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表面活性剂的研究进展论文Word版

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表面活性剂的研究进展(药剂学课程论文)

2015年 5月3日

表面活性剂的应用和发展

摘要:表面活性剂素有“工业味精”之称,目前已被广泛应用于纺织、制药、化妆品、食品、造船、土建、采矿、表面处理等领域,它是许多工业部门必须的化学助剂,其用量小,收效大,往往起到意想不到的效果。本文主要讲述了表面活性剂的作用、分类、应用和发展。并且阐述了我国表面活性剂的应用、行业发展状况以及与国外的差距, 对我国相关行业的发展方向及现有产品结构的调整提出建议。

关键词:表面活性剂作用分类应用发展

表面活性剂是一类即使在很低浓度时也能显著降低表(界)面张力的物质。它达到一定浓度后可缔合形成胶团,从而具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用,成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。其分子结构均由两部分构成,分子的一端为极亲油的疏水基,分子的另一端为极性亲水的亲水基,两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接,形成了一种不对称的、极性的结构,赋予了该类特殊分子既亲水又亲油,又不是整体亲水或亲油的特性,这种特有结构通常称之为“双亲结构”。

1 表面活性剂的应用

表面活性剂主要应用于洗涤、纺织等行业,其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。在造纸工业中可以用作蒸煮剂、废纸脱墨剂、施胶剂、树脂障碍控制剂、消泡剂、柔软剂、抗静电剂、阻垢剂、软化剂、除油剂、杀菌灭藻剂、缓蚀剂等。表面活性剂在医药行业也有广泛应用,在药剂中,一些挥发油、脂溶性纤维素、甾体激素等许多难溶性药物利用表面活性剂的增溶作用可形成透明溶液及增加浓度;在医药行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用,其杀菌和消毒作用归结于它们与细菌生物膜蛋白质的强烈相互作用使之变性或失去功能,这些消毒剂在水中都有比较大的溶解度,根据使用浓度,可用于手术前皮肤消毒、伤口或粘膜消毒、器械消毒和环境消毒;药剂制备过程中,它是不可缺少的乳化剂、润湿剂、助悬剂、起泡剂和消泡剂等。在农药行业,可湿性粉剂、乳油及浓乳剂都需要有一定量的表面活性剂,如可湿性粉剂中原药多为有机化合物,具有憎水性,只有在表面活性剂存在的条件下,降低水的表面张力,药粒才有可能被水所润湿,形成水悬液;而且在粒剂及供喷粉用的粉剂中,有的也含有一定量的表面活性剂,其目的是为了提高药剂在受药表面的附着性和沉积量,提高有效成分在有水分条件下的释放速度和扩展面积,提高防病、治病效果。总之,表面活性剂作为精细化工领域的支柱产业,在国民经济中具有重要的作用。2009年我国表面活性剂的消耗情况见表 1。由于产品档次不高,与发达国家相比,我国表面活性剂在医药、农药、造纸等行业的消耗比例偏低,而且主要通过进口来满足需要。

目前,我国在表面活性剂领域,由于长期以来产业化基础比较薄弱,生产规模小,规模化大生产的能力不强,使得我国表面活性剂的生产技术落后,产品品种单一,产品配套能力差,系列化产品的研究开发能力不足,新产品的研发能力也比较低,与国外的先进技术有很大的差距,在高新技术领域差距更大。近年来,我国为了促进化工行业的发展,对表面活性剂及助剂行业投入了大量的建设和改造资金,取得了一定的成效,但是,由于与国外的先进技术有很大的差距,产品结构性的缺陷仍然存在,主要表现为在表面活性剂产品的品种单一,档次低,许

多表面活性剂产品都是国外上世纪的主导产品,有些品种在国外早已被淘汰,但我国还在使用。目前,我国液体洗涤剂和洗衣粉等行业所用的醇醚,基本上为引进装置生产,生产技术落后,产品的品种单一,产品结构简单。

表 1 2009 年我国表面活性剂的消耗情况

应用领域消耗比例/ %

洗涤剂及清洗剂 42 . 4

纺织与纤维 16 . 7

采矿、选矿及油田开采 5 . 2

化妆品与医药工业 8 . 3

油漆及塑料工业 4 . 5

食品及饮料工业 4 . 5

金属加工业 2 . 9

植物保护与虫害防治 3 . 3

造纸工业 2 . 2

皮革与皮毛工业 1 . 1

其他 9 . 0

2 国外技术发展现状及趋势

表面活性剂行业作为国民经济的重要组成部分,其发展水平已被视为各国高新化工技术产业的重要标志,并成为当今世界化学工业激烈竞争的焦点。目前,发达国家在该领域的研究已具备了完整的体系,能够实现产品研究开发多样化、系列化,开发力度非常大,并且开发理念已突破传统意义上的表面活性剂。

以表面活性剂在农药中应用为例,国外通过表面活性剂对除草剂活性作用的研究表明,表面活性剂并非只单纯地降低药液的表面张力,以提高药量而达到增效的目的,若针对各种药剂特性,采用适当种类和浓度的表面活性剂还可以促进药剂对植物的渗透作用,且对药剂具有增溶作用,可见有选择性地开发和应用表面活性剂,可望达到对药剂增效、节约用药、减少对环境污染和降低防治成本的目的。

表面活性剂在医药中也有广泛的用途,它对药物的吸收有着明显的影响,

研究发现表面活性剂的存在可能增加药物的吸收也可能降低药物的吸收,还应考虑到表面活性剂与蛋白质的相互作用、毒性、刺激性等。

国外一些著名的表面活性剂公司的发展趋势见表 2。从表 2 中可以看出,国外主要研究方向为安全、温和和易生物降解的产品。如糖苷类表面活性剂,由于原料来自天然、性能优良、低毒低刺激、易生物降解而得到迅速发展。而我国这方面的研究工作才刚刚起步,产业化几乎是空白。

