥皂膜可以不破，这说明肥皂膜 有自修复作用
C B A
气泡A--溶液中的气泡 气泡B--水溶液表面的气泡 气泡C--离开液面的气泡
两个气泡之间由于向外的疏水基之间存在 引力而使两气泡集合而成泡沫。
表面活性剂的起泡性与稳泡性 起泡性： 产生泡沫的难易 稳泡性：对泡沫的稳定程度
肥皂、洗衣粉、烷基苯磺酸钠都是良好的起泡剂
起泡性能好的都有利于泡沫的稳定？
通常人们认为一种洗涤液的性能好坏决定于其起泡作用。实际并 非如此，二者之间没有直接相应的关系。有时采用低泡性洗涤剂，洗 涤效果也很好。但这并不是说泡沫在洗涤中完全无用，在某些时候， 泡沫有助于去除污垢。例如，洗涤液形成的泡沫可以把从玻璃等硬表 面洗下的油滴带走；擦洗地毯时，泡沫有助于带走尘土污垢。
表面活性剂和助洗剂
非离子表面活性剂有较好的去污性能，耐硬水性、耐高浓度电解 质的能力较强。常用的有：聚氧乙烯烷基醇醚、聚氧乙烯烷基酚醚、 烷基糖苷等。
两性离子表面活性剂具有低毒性、低刺激性的优点，且有良好的 生物降解性和配伍性。常用的有：N-酰基氨基酸型、甜菜碱型、咪唑 啉型等。
打开啤洒、香槟瓶即有大量泡沫出现等，液体泡沫。
面包、蛋糕等弹性大的物质以及泡沫塑料、饼干 等为固体泡沫。 人们通常所说的泡沫多指液体泡沫
1. 泡沫的形成及其稳定性
“泡”就是由液体薄膜包围着气体。
“泡沫”是气体分散于液体中的分散体系。 纯液体很难形成泡沫
根据Laplace公式
ΔP=2γ/r
液体内部与外部的压力差ΔP（附加压力）与液膜的曲率 半径r成反比，与液体的表面张力成正比。
表面张力的自修复作用
表面张力不仅会影响泡沫的形成，而且在泡沫液膜受到冲 击变薄时，有使液膜厚度复原，强度恢复的作用。 小针轻轻刺入肥皂膜，肥皂膜可以不破，这说明肥皂膜 有自修复作用
C B A
气泡A--溶液中的气泡 气泡B--水溶液表面的气泡 气泡C--离开液面的气泡
两个气泡之间由于向外的疏水基之间存在 引力而使两气泡集合而成泡沫。
表面活性剂的起泡性与稳泡性 起泡性： 产生泡沫的难易 稳泡性：对泡沫的稳定程度
肥皂、洗衣粉、烷基苯磺酸钠都是良好的起泡剂
起泡性能好的都有利于泡沫的稳定？
通常人们认为一种洗涤液的性能好坏决定于其起泡作用。实际并 非如此，二者之间没有直接相应的关系。有时采用低泡性洗涤剂，洗 涤效果也很好。但这并不是说泡沫在洗涤中完全无用，在某些时候， 泡沫有助于去除污垢。例如，洗涤液形成的泡沫可以把从玻璃等硬表 面洗下的油滴带走；擦洗地毯时，泡沫有助于带走尘土污垢。
表面活性剂和助洗剂
非离子表面活性剂有较好的去污性能，耐硬水性、耐高浓度电解 质的能力较强。常用的有：聚氧乙烯烷基醇醚、聚氧乙烯烷基酚醚、 烷基糖苷等。
两性离子表面活性剂具有低毒性、低刺激性的优点，且有良好的 生物降解性和配伍性。常用的有：N-酰基氨基酸型、甜菜碱型、咪唑 啉型等。
医学专题药剂学第4章表面活性剂2要点
一、离子表面活性剂
3、磺酸化物：
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。
表面活性：使液体表面张力下降的性质。
表面活性剂：具有很强的表面活性、能够显著降低 液体表面张力的物质。★
增溶、乳化、润 湿、 杀菌、去污、起泡和 消泡等作用。
二、表面活性剂的结构特征
OOOOOOOOWWW（肥皂R——COO-）
长度不 少于8个 碳原子
