知道化学家必须了解的表面活性剂基础理论知识和助溶技术的题是怎么一回事吗？听小编为你讲解吧！
1、表面张力
液体表面单位长度的收缩力称为表面张力，单位为Nm-1。
2.表面活性和表面活性剂
降低溶剂表面张力的性质称为表面活性，具有表面活性的物质称为表面活性材料。
表面活性剂在水溶液中能通过分子结合形成胶束状键，具有较高的表面活性，还具有润湿、乳化、起泡、洗涤等功能，称为表面活性剂。
3、表面活性剂的分子结构特征
表面活性剂是具有特殊结构和性能的有机化合物，能显着改变两相之间的界面张力或液体的表面张力，具有润湿、发泡、乳化、洗涤等性能。
从结构上看，表面活性剂的共同点是其分子中含有两个性质不同的基团，一端是长链非极性基团，溶于油但不溶于水。-疏水基团或疏水基团通常为长链烃，有时为有机氟、有机硅、有机磷、有机锡链等。另一端是水溶性基团，即亲水基团或亲水基团。亲水基团必须具有足够的亲水性，使得整个表面活性剂能够溶解在水中并具有所需的溶解度。由于表面活性剂含有亲水基团和疏水基团，因此它们溶解在液相的至少一相中。兼具亲水性和亲油性的表面活性剂的性质称为两亲性。
4、表面活性剂的种类
表面活性剂是同时含有疏水基团和亲水基团的两亲性分子。表面活性剂的疏水基团一般由长链烃组成，如直链C8~C20烷基、支链C8~C20烷基、烷基苯基等。疏水基团的差异主要是由于烃链的结构变化，差异较小，而亲水基团的类型多种多样，因此除了疏水基团的大小和形状外，表面活性剂的性能还取决于疏水基团的大小和形状。也主要与亲水基团有关。由于亲水基团的结构变化大于疏水基团的结构变化，因此表面活性剂一般根据亲水基团的结构进行分类。此分类根据亲水基团是否为离子型分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性离子型和其他特殊类型的表面活性剂。
5、表面活性剂水溶液的特性
界面活性剂的吸附
表面活性剂分子具有亲脂性和亲水性基团，是两亲性分子。水是高极性液体，因此当表面活性剂溶解在水中时，表面活性剂的亲水基团吸引水并溶解在水中，而亲油基团则根据同极性相吸、偶极性相斥的原理吸引水。它们相互排斥，留下水，结果，表面活性剂分子吸附到两相之间的界面，降低了两相之间的界面张力。吸附到界面的表面活性剂分子越多，界面张力降低得越多。
吸附膜的一些性能
吸附膜的表面压力在气液界面，表面活性剂被吸附形成吸附膜，例如在界面上放置无摩擦的可移动浮板，利用浮板沿着吸附的质膜推动。膜对溶液表面施加压力，这种压力称为表面压力。
表面粘度与表面压力一样，表面粘度是不溶性分子膜表现出的一种特性。当用细金属丝悬挂铂环，使其平坦的表面接触水槽的水面并旋转铂环时，铂环受到水的粘度的扰动，其振幅逐渐减小。可以测量表面粘度，方法是先将一个环放在纯水表面，进行实验测量振幅衰减，然后测量表面膜形成后的衰减，并由下式计算表面膜的粘度这。两个值之间的差异。
表面粘度与表面膜的刚性密切相关，而吸附膜由于具有表面压力和粘度，因此必须具有弹性。吸附膜的表面压力和粘度越大，弹性模量越大。表面吸附膜的弹性模量在稳泡过程中非常重要。
胶束的形成
表面活性剂的稀溶液遵循理想溶液定律。溶液表面表面活性剂的吸附量随着溶液浓度的增加而增加，当浓度达到或超过一定值时，吸附量不再增加。这些过量的表面活性剂分子以无序的方式或以某种方式存在于溶液中。以常规方式。实践和理论都表明它们在溶液中形成称为胶束的缔合体。
临界胶束浓度在溶液中形成胶束的表面活性剂的最低浓度称为临界胶束浓度。
常见表面活性剂的CMC值。
6、亲水亲油平衡值
HLB是HydrophileLipophileBalance的缩写，代表表面活性剂的亲水基团和亲油基团的亲水亲油平衡值，即表面活性剂的HLB值。HLB值大，说明该分子亲水性高，亲油性弱，反之，则表明亲油性高，亲水性弱。