表 2 国外主要表面活性剂公司开发方向

公司开发方向

DOW 双磺酸盐结构的 DOWFAX 表面活性剂, 温和、低毒、易生

物降解

CRODA 牛磺酸/肌氨酸盐, 植物基的酰胺季铵盐, 与阴离子

型配伍性好

COGNIS 烷基多糖苷

UNIQEMA MONASIL, 可用于提高产品的硅氧烷活性

CLARIANT 椰油基羟乙基磺酸钠, 革新工艺, 降低成本

NORMAN PEG-2 椰油酰胺, 减少副反应

AJINOMOTO 基于氨基酸的表面活性剂

STEPAN 开发温和、多功能产品, 如ML 系列多功能阳离子

产品

CLEVRON 开发 C 12~ 24 的 AO 产品, 使产品易干燥和处理

LONZA 杀菌皂领域的开发研究

3 未来我国表面活性剂的发展趋势

对工业生产和人们的生活而言,表面活性剂带来了极大方便,但是对生态环境造成了污染。环境污染是大问题,环境污染治理的好坏直接关系到我国的可持续发展。由于我国人们生活中大量使用含磷的洗涤剂,来清洗衣物和餐具,使得我国的江河湖泊水质,出现了严重的富营养化,原本清澈透明的河水、湖水,变得藻类丛生,水质富养化严重,水质污浊、发臭。三聚磷酸钠作为洗涤剂常用的助洗剂,虽然它的洗涤效果很好,但由于它污染水质,不能作为理想的助洗剂。因此,未来的表面活性剂应该满足绿色环保和节能的要求,表面活性剂的发展趋势,表现在以下三个方面:

3.1 表面活性剂要易于生物降解,安全、无污染

长链烷基多苷和直链十二烷基苯磺酸钠,这两种就是很有发展前景的两种表面活性剂。长链烷基多苷是一种新的表面活性剂产品,它易于生物降解,而且原料可再生。直链十二烷基苯磺酸钠是一种老的表面活性剂产品,最近的研究证明它在经废水厂处理后,生物降解度可达到98%,因此也达到了环保要求,发展前景广阔。

3.2 表面活性剂要向多功能方向发展

未来的表面活性剂,其用途要想多功能的方向发展,不断开发它新的用途,不但有清洁作用,还要有抑菌、杀菌消毒、滋润皮肤等作用。化妆品用表面活性剂就是近年新开发出的,毗咯烷酮羧酸钠具有抗衰老、去皱的作用,作为化妆品天然保湿因子,被广泛应用于高档化妆品中。

3.3 表面活性剂要耐硬水,提高低温洗涤的效果

浓缩的表面活性剂洗涤用品是未来表面活性剂发展的一个方向。目前,许多

发达国家已在大力推广浓缩的表面活性剂洗涤用品

,并取得了一定的成效,我国也在与时俱进,不断大力推广浓缩的表面活性剂洗涤用品。消费者普遍希望室温洗涤效果像温水一样好,但我国并没有解决这个问题,目前普遍的洗涤效果是冷水不如温水,温水不如热水。提高表面活性剂洗涤用品的低温洗涤效果,是厂家和科研部门要着力解决的问题。相信不远的将来,随着表面活性剂耐硬水性的提高,低温洗涤的效果也会得到提高。

4 结语

随着人们对环境意识的增强和环境法规的日益完善,对表面活性剂行业的要求越来越高。如当前纺织行业就提出要按照生态学的规定生产和制作纺织品,其他行业也对表面活性剂提出了同样的要求,即开发和选用的表面活性剂必须安全无毒。随着人们生活水平的提高和工业的进一步发展,表面活性剂的应用领域将会逐步拓宽,我们甚至可以说,只要有界/表面存在的地方,表面活性剂便会有其用武之地。

参考文献

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表面活性剂期末论文

表面活性剂在石油工业中的应用 班别:10化本3班学号:2010364330 姓名:王梅珍 表面活性剂特定的分子结构—具有亲水和憎水基团—赋予这类分子许多特性。表面活性 剂能够富集在液/液、液/气和液/固界面,降低界面能,显著改变界面的状态和性质。 依用途而分,表面活性剂市场可以分为居室中应用和居室外应用两大类。前者是表面活 性剂的传统市场,主要用于制造各种洗涤用品;后者是正在不断开拓的十分活跃的市场。二 表面活性剂在能源和选矿工业中的应用属于居室外的应用,因此前景十分广阔。下面将粗略 介绍表面活性剂在能源和选矿工业中的应用。 一、表面活性剂在石油工业中的应用 1、在钻井泥浆中的应用 高分子表面活性剂是钻将泥浆——钻井液中的重要组成成分,对钻井液的性能控制起着 至关重要的作用。 (1)钻井液滤失性的调整剂 据文献报道,能显著降低钻井泥浆滤失量(滤失性:钻井液滤失量大小,与井壁所形成 滤饼质量有关。)的多为高分子表面活性剂化合物,这类化合物都有吸附基和水化基,座位 吸附基的主要有-OH、-COOH、-CONH 等,依靠氢键吸附在粘土粒子上;作为水化基的主要有- 2 -等,能形成水化膜。 COO-、-SO 3 (2)钻井液流变性的调整剂 表征钻井液流变性的主要指标有粘度、切应力、动塑比、流性指数和稠度系数。在钻井 过程中通常出现粘度、切应力过大或过小问题,需要在钻井过程中不断调整。表面活性剂对 钻井液流变性的作用主要表现在:表面活性剂通过形成降粘剂(分散型降粘剂和聚合物型降 粘剂)以降低钻井液中网架结构引起的粘度和切应力。当钻井液的粘度过低时,就有必要提 高钻井液的粘度,此时不能依靠增加粘土含量,而是依靠加入增粘剂;下面以Na-CMC为代表说明:25℃时Na-CMC的水溶液粘度不同,可划分为低粘(2%水溶液粘度 <50mPa·s),中粘(2%水溶液粘度为 50—270mPa·s),高粘(1%水溶液粘度为 400-500mPa·s)等三种。前 两种作降失水剂用,后者作增粘剂用。他们引起增粘的作用归纳为三点:①通过羟基使Na-CMC分子吸附在粘土离子表面,加上分子的水化基团的水化膜增加粘土粒子的流体力学体积,提高粘度;②一个Na-CMC分子可吸附多个粘土粒子形成网状结构;③使钻井液液相粘度增大。 在钻井过程中,钻柱与钻井液之间,钻柱与井壁接触点之间以及钻井液与井壁之间处于 不断运动状态而产生摩擦,衡量指标是摩擦因数。对于打定向井和水平井,钻井润滑性尤为 重要。钻井润滑剂通常为表面活性剂。表面活性剂的作用主要在摩擦界面上形成一层吸附膜,降低固体表面自由能。另外还可加入表面活性剂使泥浆中矿物油形成O/W型乳状液,并以细 小油珠分散在泥浆中作为润滑剂用。 除了以上几种作用,表面活性剂对钻井液流变性的影响作用还有乳化剂、起泡剂和泡沫 钻井液、消泡剂、缓蚀剂等等。

