表面活性剂期末复习-考试内容

第一章 表面活性剂绪论

1 基本概念： (1)表面张力

表面张力是指作用于液体表面单位长度上使表面收缩的力（N/m） (2)表面活性物质

能使水的表面张力明显降低的溶质称为表面活性物质。

(3)表面活性剂

表面活性剂是指在加入少量时就能显著降低溶液表面张力并改变体系界面状态的物质 。 (4)表面活性剂有效值

能够把水的表面张力降低到的最小值。显然， 能把水的表面张力降得愈低，该表面活性剂愈有效。

(5) C20

C20 ：降低溶液表面张力 20mN·m-1 时所需的表面活性剂浓度, 该值愈小表明表面活性剂在界面的吸附能力愈强。

(6)cmc

临界胶束浓度简称CMC

表面活性剂在溶液中开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。

(7)胶束

两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会互相吸引，从而使得分子自发形成有序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减小了憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多分子有序聚集体称为胶束。 随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。 (8)胶束聚集数

胶束聚集数：指缔和成胶束的表面活性剂分子或离子的数量，可度量胶束的大小。 疏水性↑，胶束聚集数↑

胶束聚集数=胶束量（胶束的分子量）/表面活性剂的分子量

(9)Krafft 点

Krafft 点：1%的表面活性剂溶液加热时由浑浊变澄清，溶解度急剧增加时的温度。 Krafft 点低，表面活性剂的低温水溶性越好； 离子型表面活性剂通常在Krafft 点以上使用

(10)浊点

浊点：1%的聚氧乙烯型非离子表面活性剂溶液加热时，溶液由澄清变浑浊时的温度。 非离子型表面活性剂通常在浊点以下使用 浊点越高，溶解度越好，使用范围越广

2 基本数值

(1)水在20℃时的表面张力为72.8mN/m (2)大部分表面活性剂的cmc在10-6~10-1mol/l

3 重要关系

(1)表面张力的影响因素及其一般规律 影响表面张力的因素——分子间力有关

温度对表面张力的影响：随温度升高，分子间力降低，液体的表面张力降低；

压力对表面张力的影响：随压力升高，气相密度升高，液体表面的内向合力降低，液体的表面张力降低；

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(2)cmc的影响因素及其一般规律 内因：

(1)碳氢链的长度：碳数↑，cmc↓ (2)碳氢链的分支：分支↑， cmc↑

(3)极性基团位置：极性基团居中，cmc↑ (4)碳氢链中引入双键、极性基团， cmc↑ (5)疏水链的性质：CH链→CF链， cmc↓

(6)亲水基团的种类： n-SAA <

温度：ionic-SAA在其Krafft point 以上使用 nonionic-SAA在其cloud point 以下使用

无机强电解质：加入使ionic-SAA的cmc↓,对nonionic-SAA影响不大 无机盐和有机添加剂：影响胶束的形状

(3)表面活性剂结构与性能关系的一般规律

γ极性的碳氢化合物＞γ非极性碳氢化合物； γ芳环或共轭双键化合物＞饱和碳氢化合物；

同系物中相对分子质量较大者表面张力较高

4 表面活性剂的分类方法及其主要类型

表面活性剂分类方法有多种，根据来源可分为天然表面活性剂与合成表面活性剂； 根据溶解性质可分为水溶性表面活性剂与油溶性表面活性剂；

根据极性基团的解离性质分为离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂两大类； 再根据离子型表面活性剂所带电荷，又分为阳离子、阴离子、两性离子表面活性剂。

按亲水基进行分类的常用表面活性剂如下： （一）阴离子表面活性剂

1.高级脂肪酸盐 通式：RCOO－M＋, 如硬脂酸钠、钙、镁等。

2.硫酸盐 通式：ROSO3－M＋，如十二烷基硫酸钠、十六醇硫酸钠等。 3.磺酸盐 烷基磺酸盐通式：RSO3－M＋，如二己基琥珀酸磺酸钠。 烷基苯基磺酸盐通式：RC6H5SO3－M＋，如十二烷基苯磺酸钠等。 4.胆盐 如甘胆酸钠、牛胆磺酸钠等。

（二） 阳离子表面活性剂

具有易吸附于一般固体表面及杀菌性两个特点

（1）伯胺盐 R-NH3＋

(2)季铵盐 季胺盐水溶液具有强杀菌性，常用作消毒、杀菌剂 (3) 吡啶盐

（三）两性表面活性剂

（1）氨基酸型 R-NH2CH2-CH2COO－ 洗涤性能良好，常作为特殊洗涤剂 (2)甜菜碱型 去污力强，对纤维有保护作用

(3)磷脂类 属天然表面活性剂，常用作食品添加剂

（四）非离子表面活性剂

（1）脂肪醇聚氧乙烯醚 R-O-(CH2CH2O)nH 俗称平平加系列，具良好湿润性能

(2)烷基酚聚氧乙烯醚 R-(C6H4)-O(C2H4O)nH 俗称 OP系列，化学性质稳定，抗氧化性能强

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(3)聚氧乙烯烷基酰胺 R-CONH(C2H4O)nH 常用作起泡剂、增粘剂

(4)多元醇型 主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其聚氧乙烯加成物Span类 及 Tween类表面活性剂即属此类 具有低毒的特点，广泛用于医药工业、食品工业以及生化实验

5 表面张力的常用测定方法：

滴重法、毛细管上升法、环法、吊片法

6 cmc的测定方法：

表面张力法、电导法、增溶法、染料法、光散射法

7 表面活性剂的最基本功能和重要作用

表面活性剂疏水作用的直接结果导致表面活性剂的最基本功能: (a) 表（界）面吸附形成单分子吸附膜——降低表面张力

润湿、乳化、分散、泡沫、絮凝、渗透、抗静电、杀菌等功能； (b) 内部自聚形成胶束作用——增溶。

第二章 阴离子型表面活性剂

1阴离子表面活性剂的主要类型，化学通式

阴离子表面活性剂溶于水时，能解离出发挥表面活性部分的带负电基团（阴离子或称负离子）。

阴离子表面活性剂按亲水基团分为脂肪羧酸酯类R-COONa，脂肪醇硫酸酯类R-OSO3Na，磺酸盐类R-SO3Na，磷酸酯类R-OPO3Na。

2阴离子表面活性剂的一般特性

(1)溶解度随温度的变化存在明显的转折点，即在较低的一段温度范围内随温度上升非常缓慢，当温度上升到某一定值时其溶解度随温度上升而迅速增大，这个温度叫做表面活性剂的克拉夫特点，(Krafft point)，一般离子型活性剂都有Krafft点；

(2)一般情况下与阳离子表面活性剂配伍性差、容易生成沉淀或变为浑浊，但在一些特定条件下与阳离子表面活性剂复配可极大地提高表面活性；

(3)抗硬水性能差，对硬水的敏感性．羧酸盐＞磷酸盐＞硫酸盐>磺酸盐；

(4)在疏水链和阴离子头基之间引入短的聚氧乙烯链可极大地改善其耐盐性能；

(5)在疏水链和阴离子头基之间引入短的聚氧丙烯链可改善其在有机溶剂中的溶解性（但同时也降低了其生物降解性能）；

(6)羧酸盐在酸中易析出游离羧酸，硫酸盐在酸中可发生自催化作用迅速分解。其它类型阴离子表面活性剂在一般条件下是稳定的；

(7)阴离子表面活性剂是家用洗涤剂、工业清洗剂、润湿剂等的重要组分。

3磺酸基引入方法及其含义；主要磺化试剂 直接引入法：通过磺化反应

烷烃磺化工艺：氧磺化法，氯磺化法，置换磺化法和加成磺化法；

芳烃的磺化：过量硫酸磺化法，共沸去水磺化法，三氧化硫磺化法，氯磺酸磺化法，芳伯胺的烘焙磺化法 间接引入法：使用有磺酸基的原料

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工业上常用的磺化剂：

硫酸、发烟硫酸（H2SO4·SO3 ≡H2S2O7 含有20%SO3 的硫酸）、三氧化硫、氯磺酸、氨基磺酸、亚硫酸盐 磺化剂不同，磺化质点不同主要有SO3、H2SO4、H2S2O7、、HSO3+ H3SO4+ 等

4烷基苯磺酸盐结构与性能的关系一般规律

（1）溶解度 碳数↑，链长↑溶解度↓ 烷基链↑，cmc ↓ 烷基链↑，Krafft 点↑

（2）表面张力 十四烷基苯磺酸钠的最低 其次是十二烷基苯磺酸钠 碳链↑表面张力↓ 但16n、18n的表面张力↑ 在cmc下，2-丁基辛基苯磺酸钠（12v）的表面张力最低 烷基有支链，表面张力低

（3）润湿力 正十烷基苯磺酸钠的润湿时间最短，润湿力最好，十二、十四烷基次之，十六、十八烷基的润湿力差 直链烷基苯磺酸钠的碳数↑润湿力↓

（4）起泡性 十四烷基苯磺酸钠的起泡性最好，其次是十二烷基的 十八烷基苯磺酸钠因溶解度低，起泡性差 （5）洗净力 随着直链烷基中碳原子数增多，表面活性剂的洗净力逐渐提高：十八烷基苯磺酸钠的洗净力最高 十二烷基苯磺酸钠的各种异构体中，正十二烷基苯磺酸钠的洗净力最高

5写出LAS、AOS、SAS、AES、AS的化学名称及其相应的结构通式 LAS——烷基苯磺酸钠 CnH2n+1- -SO3Na

AOS——α-烯烃磺酸盐 RCH=CH(CH2)nSO3Na SAS——烷基磺酸盐 RSO3Me

AES——脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐 R-O(CH2CH2O)nSO3M AS——脂肪醇硫酸酯盐 R-O-SO3M

6 画出发烟硫酸对烷基苯的泵式连续磺化工艺流程图；指出各位号的名称，主要设备的作用；工艺条件的主要控制参数

烷基苯用发烟硫酸磺化时，多采用泵式连续磺化工艺，主要设备：反应泵、冷却器、老化器和循环管。 烷基苯和发烟硫酸由各自的贮罐进入高位槽，分别经流量计按适当的比例与循环物料一起进入磺化反应泵。 泵内两相充分混合并发生反应，使磺化基本完成。

反应物料大部分经冷却器循环回流，另一部分经盘管式老化器进一步完成磺化反应，产物送去分酸和中和。

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发烟硫酸对烷基苯磺化的泵式连续磺化工艺

磺化温度34~45℃，酸烃比(1.1~1.2):1

提高烷基苯的磺化收率、改善产品质量的途径：

提高反应泵转速 加大循环回流量 提高物料流速 加强物料混合等

7 指出烷基苯磺酸的后处理中分酸的目的、原理及主要控制参数；使中和顺利进行的主要因素及条件 烷基苯磺酸的后处理：分酸和中和

分酸目的：分离产物中的烷基苯磺酸和硫酸（废酸）；分出废酸，提高烷基苯磺酸的含量和产量；除去杂质，提高产品质量；减少下一步中和时碱的用量。

分酸原理：硫酸比烷基苯磺酸易于溶解于水，向磺化产物中加入少量水，降低硫酸和烷基苯磺酸的互溶性，利用硫酸相密度比磺酸相密度大的性质进行分离。 分酸效果的影响因素：

磺化产物中硫酸的浓度：

硫酸含量为76~78%时，烷基苯磺酸和硫酸的互溶度最小； 分酸时的温度：40~60℃

此时硫酸相与磺酸相的密度差大：0.569~0.632

温度↑，密度差↑，但温度太高，会导致烷基苯再磺化，使烷基苯磺酸产品颜色加深。

中和工艺的影响因素主要有：工艺水的加入量，电解质加入量，中和温度和pH的控制，此外，两相能否充分混合也是一个重要条件。

碱的浓度：适当，过高产生“结瘤现象”

