表面活性剂化学思考题

1、答：表面活性剂的分子结构包括长链疏水基团和亲水性离子基团或极性基团两个部分。由于它的分子中既有亲油基又有亲水基，所以，也称双亲化合物。表面活性剂一般按离子的类型分类，即表面活性剂溶于水时，凡能离解成离子的叫做离子型表面活性剂，凡不能离解成离子的叫做非离子型表面活性剂。而离子型表面活性剂按其在水中生成的表面活性离子种类，又可分为阴离子、阳离子和两性离子表面活性剂三大类。此外还有一些特殊类型的表面活性剂，如元素表面活性剂、高分子表面活性剂和生物表面活性剂等。2、答：是指具有阴离子亲水基团的表面活性剂3、答：在水中能够离解出具有表面活性的阳离子的一类表面活性剂叫做阴离子表面活性剂。4、答：两性表面活性剂是指在分子结构中，同时具有阳离子、阴离子和非离子中的两种或两种以上离子性质的表面活性剂。两性表面活性剂的“两性”，体现在溶液中能随pH值而变，在强碱性条件下表现出阴离子表面活性剂的性质，在强酸性等件下表现出阳离子表面活性剂的性质，但其分子结构既不同于阴离子表面活性剂也不同于阳高于表面活性剂5、非离子表面活性剂就是在水溶液中不会离解成带电的离子，而是以分子或胶束状态存在的一类活性物。相同点：分子中疏水基团大致相同；不同点：1.非离子型表面活性剂亲水基团主要由一定数量的含氧基团构成。2.非离子型表面活性剂溶于水时不发生解离。6、答：浊点：非离子表面活性剂的溶解度随温度升高而降低，溶液由澄清变混浊时的温度即浊点。krafft点：离子型表面活性剂的溶解度随温度的升高而增加，当温度增加到一定值时，溶液突然由浑浊变澄清，此时所对应的温度成为离子型表面活性剂的临界溶解温度1、答;指垂直通过液面上任一单位长度、与液面相切的收缩表面的力（N/m）表面活性剂在水溶液中形成胶团的最低浓度，称为临界胶团浓度或临界胶束浓度.2、答：因溶剂在表面发生吸附（正吸附）而使溶液表面发生降低的性质被称为表面活性，这类物质被称为表面活性物质。表面活性剂：是一类表面活性物质，其在浓度低时能明显降低溶液表面张力的性质。2、答：表面活性剂的表面活性通常用加入表面活性剂后溶剂表面张力的降低及其形成胶团的能力两个性质来表征。表面张力降低的量度可分为两种：降低溶剂表面张力至定值时，所需表面活性剂的浓度；表面张力降低所达到的最大程度。表面活性剂的胶团化能力用其cmc表示，cmc越小，表面活性剂越容易在溶剂中自聚形成胶团。3、答：两大性质：降低表面张力和胶束的形成降低表面张力：是由亲水、亲油基团相互作用、共同决定的性质，表面活性剂分子吸附于液体表面，用表面自由能低的分子覆盖了表面自由能高的溶剂分子，因此溶液的表面张力降低胶束的形成：达到吸附饱和，表面活性剂的浓度再增加，其分子会在溶液内部采取另一种排列方式，即形成胶束。5、水溶液的表面张力随浓度变化的三类曲线特点？答：溶液表面张力随浓度增加而缓慢增加，大致成直线关系。多数无机盐；溶液表面张力随浓度增加而逐步降低；溶液表面张力在溶液浓度很低时急剧下降。1、答：在单位面积的表面层中,所含溶质的物质的量与同量溶剂在溶液本体中所含溶质物质的量的差值,即溶质的表面过剩或表面吸附量3、试解释表面活性剂溶液的γ-lgc曲线上为什么常会出现最低点。表面活性剂最低点常出现在浓度较大的一侧，表面活性剂的浓度越高，溶液的表面张力越低，当表面活性剂浓度达到临界胶束浓度时，溶液表面张力最小，此时溶液表面张力不随表面活性剂浓度增加而发生明显变化。任何表面活性剂均有临界胶束浓度，故表面活性剂溶液的曲线会出现最低点，4、表面活性剂在油水界面上的吸附和在溶剂表面上的吸附有什么异同？答：相同点：均表现为Langmuir形成；由吸附量可算出每个吸附量分子平均所占面积。不同点：极限吸附时相同的表面活性剂在油水界面上吸附小于在溶剂表面上吸附。吸附层的组成不同，油水界面的吸附层由疏水基在油相，亲水基在水相，直立定向的表面活性剂分子和油水分子组成，而溶液表面的吸附量由疏水基朝向空气近似直立状的表面活性剂分子和溶剂分子组成。6、无机盐的加入使离子型表面活性剂在溶液表面吸附量增加的作用机理？（P75）一方面是改变溶质离子强度，因而改变表面活性剂离子的活度，吸附作为一种平衡性质，必然随吸附物活度的改变而改变，另一方面，加入的电解质若与表面活性剂具有共同反离子，由于增加反离子的浓度而有利于反离子与表面活性离子结合，进而消弱了它们在吸附层中的电排斥，导致吸附量增加。由于表面活性剂溶液浓度一般很低，同样较低的电解质浓度时这种作用已很显著。这是无机盐影响离子型表面活性剂溶液表面吸附的主要机制。7、解释为何离子型表面活性剂吸附层为双电层结构?。(P81)表面活性剂离子吸附产生表面电场，在电场的作用下，反离子被吸引，一部分反离子与吸附的表面活性离子结合进入吸附层，另一部分已扩散形式分布，形成双电层结构、1、影响表面活性剂在固液界面吸附的因素有哪些？