HLB值调节
HLB值是一个相对值，因此根据HLB值进行配制时，不亲水的石蜡的HLB值为0，水溶性较高的十二烷基硫酸钠的HLB值为40。因此，表面活性剂的HLB值通常在1至40范围内。一般来说，HLB值小于10的乳化剂是亲油性的，HLB值大于10的乳化剂是亲水性的。因此，从亲脂性到亲水性的转变点约为10。
通过查看表面活性剂的HLB值，可以大致了解其用途，如表1-3所示。
从上表可以看出，适合用作油包水型乳化剂的表面活性剂的HLB值为356，而水包油型乳化剂的HLB值为818。
HLB值的测定。
7.乳化和增溶
颗粒分散在两种不混溶液体之一中的系统称为乳液。当乳液形成时，两种液体之间的界面面积增大，使体系热力学不稳定，为了稳定乳液，必须添加第三种组分，即乳化剂，以降低体系的界面能。乳化剂是一类表面活性剂，其主要作用是乳化作用。乳液中以液滴形式存在的相称为分散相，而呈片状连接的其他相称为分散介质。
乳化剂和乳液
在典型的乳液中，一相是水或水溶液，另一相是与水不混溶的有机物，例如油脂、蜡等。水和油形成的乳液按分散条件可分为两类油分散在水中形成水包油乳液，以O/W表示。是指以W/O表示的油乳液。此外，还可形成复合水包水包油包水W/O/W型和水包油包油O/W/O型多重乳液。
乳化剂通过降低界面张力和形成单分子界面膜来稳定乳液。
乳化时对乳化剂的要求a乳化剂必须吸附或浓缩在两相界面处，以降低界面张力。b乳化剂必须向颗粒赋予电荷，从而在颗粒之间产生静电排斥。或者稳定，颗粒周围形成高粘性保护膜。因此，用作乳化剂的物质必须具有两亲基团才能乳化，而表面活性剂可以满足这些要求。
乳液的制造方法及影响乳液稳定性的因素
制备乳液有两种方法一种是使用机械方法将一种液体分散到另一种液体中形成小颗粒。这种方法在工业上常用于制备乳液，另一种是将液体溶解成分子状态。制成液体后，它们适当组合形成乳液。
乳液的稳定性是指其抵抗颗粒团聚导致相分离的能力。乳液是具有大自由能的热力学不稳定体系。因此，所谓乳液的稳定性实际上是指体系达到平衡所需的时间，即体系内液体分离所需的时间。
界面膜中极性有机分子如脂肪醇、脂肪酸和脂肪胺的存在显着增加了膜的强度。这是因为在界面吸附层中，乳化剂分子与醇、酸、胺等极性分子相互作用，形成“络合物”，增加界面膜的强度。
由两种或两种以上表面活性剂组成的乳化剂称为混合乳化剂。混合乳化剂吸附在水/油界面，并可以通过分子间相互作用形成复合物。由于分子间的强烈相互作用，界面张力大大降低，界面上吸附的乳化剂量大大增加，形成的界面膜的密度和强度增加。
液滴的电荷对乳液的稳定性有显着影响。在稳定的乳液中，液滴通常带电。当使用离子型乳化剂时，吸附在界面的乳化剂离子的亲油基团插入油相，亲水基团插入水相，填充液珠。由于乳液珠具有相同的电荷，因此它们相互排斥并且不太可能合并，从而提高了稳定性。可见，液珠上吸附的乳化剂离子越多，电荷越大，防止液珠结块的能力越大，乳液体系就越稳定。
乳液分散介质的粘度对乳液的稳定性有一定的影响。一般来说，分散介质的粘度越高，乳液越稳定。这是因为分散介质的大粘度强烈阻碍液珠的布朗运动，减缓液珠之间的碰撞，保持体系稳定。一般来说，溶解在乳液中的聚合物可以增加体系的粘度，增加乳液的稳定性。此外，聚合物还可以形成坚固的界面膜，使乳液体系更加稳定。
在某些情况下，添加固体粉末可以稳定乳液。固体粉末存在于水、油中或界面处，这取决于油和水对固体粉末的润湿能力。如果固体粉末不能完全被水润湿，但可以被油润湿，则它将保持固体粉末状态。水油界面极佳。
固体粉末不能稳定乳液的原因是因为在界面处聚集的粉末强化了界面膜，类似于乳化剂分子在界面处的吸附。乳液越稳定。