温度：40~50℃，温度↑粘度↓，但超过某一温度后，温度↑粘度↑ 无机盐：使烷基苯磺酸钠胶体结构紧密，改善溶液的流动性

良好的传质条件和足够的传热面积：保证中和反应放出的热量及时移出。

8 对照多釜串联三氧化硫磺化工艺，指出各位号名称，主要工艺参数；位号5、6、12的作用

第一釜反应温度45℃，物料停留时间15分钟；中和值控制在80-90mgNaOH/g。 第二釜反应温度55℃，物料停留时间8分钟；中和值控制在120-150mgNaOH/g。

5

5——进行补充磺化反应 6——进行分酸处理 12——进行尾气处理

9 膜式反应器适合于哪些类型阴离子表面活性剂的生产？

膜式反应器可用于AOS、LAS、 AES、AS的生产，磺化温度因原料不同而异

10 写出α-烯烃的三氧化硫磺化的主要产物名称及其化学结构通式；指出AOS生产的主要过程及其工艺控制参数

烯基磺酸盐 RCH=CH(CH2)nSO3Na 和 羟基磺酸盐 RCHOHCH2CH2SO3Na AOS生产主要有两个反应过程：磺化和水解

磺化得到40%烯烃磺酸盐、40%1，3-磺内酯、 20%1，4-磺内酯

磺化混合物经水解得到以烯基磺酸盐、羟基烷基磺酸盐和二磺酸盐为主的终产品。 生产条件:

三氧化硫与α-烯烃的物质的量比1.05:1 磺化温度：40℃~50℃ 水解温度160~170 ℃ 磺化时间：7~11s 碱性条件水解时间20min 反应设备：膜式反应器

11 对照TO反应器(双膜式P85)制取磺化或硫酸化产物的流程，指出各位号的名称

12 写出水-光氧磺化、氯磺化生产烷基磺酸的主要反应方程式，画出其工艺流程，分别指出其影响反应的主要因素

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正构烷烃的质量：芳烃含量＜0.005%

温度：30~40℃

气体空速及气体比例：3.5~5.5L/(h·cm2)，SO2与O2的比2.5:1 加水量：一般为磺酸量的2~2.5倍

13 合成原理题：写出Aerosol OT、K12、磷酸酯盐和肥皂合成的主要反应方程式

14 产品性能题：AOS的显著优点；AS与SAS相比的化学结构特点及其化学稳定性和溶解性 α-烯烃磺酸盐的性质、特点和用途：

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α-烯烃磺酸盐具有生物降解性好 能在硬水中去污 起泡性好 对皮肤刺激性小等优点 其生产工艺流程短，使用原料简单易得。

烷基磺酸盐（SAS）在碱性、中性和弱酸性溶液中均较稳定 具有良好的润湿、乳化、分散和去污能力 生物降解性好，对皮肤的刺激性较小

硫酸酯盐（AS）与烷基磺酸盐（SAS）比

多一-O-，溶解性↑，稳定性↓，在酸性条件下易水解 主要用于中性或微碱性条件的洗涤剂中

15 基本概念：老化、不皂化物、单体、总固体含量、中和值 老化：补充磺化反应

不皂化物：是指不与烧碱反应的物质，主要是不溶于水、无洗涤能力的油类，如石蜡烃、高级烷基苯及其衍生物、砜等。

单体：中和产物，工业上俗称单体，它是由烷基苯磺酸钠(称为活性物或有效物)、无机盐(如芒硝、氯化钠等)、不皂化物和大量水组成。

总固体含量：单体中除水以外的物质含量称为总固体含量。

中和值:p87

16 在LAS、AOS和SAS的生产过程中都涉及加水，从合成原理分别说明加水的作用。

第三章 非离子型表面活性剂

1.EO分布指数、分布常数的异同 EO分布指数：

EO加成数在n±2范围的组分占总组分中的含量 n：主组分的EO加成数

总组分：不包括原料醇、聚乙二醇PEG

EO分布指数=（n±2 的组分量）/醇醚总组分量 宽分布的产品， EO分布指数约50% 窄分布的产品，EO分布指数可达80% EO分布指数越高，分布越窄

分布常数C= Kp/ K1

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第一步的加成反应速度比较慢时，进一步链增长的以后各部反应速度常数Kp与第一步的起始反应加成速度常数K1比值大，

C值大，意味着原料和环氧乙烷的加成速度慢于好环氧乙烷的进一步加成，有部分原料留在反应物中，又会有过高的加成物出现

C小时，比值低，分布较窄，产物中浓度最高的组分对应于聚合物的平均组成

2.浊点、水数的含义及其与亲水性的关系，及影响因素；非离子表面活性剂CMC及表面张力的影响因素。 浊点（CP Cloud Point）：非离子表面活性剂刚呈现混浊时的温度。 浊点的意义：表示表面活性剂亲水性的高低 浊点↑亲水性↑ 指导表面活性剂的质量和使用

水数：1g表面活性剂溶液加在10ml丙醇/ 30ml 二氧六环内，在30℃±1℃时，缓缓滴加蒸馏水至出现混浊为止，所消耗的水的体积（ml），称为水数。 水数：表面活性剂亲水性的高低 水数↑亲水性↑

影响非离子活性剂浊点的因素：

（1）疏水基的种类 疏水基的亲油性↑亲水性↓浊点↓ 疏水基的疏水性↓浊点↑ （2）疏水基碳链长度 疏水基碳链↑疏水性↑亲水性↓浊点↓

（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，EO增加到一定程度，对浊点的影响变得缓慢

（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↑ 芳香族化合物或极性化合物，浊点↓ NaOH等碱性物资，浊点↓ （5）其他表面活性剂对非离子表面活性剂浊点的影响

同系非离子表面活性剂混合浊点的变化：介于各单体之间，与按质量百分含量加和计算值接近。 阴离子表面活性剂对浊点的影响：加入少量，浊点升高。

非离子表面活性剂的cmc

非离子表面活性剂的cmc一般比阴离子表面活性剂低1~2个数量级。 十六烷基硫酸钠 5.8×10-4mol/l 十六醇聚氧乙稀醚（EO的n=6 1.0×10-6mol/l 疏水基C↑亲水性↓ cmc ↓ EO加成数n ↑亲水性↑ cmc ↑

非离子表面活性剂具有较低cmc的主要原因

本身不发生电离，不带电荷，没有电斥力，易形成；

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

影响非离子表面活性剂的表面张力因素 （1）疏水基官能团的影响：

官能团种类 表面张力γ/（mN/m） 异辛基酚聚氧乙烯醚 29.7 月桂酸聚氧乙烯酯 32.0

油醇聚氧乙烯醚 37.2 聚氧乙烯聚氧丙烯醚 45.2

（2）亲水基及温度的影响：n ↑亲水性↑ 表面张力↑ 温度↑表面张力↓

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（3）润湿性 疏水基碳链增长，润湿性↓ EO加成数n ↑亲水性↑润湿性↓

（4）起泡性 聚醚型非离子表面活性剂的起泡性通常比离子型低 十三醇聚氧乙烯醚在n=9.5时，起泡性最好 （5）洗涤性 低温时，非离子表面活性剂的cmc比离子型的低，非离子表面活性剂的低温洗涤性能好 壬基酚聚氧乙烯醚n=6~12 羊毛洗涤 n=10 棉布洗涤 十二醇聚氧乙烯醚n=7~8 羊毛和棉布 （6）生物降解性和毒性

非离子表面活性剂不带电荷，不会与蛋白质结合，对皮肤刺激性小，毒性低 生物降解性：直链烷基好 烷基酚较差 EO加成数↑生物降解性↓

3.非离子表面活性剂的一般特性有哪些？

(1)由于非离子表面话性剂不能在水溶液中离解为离子，因此，稳定性高，不受酸、碱、盐所影响，耐硬水性强 (2)与其它表面活性剂及添加剂相容性较好，可与阴、阳、两性离子型表面活性剂混合使用 (3)由于在溶液中不电离，故在一般固体表面上不易发生强吸附

(4)聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的物理化学性质强烈依赖于温度，随温度升高，在水中变得不溶〔浊点现象）。但糖基非离表面活性剂的性质具有正常的温度依赖性，如溶解性随温度升高而增加。

(5)非离子表面活性剂具有高表面活性，其水溶液的表面张力低，临界胶束浓度低．胶团聚集数大，增溶作用强，具有良好的乳化力和去污力

(6)与离子型表面活性剂相比．非离子表面活性刘一般来讲泡沫性能较差，因此适合于配制低泡型洗涤剂和其它低泡型配方产品

(7)非离子表面活性剂在溶液中不带电荷、不会与蛋白质结合，因而毒性低，对皮肤刺激性也较小 (8)非离子表面活性剂产品，大部分呈液态或浆状，这是与离子型表面活性剂的不同之处，使用方便。

4.指出平平加、OP、 Spans 、 Tweens 、Pluronic 、Tetronic商品的化学名称 平平加系列——脂肪醇聚氧乙烯醚

OP系列——烷基酚聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂 司盘类[Spans]——脂肪酸失水山梨醇酯

吐温[Tweens] ——聚山梨酯(polysorbate) 即聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯 Pluronic——聚醚型非离子表面活性剂（引发剂乙二醇） Tetronic——聚醚型非离子表面活性剂（引发剂乙二胺）

5.合成聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的基本反应是氧乙基化反应，也叫环氧乙烷加成聚合反应，写出脂肪醇、烷基酚和脂肪酸的环氧乙烷加成反应机理

该反应是由含活泼氢的化合物与环氧乙烷（EO）进行加成反应而得

活泼氢的化合物RXH：

脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺、酰胺、硫醇等

环氧乙烷因自身结构的特点具有很大的活泼性，易开环，和含活泼氢的化合物发生加成反应 催化剂：碱催化（工业常用），酸催化（副产物多）催化剂不同，机理不同 采用LiOH、NaOH、KOH等碱催化剂的氧乙基化反应 第一步 EO开环加成：二级亲核取代 反应速度取决于[RX-]和[CH2CH2O] 在过渡态中C-O键断裂，C-X键形成

氧乙基化阴离子可迅速地与另一分子RXH进行质子

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交换得到RXCH2CH2OH(一元加成物)

氧乙基化阴离子RXCH2CH2O-也可与环氧乙烷进一步 反应 第二步 聚合

氧乙基化阴离子RXCH2CH2O-同EO进一步聚合形成不同聚合度的聚氧乙烯链亲水基

所有的反应历程受RXH和环氧乙烷的相对浓度、 RX-和RXCH2CH2O-的相对反应活性和RXH与RXCH2CH2OH的相对酸度的控制

酚、硫醇和羧酸的酸性比RXCH2CH2OH强

在碱性条件下，对环氧乙烷的加成速度顺序为：醇阴离子＞阴离子酚＞羧酸阴离子 醇、酰胺、水与RXCH2CH2OH的酸性相近 脂肪胺的酸性比RXCH2CH2OH的弱

路易斯酸及质子酸作催化剂的氧乙基化反应 开环机理不确定，一般认为SN1亲核取代

聚合过程中，生成2-甲基二氧戊烷，二氧六环，聚乙二醇等副产物

环氧乙烷在碱或酸催化下进行环氧乙烷的加成反应机理虽然不同，但加成反应都是分步进行的，每一步加成一个环氧乙烷分子。 环氧乙烷与含活泼氢的化合物（起始剂）的加成反应动力学过程分为两个阶段： 环氧乙烷与起始物→羟乙基化合物