答：答：a.表面活性剂的性质如果是离子型表面活性剂，亲水基带有电荷，易于与其带电符号相反的固体表面吸附;其它表面活性剂，随着表面活性剂碳原子量的增加，吸附量增加，若为聚氧乙烯基型非离子表面活性剂，聚氧乙烯基数目越大吸附量越小。b..介质pH值的影响当介质pH值大于等电点时固体表面上带负电荷;，易于吸附带正电的物质；当介质pH值小于等电点时表面正电;，易于吸附带负电的物质；介质pH值与等电点差别越大，固体表面电荷密度越大，越易吸附。c.固体表面的性质带电固体表面总是易于吸附带反号电荷的离子型表面活性剂。d.温度的影响随温度的升高，离子型表面活性剂吸附量增大，非离子型表面活性剂吸附量减小。e.无机电解质的影响无机电解质的加入常能增加离子型表面活性剂的吸附量，对非离子型表面活性剂影响不大2、表面活性剂在固体表面吸附都有哪些机制？答：吸附过程可分为两个阶段：（1）表面活性剂浓度小于cmc，则形成单分子吸附层;表面活性剂浓度大于cmc时形成双分子吸附剂层，这将导致吸附量急剧增加。（2）吸附的一般机制A.离子交换吸附在低浓度时，固体表面的反离子被同电荷符号的表面活性剂离子取代而引起的吸附。B.离子配对吸附固体表面未被反离子占据的部位与表面活性剂离子因电性作用而引起的吸附。C.形成氢键面引起的吸附固体表面和表面活性剂的某些基团间形成氢键而导致的吸附。D.电子极化引起的吸附剂表面活性剂分子中富电子芳环与固体表面强正电位间的作用而引起吸附。E.色散力引起的吸附固体表面与表面活性剂间因为vanderWaals色散力而引起的吸附。F.疏水作用引起的吸附表面活性剂的疏水基间相互作用使它们逃离水的趋势，使得达到一定浓度后它们相互缔合而吸附1、答：用亲水-亲油平衡值HLB来表示表面活性剂的亲水性，它是亲水基和疏水基之间的大小和力量上的平衡程度的量度。HLB=亲水基的亲水性/亲油基的亲油性HLB值代表亲水基和亲油基的平衡值，用来衡量亲水与亲油能力的强弱，实际上主要表征了表面活性剂的亲水性；HLB值越高，亲水性越强；HLB值越低，亲水性越弱。石蜡HLB=0油酸HLB=1油酸钾HLB=20十二烷基硫酸钠HLB=40HLB=亲水基团质量/表面活性剂的质量*100/5=亲水基的质量/（亲油基质量+亲水基质量）*100/5HLB=E/5E代表合成表面活性剂时加入的环氧乙烷的质量分数2、影响表面活性剂性能的结构因素包括哪些方面？答：1.亲水基的体积大小；聚乙烯链的长短；亲水基的相对位置；2。疏水链的长度；疏水链的长度对称性；疏水链的分支；烷基链的数目；疏水基中其他的基团。2、答：胶束；反向胶束；微乳液；溶致液晶；单分子层和多层聚集体；类脂黑模；囊包。非极性基的疏水效应是两亲分子在水介质中形成有序组合体的根本原因。3、答：1、表面张力法2、电导法3、增溶作用法4、染料法5、光散色法（1）碳氢链接的长度一般表面活性剂水溶液的临界脐束浓度随碳原子数增加而降低。（2）碳氢链的分支通常情况下，疏水基团碳氢链带有分支的表面活性剂，比相同碳原子（CH2）数的直链化合物的临界胶束浓度大得多。（3）极性基团的位置极性基团赿靠近碳氢链的中间位置，临界胶束浓度赿大。（4）碳氢链中其他取代基的影响随碳氢链中极性基团数量的增加，亲水性的提高，cmc增大。（5）疏水链的性质疏水基团的疏水性越强，cmc越低。（6）亲水基的种类在水溶液中离子型表面活性剂的临界胶束浓度远比非离子型的大。（7）温度对胶束形成的的影响对离子型表面活性剂，在Krafft点以上，胶束易于形成；非离子型表面活性剂要在浊点以下使用。外加无机电解质使离子型表面活性剂的cmc降低，对非离子型影响不大。4、答：表面活性剂的分子结构；浓度；温度；无机电解质；极性有机添加剂翻译：表面活性剂：降低了两相之间的表面/界面张力的物质，化合物倾向聚集在两种不同材料之间的界面，通过改变接口的特性显着，可作为优秀的调停解决争端的两相之间不是朋友反相微乳液是热力学稳定的，光学透明的，各向同性的稳定的表面活性剂分子的界面膜的水相和烃类液体分散体。微滴乳状液是单分散的球形液滴（直径100纳米）的水，在水中的油或油中，根据表面活性剂的性质。这是热力学稳定的和要求的最低能量的形成：易于制造和规模化。提高了药物的溶解和生物利用度。此系统被估计有利的，因为其胶体药物传递系统中的广泛应用为目的的定位和控制释放的药物的微乳液的形成是可逆的。他们可能会变得不稳定，在高温或低温，但是当温度恢复到稳定的范围内，微乳液改革。使用微乳液作为递送系统的药物可提高疗效，使总剂量减少，从而最大限度地减少副作用。微乳状液的油，水及两亲物是光学各向同性的，热力学稳定的液体溶液。微滴乳状液很容易区别于正常的乳剂，其透明度，低粘度和更根本的热力学稳定性。药物输送通过微乳液是一种很有前途的领域继续进行研究，目的是提高生物利用度达到控释和靶向药物在体内的各种网站。