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河源市溶液的表面張力、表面活性和表面活性物質

作者:創始人 日期:2024-09-20 人氣:12442

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。


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