亲油的非极 亲水的极性
性烃链
基团
双亲性分子结构
羧酸、磺酸、 硫酸及其盐 或羟基、酰
冰淇淋是我们最喜爱的食物；有了洗涤剂 我们的生活才能如此美好。若没有表面活性剂， 这两样东西都不会有。这真是太可悲了。 但是，如果真的没有了表面活性剂，也不会有 人为没有冰淇淋和洗涤剂而哭泣。因为没有表 面活性剂，人也没有了。
——英国著名界面化学家Ckint
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打开啤洒、香槟瓶即有大量泡沫出现等，液体泡沫。 面包、蛋糕等弹性大的物质以及泡沫塑料、饼干等为固体泡沫
OOOWW
临界胶束浓度： 开始形成胶束的最低浓度，称 CMC。★ 具有相同的亲水基的同系列表面活性剂，若亲油 基团越大则临界胶束浓度越小
41
1.2胶束的结构
了解：临界胶束浓度CMC的测定
当表面活性剂的浓度达到临界胶束浓度时，
除溶液的表面张力外，溶液的多种物理性质，
如摩尔电导、粘度、渗透压、密度、光散射等
表面活性剂的基本作用与应用
加压通气、搅拌
W外=ΔE=γA
2 表面活性剂的稳泡性 稳泡剂 天然化合物 高分子化合物 合成表面活性剂
肥皂，热水 在肥皂水里加入一小匙的砂糖或 少许的茶叶，放在阴暗处过夜后， 就会发现这种肥皂水吹出来的泡
泡颜色不但鲜艳，而且比较不容
易破裂。
第四节 发泡与消泡作用
在制糖、制药、微生物工程、发酵酿造工业以及减
第二节 乳化与破乳作用
一种或多种液体以微滴状分散到 另一种不相混溶的液体中所形成 分散相 (内相、不连续相) 分散介质 (外相、连续相)
的多相分散体系，称为乳状液。
这种形成乳状液的过程称为乳化。
水相 / 油相
增溶作用也不同于乳化作用。后者是在乳化剂(主要是表面活性剂)作 用下使一种液体以液珠状分散于与其不相混溶的液体介质中。乳化作用 形成的液液分散体系称为乳状液(EIT3t1}S1DI1，乳状液是热力学不稳定 体系，有自动聚结分层的趋势，其分散相与分散介质间有明显的界面。 尽管在胶束化作用的研究中有将胶束视为假相的模型，但这只是为了研 究方便，胶束与溶剂间无明显的相界面，也不会自发分离。
聚合物溶液、钻井液、泡沫等）。
狭义完井液 —— 钻开油气层的钻井液。
3.4.4.3 消泡作用在发酵工业中的应用
3.4.4.4 消泡作用在轻工业中的应用
第五节 洗涤和去污作用
洗涤体系是复杂的多相分散体系，润湿、渗透、吸附、 乳化、分散、增溶、解吸、起泡等等的物理的化学的 过程…… 洗涤剂中通常要加入多种辅助成分，增加对被清洗物 体的润湿作用，又要有起泡、增白、占领清洁表面不 被再次污染等功能。
5 有机添加剂的影响
a.加入极性有机物(如长碳链醇、胺和酚等)可提高非极 性增溶物的增溶能力。 极性有机物碳链越长，极性越小，对非极性增溶物 的增溶能力越强。且RSH>SNH2>ROH。
W外=ΔE=γA
2 表面活性剂的稳泡性 稳泡剂 天然化合物 高分子化合物 合成表面活性剂
肥皂，热水 在肥皂水里加入一小匙的砂糖或 少许的茶叶，放在阴暗处过夜后， 就会发现这种肥皂水吹出来的泡
泡颜色不但鲜艳，而且比较不容
易破裂。
第四节 发泡与消泡作用
在制糖、制药、微生物工程、发酵酿造工业以及减
第二节 乳化与破乳作用
一种或多种液体以微滴状分散到 另一种不相混溶的液体中所形成 分散相 (内相、不连续相) 分散介质 (外相、连续相)
