Solvay索尔维 RHODOLINE Ft 1 PLUS ZJ表面活性剂Solvay索尔维 RHODOLINE Ft 1 PLUS ZJ表面活性剂
表面活性剂(surfactant)又称界面活性剂,是能使两种液体间、液体―气体间、液体―固体间的表面张力(surface tension)或界面张力(interfacial tension)显著降低的化合物。表面活性剂的分子结构具有两性:一端为亲水基团,另一端为疏水基团;亲水基团常为极性基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团;而疏水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂(包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂)、非离子型表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。 [1]
降低表面张力
降低表面张力是表面活性剂最基本的作用。液体的表面层中存在一种使液面尽可能收缩成最小的宏观张力,即表面张力。加入表面活性剂后,表面活性剂通过在液体表面形成一层薄膜,改变液体表面的分子排列方式,从而降低表面张力 [2]。
胶束(micelle)指在水溶液中,表面活性剂浓度达到一定值后开始大量形成的分子有序聚集体。 表面活性剂溶于水中,当其浓度较低时呈单分子分散或被吸附在溶液的表面上而降低表面张力,而当表面活性剂的浓度增加至溶液表面已经饱和而不能再吸附时,表面活性剂的分子即开始转入溶液内部(图2a-b)。由于表面活性剂分子的疏水部分与水的亲和力较小,而亲水部分之间的吸引力较大,当达到一定浓度时,许多表面活性剂分子(一般50~150个)的疏水部分便相互吸引,缔合在一起,形成缔合体,即为胶束(图2c-d)。胶束有各种形状,如球形,层状,棒状。
(1)乳化作用:由于油脂在水中表面张力大,当水中滴入油脂后,用力搅拌,油脂被粉碎成细珠状,互相混合成乳浊液,但搅拌停止又重新分层。如果加入表面活性剂,用力搅拌,停止后很长时间内却不易分层,这就是乳化作用。其原因是油脂的疏水性被表面活性剂的亲水基团所包围,形成定向的吸引力,降低了油在水中分散所需要的功,使油脂得到很好的乳化。
(2)润湿作用:零件表面上往往粘附有一层蜡、油脂或鳞片状的物质,这些物质是疏水性的。由于这些物质的污染,零件表面不易被水润湿,当水溶液中加入表面活性剂时,零件上的水珠就很容易分散开来,使零件的表面张力大大降低,达到润湿目的。
(3)增溶作用:油类物质中加入表面活性剂后,才能溶解,但是这种溶解只有在表面活性剂的浓度达到胶体的临界浓度时才能发生,溶解度的大小根据增溶对象和性质来决定。就增溶作用而言,长的疏水基因烃链要比短烃链强,饱和烃链比不饱和烃链强,非离子表面活性剂增溶作用一般比较显著。
(4)分散作用:灰尘和污粒等固体粒子比较容易聚集在一起,在水中容易发生沉降,表面活性剂的分子能使固体粒子聚集体分割成细小的微粒,使其分散悬浮在溶液中,起到促使固体粒子均匀分散的作用。
(5)泡沫作用:泡沫的形成主要是活性剂的定向吸附作用,是气液两相间的表面张力降低所致。一般低分子活性剂容易发泡,高分子活性剂泡沫少,豆蔻酸黄发泡性最高,硬脂酸钠发泡性最差,阴离子活性剂发泡性和泡沫稳定性比非离子型好,如烷基苯磺酸钠发泡性很强。通常使用的泡沫稳定剂有脂肪醇酰胺、羧基甲基纤维素等,泡沫抑制剂有脂肪酸、脂肪酸酯、聚醚等及其它非离子表面活性剂。