表面活性剂最新研究进展

表面活性剂最新研究进展 人类的日常生活,各类生产活动,多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求,促使表面活性剂科学不断发展,迄今方兴未艾,表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中,设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化,近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。 一、高分子表面活性剂 高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而讲的,通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物。它像低分子表面活性剂一样,由亲水部分和疏水部分组成。高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质,广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。因此,高分子表面活性剂近年来发展迅速,目前已成为表面活性剂的重要发展方向之一。 高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。如阴离子型的高分子表面活性剂有聚(甲基)丙烯酸(钠)、羧甲基纤维素(钠)、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸酯等。两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。 开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面

表面活性剂的作用

表面活性剂的作用 润湿作用 润湿是固体与液体接触时,扩大接触面而相互附着的现象。若接触面趋于缩小不能附着则称不润湿。可以用接触角θ的大小来描述润湿的情况。液体,比如把水滴在玻璃表面上,它很容易铺展开,在固液交界处有较小的接触角θ;而滴在固体石蜡上则呈球形,θ达到180°。接触角越小,液体对固体润湿得越好,θ为180°表示液体完全不润湿固体。显然,这是不同表面与界面的张力的作用的综合的结果。倘若加入表面活性剂,改变液体的表面张力,则接触角θ随之改变,液体对固体的润湿性也就改变了。能被液体所湿润的固体称为亲液性固体,反之称为憎液性固体。一般极性液体容易润湿极性固体物质。极性固体皆亲水,如硫酸盐、石英等。而非极性固体多数是憎水的,如石蜡、石墨等。 乳化和增溶作用 把一种液体以极其细小的液滴(直径约在0.1~数十μm数量)均匀分散到另一种与之不相混溶的液体中的过程称为乳化。所形成的体系称为乳状液。将两种纯的互不相溶的液体,比如水和油放在一起用力振荡(或搅拌)能看到许多液珠分散在体系中,这时界面面积增加了,构成了热力学不稳定体系。静置后水珠迅速合并变大,又分为两层,得不到稳定的乳状液。若想得到较稳定的乳状液,通常加入稳定剂,称为乳化剂。它实际上是表面活性剂。它的作用在于能显著降低表(界)面张力。由于表面活性剂分子在“液滴”,即胶束表层作定向

排列,使“液滴”表层形成了具有一定机械强度的薄膜,可阻止“液滴”之间因碰撞而合并。若用离子型表面活性剂时,因为带同性电荷,胶束间相斥阻止了液滴的聚集。乳状液中所形成的胶束有两种。 前者分散介质是水,分散质为油,这种乳状液称为水包油型(O/W);后者则正相反,这种乳状液是油包水型(W/O)。把某种表面活性剂加入到乳状液中,乳状液会变成透明溶液。表面活性剂的这种作用叫做增溶作用,起增溶作用的表面活性剂叫增溶剂。表面活性剂可以用于增溶的原因:是由于表面活性剂形成了各种形式的胶束,分散质进入胶束囊中或层间使胶束膨胀但又不破裂(体系外观也没有变化),因而“增加”了溶解度。 与乳化类似,将磨细的固体微粒(粒径0.1μm至几十μm)分散到液体中时,加入少量的表面活性剂可增加液体对固体的润湿程度,抑制固体微粒的凝聚成团的倾向,从而能很好地均匀地分散在液体中。 起泡和消泡作用 大家知道纯水不易起泡,肥皂水却很容易形成较稳定的泡沫。泡沫是未溶气体分散于液体或熔融固体中形成的分散系。能使泡沫稳定的物质为起泡剂。它们大多数是表面活性剂,肥皂便是一种。气体进入液体(水)中被液膜包围形成气泡。表面活性剂富集于气液界面,以它的疏水基伸向气泡内,它的亲水基指向溶液,形成单分子层膜。这种膜的形成降低了界面的张力而使气泡处于较稳定的热力学状态。当气泡在溶液中上浮到液面并逸出时,泡膜已形成双分子膜了。倘若再加入另一类表面活性剂,部分替代原气泡膜中起泡剂分子,从而改变膜

表面活性剂的综述

表 面 活 性 剂 的 文 献 综 述 学院:化学化工学院 专业:应用化学 姓名:XX 2016年1月1日

表面活性剂的文献综述 摘要:本文介绍了表面活性剂的基本概念和应用以及表面活性剂中胶束的形成,阐述了表面活性剂溶液的多种性质,并简要分析了胶束催化的原理。对阳离子表面活性剂的分类进行了归纳,并说明阳离子表面活性剂的用途和实例应用。 关键词:表面活性剂、溶液、胶束、阳离子表面活性剂 Abstract: this paper introduces the basic concept and application of the surfactant and surfactant micelle formation, this paper expounds the various properties of surfactant solution, and briefly analyzes the principle of micellar catalysis.Has carried on the induction, the categorization of cationic surfactant and explains the use and application of cationic surfactant. Keywords: surfactant, solvent, micelle, cationic surfactant 一、前言 近年来,随着化学相关领域的不断发展,使得我们在表面活性剂的研究和应用发展方面有了很大的进步。表面活性剂主要是改变相应溶液的各种性质来达到预期的效果,以完成其作用。阳离子表面活性剂中,大部分是含氮的有机化合物,即有机胺的衍生物。简单的胺的盐酸(或者它的无机酸)盐及醋酸盐等(碳8~18),可在酸性水溶液中用作乳化、分散、润湿剂,也常用作矿物浮选剂,以及用作颜料粉末表面的疏水剂。 二、表面活性剂基本概论 2.1表面活性剂的概念 表面活性剂是有两种基团的分子:亲水基和亲油基。表面活性剂分子作用于水溶液与气相或油层形成的界面,亲水性基团插入水溶液,亲油基团则朝向空气或油层形成一定形式的排列。当表面活性剂到达一定的浓度后,可以形成紧密的单分子层,具有降低表面张力的作用。 2.2表面活性剂分类及举例 当表面活性剂溶解于水后,根据是否生成离子,分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂,离子型表面活性剂还可以根据电性,更具体地分为阴离子型(如硬脂酸、肥皂、十二烷基苯磺酸钠等)、阳离子型(如带有季铵离子的长链