的多相分散体系，称为乳状液。
这种形成乳状液的过程称为乳化。
水相 / 油相
增溶作用也不同于乳化作用。后者是在乳化剂(主要是表面活性剂)作 用下使一种液体以液珠状分散于与其不相混溶的液体介质中。乳化作用 形成的液液分散体系称为乳状液(EIT3t1}S1DI1，乳状液是热力学不稳定 体系，有自动聚结分层的趋势，其分散相与分散介质间有明显的界面。 尽管在胶束化作用的研究中有将胶束视为假相的模型，但这只是为了研 究方便，胶束与溶剂间无明显的相界面，也不会自发分离。
聚合物溶液、钻井液、泡沫等）。
狭义完井液 —— 钻开油气层的钻井液。
3.4.4.3 消泡作用在发酵工业中的应用
3.4.4.4 消泡作用在轻工业中的应用
第五节 洗涤和去污作用
洗涤体系是复杂的多相分散体系，润湿、渗透、吸附、 乳化、分散、增溶、解吸、起泡等等的物理的化学的 过程…… 洗涤剂中通常要加入多种辅助成分，增加对被清洗物 体的润湿作用，又要有起泡、增白、占领清洁表面不 被再次污染等功能。
5 有机添加剂的影响
a.加入极性有机物(如长碳链醇、胺和酚等)可提高非极 性增溶物的增溶能力。 极性有机物碳链越长，极性越小，对非极性增溶物 的增溶能力越强。且RSH>SNH2>ROH。
表面活性剂和消泡剂
非离子表面活性剂-正文其分子溶于水后，不发生电离的一类重要表面活性剂，其显示表面活性的部分不是离子。
这类表面活性剂分子中的亲油基常是碳原子数为 8～18的烃链（可以是脂肪族或芳香族），亲水基常是在水中不电离的羟基或聚氧乙烯基。
这些亲水基的亲水性较弱，因此，须有足够数量的亲水基才能使整个分子具有水溶性，否则就属于油溶性，在水中呈乳化或分散状态。
非离子表面活性剂溶于水或有机溶剂中，呈中性的分子或胶束状态。
它在酸性、碱性及电解质的溶液中均较稳定，并可与任何种类的表面活性剂配合使用，而不生成沉淀。
它通常为100％的活性物，不含盐及水分。
产品多呈液体或浆状，少数是固体。
按亲水基类别，非离子表面活性剂主要分为聚氧乙烯型和多元醇型两大类，前者自德国法本公司1930年生产以来，发展很快。
聚氧乙烯型用含有活泼氢原子的亲油基原料和环氧乙烷进行加成反应而制成。
凡含有-OH、-COOH、-NH2、-CONH2等基团的亲油基原料，由于其中的氢原子是化学活泼的，容易与环氧乙烷发生加成反应，生成聚氧乙烯型表面活性剂。
如：加成环氧乙烷的反应常需少量氢氧化钠作为催化剂。
目前，工业上常用的含活泼氢原子的亲油基原料有：脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺及脂肪酰胺、油脂、山梨醇和蔗糖等。
加成的环氧乙烷分子数越多，则加成物的水溶性越强。
原因是聚氧乙烯型表面活性剂分子中醚键的氧原子与水分子中的氢原子易形成氢键，增强了表面活性剂分子的水溶性。
这样形成的氢键较弱，当升高温度或有盐类存在时，结合的水分子逐渐脱落，表面活性剂的水溶性随之减弱，原先透明的表面活性剂水溶液甚至会变成白色混浊的乳状液。
溶液开始呈现混浊时的温度，称为浊点。
浊点是专门用于表示聚氧乙烯型表面活性剂的亲水亲油平衡值（即HLB）的技术特性指标。
当温度下降到浊点以下时，乳状液又恢复透明。
对于亲油基相同的表面活性剂,凡是环氧乙烷加成分子数越多,亲水性就越强，浊点随之上升。
对于亲水基中环氧乙烷加成分子数相同的表面活性剂，凡是亲油基中碳原子数越多，亲油性就越强，浊点随之下降。
