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表面活性剂的复配依据及分类

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表面活性剂的复配依据及分类


表面活性剂相互间或与其他化合物的配合使用称为

复配

。在表面活性剂的增溶应用中,如果能够选择适宜的配伍,可以大大增加增溶能力,减少表面活性剂用量。

与中性无机盐的配伍:

在离子表面活性剂溶液中加入可溶性的中性无机盐,增加了烃类增溶质的增溶量。相反对极性物质的增溶量降低。

与有机添加剂的配伍:

一般以碳原子在12以下的脂肪醇有较好效果。一些多元醇如果糖、木糖、山梨醇等也有类似效果。与之相反,一些短链醇不仅不能与表面活性剂形成混合胶束,还可能破坏胶束的形成,如C1~C6的醇等。极性有机物如尿素、N-甲基乙酰胺、乙二醇等均升高表面活性剂的临界胶束浓度。

与水溶性高分子的配伍:

明胶、聚乙烯醇、聚乙二醇及聚维酮等水溶性高分子对表面活性剂分子有吸附作用,减少溶液中游离表面活性剂分子数量,临界胶束浓度因此升高。

复配依据

表面活性剂复配的目的是达到加和增效作用,即

协同效应

。即把不同类型的表面活性剂人为地进行混合,得到的混合物性能比原来单一组分的性能更加优良,也就是通常所说的“1+1> 2” 的效果。

例如:十二烷基硫酸钠中混有少量的十二醇、十二酰醇胺等物质,可改善其在洗涤剂配方中的起泡、洗涤、降低表面张力、乳化等性能。

表面活性剂的复配可以产生加和效应,已经应用到了实际的生产中,但其基础理论方面的研究仍只是近几年的事,其结果可以为预测表面活性剂的加和增效行为提供指导,以便得到最佳复配效果。但其研究仍处于初级阶段,主要集中在双组分复配体系。

在复配体系中,不同类型和结构的表面活性剂分子间的相互作用,决定了整个体系的性能和复配效果,因此掌握表面活性剂分子间相互作用是研究表面活性剂复配的基础。

表面活性剂分子间的相互作用参数

表面活性剂的两个最基本性质是

表面活性剂的表面吸附及胶束的形成

。因此,加和增效的产生首先会改变体系的表面张力和临界胶束浓度。一般情况下,当两种表面活性剂产生复配效应时,其混合体系的临界胶束浓度并不等于二者临界胶束浓度的平均值,而是小于其中任何一种表面活性剂单独使用的临界胶束浓度。造成这种情况的原因就是表面活性剂分子间的相互作用。

复配使用的两种表面活性剂,会在表面上形成混合单分子吸附层,在溶液内部形成混合胶束。无论是混合单分子吸附层还是混合胶束,两种表面活性剂分子间均存在相互作用。其

相互作用的形式和大小可用分子间相互作用参数β

表示。

表面活性剂分子间的相互作用参数β值和两种表面活性剂混合的自由能有关,β值为负值表示两种分子相互吸引; β值为正值时,表示两种分子相互排斥;;β值接近0时,表明两种分子间几乎没有相互作用,近乎于理想混合。许多学者通过大量实验和计算发现β值一般在-2 (弱排斥)到-40 (强吸引)之间。

影响分子间相互作用参数....


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