生物表面活性剂研究进展

生物表面活性剂研究进展 杨齐峰 (黄石理工学院,湖北,435000) 【摘要】:生物表面活性剂是由微生物分泌的天然产物,它无毒,可以生物降解,对环境影响很小,具有高效的表面活性,因此是合成表面活性剂的理想代替品。介绍了生物表面活性剂的特性及其生产制备方法,综述了近年生物表面活性剂在石油、洗涤、医药、食品等工业领域的应用与研究进展,主要介绍了利用生物表面活性剂在提高石油采收率等方面的应用,探讨了今后生物表面活性剂的主要发展方向。 【关键词】:生物表面活性剂;微生物;应用;发展趋势 Biosurfactant research progress Yangqifeng (Huangshi Institute of Technology School Hubei 435003)abstract:Biological surfactant is secreted by microbial natural products,it is avirulent,can biodegradation,a little influence and efficient surface activity,and is thus synthesis of surfactants ideal replacement. Introduces the characteristics and its biosurfactant production preparation methods,this paper reviews biosurfactant in petroleum,washing,pharmaceutical,food and other industrial areas of application and research progress,mainly introduced the use of biological surfactants in enhanced oil recovery of application,discusses the future biosurfactant the main development direction。 key words:biosurfactant;Microbial;application;development tendency 表面活性剂是一类能显著降低溶剂表面张力的物质,化学合成的表面活性剂都是以石油为原料化学合成而来的,在生产和使用过程中常常会给人类生存环境带来严重的污染,对人类的身体健康产生很大威胁。生物表面活性剂是从20世

表面活性剂论文

摘要:随着世界能源需求的增长,人们认识到提高石油开采率的重要性,三 次采油提高采收率主要是靠化学驱油技术,其中,表面活性剂是提高采收率幅 度较大、适用较广、具有发展潜力的一种化学驱油剂。采用表面活性剂驱油 为进一步开发利用现有原油储量展示了广阔的前景。文综述了表面活性剂的 种类、要求、驱油机理,并总结了国内表面活性剂驱在三次采油中的应用, 其发展前景。 关键词:三次采油表面活性剂应用驱油耐温抗盐 一、前言 石油资源是一种重要的战略资源, 对国家的经济发展和人民生活水平的提高具有重要作用。然而它并不是取之不尽, 用之不竭的, 随着勘探开发程度的加深, 开采难度会逐步加大, 因此提高石油采收率不仅是石油工业界, 而且是整个工业界普遍关心的问题。三次采油技术是中国近十年来发展起来的一项高新技术, 它的推广应用对提高原油采收率、稳定老油田原油产量起到了重要的作用。 二、三次采油简介 通常把利用油层能量开采石油称为一次采油;向油层注入水、气,给油层补充能量开采石油称为二次采油;采取物理—化学方法,改变流体的性质、相态和改变气—液,液—液,液—固相间界面作用,扩大注人水的波及范围以提高驱油效率,从而再一次大幅度提高采收率。称为三次采油。又称提高采收率(EOR)方法。常规的一、二次采油(POR和SOR) 总采油率不很高, 一般仅能达到 20 %~40% , 最高达到50 % ,还有50 %~80 %的原油未能采出。在能源日趋紧张的情况下, 提高采油率已成为石油开采研究的重大课题, 三次采油则是一种特别有效的提高采油率的方法。 三、三次采油分类 三次采油的方法很多, 主要有 4 大类: ①热力驱, 包括蒸气驱和火烧油层等; ②混相驱, 包括CO2 混相、烃混相及其他惰性气体混相驱,这些混相剂未达到混相压力之前为非混相气驱; ③化学驱, 包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱和注浓硫酸驱等; ④微生物采油, 包括生物聚合物、微生物表面活性驱,年来又开发出了气一水交替驱(WAG驱)。目前,三次采油研究尤其以表面活性剂和微生物采油得到人们的普遍重视, 而表面活性剂驱则显示出明显的优越性。四、表面活性剂的结构、分类 表面活性剂单体是由一个非极性的亲油基和一个极性的亲水基构成。亲油基一般由长烃链组成。表面活性化合物的表面性质受制于其亲油和亲水特性的平衡。如果表面活性剂中的烃链少于12 个碳原子,则该表面活性剂为水溶性的,因为极性端基团把全部分子拉入水中。然而,当烃链长度大于14个碳原子时,则这种化合物称为水不溶性(油溶性) 的表面活性剂。图 1 为表面活性剂分子结构 图。表面活性剂的分子 结构不仅造成表面活 性剂在表面的集中并 降低溶剂的表面张力, 而且也影响分子在表 面的排列方向,其亲油 基在溶剂中,而亲水基 部分的取向则要离开