表面活性剂简介综述
泡沫在化妆品中的应用
误区
润湿作用
润湿作用是人类生活与生产过程中最常见的现象和 重要的过程之一。简单地说，润湿作用是一种流体 自某个表面上取代另一种流体的过程，因此，润湿 作用总是涉及三相，至少其中的两相为流体，包括 以下几种情形。
① ② ③ ④ 一种气体和两种不相混溶的液体； 一种固体和两种不相混溶的液体； 一种气体、一种液体和一种固体； 三种互相不能混溶的液体。
HLB值
HLB值是分子中亲水和亲油这两个相反基的大小和力量 的平衡，对于这些基团的实际亲和力平衡的结果，都指定 一个数字表示，以表示分子内部平衡后整个分子的综合倾 向是亲水还是亲油，以及其亲和的程度，这就是HLB值。 确定HLB值的标准： 石蜡的HLB=0 油酸的HLB=1 油酸钾的HLB=20 十二烷基硫酸钠的HLB=40
2.电解质对cmc的影响
在离子型表面活性剂的水溶液 中加入无极电介质会使临界胶 束浓度显著降低。电解质的存 在对不同类型的表面活性剂的 影响顺序为： 离子型>两性型>非离子型。
3.有机添加物的影响
有机添加物可明显地影响表面活性剂水溶液的cmc值。
Ⅰ类有机物通过嵌入胶束而降低cmc值，如醇类和酰胺类。 Ⅱ类有机物是促进溶剂-胶束或溶剂和表面活性剂之间的作用而 改变cmc值， 此类有机物需要加大的浓度才会降低cmc值。 如尿素、甲胺、胍盐类可破坏水的结构增加亲水基的的水和度，阻止胶化 作用，从而增加cmc值。木糖、果糖可增进水的结构而增加cmc值。 短链醇类、水溶性酯类和乙二醇在高体相浓度下可降低内聚能密度、增加 增加单体形式表面活性剂的溶解度从而增加cmc值。
润湿的过程----铺展润湿
在铺展润湿过程中，与固体接触的液体在固体表 面上铺展，将固体表面上的另一流体(空气)置换 出来，其实质是以固／液界面代替固／气界面。 同时，液体表面也向外扩展。
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的起泡性都达200mm以上，但肥皂的H5min即稳泡性较之 更高，泡沫的稳定性更好。 一般认为表面活性剂的起泡效能除了与其降低表面张力效 能有关外，还与在液膜表面上的吸附分子间的内聚力及其
膜粘度、膜弹性等因素有关。
二．表面活性剂对泡沫稳定性的影响
1. 表面活性作用对泡沫稳定性的影响
（1）表面张力降低作用
W A ，即表面活性剂 解释为：当可逆表面功W恒定时，
降低溶液的表面张力效率愈大，或者说CMC愈小者，其起 泡性则愈大。
3. 对表面活性剂稳泡性的评价
能够起泡则不一定就能形成泡沫，得到较稳定泡沫的充分
条件是起泡速率必须大于破泡速率。
例如肥皂与烷基苯磺酸内虽然都具有良好的起泡性，它们
（5）表面电荷作用 当使用离子型表面活性剂时，活性离子于液膜溶液中构
成双电层。
• 当液膜较厚时，双电层的影响很小； • 而当液膜变薄至一定程度时，两双电层开始重迭而产生静 电排斥作用，以阻止液膜的进一步变薄。 • 这实际上也是膜的一种弹性作用，它往往在液膜很薄时才 起作用。而且，溶液中加入电解质会压缩双电层，这种弹 性作用会被进一步削弱，泡沫稳定性下降。
经验表明：纯液体是不能形成泡沫的。
第一节 泡沫的破裂机理
泡沫破裂的机理主要有以下两种： 一．泡沫液膜的排液
1．泡沫液膜的排液作用：（1）重力排液，由于液体密Байду номын сангаас比
