溶液的表面張力、表面活性和表面活性物質

一、液體的表面和表面張力

內容見上期 【基礎知識】表面活性劑概論 （一）

二、溶液的表面張力、表面活性和表面活性物質

純液體只有一種分子，故溫度和壓力固定時，其表面張力是一定的。而溶液的表面張力則會隨濃度而改變，這種變化大致有三種情況         

        溶液表面張力隨溶質性質和濃度的變化曲線 

第一種情形是表面張力隨溶質濃度的增大基本不變或略有升高，且往往大致近于直線(圖中1線)。這種溶質有NaCl、Na2SO4等無機鹽。第二種情形是表面張力隨溶質濃度的增加而降低。通常開始時降低得快些，后來降低得慢些(2線)。屬于此類的溶質有低分子量的醇類、醛、酮、羧酸、酯、醚類等極性有機物。第三種情形是一開始表面張力急劇下降，但到一定濃度后幾乎不再變化(3線)。屬于這類的溶質有8個碳以上的有機羧酸鹽、有機胺鹽、磺酸鹽、苯磺酸鹽等。

不同類型的物質在溶液中的狀態不同。當物質加入液體中后，它在液體表面層的濃度與液體內部的濃度不同，這種改變濃度的現象稱為吸附現象。

使表面層的濃度大于液體內部濃度的作用稱為正吸附作用，相反則為負吸附作用，通常人們也習慣將正吸附稱為吸附。因溶質在表面發生吸附(正吸附)而使溶液表面張力降低的性質被稱為表面活性，這類物質被稱為表面活性物質。第二、三類物質使溶液的表面張力降低，具有表面活性，屬于表面活性物質，而第一類物質則不具有表面活性，被稱為非表面活性物質。

若一種物質(甲)能降低另一物質(乙)的表面張力，就說甲對乙有表面活性。而以很低的濃度就能顯著降低溶劑的表面張力的物質叫表面活性劑。上述1 類物質無表面活性，2類物質具有表面活性，但不是表面活性劑。只有3類物質才可稱為表面活性劑。

上述表面活性劑的定義是Freundlich在1930年提出的，是從降低表面張力的角度來考慮的。隨著表面活性劑科學的不斷發展，人們發現Freundlich的定義存在局限性。因為有相當一類物質，雖然其降低表面張力的能力較差，但它們很容易進人界面(如油/水界面)，在用量很小時即可顯著改變界面的物理化學性質，這類物質也被稱為表面活性劑，如一些水溶性高分子。

因此，表面活性劑是這樣一種物質，它能吸附在表(界)面上，在加入量很少時即可顯著改變表(界)面的物理化學性質，從而產生一系列的應用功能。