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表面活性剂胶束.ppt

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表面活性剂胶束,1.表面活性剂 2.胶束的形成 3.临界胶束浓度(CMC) 4.胶束浓度 5.胶束作用简介,1.表面活性剂,凡加入少量而能显著降低液体表面张力的物质,统称为表面活性剂。它们的表面活性是对某特定的液体而言的,在通常情况下则指水。 表面活性剂一端是非极性的碳氢链(烃基),与水的亲和力极小,常称疏水基;另一端则是极性基团(如—OH、—COOH、—NH₂、—SO₃H等),与水有很大的亲和力,故称亲水基,总称“双亲分子”(亲油亲水分子)。,2.胶束的形成,表面活性剂分子的亲油基团之间因疏水性存在显著吸引作用,易于相互靠拢、缔合,逃离水的包围。(如图),当表面活性剂在溶液表面的吸附达到饱和后,它们便组成稳定胶束。 胶束的形成实际上是表面活性剂分子为了缓和水和疏水基之间的排斥力而采取的一种稳定化方式,根本原因在于活性剂性分子的双亲结构。(a)离子型 (b)非离子型,,胶束的结构要由内核和外壳两部分组成,对于离子型表面活性剂,外壳外侧有扩散双电层,(图b)非离子胶束没有。 在表面活性剂的溶液中,胶束与离子或分子处于平衡态,充当仓库的作用,在其被消耗时释放出单个分子或离子。另一方面,胶束自身能产生乳化、分散及增溶等作用因此表面活性剂一般在一定浓度以上即形成胶束时使用。,3.临界胶束浓度(CMC),CMC:开始形成胶束的最低浓度。 CMC越小,表明此种表面活性剂形成胶束和达到表面吸附饱和所需浓度越低,从而改变界面性质,产生润湿、乳化、起泡等作用所需浓度也就越低。因此, CMC时衡量表面活性和表面活性剂应用中的一个重要物理量。如图是十二烷基硫酸钠水溶液的主 要物理性质随其浓度变化的关系曲线, 这些性质在蓝色区域的浓度范围内存在 转折点即为CMC.,4.胶束形状和大小,胶束形状从外观上看不到,通过光散射对胶束研究,法相束腰形式有以下4种。,,表面活性剂溶液体系中通常是几种形状的胶束共存,胶束主要形状与表面活性剂浓度关系为: 表面活性剂浓度不大 球状(a) 表面活性剂浓度≧10CMC 棒状(b) 表面活性剂浓度继续增加 层状(d)或块状(e)胶束的大小与无机盐和有机添加剂有关,一般用胶束聚集数来衡量。 胶束聚集数:缔合胶束的表面活性剂分子或离子的数量。胶束聚集数=胶束量/表面活性剂的分子量无论是离子型还是非离子型表面活性剂,在水介质中,表面活性剂与溶剂水之间的不相似性(疏水性)越大,聚集数越大。,,,,5.胶束作用简介,(1)乳化作用:将一种液体的细小颗粒分散于另一种不相溶的体系中。 (2)泡沫作用:泡沫试剂上是气体分散与液体分散体系。地表面张力和高强度表面膜是形成泡沫的基本条件。 (3)分散作用:表面活性剂的加入使固液界面形成吸附层,降低界面自由能,改变固体离子表面性质,使之容易分散。 (4)增溶作用:水溶液中表面活性剂的存在使不溶或微溶于水的有机化合物溶解度显著增加。(浓度超过CMC) (5)催化作用:表面活性剂胶束的大小、结构、性质与含酶状蛋白质相似,因此具有与酶类似的催化作用。,,谢谢主讲:丁月蓉成员:丁月蓉 张莉 张梅 李仁花,
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