气体大得多，在重力的作用下，液体沿液膜自上而下流动， 造成上层液膜变薄的破裂。 （2）表面张力排液，泡沫中多个 气泡交汇处会形成plateau交界
关系 ；
当表面活性剂的浓度超过CMC时，来自本体相的表面吸附速率也会加 快，泡沫稳定性反而下降，因此，液膜的自修复作用往往存在一最佳 浓度。
Typical surfactants concentrations required to attain maximum foam height, MFH(Ross-Miles Method, 60°C
一般表面吸附的表面活性剂疏水基链愈长，亲水基分子量 越小，则其吸附膜越致密，气体分子越难扩散渗透。 例如十二醇和十二烷基硫酸钠构成的混合膜因为致密其渗 透性明显减少，泡沫稳定性增大（见表8－2） 。 （4）表面张力修复作用 泡沫的液膜具有自修复作用，又称为Gibbs-Marangoni效 应。
泡沫是一种热力学不稳定性系统。加入表面活性剂后，溶
液的表面张力大为降低，不仅容易起泡，而且，系统表面 能的增幅大大降低，从而降低了泡沫的热力学不稳定性， 有利于泡沫的稳定。 单纯的表面张力降低，并不能充分保证泡沫的稳定性。例
如，一些纯有机溶剂：乙醇、己烷等，它们的表面张力在
20mN/m左右，比肥皂水溶液还低，但完全不能形成泡沫。
表面活性剂化学及应用
张 煊
东华大学化学化工与生物工程学院
第七章 表面活性剂的起泡和消泡 作用
最早的表面活性剂肥皂 有“工业味精”之称。
通常意义上的泡沫往往是由大量呈多面体状的气泡密集堆
砌而成的集合体。 气泡之间所隔的液膜很薄，一般仅为数百nm左右，所以， 泡沫可以看作相互交联的立体液膜网络，属于气体分散在 液体介质中的多相粗分散系统，其中，气体为分散相（不 连续相），液膜为分散介质（连续相）。 泡沫又是一个热力学不稳定的多相分散系统。
（2）提高液膜粘度作用
液膜粘度又分为溶液粘度和表面粘度。
溶液粘度大，则有助于膜的耐冲击作用，而且也会减缓排 液作用。但是没有表面吸附层的形成，则溶液的内部粘度 再大也不能形成稳定的泡沫的。 表面粘度是指气泡液膜的表面吸附层粘度，是表征泡沫液 膜强度的一种度量。
表面膜性质与泡沫寿命的关系
表面活性剂 十二酸钾 表面张力 /mN· m-1 35.0 32.5 38.5 22.0 表面粘度 /×10-4Pa· s 39 3 2 32 相对透过 性 0.15 － 1 0.38 泡沫寿 命/s 2200 400 69 1590
2 R 平面液膜A处的曲率半径因趋于无穷，而 PA 0 2 P P P P A p A P P P 泡内 P R 即p处的压力小于A处，液体存在由A流向p的趋势。如果
凹面液膜p处的附加压力 PP P泡内 PP
液体不断由泡壁向plaleau边界 流动，则会导致泡壁变薄而破 裂。液膜的排液作用，特别是 表面张力排液是泡沫破裂的重 要因素。
二．泡沫中气体的扩散作用 根据Laplace公式，小起泡液膜的附加压力的绝对值要大 于大气泡，所以，小气泡内的压力则比大气泡大。气体存
在由小气泡透过液膜向大气
泡扩散的趋势。一旦扩散发
生，则小泡更小，大泡更大，
最终导致气泡兼并，甚至泡 沫破坏。
第二节表面活性剂起泡性和稳泡性能的评价
一、表面活性剂的泡沫性能评价及其 对泡沫稳定性的影响
十二烷基苯 磺酸钠