碳氟表面活性剂综述

碳氟表面活性剂综述 姓名:陶玉青班级:B化工062 学号:0610310112 摘要:近年来,由于我国经济的发展,对表面活性剂的品种和数量的需求越来越大,从而促进了表面活性剂的研究开发,带动了表面活性剂的发展。而对特殊表面活性剂的要求也越来越高。特殊表面活性剂在功能上比普通表面活性剂更好。而氟碳表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种。本文就碳氟表面活性剂介绍了碳氟表面活性剂的主要物理化学性质,合成方法,国际、国内碳氟表面活性剂的发展及现状.介绍了碳氟表面活性剂的最新进展,特别是一些新型碳氟表面活性剂的主要性质和用途.分析了我国碳氟表面活性剂发展缓慢,与国外形成巨大反差的原因,并对进一步发展我国的碳氟表面活性剂工业提出了自己的看法. 关键词:碳氟表面活性;性能;合成;应用;发展。 Fluorocarbon surfactant Abstract:In recent years, as a result of China's economic development, on the surfactant species and the number of growing demand, thus contributing to the study of surfactant development, led to the development of surfactant. Of special surface-active agent is also getting higher and higher requirements. Special surface active agent in the functional than the more common surfactants. The fluorocarbon surfactant is a special surface-active agent in the most important species. The question on the fluorocarbon surfactant introduced fluorocarbon surfactant the main physical and chemical properties, synthesis methods, the international and domestic fluorocarbon surfactant and the development of the status quo. Introduced fluorocarbon surfactant the latest developments, especially some new type of fluorocarbon surfactant, of the characteristics and uses. analyzes the fluorocarbon surfactant slow growth abroad, a huge contrast with the reasons for the further development of China's fluorocarbon surfactant industry put forward their views. Key words:Fluorocarbon surfactant; performance; synthesis; application; development. 普通表面活性剂的疏水基一般为碳氢链,称碳氢表面活性剂将碳氢表面活性剂分子碳氢链中的氢原子部分或全部用氟原子取代,就成为碳氟表面活性剂,或称氟表面活性剂碳氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种,有

减阻表面活性剂的研究进展

第24卷第1期2007年1月精细化工 FI NE C H E M I CAL S Vo.l24,No.1 J an.2007 表面活性剂 减阻表面活性剂的研究进展* 乔振亮,熊党生 (南京理工大学材料科学与工程系,江苏南京 210094) 摘要:介绍了表面活性剂减阻的机理。探讨了影响表面活性剂减阻效果的各种因素,包括:表面活性剂与补偿离子的结构及其浓度、管路系统的直径、流体的温度和速度以及环境中的金属离子。论述了表面活性剂的减阻与传热效率之间的关系;并且讨论了在使用减阻表面活性剂的循环系统中提高传热效率的方法。总结了减阻表面活性剂的一般特点。预测了减阻表面活性剂的发展趋势。引用文献35篇。 关键词:表面活性剂;减阻;传热效率 中图分类号:TQ423.99 文献标识码:A 文章编号:1003-5214(2007)01-0039-05 Progress i n D rag R educi ng Surfactant R esearch Q I A O Zhen li a ng,X I O NG Dang sheng (D e p ar t m ent of M aterial Science and E ngineer i ng,N anjin g Universit y of Science and T echnology,N anjing210094,J iangsu,China) Abstract:The m echanis m of drag reduc i n g surfactant is i n troduced.M any facto rs i n fluenc i n g t h e effectiveness o f drag reducing surfactant are addressed,such as surfactan,t counteri o n,concentra ti o n, dia m eter of c ircu lati n g syste m s,te m perature and velocity o f the fl u i d,and i o ns inside the recircu lation syste m s.The re l a ti o nship bet w een drag reduction and heat transfer ab ility i s discussed,and m ethods of i m prov i n g the effic i e ncy of heat transfer i n the recircu lation syste m s conta i n ing the drag reduci n g surfactan t are a lso described.Co mm on characteristics of drag reduc i n g surfactant are su mm arized. F i n ally,t h e developm ent trend of drag reduc i n g surfactant is i n d icated.35references are c ited. Key w ords:surfactan;t drag reduction;heat transfer ab ility 19世纪80年代的石油危机引起了人们对减阻技术的普遍关注,继而这一技术迅速应用于各个行业。主动减阻是一种向紊流中添加少量添加剂,使流体摩擦力大大降低的方法。流体的紊流被改变或者受到抑制,便产生了减阻的效果。 一些少量的高分子聚合物和阳离子表面活性剂可以加在水中降低紊流阻力,研究发现,紊流流动阻力最高可以降低80%[1]。所以,这一技术在远距离流体输送、城市供热制冷等领域具有良好的应用前景。虽然一些水溶性的高分子也可以用来减阻,但是在有工业泵的系统中,如果用水溶性高分子就存在着机械降解的问题,并且降解后分子结构无法恢复,使减阻能力下降。表面活性剂受大的剪切应力作用也会发生机械降解,但是它可以自行修复[2]。因此,在有机械力的场合,多用表面活性剂来进行减阻。 用来减阻的表面活性剂有阳离子、阴离子、两性离子等。阴离子表面活性剂做减阻剂使用时,易与水中的钙、镁离子形成沉淀而影响减阻效果;阳离子表面活性剂做减阻剂对水质要求不高,有更广泛的使用范围;在加热系统中用两性减阻表面活性剂也是一种增加经济效益的很有前途的方法[3]。在实际使用中最常用的表面活性剂是阳离子型和两性离子型两类。减阻表面活性剂的特殊重要性,使它受到广泛关注,国内许多人都做了相关研究[4~7]。 本文综述了减阻表面活性剂的研究进展。 *收稿日期:2006-06-19;定用日期:2006-09-08 作者简介:乔振亮(1970-),男,河南省巩义市人,博士研究生,师从熊党生教授,主要从事生物材料、仿生减阻材料的研究,电话:025-********,E-m ai:l q i aozhen liang@126.co m。

表面活性剂的合成、纯化、及应用论文

摘要 表面活性剂是一类易于富集于界面、并对界面性质及相关工艺过程产生明显影响的物质。从发展历史看,表面活性剂源于洗涤剂,但随着技术发展而脱离了洗涤剂,形成了独立的工业。随着表面活性剂的发展和整体工业水平的提高,表面活性剂已从日常生活中的家用洗涤与个人保护用品,进入了国民经济各个领域和国家支柱产业本文将简单介绍一下表面活性剂的合成、纯化、表征及在精细化学品中的应用。 关键词:表面活性剂纯化鉴定合成

Abstract Surfactant is a kind of easily enriched in the interface, and have a significant effect on the interfacial properties and related process material. From the development history, surfactants in detergent, but with the development of technology and from the detergent, formed an independent industrial. With the development of surfactant and the overall industrial level, surface active agent has been from the household cleaning and personal care products in daily life, in all fields of national economy and the national pillar industry, this article will introduce the surfactant synthesis, purification, characterization and application of fine chemicals. Key words : Surfactant, Purification, Identification

