界面化学问答(4)

接受质子

（2）临界胶束浓度与pH的关系 一般两性表面活性剂的cmc随着溶液pH的增加而增大

（3）pH值对表面活性剂溶解度和发泡性的影响

A在等电点时，其溶解度及泡沫量均最低b高于等电点时，发泡快，泡沫丰富且松大，溶解度迅速增加c低于等电点时，泡沫量及溶解度也较高

（4）在基质上的吸附量及杀菌性与pH的关系 在低于等电点的溶液中，在羊毛和毛发上的吸附量大，亲和力强，杀菌力也较强

（5）对于甜菜碱性两性表面活性剂，随着烷基链碳数的增加，cmc明显降低 （6）溶解度和Krafft点 加入电解质使溶解度提高，Krafft点降低

（7）表面活性剂结构对钙皂分散力的影响a表面活性剂烷基的碳链增长，活性剂的钙皂分散力有所提高b引入酰氨基或将羧酸转换成磺酸或硫酸酯基时，钙皂分散力大大改善

（8）在含12-16个碳原子时去污效果最佳

（9）具有良好的抗静电能力和很好的生物降解性。见书P138—P141 46. 非离子表面活性剂的分类、特点？

答：非离子表面活性剂主要分为聚乙二醇型和多元醇型两大类（详见课本P156~P157） 特点：（1）稳定性高，不易受强电解质无机盐类存在的影响 （2）不易受Mg2+、Ca2+的影响，在硬水中使用性能好 （3）不易受酸碱的影响

（4）与其他表面活性剂相容性好

（5）在水和有机溶剂中皆有较好的溶解性能 （6）此类产品大部分呈液态和浆态，使用方便 （7）存在浊点

47. 非离子表面活性剂的性质及应用？ 答：（1）HLB值 根据不同的要求调节环氧乙烷的加成数，可改变HLB值，从而达到较好的应用性能

（2）浊点和亲水性 浊点越高，表面活性剂越不易自水中析出，亲水性越好。 （3）临界胶束浓度 非离子表面活性剂的cmc一般较低 （4）表面张力 能够有效的降低表面或表面张力

（5）润湿性 疏水基碳链增长，润湿性降低；环氧乙烷加成数越多，亲水性↑润湿性↓ （6）起泡性和洗涤性 聚醚型非离子表面活性剂的起泡性通常比离子型低 ，对硬水不敏感，且低温洗涤性较好 （7）生物降解性和毒性

非离子表面活性剂对皮肤刺激性小，毒性低，而生物降解性直链烷基好，烷基酚较差；EO加成数越多，生物降解性越差 48. 影响非离子表面活性剂浊点的因素？

答：（1）疏水基的种类 疏水基的亲油性越大，亲水性越低，浊点越低

（2）疏水基碳链长度 同族化合物中疏水基越长，碳数越多，疏水性越强，亲水性越低，浊点越低

（3）亲水基的影响 疏水基相同时，随环氧乙烷（EO）加成分子数的增加，其亲水性提高，浊点上升。

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（4）添加剂的影响 通常向非离子表面活性剂的溶液中添加非极性物质，浊点会升高；添加芳香族化合物或极性化合物，浊点会下降 49. 非离子表面活性剂的具有较低cmc的原因？ 答：（1）非离子表面活性剂本身不发生电离，不带电荷，没有电斥力，易形成胶束；

（2）分子中亲水基的体积较大，只靠极性原子形成氢键溶于水，与离子型表面活性剂相比，与溶剂的作用力较弱，易形成胶束。 50. 影响非离子表面活性剂表面张力的因素？ 答：（1）疏水基官能团的影响：不同疏水基的表面活性剂具有不同的表面张力。 （2）亲水基的影响：随聚氧乙烯链长度的增加，即环氧乙烷加成数的增加，表面张力升高

（3）温度的影响 随温度的升高，表面张力下降 51. 碳氟表面活性剂的性质及应用？ 答：性质：（1）.具有良好的化学稳定性和热稳定性

（2）.具有高熔点、高Krafft点，在溶剂中溶解度较低 （3）具有较强的表面活性 （4）具有较低的cmc

应用：在高效灭火剂、电镀、织物整理、高聚物添加剂、感光剂添加材料及医疗材料、杀虫剂配方、石油开采中都有较大的应用。（详见课本P184~P187） 52. 碳氟表面活性剂的应用选择原则？ 答：（1)考虑需要碳氟表面活性剂的那些性能、性质

（2）考虑碳氟表面活性剂的物理化学性质是否适合所要使用的体系，以及在使用中是否会伴随出现一些不利作用

（3）了解成本是否可行，使用效果是否显著

（4）所使用的碳氟表面活性剂是否容易得到或者合成方法较为简单 53. 碳氟表面活性剂的应用特性？ 答：（1）很高的表面活性，具有非常低的表面张力

（2）稳定性好，有很高的热稳定性和化学稳定性，能够耐强碱、强酸和氧化剂 （3）配伍性好，容易产生加和增效作用 54. 硅表面活性剂的特点？ 答：（1）具有较低的表面张力和较好的表面活性，仅次于碳氟表面活性剂 （2）在水和非水体系中都有较好的表面活性 （3）对低能表面有优异的润湿能力 （4）具有优异的消泡能力