十二烷基硫 酸钠 十二烷基硫 酸钠和十二 醇
十二醇对十二烷基硫酸钠水溶液的表面粘度及泡沫寿命的影响 十二醇浓度/ppm 0 10 30 50 表面粘度/×10-4Pa· s 2 2 31 32 泡沫寿命/s 69 825 1260 1380
80
32
1590
（3）吸附膜的气体密闭作用
Gibbs定义液膜的弹性为
E
2d d 2A d ln A dA
d dA
液膜的稳定性决定于表面张力随表面积A的变化率
局部变薄的B处本体相中的表面活性剂分子也会吸附到B处的表面上，
这种吸附过程不能使局部变薄的B处恢复液膜厚度，会影响泡沫稳定
性。 醇类水溶液的泡沫稳定性不佳应该与其的表面吸附速率较快有一定的
1、评价泡沫性能的两个指标起泡性和
稳泡性以及Ross-Miles法 起泡性，通常用Ross-Miles法测定 的泡沫即时高度来表征 稳泡性，通常用Ross-Miles法的泡 沫静置高度H5min来表征。
2．对表面活性剂的起泡性的评价
在做相同表面功的前提下，表面活性剂同系物的起泡性是
随其疏水基增长而增大，而且，表面活性剂浓度愈接近 CMC，起泡性愈大。
膜粘度、膜弹性等因素有关。
二．表面活性剂对泡沫稳定性的影响
1. 表面活性作用对泡沫稳定性的影响
（1）表面张力降低作用
W A ，即表面活性剂 解释为：当可逆表面功W恒定时，
降低溶液的表面张力效率愈大，或者说CMC愈小者，其起 泡性则愈大。
3. 对表面活性剂稳泡性的评价
能够起泡则不一定就能形成泡沫，得到较稳定泡沫的充分
条件是起泡速率必须大于破泡速率。
例如肥皂与烷基苯磺酸内虽然都具有良好的起泡性，它们
（5）表面电荷作用 当使用离子型表面活性剂时，活性离子于液膜溶液中构
成双电层。
• 当液膜较厚时，双电层的影响很小； • 而当液膜变薄至一定程度时，两双电层开始重迭而产生静 电排斥作用，以阻止液膜的进一步变薄。 • 这实际上也是膜的一种弹性作用，它往往在液膜很薄时才 起作用。而且，溶液中加入电解质会压缩双电层，这种弹 性作用会被进一步削弱，泡沫稳定性下降。
经验表明：纯液体是不能形成泡沫的。
第一节 泡沫的破裂机理
泡沫破裂的机理主要有以下两种： 一．泡沫液膜的排液
1．泡沫液膜的排液作用：（1）重力排液，由于液体密Байду номын сангаас比
气体大得多，在重力的作用下，液体沿液膜自上而下流动， 造成上层液膜变薄的破裂。 （2）表面张力排液，泡沫中多个 气泡交汇处会形成plateau交界
关系 ；
当表面活性剂的浓度超过CMC时，来自本体相的表面吸附速率也会加 快，泡沫稳定性反而下降，因此，液膜的自修复作用往往存在一最佳 浓度。
Typical surfactants concentrations required to attain maximum foam height, MFH(Ross-Miles Method, 60°C
一般表面吸附的表面活性剂疏水基链愈长，亲水基分子量 越小，则其吸附膜越致密，气体分子越难扩散渗透。 例如十二醇和十二烷基硫酸钠构成的混合膜因为致密其渗 透性明显减少，泡沫稳定性增大（见表8－2） 。 （4）表面张力修复作用 泡沫的液膜具有自修复作用，又称为Gibbs-Marangoni效 应。
泡沫是一种热力学不稳定性系统。加入表面活性剂后，溶