环氧乙烷与羟乙基化合物→聚氧乙烯化合物 反应的最终产物为RX(CH2CH2O)nH

其中的n有一定的分布，所以聚氧乙烯非离子表面活性剂是含有一定分布的聚氧乙烯链长的同系物 其性质不仅与聚氧乙烯的平均数n有关，而且与聚氧乙烯链长的分布有关。

6.环氧乙烷加成反应的影响因素？ (1)原料的影响

环氧化物的结构：反应活性：环氧乙烷＞环氧丙烷＞环氧丁烷 R越长，反应速率越低 (2)含活泼氢的原料：给出氢原子的能力越强，反应活性越高，一般规律如下： 碳链长度↑，醇的活性↓，反应速率↓ 氧乙基化反应速率：伯醇＞仲醇＞叔醇

起始物：伯醇＞酚＞羧酸

酚上取代基：CH3O-＞ CH3-＞H ＞Br- ＞ -NO2 (3)催化剂的影响

酸性催化剂比碱性催化剂的反应速率快80~100倍

碱性越强，催化反应速率越快：

KOH ＞ CH3ONa ＞ C2H5ONa ＞NaOH ＞K2CO3 ＞ Na2CO3 催化剂浓度增加，反应速率加快

(4)温度的影响 温度升高，反应速率加快 温度范围不同，加快程度不同 (5)压力的影响 压力升高，环氧乙烷浓度加大，反应速率加快

7.环氧乙烷的制备方法：氯乙醇法和直接氧化法

8. 指出生产C18H37(OCH2CH2) 10OH采用传统釜式搅拌工艺的主要生产设备及其工艺过程（P170）

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C18H37(OCH2CH2) 10OH的生产采用传统釜式搅拌工艺 主要设备：不锈钢压力反应釜

加料：十八醇、50%的NaOH溶液（十八醇用量的0.5% ）加入反应釜 加热至100℃真空脱水1h

通氮气置换系统内空气后，加热到150℃

用氮气连续将EO压入反应釜，维持压力0.2MPa，温度130~180 ℃，反应数小时 乙酸中和，双氧水漂白后送入产品贮罐

9. 对照Press工艺流程示意图，指出主要设备名称、工艺过程及该工艺的特点

（1）预热器（2）气液接触反应器（3）中和冷却器（4）泵

起始物（RXH）由贮槽泵送到预热器1，在这里加入催化剂，在真空下搅拌加热脱出水分

反应开始前，系统内空气用氮气置换，然后将环氧乙烷（或环氧丙烷）送入专门设计的气液接触反应器2中，在高压下呈雾状，充满整个反应器的上部空间。

起始物（RXH）由泵4送入反应器的喷嘴管中，通过管子上的细孔向外喷出，此起始物小液滴立即与喷成雾状的环氧化物反应。

反应压力0.3-0.4MPa，温度100~120℃ 老化后送入中和冷却器3进行后处理

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Press工艺的特点： （1）反应速度大大高于传统工艺

在较少的催化剂用量和较低的压力、温度下可获得极高的反应速度（对主反应），副产物仍能保持较低的水准 由于具有极高的反应速度，因此装置有较高的生产能力，生产间歇时间少；就一定的生产能力而言，反应设备体积小，占地面积小，投资费用低。

（2）系统安全可靠

Press工艺是将起始物以细小的液滴分散到氮气氛下的环氧乙烷的气相中，大大增加了气液两相的接触面积，环氧乙烷与液滴反应快，在液相中残留少

设备实际容纳的危险性气体减少，安全系数高

反应器的气相部分没有任何传动部件，不存在生产静电的危险，可防止因静电产生的意外爆炸 （3）产品质量好，分子量分布窄

与传统法相比，更容易实现高分子量产品的生产

产品中聚乙二醇含量低，因为水是聚乙二醇产生的主要原因，而该系统经专门设计，水分脱除效果好；反应的诱导期缩短，催化剂用量减少也有助于减少聚乙二醇含量

反应速度快，周期短，产品色泽好，一般不需漂白处理，各批次之间重现性好 （4）生产消耗低

每吨产品公用工程的消耗定额均低于传统法

10.对照壬基酚聚氧乙烯醚Buss回路工艺流程图，叙述其工艺过程

（1）预处理段

将定量的壬基酚和催化剂加入到脱水搅拌釜中 在110℃下减压脱水 然后升温至160 ℃后进入回路喷射反应器中

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（2）反应段

启动物料循环泵，循环物料并升温，在反应器内物料温度和氮气压力达到设定值后，即可通入液态或气态环氧乙烷

气化后的环氧乙烷在高效气液混合喷射反应器中与液相物料充分混合反应 保持环氧乙烷分压，直至所需环氧乙烷加完为止 （3）后处理段

减压除氮，中和物料，然后送至产品贮罐

该系列产品可作为民用洗涤剂和工业清洗剂中的主要去污活性组分；在农药乳油中作乳化剂和润湿剂；皮革工业中用作脱脂剂；印染用匀染剂、净洗剂。

第四章 阳离子表面活性剂

1什么是阳离子表面活性剂？阳离子表面活性剂为什么具有反洗涤的作用？

阳离子表面活性剂在水溶液中呈现正电性，形成携带正电荷的表面活性剂离子。

阳离于表面活性剂在水溶液中或某些有机溶剂中可形成胶束，降低溶液的表面张力，具有乳化、润湿、去污等性能．

在弱酸性溶液中能洗去织物(像丝毛类)上带正电荷的污垢，但日常生活中却很少使用，这是因为一般纤维织物和固体表面均带负电荷，且不用酸性介质洗涤．当使用阳离子表面活性剂时，它吸附在基质和水的界面上。由于表面活性剂和基质间具有强烈的静电引力，亲油基朝向水相，使基质疏水，因此不适用于洗涤。

但当其吸附在纤维表面形成定向吸附膜后，中和了纤维表面带有的负电荷，减少了固摩擦产生的自由电子，因而具有较好的抗静电性能。此外，它还能显着降低纤维表面的静摩擦系数，具有良好的柔软平滑性能，故广泛用作纤维的柔软整理剂。

2阳离子表面活性剂的分类及特性。

分类：胺盐型、季铵盐型、杂环型、鎓盐型

特性：溶解性、Krafft温度点、表面活性、临界胶束浓度

3什么叫直接连接型阳离子表面活性剂和间接连接型阳离子表面活性剂。 直接连接型：亲水部分和疏水部分直接相连的

间接相连型：亲水部分和疏水部分通过酰胺基或酯基或醚键链接的

4何谓季铵化反应？季铵化反应的影响因素有哪些？

合成阳离子表面活性剂的主要反应是N-烷基化反应，其中叔胺与烷基化试剂作用，生成季铵盐的反应也叫做季铵化反应。 影响因素：

（1）卤离子的影响 卤代烷的反应活性顺序为：R-I>R-Br>R-Cl

（2）烷基链的影响 卤原子相同时，烷基链越长，卤代烷的反应活性越弱。 （3）溶剂的影响 叔胺的碱性越强，亲核性活性越大，季铵化反应越易进行。 此外，当叔胺上烷基取代基存在较大的空阻是，对季铵化反应不利。

5用脂肪伯胺、甲酸、甲醛、及烷基化试剂能合成得到阳离子表面活性剂 RNH2 + 2HCHO + 2HCOOH---RN(CH3)2 + 2CO2 + 2H2O

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6利用油酸、三氯化磷、N,N-二乙基乙二胺、及相应的酸合成出Sapamine 产品（P119）

7 利用所给原料会合成洁尔灭

8 掌握咪唑啉阳离子表面活性剂的合成方法（P125）

9 掌握其他胺盐型阳离子表面活性剂的种类和主要用途

用盐酸或其他酸中和的伯胺、仲胺及叔胺的盐都是阳离子表面活性剂。

性能与用途：胺盐是弱碱的盐。在酸性条件下具有表面活性，在碱性条件下．胺游离出来而失去表面活性。简单有机胺的盐酸盐或醋酸盐可在酸性介质中用作乳化剂、润湿剂，也常用作浮选剂以及作为颜料粉末表面的憎水剂。

第五章 两性表面活性剂

1什么是两性表面活性剂？如何分类？

定义：两性表面活性剂是指在分子结构中，同时具有阴离子、阳离子和非离子中两种或两种以上离子性质的表面活性剂。

分类：a.按阴离子亲水基类型分类：羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型

b.按整体化学结构分类：甜菜碱型、咪唑啉型、氨基酸型、氧化胺型

2主要性能

（1）两性表面活性剂的等电点 （2）临界胶束浓度和PH值的关系

（3）PH值对表面活性剂溶解度和发泡性的影响

（4）杀菌性和PH值的关系

（5）甜菜碱型两性表面活性剂的临界胶束浓度与碳链长度的关系 （6）两性表面活性剂的溶解度和krafft温度点 （7）表面活性剂的结构对钙皂分散力的影响 （8）去污力

3何谓两性表面活性剂的等电点？

在一个狭窄的pH范围内，两性表面活性剂以内盐的形式存在，此时将该表面活性剂的溶液放在静电场中时，溶液中的双离子将不向任何方向移动，即分子内的净电荷为零。此时溶液的pH值被称为该表面活性剂的等电点。

4采用氯乙酸、氢氧化钠、十二烷基二甲基胺合成甜菜碱型表面活性剂（P142）

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5采用二氯乙烷、亚硫酸钠、叔胺合成磺酸甜菜碱型两性表面活性剂（P146）

6掌握咪唑啉型两性表面活性剂的合成。如以脂肪酸RCOOH、N-羟乙基乙二胺NH2CH2CH2NHCH2CH2OH缩合制备N-羟乙基咪唑啉（P149）

7氨基酸型两性表面活性剂的合成（P151）

第六章 其他类型表面活性剂

1.特殊类型的表面活性剂主要都有哪些？

碳氟表面活性剂、含硅表面活性剂、高分子型、冠醚型、反应型和生物表面活性剂

2.碳氟表面活性剂突出性能是什么？并解释其形成原因？ 碳氟表面活性剂的性质 化学稳定性和热稳定性 溶解性 表面活性

临界胶束浓度

3.碳氟表面活性剂如何分类？主要作用？主要合成方法？ 分类：阴离子型、阳离子型、非离子型、两性型 应用：

（1）独特性质：很高的表面活性、稳定性好、配伍性好 （2）在高效灭火剂中的应用（氟蛋白泡沫灭火剂） （3）在电镀方面的应用

（4）在织物整理方面的应用 （5）作为高聚物添加剂的应用

主要合成方法：电解氟化法、调聚法、离子齐聚法

4.含硅表面活性剂的分类？含硅表面活性剂的主要特点？

分类：按亲水基的结构分为：阴离子型、阳离子型、两性型、非离子型 按疏水基的结构分为：硅烷基型、硅氧烷基型 主要特点：

（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，大多采用含氢硅烷与不饱和化合物加成制得 （4）可用于织物的防水、防污和防油整理，制造“三防”材料，而硅氧烷则不具有防油的能力 （5）具有良好的消泡作用，可用作消泡剂

5.高分子表面活性剂的主要品种有哪些？

主要品种：木质素磺酸钠、聚皂、由对烷基苯酚和甲醛制得的高分子表面活性剂系列、由丙烯晴及丙烯酰胺制

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得的高分子表面活性剂系列。

6.冠醚型表面活性剂的主要作用？

这类化合物除具有一般表面活性剂所共有的特点外，还有一些特殊的性质，例如可以选择性的络合金属阳离子或正离子，可改善某些抗生素的生物活性以及离子透过生物膜的传输行为，从而用来模拟天然酶和制备生物膜，也可以作为相转移催化剂以改进有机化学反应的转化率和反应能力。这类表面活性剂疏水链具有极强的疏水性，因而在化学或生物体系中具有碳氢表面活性剂无法比拟的高化学活性或生物活性。

7.什么是反应型表面活性剂？

反应型表面活性剂是指能同纤维织物反应，使之具有柔软性、防水性、防缩性、防皱性、防虫性、防霉性、防静电性的反应型表面活性剂。

8.生物表面活性剂的含义。

生物表面活性剂是指在一定条件下培养微生物时，在其代谢过程中分泌出的具有一定表面活性的代谢产物，如糖脂、多糖脂、脂肽和中性类脂衍生物。

表面活性剂的应用性能

1什么是润湿？润湿的过程分几种？

2.接触角的含义。

3.主要润湿剂有哪些?

