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表面活性剂的吸附与表面活性剂和表面性质

文章出处: 发布时间:2018-01-16 11:23:43 点击数:-
上周分享了关于表面活性剂的吸附的知识点,这周为大家带来剩下的的表面活性剂的吸附与表面活性剂和表面性质的内容,请结合之前文章浏览完整内容。

在极性表面,表面活性剂(在低浓度下)通过它的极性基团和表面接触,这是由于表面活性剂的头端和表面的相互作用,如图17.1(b)所示。在更高的浓度下,两种不同结构同时存在于表面是可能的。如果活性剂的头端和表面存在较大的作用力,那么形成头端指向表面,烃基指向溶液的单分子层。这种吸附结构将产生疏水表面,反过来将进一步吸附具有如上所述的相同结构的疏水性表面活性剂,即在更高的表面活性剂浓度下,可以产生双层,举例来说,带电荷的表面活性剂吸附带相反电荷表面活性剂。另外,表面活性剂的头端和表面的化学反应能够产生疏水的单分子层,一个非表面活性剂体系的例子是烷基磺原酸盐在硫化矿物质的吸附,主要用于矿物浮选。

然而,如果表面活性剂头端和表面的吸引强度属于中等,那么在表面活性剂浓度较高的情况下,将在表面形成胶束或者表面活性剂聚集。这是因为疏水烃基之间的吸引力要比活性剂头端和表面的吸引力强,表面活性剂在表面的聚集是头端和表面的相互作用以及疏水基团之间的相互作用间的平衡。

由于临界堆积参数(CPP)是疏水基团和极性部分之间作用平衡的反映,我们认为不论亲水或者疏水的表面,临界堆积参数在表面活性剂的吸附中起重要作用,本章将给出解释。随着CPP的增加,即如果获得更大能量,那么活性剂在表面聚集更紧密。表面活性剂的溶液通常存在于临界堆积参数很小的情况下,下面列出能够提高CPP和吸附量的条件。

下列变化可以使具有单链离子型表面活性剂体系的CPP升高。
  • (1)使用具有更长烷烃的表面活性剂。
  • (2)使用具有支链烷烃的表面活性剂。
  • (3)使用具有两种烷烃链的表面活性剂。
  • (4)添加长链醇、胺或者其他疏水的两性分子。
  • (5)添加疏水的非离子表面活性剂。
  • (6)添加少量具有相反电荷的表面活性剂。
  • (7)添加盐。
    • 上面第(1)点便是Traube's规则,即提高同系物的烷基链长度,有机物质在溶液中的吸附变得更强更有规律。通过以下过程可以使具有单的直链的非离子活性剂体系的CPP提高。

      • (1)使用具有更长烷烃的活性剂。
      • (2)使用具有支链烷烃的活性剂。
      • (3)使用具有两种烷烃链的活性剂。
      • (4)使用具有更短聚氧乙烯链的活性剂。
      • (5)升高温度。
      • (6)添加盐。
        • 另外,通过添加离子表面活性剂可以使非离子型表面活性剂的CPP降低。

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