液的表面张力大为降低，不仅容易起泡，而且，系统表面 能的增幅大大降低，从而降低了泡沫的热力学不稳定性， 有利于泡沫的稳定。 单纯的表面张力降低，并不能充分保证泡沫的稳定性。例
如，一些纯有机溶剂：乙醇、己烷等，它们的表面张力在
20mN/m左右，比肥皂水溶液还低，但完全不能形成泡沫。
表面活性剂化学及应用
张 煊
东华大学化学化工与生物工程学院
第七章 表面活性剂的起泡和消泡 作用
最早的表面活性剂肥皂 有“工业味精”之称。
通常意义上的泡沫往往是由大量呈多面体状的气泡密集堆
砌而成的集合体。 气泡之间所隔的液膜很薄，一般仅为数百nm左右，所以， 泡沫可以看作相互交联的立体液膜网络，属于气体分散在 液体介质中的多相粗分散系统，其中，气体为分散相（不 连续相），液膜为分散介质（连续相）。 泡沫又是一个热力学不稳定的多相分散系统。
（2）提高液膜粘度作用
液膜粘度又分为溶液粘度和表面粘度。
溶液粘度大，则有助于膜的耐冲击作用，而且也会减缓排 液作用。但是没有表面吸附层的形成，则溶液的内部粘度 再大也不能形成稳定的泡沫的。 表面粘度是指气泡液膜的表面吸附层粘度，是表征泡沫液 膜强度的一种度量。
表面膜性质与泡沫寿命的关系
表面活性剂 十二酸钾 表面张力 /mN· m-1 35.0 32.5 38.5 22.0 表面粘度 /×10-4Pa· s 39 3 2 32 相对透过 性 0.15 － 1 0.38 泡沫寿 命/s 2200 400 69 1590
2 R 平面液膜A处的曲率半径因趋于无穷，而 PA 0 2 P P P P A p A P P P 泡内 P R 即p处的压力小于A处，液体存在由A流向p的趋势。如果
凹面液膜p处的附加压力 PP P泡内 PP
液体不断由泡壁向plaleau边界 流动，则会导致泡壁变薄而破 裂。液膜的排液作用，特别是 表面张力排液是泡沫破裂的重 要因素。
二．泡沫中气体的扩散作用 根据Laplace公式，小起泡液膜的附加压力的绝对值要大 于大气泡，所以，小气泡内的压力则比大气泡大。气体存
在由小气泡透过液膜向大气
泡扩散的趋势。一旦扩散发
生，则小泡更小，大泡更大，
最终导致气泡兼并，甚至泡 沫破坏。
第二节表面活性剂起泡性和稳泡性能的评价
一、表面活性剂的泡沫性能评价及其 对泡沫稳定性的影响
十二烷基苯 磺酸钠
十二烷基硫 酸钠 十二烷基硫 酸钠和十二 醇
十二醇对十二烷基硫酸钠水溶液的表面粘度及泡沫寿命的影响 十二醇浓度/ppm 0 10 30 50 表面粘度/×10-4Pa· s 2 2 31 32 泡沫寿命/s 69 825 1260 1380
80
32
1590
（3）吸附膜的气体密闭作用
Gibbs定义液膜的弹性为
E
2d d 2A d ln A dA
d dA
液膜的稳定性决定于表面张力随表面积A的变化率
局部变薄的B处本体相中的表面活性剂分子也会吸附到B处的表面上，
这种吸附过程不能使局部变薄的B处恢复液膜厚度，会影响泡沫稳定
性。 醇类水溶液的泡沫稳定性不佳应该与其的表面吸附速率较快有一定的
1、评价泡沫性能的两个指标起泡性和
稳泡性以及Ross-Miles法 起泡性，通常用Ross-Miles法测定 的泡沫即时高度来表征 稳泡性，通常用Ross-Miles法的泡 沫静置高度H5min来表征。
2．对表面活性剂的起泡性的评价
在做相同表面功的前提下，表面活性剂同系物的起泡性是
随其疏水基增长而增大，而且，表面活性剂浓度愈接近 CMC，起泡性愈大。