4.以纤维为例，简述洗涤过程。

5.洗涤剂在洗涤过程中的两个主要作用是什么？影响洗涤的因素有哪些？

6.泡沫的定义？影响泡沫稳定性的因素有哪些？掌握表面活性剂的起泡和消泡作用原理

7.乳状液的定义?乳状液的类型有几种？何谓乳化作用？

8.影响乳状液稳定性的因素有哪些?乳化剂的选择方法有哪些?试举例说明如何鉴别W/O型和O/W型 。

9.什么是增溶作用？增溶的方式有几种？

10.增溶作用的主要影响因素有哪些？

11.为乳化20%的石蜡（HLB=10）与80%的芳烃矿物油（HLB=12）的混合物，需用Span20（HLB=8.6）与Tween20（HLB=16.7）的百分比各为多少

12 计算C18H37O(CH2CH2OH)12H的HLB值 ？

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1. 亲油基相同时，(a)阴离子表面活性剂，(b)阳离子表面活性剂，(c)非离子

表面活性剂，增溶作用的顺序是： 。

2. (a)阴离子表面活性剂，(b)阳离子表面活性剂，(c)非离子表面活性剂毒性

从大到小的顺序是 。

3. 亲水基在分子中间者，比在末端的润湿性能 ；亲水基在末端的

则比在中间的去污力 。

4. 对于疏水基碳氢链，直链者较有分支的 生物降解；对于非离子表面活性剂中的聚氧乙烯链，则链越长者， 生物降解。 5. 胶

束

的

形

状

主

要

有 、 、 、 。 6. 65%（质量分数）的Span20（HLB值8.6）和35%（质量分数）的Tween20

（HLB值16.7）混合得到的表面活性剂的HLB值为 。 7. Krafft点越高，阳离子表面活性剂的溶解度 。

8. 通常易溶于水的乳化剂有助于形成 型乳状液，易溶于油的乳化

剂有助于形成 型乳状液。

9. 两性表面活性剂具有等电点，在pH值低于等电点的溶液中带 ，

在pH值高于等电点的溶液中带 。

10. 按照亲水基结构的不同，阴离子表面活性剂主要分为 、 、 11. Span是 （油溶or水溶）的乳化剂，Tween是 （油溶or水溶）的乳化剂。 名词解释

1. 表面活性剂 2. 表面过剩自由能 3. Krafft点 4. 亲水亲油平衡值 5. 增溶作用 简答题

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1. 什么是表面活性?表面活性物质就是表面活性剂，这种说法对吗？ 2. 简述表面活性剂的分子结构特点，并解释其在水溶液中行为特征。 3. 什么是临界胶束浓度？其影响因素有哪些？ 4. 什么是乳状液？乳状液有几种类型？如何鉴别？

5. 什么是润湿？润湿过程有哪几种类型？请写出各种润湿过程的条件。 6. 表面活性剂在洗涤中主要起什么作用？影响表面活性剂洗涤作用的因素有

哪些？

7. 什么是聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的浊点? 简述影响聚氧乙烯醚型非

离子表面活性剂的浊点的因素。

8. 什么是非离子表面活性剂？非离子表面活性剂有何特点？

9. 何为相转变温度？它的应用是怎样的？若某一化妆品具有相转变温度，那么它的使用温度（或者说贮存温度）和相转变温度之间的关系是怎样的？

10 .PIT的定义是什么？简述影响PIT的各种因素以及利用PIT配制乳液的方法？ 答：

（一）温度变化对表面活性剂的亲水亲油平衡会有影响，特别是非离子型表面活性剂，随着温度升高，其亲水基的水化程度减少，亲水性降低，亲油性升高，最终会从o/w型转变为w/o型乳液，而这个引起乳液类型转变的温度即相转变温度（Phase Inversion Temperature，缩写为PIT）。PIT可以看作非离子型表面活性剂在乳化系统中的亲水亲油平衡温度（HLB温度）。不仅与表面活性剂，而且与油－水系统的组成和性质密切相关。 （二）影响乳液PIT的各种因素

（1）表面活性剂的亲水性，由于PIT与HLB之间几乎成线性关系，所以，HLB值高的非离子型表面活性剂相应的PIT也高。

（2）油相的性质，一般乳液PIT随油相的极性减小而升高，而混合油相乳液可表达为：

PITmix???iPITi

式中为同一乳化系统中i组分油单独存在时的PIT，则为i组分油的体积分数。 （3）添加剂，添加剂分为两类，

A、一类是油相的添加剂，PIT随加入非极性有机物（例如石蜡、饱和烃等），油相极性降低而升高，随加入芳烃或极性有机物（例如脂肪酸、醇等），油相极性升高而降低。 B、另一类是水相的添加剂，在水相中加入电解质往往使PIT降低，例如5％NaCl水溶液与纯水相比，乳液的PIT降低约10℃左右。有关电解质对PIT的影响可参考浊点。 （三）利用PIT法配制乳液的方法：

A、o/w型乳液时，一般在低于PIT2－4℃时的温度不乳化，再冷却到保存温度； B、w/o型乳液时，则在高于PIT2－4℃的温度下乳化，然后再升温到保存温度。

C、高粘度油相的o/w型乳液，则可以先在稍高于PIT温度下乳化形成w/o型乳液，随后直接加入冷水使其相转变为o/w型乳液并冷却到保存温度。

11. 何谓非离子型表面活性剂的浊点？解释其产生的原因及影响因素。 答：

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非离子型表面活性剂的浊点：聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂在水中溶解度随升高温度而降低，而且升达某温度时会发生混浊分相，通常称此温度为浊点，浊点也是一个可逆的相转变点。

产生的原因：水中的乙氧基链往往呈现醚基朝外的曲折型构象，朝外的醚基与水形成弱化学键—氢键，而且每个醚基能吸引20~30个水化水。升高温度，分子链的热运动加剧，会脱去氢键，乙氧基链的亲水性降低，最终由水中析出而相分离。 影响浊点的因素：

①疏水基 ：对于具有相同链长的聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂，其疏水基碳链越长，浊点越低。支化度增大，特别是支链长度接近时，可能会影响亲水基的水化能力，从而降低亲水性，Tp下降。

②亲水基 ：随乙氧基链长的增长，相同疏水基的聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂的浊点则升高。而其聚氧乙烯醚链长不变，若将端羟基用甲氧基取代则Tp也会下降。

③电解质 ：不太敏感，通常电解质的加入，亲水性也会相应降低，Tp 则随之降低。但是，如果加入 HCl 则相反，Tp 会升高，而 LiCl 则几乎无作用。

④极性有机物 ：加入极性有机物，例如脂肪醇，则聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂的 Tp 明显降低，而且，脂肪醇的碳链愈长，Tp 降幅愈大。

⑤水结构调节剂：加入促进剂，亲水性降低，Tp 降低。反之加入破坏剂，则亲水性提高，Tp 上升。

12. 乳液有几种类型？如何鉴别乳液的类型？ 答：

根据分散相与分散介质的性质，乳液一般可分为两种类型，水包油（o/w）型，即油相或者有机相分散在水相或水溶液，和油包水（w/o）型，即水相或水溶液分散在油相的乳液。此外，还有一类多重乳液，包括水包油包水（w/o/w）型和油包水包油型（o/w/o）型。 鉴别方法：

①稀释法：用水稀释乳液，易被水稀释的是o/w型，反之为w/o型。

②电导率法：一般o/w型乳液的电导率与水接近，如果远小于水可认为是w/o型。 ③染色法：通常油性染料易使w/o型乳液着色，而对o/w型不明显，水性染料则相反。 ④折射率法：知道两相的折射率即可鉴别乳液类型。

⑤滤纸法：一般滤纸都是亲水的，少量乳液滴于滤纸表面，若能展开的为o/w型，反之为w/o型。

13. 表面活性剂按亲水基分类有哪几种？它们分别有什么特征？

答：表面活性剂按亲水基分类：离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂 （1）离子型表面活性剂：

a.阴离子型表面活性剂，特征：表面活性片段是阴离子 b.阳离子型表面活性剂，特征：表面活性片段是阳离子 c.两性离子型表面活性剂，特征：表面活性片段是两性离子 （2）非离子型表面活性剂：特征：表面活性片段是非离子

《表面活性剂化学》知识点

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第一章 表面活性剂概述

1. 1. 名词解释：表面活性剂。

2. 2. 表面活性剂的分类？（按亲水基、疏水基、特殊性）及其代表性种类。 第二章 表面活性剂的作用原理 1. 1. 表面张力的测试方法？ 2. 2. 特劳贝规则及其适合基础 3. 3. 胶束的形成过程机理 4. 4. 临界胶束浓度

5. 5. 临界胶束浓度的测试方法有哪些，各种方法的原理和依据是什么 6. 6. 什么是表面活性剂的Krafft点和Cloud点，及其应用。 7. 7. 表面活性剂胶束的形态。

8. 8. 不同用途表面活性剂的 HLB 值要求如何？混合表面活性剂的 HLB

如何计算？

9. 9. 简述表面活性剂对生态环境的影响。

10. 10. 亲水基类型、数量、位置与表面活性剂性质的关系。 第三章 表面活性剂的功能与应用 1. 1. 增溶与乳化作用的区别是什么？

2. 2. 有机物在表面活性剂中的增溶与在有机溶剂中的溶解有什么区别？ 3. 3. 增溶的作用方式有哪些？

4. 4. 具有相同亲油基结构，不同类别表面活性剂的增溶能力大小比较，及其

原理？

5. 5. 温度对不同类别表面活性剂增溶作用的影响及其作用机理？ 6. 6. 名词解释：乳化、乳状液 7. 7. 乳状液有哪些类型？ 8. 8.影响乳状液类型的因素有哪些？

9. 9.乳状液的破乳现象，其破乳方法有哪些？ 10. 10.润湿的过程可以分为哪几类？

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11. 11.润湿、不润湿、完全润湿、完全不润湿对润湿角的要求？ 12. 12.简述矿物的泡沫浮选过程。

13. 13.表面活性剂的消泡作用方式有哪些？常见的消泡剂有哪些？ 14. 14.消泡剂应具备哪些物理性质？

15. 15.洗涤剂在水中的作用方式体现在哪两个方面？ 16. 16.可用于合成洗涤剂的表面活性剂有哪几类？ 17. 17.名词解释：分散剂和絮凝剂

18. 18.简述固体粒子在液体介质分散中的三个阶段。

第四章 阴离子表面活性剂

1. 1.常见的阴离子型表面活性剂种类及其典型品种。 2. 2.简述支链型和直链型烷基苯磺酸盐的生物降解性。 3. 3.简述Krafft点和表面活性剂溶解度的关系。

4. 4.烷基苯磺酸后处理过程中分酸和中和的目的和原理是什么？ 5. 5.α -烯烃磺酸盐的主要成分是什么？

6. 6.α -烯烃磺化生成的磺内酯为何要用氢氧化钠水解？ 7. 7.氧磺化法生产烷基磺酸盐过程中加水的目的和机理是什么？ 8. 8.简述碳链长度对表面活性剂CMC的影响。

9. 9.琥珀酸酯磺酸盐类表面活性剂的典型品种（Aerosol OT、AESM）及其应用。 10. 10.简述天然动植物油脂与碱性水溶液皂化反应过程。 11. 11.净洗剂209的分子结构。 第五章 阳离子表面活性剂 1. 1.名词解释：阳离子表面活性剂