（5）无毒，不会刺激皮肤，适用于药物和化妆品 （6）具有良好的耐热稳定性和化学稳定性

（7）有不同的化学方式制备可产生不同的分子结构 （8）生物降解性差 （9）价格较高

55. 含氟硅氧烷表面活性剂的特点及应用？ 答：（1）具有良好的耐热稳定性和化学稳定性 （2）具有较低的表面张力和较好的表面活性 （3）合成方法与普通硅氧烷相似，比较简单

（4）可用于织物的防水、防污和防油整理，制造“三防”材料，而硅氧烷则不

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具有防油的 能力

（5）具有良好的消泡作用，可用作消泡剂

应用：在塑料、橡胶、纺织、涂料、医药、食品、、化妆品、石油、化工等部门得到广泛应用。

56. 高分子表面活性剂的特点及应用？ 答：(1)表面活性较弱，表面张力不易恒定

（2）具有较好的乳化能力，可用作稳泡剂，起泡力较低 （3）不具备在水溶液中形成胶束的性质 （4）具有较好的分散性、凝聚性和增溶性 （5）能够用作增稠剂

（6）渗透性较差，去污力较低，毒性较小 （7）什么是毛细凝结？

【解】根据Kelvin公式，凹面上的蒸汽压比平面上小，所以在小于饱和蒸汽压

时，凹面上已达饱和而发生凝聚，这就是毛细凝聚现象。 （8）什么是反离子？ 【解】因定位离子的吸附，是颗粒表面带与定位离子相同的电荷，为维持电中性，

吸附溶液中的反号离子，这样的反号离子叫作反粒子，形成紧密层和分散层。

（9）什么是表面自憎现象？ 【解】虽然许多液体可在高能表面上铺展，如煤油等碳氢化合物可在干净的玻璃，

钢上铺展，但也有一些低表面张力的液体不能在高能表面上铺展。

出现这种现象的原因在于这些有机液体的分子在高能表面上吸附并形成定

向排列的吸附膜，被吸附的两亲分子以极性基朝向固体表面，而非极性基朝外排列从而使高能表面的组成和结构发生变化。即从高能表面变成低能表面，当低能表面的γc小于液体的γlg值时，这些液体便不能在自身的吸附膜上铺展，这种现象叫做自憎现象。

（10）任意列举三种测定液体表面张力方法名称。 【解】(1)角度测量法；（2）长度测量法；（3）力测量法

1、毛细管上升法2 、脱环法3、最大气泡压力法4、吊片法

（11）苯滴在干净平整的水面上，先迅速展开，然后又自动收缩成小液滴漂浮在水面上，根据下列数据计算解释这种实验现象。?苯/水 = 35.0mN/m

?苯= 28.9mN/m ?苯' =28.8mN/m ?水 = 72.8mN/m ?水'= 62.2mN/m

【解】由于界面张张与界面的性质还有关，故会出现界面张力降低的情况

?sg??sl由杨氏方程：cos??故：

?lgcos?1??水??水/汞72.8?35.0??1 此为接触角不存在情况，为铺展。?汞28.9故苯滴在干净平整的水面上，先迅速展开；

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然后由于界面张力的变化，cos?2? 解得：?2?21.320

?，??水/汞水?，汞?62.2?35.0?0.944

28.8因此，苯滴又自动收缩成小液滴漂浮在水面上

（12）试从力学和能量角度解释溶液表面张力?的含义，并给出实验室测定?的方法。

【解】力学：表面层分子与内部分子相比，它们所处的环境不同。体相内部分子所受四周邻近相同分子的作用力是对称的，各个方向的力彼此抵销(各向同性)；但是处在界面层的分子，一方面受到体相内相同物质分子的作用，另一方面受到性质不同的另一相中物质分子的作用，其作用力不能相互抵销，因此，界面层分子由于其处在一不均匀对称的力场会显示出一些独特的性质。对于单组分体系，这种特性主要来自于同一物质在不同相中的密度不同；对于多组分体系，则特性来自于界面层的组成与任一相的组成均不相同。所以表面分子受到被拉入体相的作用力。这种作用力使表面有自动收缩到最小的趋势，F=2?l

能量：由于表面层分子的受力情况与本体中不同，因此如果要把分子从内部移到界面，或可逆的增加表面积，就必须克服体系内部分子之间的作用力，对体系做功。

温度、压力和组成恒定时，可逆使表面积增加dA所需要对体系作的功，称为表面功。用公式表示为：?W'??dA

测定方法：1、毛细管上升法2 、脱环法3、最大气泡压力法4、吊片法

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