表面活性剂具有使不溶于水或难溶于水的有机物质在水溶液中形成胶束后其溶解度显着增加的能力，此时溶液变得透明，胶束的这种作用称为增溶作用。能引起增溶的表面活性剂称为增溶剂，能增溶的有机物称为增溶物质。
8.泡沫
泡沫在洗涤过程中起着重要作用。泡沫是指气体分散在液体或固体中的分散体系，气体为分散相，液体或固体为分散介质，前者称为液体泡沫，后者称为固体泡沫。泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫水泥等
1气泡的形成
这里的术语“泡沫”是指被薄液膜隔开的气泡的集合。在这类泡沫中，分散相与分散介质的密度差较大，液体的粘度较低，因此气泡总能快速上升到液体表面。
气泡形成的过程是将大量气体吸入液体中，液体中的气泡迅速返回液面，形成分离成少量液体和气体的气泡集合体。
泡沫具有两个形态特征，首先，分散相气泡往往具有多面体形状，因为液膜在气泡相交处趋于变薄。当液膜变薄到一定程度时，气泡就会破裂；其次，纯液体无法形成稳定的气泡，而能够形成气泡的液体必须至少有两种以上的成分。表面活性剂水溶液是典型的易起泡体系，其起泡能力还与其他性能有关。
具有良好发泡能力的表面活性剂称为发泡剂。发泡剂具有优异的发泡能力，但形成的泡沫可能不会持续很长时间，即可能不具有良好的稳定性。为了保持泡沫的稳定性，常在发泡剂中添加能增加泡沫稳定性的物质，这些物质称为泡沫稳定剂，常用的泡沫稳定剂有月桂酰二乙醇胺、十二烷基二甲基氧化胺等。
2.泡沫稳定性
泡沫是热力学不稳定的系统。最终的趋势是气泡破裂后，系统中液体的总表面积减小，自由能减小。消泡过程是分离气体的液膜变厚然后变薄，导致其破裂的过程。因此，泡沫的稳定性主要由排液速度和液膜强度决定。影响因素包括
表面张力
从能量角度来看，较低的表面张力更有利于泡沫的形成，但并不能保证泡沫的稳定性。表面张力低，压差小，排液速度慢，液膜慢慢变薄，有利于泡沫的稳定。
表面粘度
决定泡沫稳定性的关键因素是液膜强度，液膜强度主要由表面吸附膜的刚性决定，用表面粘度来衡量。实验表明，表面粘度较高的溶液可产生更持久的泡沫。这是因为表面吸附的分子之间的相互作用增加了薄膜强度并延长了泡沫的使用寿命。
溶液粘度
当液体本身粘度增大时，液膜中的液体不易排出，液膜厚度缓慢变薄，延缓了液膜的破裂时间，增加了泡沫的稳定性。
表面张力的“修复”作用
表面吸附的表面活性剂
一、山箭醇的别名？
这种醇也称为山嵛醇，通常呈白色状或片状，不溶于水。Behencuritol广泛用于化妆品和制药行业。
山库里诺用于合成乳化剂、表面活性剂等，广泛应用于个人护理、洗衣、保健品行业，是一种固体柔软剂和脂肪添加剂，可滋润和平滑皮肤，具有优异的粘度。稳定剂可以在头发上形成薄膜，在妆产品中具有保湿、溶解、分散颜料的作用，并起到粘度调节剂的作用。
二、助溶与增溶的区别是什么？
增溶是指难溶性药物与添加到溶剂中的第三种物质之间形成可溶性复合物、复盐或缔合物，以增加药物在溶剂中的溶解度。
增溶作用又称增溶作用，是指表面活性剂在水溶液中形成胶束，然后使不溶性或微溶性有机物质的溶解度远高于纯水，使其形成热力学稳定且用途广泛的各向同性、均相溶液。具有显着增溶作用的表面活性剂称为增溶剂或增溶剂。
三、水玻璃为什么能助溶？
由于水玻璃是一种水溶性无机硅酸盐，水玻璃可以帮助溶解。硅酸钠俗称硅酸钠，是一种无机物，化学式为Na2OnSiO2，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿物粘合剂。化学式为Na2OnSiO2，是一种用途广泛的水溶性无机硅酸盐，当水玻璃涂于金属表面时，与碱金属硅酸盐形成SiO2凝胶膜，保护金属免受外界酸的侵害。并有助于碱、其他物质的腐蚀和其他物质的溶解。这可能是
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