2. 2.为什么胺盐型阳离子表面活性剂需在酸性介质中才具有良好的表面活性？ 3. 3.季铵盐型阳离子表面活性剂的结构特征及其应用？

4. 4.简述十六烷基三甲基溴化铵（表面活性剂 1631-Br）的分子结构特征、制

备方法及其应用。

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5. 5.简述十六烷基三甲基氯化铵（CTAC 纤维柔软剂）的分子结构特征及其应

用。

6. 6.Alcovel 阿柯维尔系列表面活性剂的应用

7. 7.简述腈纶匀染剂、抗静电剂、柔软剂的作用机理。 第六章 两性表面活性剂

1. 1.简述两性表面活性剂的等电点及其应用。 2. 2.十二烷基甜菜碱BS-12的分子结构。

3. 3.两性表面活性剂具有哪些特性？其区别于其他类型表面活性剂最大的特点

是什么？其为什么能够用作洗涤剂和香波的组分？ 第七章 非离子表面活性剂

1. 1.平平加O、OP-10、尼诺尔（Ninol）的分子结构特征及其应用。 2. 2.简述非离子表面活性剂的浊点形成过程，及其与离子型表面活性剂Krafft

点之间的区别。

3. 3.疏水基碳链长度、亲水基对非离子表面活性剂CMC的影响？ 4. 4.水硬度对非离子表面活性剂洗涤性能的影响？

5. 5.Pluronic类非离子表面活性剂的分子结构特征及其应用。 6. 6.非离子表面活性剂的结构特征。 第八章 特殊类型表面活性剂

1. 1.结合分子结构分析碳氟表面活性剂具有高热稳定性和化学稳定性的原因。 2. 2.按照疏水基的结构，含硅表面活性剂可以分为哪两类，及其分子结构特征？ 3. 3.简述含氟硅氧烷表面活性剂在织物整理中的应用。 4. 4.简述高分子表面活性剂对粒子的分散和絮凝作用。

5. 5.冠醚型表面活性剂、反应型表面活性剂、生物表面活性剂的分子结构特征

及其应用。

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问答题

1. 表面活性剂分子的结构特点及亲水亲油基的组成？

答：表面活性剂由两部分构成：a.疏水基团，由疏水亲油的非极性碳氢链、硅烷基、硅氧烷基、或碳氟链构成; b.亲水基团，由亲水疏油的极性基团构成。

2. 表面活性剂按离子类型分类，常见类型有哪些？

答：表面活性剂按离子分类有非离子型表面活性剂（如脂肪醇聚氧乙烯醚）和离子型表面活性剂，其中离子型表面活性剂又分为阴离子表面活性剂（如十二烷基苯磺酸钠），阳离子表面活性剂（如苄基三甲基氯化铵）及两性表面活性剂（如十二烷基甜菜碱）。

3. 表面活性剂在气-液界面上的吸附结构？

答：表面活性剂分子在浓度较低时零散地分布在液体表面，随着浓度的不断增加，分子疏松的定向排列在表面，当浓度接近cmc时，表面活性剂分子紧密地定向排列在液体表面形成一层致密的单分子界面膜，并在内部开始形成胶束。

4. 影响表面活性剂吸附界面的物理化学因素？

答：（1）表面活性剂亲水基：亲水基小者，分子横截面积小，饱和吸附量大。 （2）疏水基：疏水基小者，分子横截面积小，饱和吸附量大。

（3）同系物：一般规律是随碳链增长，饱和吸附量有所增加，但疏水链过长往往得到相反的效果。

（4）温度：饱和吸附量随温度升高而减少。但对非离子表面活性剂，在低浓度时吸附剂量往往随温度上升而增加。

（5）无机电解质：对离子表面活性剂，加入无机电解质对吸附有明显的增强作用。

5. 表面活性剂在溶液表面吸附的功能？

答：表面活性剂在溶液表面吸附主要有两方面的功能：一是降低液体的表面张力使增加气液界面的过程容易进行;二是形成表面活性剂分子或离子紧密定向排列的表面吸附层。

6. 影响表面活性剂在稀溶液吸附的因素？

答：A.吸附质影响（吸附质分子结构与性质将影响它们分子间及其与溶剂、吸附剂间的相互作用，从而影响吸附性质）

（1）吸附质为同系物 若为极性分子， 随有机物碳原子数增加吸附量增加;非极性的物质在水中易吸附非极性的或极性小的。

（2）异构体的影响 直链易被吸附，异构体易于溶解。

（3）取代基的影响 如果取代基为极性基，碳在水中的吸附力减少;如果是非极性基，则吸附增加。

B.溶剂的影响 （1）溶剂与吸附质相互作用强，随着作用力的增加，吸附量减少。 （2）溶剂与吸附剂相互作用越强，吸附量越低。

（3）吸附质与吸附剂相互作用增加，吸附量也增加。

C.吸附剂的影响 （1）非极性吸附剂易吸附非极性吸附质，极性吸附剂易吸附极性吸附质。 （2）吸附剂的表面结构 如果为多孔结构则易于吸附

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（3）是否有丰富的吸附基团 （4）吸附后是否易于再生

D.温度影响 温度升高不易于吸附 E.添加物的影响

7. 影响表面活性剂固-液界面上的吸附的主要原因？

答：（1）静电作用 在水中固体表面可因多种原因而是带有某种电荷。

（2）色散力的作用表面活性剂的分子量越大，色散力作用越强，吸附量越大。 （3）氢键和π电子的极化作用的 固体表面的某些基团表面活性剂中的一些原子形成氢键而使其吸附。

（4）疏水基的相互作用 在低浓度时已被吸附的分子的疏水基与在液相中的表面活性剂分子的疏水基相互作用，在固液界面上形成多种结构形式的吸附胶团，使吸附量急剧增加。 （5）表面活性剂的双亲性

8. 影响表面活性剂固-液界面上吸附的因素？

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。

9. 表面活性剂固-液界面的吸附机制？

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van der Waals 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

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（3）微小的胶体粒子对悬浮体中大粒子有稳定作用

35. 在以水为分散介质的分散体系中表面活性剂的作用？

答：在水介质中，表面活性剂通过范德华力以疏水基吸附于粒子表面，以亲水基伸向水介质，以静电斥力和空间熵效应使分散体系稳定。

36. 在非水介质体系中表面活性剂的作用？

答：①空间稳定作用 吸附在粒子上的表面活性剂以其疏水基伸向液相阻碍粒子的接近。 ②熵效应 吸附有长链表面活性剂分子的粒子靠近时使长链的活动自由度减小，体系熵减小。同时吸附分子伸向液相的是亲液基团，从而使有效Hamaker常数减小，粒子间吸附势能也就降低了。

37. 聚集作用的机理？

答：（1）电性作用 在分散体系中加入无机电解质，其反离子将向粒子周围的扩散双电层中扩散，压缩双电层，从而降低粒子间的静电排斥作用，破坏分散体系的稳定性，从而发生聚集作用。

（2）桥梁作用 在高分子化合物浓度很低时，吸附于分散粒子上的聚合物长链可以同时吸附于其它表面上，这样就可将多个粒子通过聚合物分子连接起来，从而来发生聚集作用。

38. 絮凝剂的分子特点？

答：①能够溶解在固体微粒的分散介质中。

②在高分子的链节上应具有能与固液粒子间产生桥连的吸附基团。 ③絮凝剂大分子应具有线形结构，并有适合于分子伸展的条件。

④分子链应有一定长度，使其能将一部分吸附剂于颗粒上，而另一部分则伸进溶液中，以便吸附另外颗粒，产生桥连作用。

⑤固液悬浮体中固体微粒表面必须具有可供高分子絮凝剂架桥的部位.

39. 分散剂的特点？

答：分散剂具有下述特点：

①良好的润湿性质。能使粉体表面和内孔都能润湿并使其分散。

②便于分散过程的进行。要有助于粒子的破碎，在湿磨时要能使稀悬浮体黏度降低。

③能稳定形成的分散体系。润湿作用和稳定作用都要求分散剂能在固体粒子表面上吸附。

40. 按亲水基结构的不同，阴离子表面活性剂的类型有哪些？

答：阴离子表面活性剂按亲水基团分为羧酸盐型（R-COONa），磺酸盐型（R-SO3Na），硫酸酯盐型（R-OSO3Na），磷酸酯盐型（R-OPO3Na）。

41. 阴离子表面活性剂的特点、结构、应用？

答：（1）溶解度随温度的变化存在明显的转折点。

（2）一般情况下与阳离子表面活性剂配伍性差，容易生成沉淀或浑浊。

（3）抗硬水性能差

应用：

（1）常用来知趣液体皂，也可用做硬表面洗涤剂的组分。 （2）可用作乳化剂和润湿剂。

31

（3）可用做于干燥润滑剂、防水剂、纤维偶色剂，也可用于涂料、油墨和聚氧乙烯的颜料悬浮分散剂，还可作润滑脂的稠化剂。

（4）有良好的去污能力，可用作去污剂。

42. 阳离子表面活性剂的类型及性质？

答：分类：胺盐型、季铵盐型、杂环型、鎓盐型

性质：（1）溶解性 一般具有较好的水溶性，但随烷基碳链长度的增加，水溶性呈下降趋势（2）Krafft温度点 Krafft点越高，溶解性越差

（3）表面活性 随着烷基碳链长度的增加，表面张力下降，且在一定范围内，表面张力随表面活性剂的浓度升高而降低，降到一定数值后又随浓度的升高而增加 （4）临界胶束浓度 随着 烷基碳链的增长，cmc降低

43. 阳离子表面活性剂的特点及应用？

答：特点：在水溶液中呈现正电性，能形成携带正电荷的表面活性离子

阳离子表面活性剂应用：用作消毒杀菌剂、腈纶匀染剂、抗静电剂、矿物浮选剂、相转移催化剂和织物柔软剂。

44. 两性表面活性剂的特点及分类？

答：特点：（1）具有等电点

（2）几乎可以同所有其他类型的表面活性剂进行复配，一般都会产生加和增效作用 （3）具有较低的毒性，对皮肤眼睛刺激小

（4）具有极好的耐硬水性和耐高浓度电解质性 （5）对织物有优异的柔软平滑性和抗静电性 （6）具有良好的乳化性和分散性

（7）可以吸附在带点物质的表面，而不产生憎水薄层，有很好的润湿和发泡性 （8）具有一定的杀菌性和抑霉性

（9）有良好的生物降解性

分类：a.按阴离子亲水基类型分类：羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型 b.按整体化学结构分类：甜菜碱型、咪唑啉型、氨基酸型、氧化胺型

45. 两性表面活性剂的性质及应用？

答：性质：（1）具有等电点，所以两性表面活性剂在溶液中既能给出质子，又能接受质子 （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

32

（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Mg、Ca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

2+

2+

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。

（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？

33

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

34

（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

第二章 表面活性剂

一、练习题

1 、名词解释：表面活性剂、 HLB 值、昙点、临界胶团浓度。

2 、表面活性剂分子结构有何特点？分哪几类？ 肥皂、月桂醇硫酸钠、阿洛索 OT 、新洁尔灭、卵磷脂、 Tween80 、 PluronicF-68 分别属于哪一类？应用有何特点？

3 、不同用途表面活性剂的 HLB 值要求如何？混合表面活性剂的 HLB 如何计算？ 4 、不同类别表面活性剂的毒性如何？与其应用有何关系？ 5 、表面活性剂在药剂中有哪些应用？举例说明。 二、自测题 （一）单项选择题