表面活性剂小论文

表面活性剂 摘要:随着社会进步科技发展,高新技术突出,化工产业为满足生产的高效率和能源最大效率的利用,减少能源损失和开发新产品,表面活性剂这一起着活性的物质日显重要。表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用,成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂,其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。为了更好利用它,我们要对其有一个充分了解。本文从分类和作用、机理来分析。 关键词:表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂、基本性质、结构和应用 引言:要充分利用和把握表面活性剂我们首先就要了解其的基本性质和分类。我们从阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂、基本性质来分析。 一、表面活性剂概述: 1.概念:表面活性剂(surfactant)是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降的物质。 2.组成:分子结构具有两亲性,非极性烃链: 8个碳原子以上烃链,极性基团:羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等。 3.吸附性:溶液中的正吸附:增加润湿性、乳化性、起泡性,固体表面的吸附:非极性固体表面单层吸附,极性固体表面可发生多层吸附。 二、表面活性剂的分类 根据疏水基结构进行分类,分直链、支链、芳香链、含氟长链等;根据亲水基进行分类,分为羧酸盐、硫酸盐、季铵盐、PEO衍生物、内酯等;有些研究者根据其分子构成的离子性分成离子型、非离子型等,还有根据其水溶性、化学结构特征、原料来源等各种分类方法。但是众多分类方法都有其局限性,很难将表面活性剂合适定位,并在概念内涵上不发生重叠。 按极性基团的解离性质分类:1、阴离子表面活性剂:硬脂酸,十二烷基苯磺酸钠;2、阳离子表面活性剂:季铵化物; 3、两性离子表面活性剂:卵磷脂,氨基酸型,甜菜碱型;4、非离子表面活性剂:脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦(司盘),聚山梨酯(吐温) 三、阴离子表面活性剂 1、肥皂类 系高级脂肪酸的盐,通式: (RCOOˉ)n M。脂肪酸烃R一般为11~17个碳的长链,常见有硬脂酸、油酸、月桂酸。根据M代表的物质不同,又可分为碱金属皂、碱土金属皂和有机胺皂。它们均有良好的乳化性能和分散油的能力。但易被破坏,碱金属皂还可被钙、镁盐破坏,电解质亦可使之盐析。 碱金属皂:O/W;碱土金属皂:W/O;有机胺皂:三乙醇胺皂 2、硫酸化物 RO-SO3-M

表面活性剂的基本作用与应用

5 表面活性剂的基本作用与应用 表面活性剂的分子由疏水基和亲水基组成。依据“相似相亲”的原则,当表面活性剂分子进入水溶液后,表面活性剂的疏水基为了尽可能地减少与水的接触,有逃离水体相的趋势,但由于表面活性剂分子中亲水基的存在,又无法完全逃离水相,其平衡的结果是表面活性剂分子在溶液的表画上富集,即疏水基朝向空气,而亲水基插入水相。当表面上表面活性剂分子的浓度达到一定值后,表面活性剂基本上是竖立紧密排列,形成一层界面膜,从而使水的表面张力降低,赋予表面活性剂润湿、渗透,乳化、分散、起泡、消泡、去污等作用。 由于表面活性剂疏水基的疏水作用,表面活性剂分子在水溶液中发生白聚,即疏水基链相互靠拢在一起形成内核,远离环境,而将亲水基朝外与水接触。表面活性剂分子在水溶液中的自聚(或称白组装、自组)形成多种不同结构、形态和大小的聚集体(参见第4章)。使表面活性剂具有增溶以及衍生出胶束催化、模板功能、模拟生物膜等多种特殊功能。 表面活性剂已广泛应用于日常生活、工农业生产及高新技术领域,是最重要的工业助剂之一,被誉为“工业味精”。在许多行业中,表面活性剂起到画龙点睛的作用,只要很少量即可显著地改善物质表面(界面)的物理化学性质,改进生产工艺、降低消耗和提高产品质量。根据应用领域的不同,表面活性剂分民用表面活性剂和工业用表面活性剂两大类。 民用表面活性剂主要是用作洗涤剂,如衣用、厨房用、餐具用、居室用、卫生间用、消毒用和硬表以以及个人卫生用品如香波,浴液和洗脸、洗手用的香皂、液体皂、块状洗涤剂等。其次是用作各种化妆品的乳化剂。 工业用表面活性剂可以分成两大类。一类是工业清洗,例如火车、船舶、交通工具的清洗,机器及零件的清洗,电子仪器的清洗,印刷设备的清洗,油贮罐、核污染物的清洗,锅炉、羽绒制品、食品的清洗等等。根据被洗物品的性质及特点而有各种配方,借助表面活性剂的乳化、增溶、润湿,渗透、分散等作用和其他有机或无机助剂的助洗作用,并施以机

棉纺织工业中表面活性剂的应用【论文】

棉纺织工业中表面活性剂的应用 1上浆助剂 1.1乳化剂 浆料中乳化剂的作用主要是使油脂在浆液中稳定乳化,以提高浆液质量。其次,减轻化学合成浆料粘着剂因表面具有凝聚性而发生的结皮以利于上浆。再次,可提高浆液对粘胶纤维和合成纤维的润湿能力。常用的浆料乳化剂为:脂肪醇聚氧乙烯醚、EL-40、OP类等。 1.2渗透剂和润湿剂 由于经纱一般因其本身张力大、捻度高、回潮小,尤其是疏水性的合成纤维含油又较多,浆液浸透力显得不够,再加上浆液本身呈胶体状态,表面张力大,所以上浆时要使浆料在经纱上吸附并向内扩散、渗透,使纱内空气逸出,变得非常困难。因此,必须加入渗透性和分散乳化性好的表面活性剂,以降低浆液表面张力,增高浆液与经纱界面活性,提高和促进浆液向经纱的渗透、扩散。浆料中常用的渗透剂和润湿剂主要以阴离子和非离子表面活性剂为主。常用的渗透