1 、具有起浊现象的表面活性剂是（ ）

A 、卵磷脂 B 、肥皂 C 、吐温 -80 D 、司盘 -80 2 、属于阴离子型的表面活性剂是（ ） A 、吐温 -80 B 、月桂醇硫酸钠 C 、乳化剂 OP D 、普流罗尼 F-68

3 、将吐温 -80 （ HLB=15 ）和司盘 -80 （ HLB=4.3 ）以二比一的比例混合，混合后的 HLB 值最接近的是（ ）

A 、 9.6 B 、 17.2 C 、 12.6 D 、 11.4 4 、表面活性剂结构特点是（ ）

A 、是高分子物质 B 、结构中含有羟基和羧基 C 、具有亲水基和亲油基 D 、结构中含有氨基和羟基 5 、具有临界胶团浓度是（ ）

35

A 、溶液的特性 B 、胶体溶液的特性

C 、表面活性剂的一个特性 D 、高分子溶液的特性 6 、以下表面活性剂毒性最强的是（ ）

A 、吐温 80 B 、肥皂 C 、司盘 20 D 、氯苄烷铵 （二）配伍选择题 [1-5]

A 、 15-18 B 、 13 -15 C 、 8-16 D 、 7-11 E 、 3-8

? W/O 型乳化剂的 HLB 值（ ） ? 湿润剂的 HLB 值（ ） ? 增溶剂的 HLB 值（ ） ? O/W 型乳化剂 HLB 值（ ） ? 去污剂的 HLB 值（ ） [6-10]

A 、泊洛沙姆 B 、卵磷脂 C 、新洁而灭 D 、羟苯乙酯E 、月桂醇硫酸钠

6 、阴离子表面活性剂（ ） 7 、阳离子表面活性剂（ ） 8 、两性离子表面活性剂（ ） 9 、非离子表面活性剂（ ） 10 、防腐剂（ ） （三）比较选择题 [1-5]

A 、司盘 B 、吐温 C 、二者均是 D 、二者均不是

36

1 、制备疏水性药物片剂的是（ ） 2 、属于非离子型表面活性剂的是（ ） 3 、制备 O/W 型乳剂的是（ ） 4 、制备 W/O 型乳剂的是（ ） 5 、可作静脉乳剂生产的是（ ） （四）多项选择题

1 、属于非离子型的表面活性剂有（ ） A 、司盘 -80 B 、月桂醇硫酸钠 C 、乳化剂 OP D 、普流罗尼 F-68

2 、 可用于注射乳剂生产的表面活性剂有（ ）

A 、新洁尔灭 B 、司盘 -80 C 、豆磷脂 D 、普流罗尼 F-68 3 、表面活性剂在药剂上可作为（ ）

A 、湿润剂 B 、乳化剂 C 、防腐剂 D 、洗涤剂 4 、有关表面活性剂叙述正确的是（ ） A 、阴阳离子表面活性剂不能配合使用

B 、制剂中应用适量表面活性剂可利于药物吸收 C 、表面活性剂可作消泡剂也可作起泡剂 D 、起浊现象是非离子型表面活性剂的一种特性 5 、对表面活性剂的叙述错误的是（ ） A 、非离子型的毒性大于离子型 B 、 HLB 值越小，亲水性越强 C 、作乳化剂使用时，浓度应大于 CMC D 、作 O/W 型乳化剂使用， HLB 值应大于 8 E 、表面活性剂在水中达到 CMC 后，形成真溶液

37

第二章 表面活性剂 ( 一 ) 单项选择题 1.C 2.B 3.D 4.C 5.C 6.D ( 二 ) 配伍选择题 1-5 EDACB 6-10 ECBAD ( 三 ) 比较选择题 1-5 BCBAD ( 四 ) 多项选择题

1.ACD 2.CD 3.ABCD 4.ABC 5.ABCE

一、填空题

1. 表面活性剂的主要性能有:_______,_________,________,_________.(写出四个即可) 2. 影响乳液类型的主要因素有__________,_____________.

3. 阳离子表面活性剂有两个主要性能_________,_____________ 4. 对于相对分子量相近的表面活性剂

A-OT: CH3(CH2)3CHCH2OCOCH2CHCOOCH2CH(CH2)3CH3和单酯:

C2H5 SO3Na C2H5

CH3(CH2)14CH2OCOCH2CH(SO3N)COOH, 其润湿能力是前者__于后者,而去污力是前者_____于后者.(填强或弱)

5. 比较以下两种烷基硫酸钠表面活性剂润湿性能的优劣,C16H33SO3Na __C12H25SO3Na. (填 ＞,＜ ＝).

6. 目前应用的非离子表面活性剂依其亲水基的不同,一般可分为________,________.

7. 对于十五烷基硫酸钠来说, 硫酸基处在碳链中部的化合物”15-8”,和”15-6”,”15-4”,”15-2”等化合物相比,其起泡性能是前者___于后者.(填强或弱) 强

8.阴离子表面活性剂在水溶液中离解成有机阴离子和无机阳离子,主要包括________, _________,__________,_____________

9. Dvavies将HLB值以表面活性剂分子中各个结构因子的总和来表示.其计算HLB值的计算公式为:________, 此公式适合于各种类型的表面活性剂.

10. 比较以下两种烷基硫酸钠表面活性剂洗涤性能的优劣,C16H33SO3Na __C14H29SO3Na. (填 ＞,＜ ＝).

11、表面活性剂分子具有一个共同的结构特点，就其分子结构都具有不对称性，一般是由_______,__________两部分组成。

12、皮革上常用的表面活性剂的亲油基主要包括以下四类：_______,_______,_______,_______。

13、两性表面活性剂按结构分为_______,_______,_______,_______,。 14、脂肪醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂是脂肪醇与_______加成产物。

38

15、烷基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂是酚与_______加成产物。

16、脂肪酸聚氧乙烯酯非离子表面活性剂是_______与环氧乙烷的加成产物。 17、聚氧乙烯烷基胺非离子表面活性剂是_______与环氧乙烷的加成产物。

18、多元醇型非离子表面活性剂除具有一般非离子表面活性剂的良好的表面活性剂外还有_______优点。

19表面活性剂亲水基的位置在分子中间_______较好；亲水基在末端，_______,_______,_______,能力好。

20、扩散剂N是由萘经_______磺化后与_______缩合，再与_______中和的产物。 21、润湿方程公式为_______。

22、润湿作用一般总涉及到三相，其中至少有两相是_______。（流体）

23、当溶液中的表面活性剂的浓度达到或超过_______，原来不溶于水或微溶于水的物质的溶解度显著增加的现象，称为加溶作用。

24、表面活性剂的加溶作用与其_______密切相关。 25、表面活性剂能使不溶性固体以极小的微粒分散悬浮与水中，这种作用称为表面活性剂的_______。

26、_______表面活性剂是应用最早，使用最广泛的一类表面活性剂。

27、_______是最古老的表面活性剂。

29、阳离子型表面活性剂绝大部分是含_______的化合物。

30、_______表面活性剂分子结构中即具有阳离子亲水基又具有阴离子亲水基。

31、阴离子部分是羧酸盐、阳离子部分是胺盐的表面活性剂为_______型两性表面活性剂。 32、阴离子部分是羧酸盐，阳离子部分是季铵盐的表面活性剂为_______型表面活性剂。 二、判断题

1. 在水溶液中加入表面活性剂时, 表面活性剂分子先在水中形成胶束,然后, 在水面形成定向排列的分子膜.

2. 表面活性剂的加溶作用与其CMC无关

3. 在O/W型的乳液中, 降低油-水的表面张力, 能增强乳液的稳定性. 4. 1631是一种阳离子表面活性剂.

5. “浊点”是聚氧乙烯型非离子表面活性剂的一个重要特性.环氧乙烷加成数愈多,水溶性愈大,浊点就愈低.

6. 当疏水链相同时, 非离子表面活性剂的CMC比离子表面活性剂低.

7. 对于有苯环的表面活性剂来说, 亲水基在苯环上的位置,对其性能没多大影响. 8. 高分子表面活性剂只有在CMC以上才有明显的加溶作用.

9 一般来说, 油脂的不饱和程度可通过碘值来确定.碘值愈大, 其不饱和程度愈高. 10. 欲测定加脂剂的pH值, 一般是测定加脂剂与水以1:2乳化后乳液的pH值.

13. 液体表面张力随着表面活性剂的浓度的增加而不断下降.

14一般来说, 对于碳数相近的表面活性剂, 非离子表面活性剂的加溶能力大于相应的离子型表面活性剂.

15采用混合乳化剂用来增强界面膜的密度, 是增强乳液稳定性的有效方法. 16 RN+H2CH2CH2COO－是甜菜碱型系列的阳离子表面活性剂. 17吐温系列是斯盘系列与环氧乙烷加成聚合而制得的一类产品. 18HLB值具有加和性, 因此可预测一种混合乳化剂的HLB值.

19对于碳原子数或相对分子量相近的表面活性剂来说, 亲水基在疏水链中间者,润湿性能比亲水基在疏水链末端者弱,但去污力强于后者.

20 研究表明, 表面活性剂的结构与生物降解性能有一定的关系,对于碳氢链疏水基, 支链者

39

较有直链结构者易于生物降解.

21 如果油脂的主要组分是脂肪酸的甘油酯, 则油脂的相对分子质量愈大,皂化时所需的碱量

愈大.

22.当表面活性剂的浓度大于其CMC时, 其溶液中不但存在着游离的单个表面活性剂分子和液面上的表面活性剂单分子膜, 而且存在各种各样的胶束.

23乳化和加溶本质上是不同的, 加溶作用可使被加溶物的化学势显著降低, 使体系变得更稳定,即加溶在热力学上是稳定的, 而乳化作用在热力学上是不稳定的,体系随着时间而发生变化.

24洗涤与去污作用是由于表面活性剂降低了水的表面张力而产生的润湿, 渗透,乳化,分散,加溶,发泡等多种作用的综合效果.

25.RN(CH3)2CH2CH2COO是氨基酸型系列的阳离子表面活性剂.

26HLB值不仅可以指出可能得到的乳状液类型, 而且也能表明乳化效率或能力. 27对于表面活性剂的起泡性能来说, 一般以极性基处在碳氢链末端者为佳. 28浊点是多元醇型非离子表面活性剂的重要特征。

29.乳化是热力学不稳定体系，是非自发的过程，而破乳却是自发的 30对于相对分子量相近的表面活性剂

OT: CH3(CH2)3CHCH2OCOCH2CHCOOCH2CH(CH2)3CH3和单酯: C2H5 SO3Na C2H5

CH3(CH2)14CH2OCOCH2CH(SO3N)COOH, 其润湿能力是后者强于前者 31吐温系列是斯盘系列与环氧乙烷加成聚合而制得的一类产品. 32对于聚氧乙烯型的表面活性剂浊点愈高，其水溶性越差。

33一般来说, 对于碳数相近的表面活性剂, 非离子表面活性剂的加溶能力大于相应的离子型表面活性剂.

34以芳香族异氰酸酯为原料制备的聚氨酯成膜剂耐光性差。

35表面活性剂CMC值越小，即表示只需较小的表面活性剂浓度就能起到加溶作用。 36在水溶液中加入表面活性剂时, 表面活性剂分子先在水中形成胶束,然后, 在水面形成定向排列的分子膜。

37一种流体从基质表面把另一种流体取代掉的过程是表面活性剂的加溶作用。 38表面活性剂的加溶作用与CMC浓度有关。

39通常在达到CMC浓度以前加溶作用几乎不发生。 40易溶于水的乳化剂易形成W/O型的乳液。 41易溶于油的乳化剂易形成W/O型的乳液。

42表面活性剂的HLB值越大，表明其亲水性越小。

43烷基酚聚氧乙烯型表面活性剂较其它非离子表面活性剂比较易生物降解。 44烷基酚聚氧乙烯型表面活性剂较其它非离子表面活性剂比较毒性大。 45咪唑啉是一种两性表面活性剂。

46平平加、JFC是脂肪醇与环氧乙烷的加成物。 三、选择题:

1.下列哪个是多元醇型非离子表面活性剂:

(1) JFC (2)乳化剂OP (3)平平加 (4) 斯盘-20 2.制革上常用JFC是一种

1）阴离子型SAA（2）阳离子型SAA（3）非离子型SAA（4）两性型SAA 3.制革上常用平平加是一种

1）阴离子型SAA（2）阳离子型SAA（3）非离子型SAA（4）两性型SAA

40

+

－

4.洗衣粉是一种

1）阴离子型SAA（2）阳离子型SAA（3）非离子型SAA（4）两性型SAA 5.乳化剂OP是一种

1）阴离子型SAA（2）阳离子型SAA（3）非离子型SAA（4）两性型SAA 6下列哪个不是聚氧乙烯型非离子表面活性剂 （1）JFC (2)乳化剂OP (3)平平加 (4) 斯盘－20 7. 下列哪个不是非离子表面活性剂

（1）JFC (2吐恩－40 (3)洗衣粉 (4) 斯盘－20

8.在所有的表面活性剂中, 环境对哪类表面活性剂的接受能力最强:

（1）非离子表面活性剂（2）阴离子表面活性剂（3）阳离子表面活性剂 (4) 两性表面活性

剂

9. 氟表面活性剂与一般表面活性剂相比, 其有以下特性:

(1) 其疏水作用比同碳原子数的表面活性剂强 (2) 碳氟链疏水 (3) 碳氟链疏油 (4) 耐高温,有较好的化学稳定性.

10.下列疏水基的疏水性最强的是:

(1) 脂肪族烷烃(2)脂肪族烯烃(3)芳香烃(4)全氟烃基

11.下列哪个是聚氧乙烯型非离子表面活性剂:

（1）平平加 （2）硫酸化蓖麻油（3）渗透剂T （4）失水山梨醇 12.下列疏水基的疏水性最强的是:

(1)脂肪族烷烃 (2)脂肪族烯烃 (3)烷基芳香烃 (4)带弱亲水基烃基 13.皮革工业中常用的硫酸化蓖麻油的亲油基是

(1)脂肪族烷烃 (2)脂肪族烯烃 (3)烷基芳香烃 (4)带弱亲水基烃基 14.肥皂是一种

（1）羧酸盐性SAA (2)硫酸酯盐型SAA （3）磺酸盐型SAA （4）磷酸盐型SAA 15..洗衣粉是一种

（1）羧酸盐性SAA (2)硫酸酯盐型SAA （3）磺酸盐型SAA （4）磷酸盐型SAA 16.扩散剂NNO是一种

（1）羧酸盐性SAA (2)硫酸酯盐型SAA （3）磺酸盐型SAA （4）磷酸盐型SAA 17.浊点是哪一种表面活性剂的特征值

1）阴离子型SAA（2）阳离子型SAA（3）非离子型SAA（4）两性型SAA 18.1227是一种

1）阴离子型SAA（2）阳离子型SAA（3）非离子型SAA（4）两性型SAA 19.1631是一种

1）阴离子型SAA（2）阳离子型SAA（3）非离子型SAA（4）两性型SAA 20. 咪唑啉是一种

1）阴离子型SAA（2）阳离子型SAA（3）非离子型SAA（4）两性型SAA 21.在下列SAA在自然界降解性能差的是

1）脂肪族聚氧乙烯基醚 2）脂肪族聚氧乙烯醚 3）烷基酚聚氧乙烯基醚 4）聚氧乙烯烷基胺

22.对于十五烷基硫酸钠来说，哪一种化合物的乳化性最好 （1）15－1（2）15－4（3）15－6（4）15-8

23具有良好的杀菌性是那种表面活性剂的特点

（1）阴离子型SAA（2）阳离子型SAA（3）非离子型SAA（4）两性型SAA 四、名词解释

41

1.表面活性剂 2.临界胶束浓度 3.表面张力 4.增溶 5.匀染 6.HLB值 7.浊点 8.皂化值 9、润湿 10、泡沫 11、分散 五、简答题

简述题：

1.表面活性剂为什么能降低液体的表面张力？

2.什么叫润湿，请写出润湿方程，并说明为什么加入表面活性剂后可增加液体的润湿性能？ 3.为什么说乳状液是一种热力学不稳定体系？

为了得到乳液，就要把一种液体高度分散于另一种液体中，这样就大大增加了体系的界面， 4.表面活性剂的增溶方式有哪些？

5．何谓HLB值，知道一个表面活性剂HLB值的意义是什么？写出离子型表面活性剂的HLB值的计算方法。

6.什么是浊点，为什么随着温度的升高聚氧乙烯型表面活性剂会变得浑浊，而温度下降溶液又变得澄清？浊点与该类表面活性剂的关系是什么？

7.简述表面活性剂在制革上的应用?(以浸水,浸灰脱毛, 鞣制和染色为例) 8．表面活性剂有哪些重要性能？

一、填空题。（本题共20分，每空1分）

1、表面活性剂按亲油基分类可分为碳氢表面活性剂、 、 及 四类。

2、HLB是表示表面活性剂的亲水亲油能力的指标。HLB值越大，该

表面活性剂的 越强，HLB值越小，该表面活性剂的 越强。

3、乳液用符号w/o表示 型，用符号o/w表示 型。

4、表面活性剂的分子结构有一个共同特点，其分子结构有两部分组成，一部分是 ，另一部分是 。这种特殊结构称为两亲结构。

5、表面活性剂溶液中开始大量形成胶团的浓度叫

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即（cmc）.胶团有一个重要性质是能增加在溶剂中原本不溶或微溶物的溶解度，这个性质称为 。

6、AES代表的表面活性剂的名称为 ，AS代表的表面活性剂的名称为 ，LAS代表的表面活性剂的名称为 。 7、烷基磺酸盐的生产方法主要有磺氯化法和 两种。 8、烷基苯磺酸钠的生产过程可分为三步，即烷基苯的制备， ， 。

9．以接触角表示润湿性时，通常将θ=90°作为润湿与否的标准。θ＞90°为 ，θ＜90°为 。θ越小，润湿性越 。 二、选择题。（每小题2分，共10分）

1、下列表面活性剂属于阴离子表面活性剂的是：（ ）。 A.N-酰基氨基羧酸盐 B. 脂肪醇聚氧乙烯醚 C.脂肪胺盐 D.咪唑啉乙酸钠 2、下列表面活性剂属于两性离子表面活性剂的是（ ）。 A．脂肪酸聚氧乙烯酯 B．十二烷基甜菜碱 C．十二烷基三甲基氯化铵 D。脂肪醇硫酸酯盐

3、表面活性剂的类型对加溶能力有影响，具有同样疏水基的表面活性剂，其加溶量的次序为（ ） A．非离子型＞阳离子型＞阴离子型 B．非离子型＜阳离子型＜阴离子型 Ｃ．阳离子型＞非离子型＞阴离子型 Ｄ．阳离子型＞阴离子型＞非离子型

4、既可以测定表面活性剂的cmc，又可以测定团胶的聚集数、胶团的形状和大小的测定方法是（ ） A．表面张力法 B。电导法 C．浊度法 D．光散射法

5、可以用来鉴别乳状液类型的方法是（ ）

A．利用乳状液的光学性质 B．利用乳状液的黏度C．利用乳状液的电导

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D．利用乳状液分散相液珠的电泳

三、判断题。（本题共20分，每小题2分。正确的划“√”，错误的划“×”）

1.表面活性剂分子中，亲水基在分子中间（亲油基链的中间）者，比在末端的润湿性强，亲水基在末端的，则比在中间的去污力好。（ ）

2.表面活性剂分子的大小影响其性能，一般而言，表面活性剂分子较小的，其润湿性、渗透作用比较好，分子较大的，其洗涤作用、分散作用等性能较为优良。（ ）

3.表面活性剂亲油基的种类影响表面活性剂的性能，含碳氟链的表面活性剂，其cmc要比同碳原子数的碳氢链表面活性剂低的多，表面活性也低的多。（ ）

4.与离子表面活性剂相比，非离子表面活性剂一般来讲起泡力差。（ ）

5.肥皂在软水中是良好的洗涤剂，但在硬水中肥皂的表面活性就减弱甚至丧失。（ ）

6.非离子表面活性剂中，所含醚基和羟基越多，亲水性越强，反之，越弱。（ ）

7.非离子型表面活性剂区别于离子型表面活性剂的特点之一是非离子表面活性剂存在浊点。（ ）

8.对十二烷基苯磺酸钠而言，有分支结构的，比直链的 润湿、渗透能力好，去污力强。 （ ）

9．烷基甜菜碱属于阳离子表面活性剂，因为在pH较低时，呈阳离子性，在碱性溶液中显示阴离子性质。（）

10．表面活性剂起泡性能越好，洗涤效果越好。（ ） 四、简答题。（本题共50分）

1．(本小题共5分)影响泡沫稳定性的因素有那些？

2．(本小题共5分)乳状液、微乳状液、肿胀胶团有什么区别？ 3．(本小题共3分)按分散相质子的大小，分散体系可分为哪三类？

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4．(本小题共4分)肥皂制造过程中如何缩短皂化时间？先进的连续皂化法是怎样的？

5．（本小题共5分）工业上制备乳状液的方法，按不同的加料顺序分为哪五种？

6．（本小题共5分）简要说明脂肪醇硫酸酯盐的合成路线。 7．（本小题共4分）简要说明脂肪醇法制取高级伯胺的路线。 8．（本小题共5分）简要说明甜菜碱型两性表面活性剂的用途。 9．（本小题共5分）举例说明聚乙二醇型型表面活性剂的合成路线。 10．（本小题共5分）主要的物料混合设备有哪些？ 11．（本小题共4分）说明分子筛的结构及用途。

对临界胶束浓度（CMC）的说法不正确的是（B ） A.CMC 是形成胶束的最低浓度

B.在CMC 前后溶液的表面张力有显著变化 C.在CMC 前后溶液的电导值变化显著

D.达到CMC 以后溶液的表面张力不再有明显变化

对弯曲液面（非平面）所产生的附加压力（ B）

[A]一定等于零 [B]一定不等于零[C]一定大于零[D]一定小于零

23. 接触角可确定固体某种性质，若亲液固体表面能被液体润湿，其相应的接触角是 C A. ??0 B. ??90 C. ??90 D. ?为任意角 25℃时,水的表面张力为0.07197N· m-1，将一玻璃管插入水中，水面上升5cm，此毛细管半径为？？ ，（水的密度为1000 ㎏·m-3，重力加速度为9.8m·s-2，接解角为0°） 0.03cm

29. 在细的孔道中很容易发生毛细凝聚现象，下列哪个公示可以解释该现象？（D） A. Young-Laplace方程 B. Gibbs吸附公式 C. BET公式 D.Kelvin公式

21. 通常称为表面活性物质的就是指当其加入于液体后 （D）

A. 能降低液体表面张力 B.能增大液体表面张力 C. 不影响液体表面张力 D.能显著降低液体表面张力

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???