剂有:脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、渗透剂M、琥珀酸二辛酯磺酸钠等。 1.3抗静电剂 疏水性强的合成纤维经纱在织造过程中易产生静电,使织机开口区毛茸耸立,形成扭结,影响织造顺利进行。为消除或防止在纺织过程中各工序产生的静电和织物整理过程中的静电,在浆料中添加少量的抗静电表面活性剂就可以消除上述弊端。常用的抗静电剂有:脂肪醇磷酸酯、N,N-二甲基羟乙基十八酰氨基季铵盐硝酸盐、壬基酚聚氧乙烯(7~10)醚等。 1.4消泡剂 含粘着剂的浆液在上浆过程中易产生泡沫,妨碍浆液渗透。消除泡沫的方法有两种:一是改进操作方法,这可基本解决以淀粉为主的浆液起泡现象,但对于化学合成的高分子浆料却不起作用。二是加入消泡剂以抑制泡沫产生,这对于某些合成浆料粘着剂极为必要。应用最多的还是有机硅油类的消泡剂,主要有:302乳化硅油、304乳化硅油、消泡剂FZ-880等。

化妆品中常用的表面活性剂综述

题目:综述化妆品中常用的表面活性剂 阴离子AAS

名称简称用途安全性 N-酰胺基及其盐香波、皮肤清洁剂、口腔制 品、含药化妆品、香皂和添 加剂等…没有刺激性,非常安全 羧酸(酯)盐很广泛,用于制备O/W型膏 霜或乳液。主要用作皂基、 各种乳液和膏霜基体。呈碱性,稍微有刺激的感觉 硫酸(酯)盐 烷基硫酸酯盐AS很广泛,O/W型乳化剂、润 湿剂和悬浮剂,常在香波和 皮肤清洁制品使用。一般与 其它AAS复配来增加泡沫 的稳定性和粘度,并降低对 皮肤的脱脂能力。高浓度时有刺激性。但在化妆品的使用条件下是安全的

N-酰胺基及其盐 由α-氨基酸的氨基酰化后制得。氨基酸属于两性,但酰化后变成阴离子AAS。

用途: 香波:增泡和稳泡,头发亲合性强,改善梳理性,减少静电; 皮肤清洁剂:治疗面部粉刺,可与水杨酸和过氧化苯甲酰等匹配而不影响其活性; 口腔制品:口腔清洗剂,抑制己糖激酶的生长,防止牙齿腐烂; 含药化妆品:去屑香波、治疗粉刺膏霜等。 香皂和添加剂等… 安全性: 已在化妆品和洗涤用品应用几十年,非常温和,对皮肤不会产生过敏和刺激,安全性非常高。 羧酸(酯)盐

一般指单价羧酸(酯)盐型。 用途:很广泛,用于制备O/W型膏霜或乳液。主要用作皂基、各种乳液和膏霜基体。 安全性:呈碱性,稍微有刺激的感觉。 硫酸(酯)盐 用途:O/W型乳化剂、润湿剂和悬浮剂,是香波和皮肤清洁使用较广泛的AAS之一。一般与其它AAS复配来增加泡沫的稳定性和粘度,并降低对皮肤的脱脂能力。 安全性:高浓度时有刺激性。但在化妆品的使用条件下是安全的。 用途:香波的主要表面活性剂,也用于皮肤清洁和沐浴制品,较少用

表面活性剂LAS废水处理研究进展

表面活性剂LAS 废水处理研究进展 作者:姜安玺, … 文章来源:本站收集 点击数: 64 更新时间:2008-2-17 荐 近年来我国洗涤剂工业发展迅速,其产量逐年增加。1985年我国合成洗涤剂产量为100.4万T,1990年为151.4万T,1995 年已达221.8万T,2000年为382.8万T,2005年预计为460万T 。 目前我国应用比较多的表面活性剂有:阴离子表面活性剂(以直链烷基苯磺酸钠LAS 为主)占总量的70%;非离子表面活性剂占总量的20%;其他占10%。合成洗涤剂用途广泛,几乎涉及到家庭生活、工农业生产的各个方面,最后大部分形成乳化胶体状废水排入自然界,其首要污染物LAS 进入水体后,与其他污染物结合在一起形成一定的分散胶体颗粒,对工业废水和生活污水的物化、生化特性都有很大影响。因此对于表面活性剂LAS 的处理是这类乳化胶体废水的共同要求,该类废水可称之为表面活性剂(LAS)废水。LAS 废水的处理对于保护资源,保持生态平衡,促进经济发展,都具有重要意义。表面活性剂废水的来源除了合成洗涤剂生产过程中排放大量的LAS 废水外,洗涤、化工、纺织等行业和日常生活中都会产生LAS 废水。其特点主要有以下3点。1)废水中除含有表面活性剂LAS 和其乳化携带的胶体性污染物外,还含有混合助剂、漂白剂和油类物质;废水中的LAS 以分散和胶粒表面吸附两种形式存在。2)废水一般偏碱性,pH 值约为8~11;废水中LAS 含量有的高达上千mg/L,如洗毛废水,有的只有十几mg/L,如洗浴废水;COD 值差异也很大,从几百到几万甚至十几万mg/L 。3)废水中的LAS 会造成水面产生大量不易消失的泡沫。废水中的LAS 本身有一定的毒性,对动植物和人体有慢性毒害作用,LAS 还会引起水中传氧速率降低,使水体自净受阻。另外,废水产生的泡沫也会影响环境卫生和美观。目前对LAS 废水的处理除了原有的物化和生化法外,还有膜分离、微电解等新方法,并得到了一定的应用。本文简要总结了目前我国LAS 废水的处理技术现状,并探讨了该类废水处理技术的发展方向。 1 处理方法进展 根据对废水中LAS 的破坏性,可以将处理技术分为两类,“非破坏性”技术,即分离法,包括混凝分离法、泡沫分离法、膜分离法、吸附法;“破坏性”技术,即氧化分解法,包括催化氧化法、微电解法、生物氧化法。 1.1 混凝分离法 常用的混凝剂包括无机混凝剂和有机混凝剂两大类:其中无机混凝剂主要是铁盐、铝盐及其聚合物。目前国内研究主要集中在对原有混凝剂的复配使用和新型混凝剂的开发上,如用铝铁复合混凝剂处理COD 为684mg/L 、LAS 为160mg/L 的废水。与传统的聚铁、聚铝混凝剂相比,COD 、LAS 的去除率可提高6%、8%左右,同时沉降速度、污泥量都有所改善[4]。有机混凝剂包括阳离子高分子混凝剂,两性有机高分子混凝剂,阴离子型高分子混凝剂和非离子型混凝剂。其中阳离子型混凝剂二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)作为水处理剂在国内用得不多,而在国外应用极为广泛,几乎涉及工业废水、生活污水以及饮用水的各个方面。今后混凝剂的开发应以现有混凝剂为基础,在混凝剂 的结