32. 下面关于附加压力的叙述正确的是（C）

A. 弯曲液面附加压力的方向指向液体

B. 弯曲液面附加压力的大小与弯曲液面的曲率半径无关 C. 弯曲液面附加压力的方向永远指向曲率中心

D. 液体中的小气泡和空气中的小气泡的附加压力相同

18.胶束形成时，（B）

A.接触角增大 B.溶液表面张力急剧下降 C.表面活性剂分子尚未聚集 D。溶液表面张力有所降低

17. 下列各物质在水的稀溶液中摩尔浓度相同，哪一种溶液表面发生负吸附？（C） A.戊醇 B. 丁酸 C.蔗糖 D.十六烷集散甲基溴化铵 22. 一个玻璃毛细管在试问下插入水中，液面上升的高度为h1，若在同样条件下插入含有阴离子表面活性剂的水溶液中上升的高度为h2，则（B） A. h1=h2 B.h1>h2 C.h1

13. 表面活性剂在溶液最表层的浓度大于其在体相的浓度 。（对）

16. 表面张力与表面自由能的大小相等。（对）

20. 水中加入表面过星级能增大表面张力，所以容易气泡。（错） 11.表面活性剂的作用：( A)

A. 降低表面张力 B. 增加表面张力 C.降低比表面积 D.增大比表面积 26. 表面活性剂具有增溶作用，对增溶作用叙述不正确的是（C） A. 增溶作用可以使被溶物的化学势大大降低 B. 增溶作用是一个可逆的平衡过程 C. 增溶作用也就是溶解作用

D. 增溶作用与乳化作用不同

24. 关于表面张力的方向叙述不正确的是（B） A. 平液面的表面张力沿着液面且与液面平行 B. 弯曲液面的表面张力指向曲率中心

C. 弯曲液面的表面张力垂直与周界限，且与液滴的表面相切 D. 表面张力是沿着液体表面，垂直作用于单位长度上的紧缩力

表面活性剂常用缩略词释义

SAA 表面活性剂 a-SAA 阴离子表面活性剂

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n-SAA 非离子表面活性剂 c-SAA 阳离子表面活性剂

LAS 直链烷基苯磺酸盐（软性苯磺酸盐） AS 烷基硫酸盐 SAS 仲烷基硫酸盐

AES 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐 AESS 脂肪醇聚氧乙烯醚琥珀酸酯磺酸钠 MES 脂肪酸甲酯磺酸盐 ABS 硬性苯磺酸盐 AOS 烯基磺酸盐

第一章 表面活性剂的概述

1. 表面活性剂分子的结构特点及亲水亲油基的组成？

答：表面活性剂由两部分构成：a.疏水基团，非极性碳氢链、硅烷基、硅氧烷基、或碳氟链构成;b.亲水基团，极性基团构成。

2. 表面活性剂按离子类型分类，常见类型有哪些？

答：（一）阴离子表面活性剂

1.高级脂肪酸盐 通式：RCOO－M＋, 如硬脂酸钠、钙、镁等。

2.硫酸盐 通式：ROSO3－M＋，如十二烷基硫酸钠、十六醇硫酸钠等。 3.磺酸盐 烷基磺酸盐通式：RSO3－M＋，如二己基琥珀酸磺酸钠。 烷基苯基磺酸盐通式：RC6H5SO3－M＋，如十二烷基苯磺酸钠等。 4.胆盐 如甘胆酸钠、牛胆磺酸钠等。 （二） 阳离子表面活性剂

具有易吸附于一般固体表面及杀菌性两个特点

（1）伯胺盐 R-NH3＋

(2)季铵盐 季胺盐水溶液具有强杀菌性，常用作消毒、杀菌剂 ( 3) 吡啶盐

（三）两性表面活性剂

（1）氨基酸型 R-NH2CH2-CH2COO－ 洗涤性能良好，常作为特殊洗涤剂 (3)磷脂类 属天然表面活性剂，常用作食品添加剂 （四）非离子表面活性剂

（1）脂肪醇聚氧乙烯醚 R-O-(CH2CH2O)nH 俗称平平加系列，具良好湿润性能

(2)烷基酚聚氧乙烯醚 R-(C6H4)-O(C2H4O)nH 俗称 OP系列，化学性质稳定，抗氧化性能强

(3)聚氧乙烯烷基酰胺 R-CONH(C2H4O)nH 常用作起泡剂、增粘剂

(4)多元醇型 主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其聚氧乙烯加成物Span类 及 Tween类表面活性剂即 具有低毒的特点，广泛用于医药工业、食品工业以及生化实验。

第二章 表面活性剂的作用原理

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1. 表面活性剂在气-液界面上的吸附结构？

答：表面活性剂的亲水基部分与水分子具有很强的亲和力，赋予表面活性剂分子的水溶性。而疏水基部分因疏水有自水中逃离的性质，因此表面活性剂分子会在水溶液体系中（包括表面、界面）发生定向排列。它们从溶液的内部转移至表面，以疏水基朝向气相（或油相），亲水基插入水中，形成紧密排列的单分子吸附层，满足疏水基逃离水包围的要求，从而使溶液的表面张力急剧下降。

2. 影响表面活性剂吸附界面的物理化学因素？

答：（1）表面活性剂亲水基：亲水基小者，分子横截面积小，饱和吸附量大。（其它因素可比时，非离子型表面活性剂的饱和吸附量大于离子型的。这是因为吸附的表面活性离子间存在同电性间的库仑斥力，使其吸附层较为疏松。）

（2）疏水基：与亲水基大小的影响相似，疏水基小者，分子横截面积小，饱和吸附量大。 （3）同系物：同系物的饱和吸附量差不太。一般规律是随碳链增长饱和吸附量大有所增加，但疏水链过长往往得到相反的效果。

（4）温度：饱和吸附量随温度升高而减少。但对非离子表面活性剂，在低浓度时吸附剂量往往随温度上升而增加。

（5）无机电解质：对离子表面活性剂，加入无机电解质对吸附有明显的增强作用。这是因为离子型表面活性剂溶液中，电解质浓度的增加会导致更多的反离子进入吸附层而削弱表面活性离子间的电性排斥，使吸附分子排列更紧密。

3. 表面活性剂在溶液表面吸附的功能？

答：表面活性剂在溶液表面吸附主要有两方面的功能：一是降低液体的表面张力使增加气液界面的过程容易进行;二是形成表面活性剂分子或离子紧密定向排列的表面吸附层，或称作吸附膜、吸附单层。

4. 影响稀溶液吸附的因素？

答：A.吸附质性质的影响 吸附质分子结构与性质将影响它们分子间及其与溶剂、吸附剂间的相互作用，从而影响吸附性质。

（1）同系物的影响 炭自水中吸附有机同系物时， 随有机物碳原子数增加吸附量增加（Traube规则）;当极性吸附剂（如硅胶）自非极性溶剂中吸附有机同系物得到与Traube规则相反的规律。

（2）异构体的影响 炭自水中吸附异构体睦吸附剂量有明显的不同。

（3）取代基的影响 如果取代基为极性，C吸附剂减少;如果是非极性，则C吸附增加。 B.溶剂的影响 C.吸附剂的影响

D.温度和溶解度的影响 F.添加物的影响

5. 影响表面活性剂固-液界面上的吸附的主要原因？

答：（1）静电作用 在水中固体表面可因多种原因而是带有某种电荷。

（2）色散力的作用 固体表面与表面活性剂分子或表面活性剂离子的非电离部分间存在色散力作用，从而导致吸附。因色散力而引起的吸附量与表面活性剂的分子大小有关，分子量越大，吸附量越大。 （3）氢键和π电子的极化作用的 固体表面的某些基团有时可与表面活性剂中的一些原子形

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成氢键而使其吸附剂。

（4）疏水基的相互作用 在低浓度时已被吸附剂了的表面活性剂分子的疏水基与在液相中的表面活性剂分子的疏水基相互作用在固液界面上形成多种结构形式的吸附胶团，使吸附量急剧增加。

（5）表面活性剂的双亲性（略）

6. 表面活性剂固-液界面上吸附的因素？

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，今聚氧乙烯基的非离子型表面活性剂，聚氧乙烯基数目越大吸附量越小，这是因为它们在水中的溶解度随聚氧乙烯基的数目增加而增大。 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; 当介质 pH值小于等电点时表面正电; 介质pH值与等电点差别越大，固体表面电荷密度越大。 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。这是因为一方面无机盐离子的存在压缩双电层，被吸附的表面活性剂离子间斥力减小，可排列的更紧密;另一方面可降低表面活性剂的cmc，利于吸附进行。

7. 表面活性剂固-液界面的吸附机制？

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 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剂作用，此类吸附发生于低浓度时，固体表面电势不因吸附量的增加而变化。

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。此时固体表面电动势略有变化。

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 固体的与表面瀛剂间因为van der Waals 色散力面引起的吸附。这类机制的吸附量随表面活性剂分子量增加面增加。

F. 疏水作用引起的吸附 表面活性剂的疏水基间相互作用及它们逃离水的趋势，使得达到一定浓度后它们相互缔合而吸附。

8. 离子型表面活性剂的胶束结构？

答：对于离子型表面活性剂， 胶束外壳由胶束双电层的最内层Stern层组成约0.2～0.3nm，在胶团外壳中不仅有表面活性剂的离子头及固定的一部分反离子，而且由于离子的水化，胶团外壳还包括水化层;内核由类似于液态烃疏水碳氢链构成的, 约1～2.8nm。在胶束-水“界

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面”区域之外，离子胶束有一反离子扩散层,即为扩散双电层。

9. 非离子型表面活性剂的胶束结构？

答：对于非离子型表面活性剂，胶束的外壳是一层相当厚的、柔顺的聚氧乙烯层，还包括大量以乙醚相结合的水分子。胶团内核由碳氢链组成类似液态烃的内核；没有扩散双电层。

10. cmc的测定方法？

答：（1）表面上张力法 以表面活性剂溶液的表面张力γ对浓度的对数lgc作图得到γ-lgc曲线，曲线转折点所对应的浓度即为临界胶束浓度。表面活性剂需提纯后方可进行测定。 （2）电导法 作表面活性剂溶液的电导率或摩尔电导率对浓度或浓度平方根的关系曲线，曲线转折点所对应的浓度即为临界胶束浓度。适宜于溶液中盐类浓度较低时测定。 （3）增溶法 当表面活性剂溶液的浓度超过一定值时，烃类或不溶性染料在该溶液中的溶解度急剧增加，这一浓度即为临界胶束浓度。

（4）染料法 配制浓度高于临界胶束浓度的表面活性剂溶液，并向其中加入很少量的染料，呈现出增溶于胶束的颜色。然后用水稀释此溶液直至溶液颜色发生显著的变化，此时表面活性剂的浓度即为临界胶束浓度。一般要求染料离子与表面活性剂离子的电荷相反。 （5）光散射法 表面活性剂缔合成胶束时，溶液的散射光强度增加。作表面活性剂溶液的散射光强度对浓度的关系图，突变点处所对应的浓度即为临界胶束浓度。

11. 影响cmc的因素？

答：（1）碳氢链接的长度 离子型表面活性剂碳氢键的碳原子数通常在8～16的范围内，其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上活性剂，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 在疏水基团中除饱和碳氢链外含有其他基团时，表面上活性剂的疏水性发生变化，人瑞而影响其临界胶束浓度。

（5）疏水链的性质 疏水基团的种类，疏水结构的不同，表面活性剂的表面活性不同，临界胶束浓度不相同。

（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 温度高低会影响表面活性剂的溶解度，从而与胶束的形成有密切的关系。

12. 囊泡的结构、形状、大小、性质？

答：结构：囊泡是由密闭双分子层形成的球形或椭球形单间或多间小室结构。 形状：囊泡的形状多为大致球形。椭球形或扁球形，也曾观察到管状的囊泡。 大小：囊泡的线性尺寸大约在30～100nm左右。也有大到10μm左右的单层囊泡。 性质：a.稳定性 这是因为形成囊泡的物质在水中的溶解度很小，转移的速度很慢。而且，相对于层状结构，囊泡结构具有熵增加的优势。

b.包容性 囊泡特殊结构使它能够包容多种溶质。

c.相变 囊泡的相变主要来自双层膜中碳链构型的变化。

第三章 表面活性剂的功能与应用

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