高效表面活性剂研究

Yol.37 No.5 May. 2018 石油化工应用 PETROCHEMICAL INDUSTRY APPLICATION 第37卷第5期 2018年5月高效表面活性剂研究 崔丹丹,李辉 &中国石油大港油田采油工艺研究院,天津300280) 摘要:对比评价了 3种石油磺酸盐,分析了表活剂的CMC值、HLB值、润湿性,优化出一种高效表面活性剂,在降低界 面张力能力以及乳化、改变润湿性方面都表现出较优的性能。 关键词:CMC值;HLB值;润湿性 中图分类号:TE357.46 文献标识码:A文章编号:1673-5285( 2018 )05-0143-04 D01:10.3969/j.issn.l673-5285.2018.05.032 室内研究发现单纯的石油磺酸盐在降低界面张力 及乳化方面效果稍差>1]>而非离子表面活性剂,降低界 面张力能力较强,但与原油的配伍性稍差,洗油效率较 低r将二者复配使用可确保性能指标满足现场应用需求。因此室内优选石油磺酸盐表活剂BHS-01及非离子表 活剂DBS-03,按照不同比例进行复配,得到命名为 DPS的系列表面活性剂,并将该系列表面活性剂特性 与单纯石油磺酸盐对比研究,分析其与原油的匹配性。 1实验部分 1.1实验药品及仪器 DPS面活性剂,有效 为40 D),240-340 面活性剂,有效 为40 %),340-520 面活 性剂,效 为40 %),油 水,油 新6-8-2井脱水原油。 仪器:TX500C界面张力仪;接触角测定仪。 53 %。 1.2实验方法 1.2.1CMC测定CMC值为表面活性剂的临界胶束 ,面活性剂 ,的 性 界面张力 率 及 将发 。研究 CMC可确 面活性剂降低界面 张力能力。 原 在 面活性剂 较低 ,的,的 面/界面张力 降,到 界 ,面/界面张力的下降 。表面/界面张力对 ,的 CMC。 果表面活性剂不纯,表面活性的 酸 ,的表面/界面张力-的 可能 得不 ,但 现 低。面活性剂 的方 [2]。 水配 不同 活剂 ,按照标 SY/T 6424-2000 4 的 方 。 用 现场 水配不同表面活性剂 ,用界面张力仪在53 %与原油新6-8-2井)的界面张力。 1.2.2 HLB 值测定HLB 值(Hydrophile-Lipophile Balance Number)称亲水疏水 。性能的表面活性剂求的HLB,在水 油 的溶解都小,主存在于相界面上,充分发挥表面活性剂 降低界面张力的用。 HLB的 用乳化,乳化的原理是用表面活性剂来乳化油介,面活性剂的HLB与 油相介所需的HLB同,的乳稳性最。对于一般的水性面活性剂,可使用松节油(所 需HLB值16)和棉籽油(所需HLB值为6)配 系列需不同HLB的油,每15份油 5份待测表面活性剂,后 80份水,搅拌乳化,其中稳性 的样油所需的HLB面活性剂的HLB值。对于油性表面活性剂,可固油相为棉籽油[3]。 收稿日期:2018-05-15

表面活性剂的润湿性能

表面活性剂的润湿性能 一、润湿功能 例子:水润湿玻璃,加入表面活性剂润湿容易;水滴在石蜡上,石蜡几乎不被润湿,加入少量表面活性剂石蜡就容易被润湿了;较厚的毛毡或棉絮放入水中,很难渗透,加入一些表面活性剂就容易浸透了。 表面活性剂具有渗透作用或润湿作用 所谓润湿是指一种流体被另一种流体从固体表面或固液界面所取代的过程。 润湿过程往往涉及三相,其中至少两相为流体。 1.润湿过程润湿作用是一个过程。润湿过程主要分为三类:沾湿、浸湿和铺展。产生的 条件不同。其能否进行和进行的程度可根据此过程热力学函数变化判断。在恒温恒压条件下可方便使用润湿过程体系自由能变化表征。 (1)沾湿主要指液-气界面和固-气界面上的气体被液体取代的过程,在此过程中消失的固-气界面的大小与其后形成的固-液界面的大小是相等的。如喷洒农药,农药附着于植物的枝叶上。 沾湿附着发生条件:△G A=γSL-γSG-γLG<0 W A=γSG-γSL+γLG≥0 (沾湿) $ 式中:γSG、γSL和γLG分别为气-固、液-固和气-液界面的表面张力 (2)浸湿浸湿是指固体浸入液体的过程,原有的固气界面空气被固液取代。如洗衣时衣物泡在水中;织物染色前先用水浸泡过程 浸湿发生条件:△G i=γSL-γSG≤0 W i=γSG-γSL≥0 (W i:浸湿功) (3)铺展液体取代固体表面上的气体,固-气界面被固-液界面取代的同时液体表面能够扩展的现象。 铺展发生条件为:△G S=γSL+γLG-γSG≤0 S=γSG-γSL-γLG≥0 (S:铺展功) 一般,若液体能够在固体表面铺展,则沾湿和浸湿现象必然能够发生。 从润湿方程可以看出:固体自由能γSG越大,液体表面张力γLG越低,对润湿越有利。 2.接触角和润湿方程(杨氏方程) ] 接触角:固、液、气三相交界处自固-液界面经过液体内部到气液界面处的夹角。 接触角与固-液,固-气和液-气表面张力的关系可表示为: γSG-γSL=γLG COSθ杨氏方程 COSθ=(γSG-γSL)/γLG 加入表面活性剂,γLG↓γSL↓COSθ↑θ↓

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