- 農(nóng)藥助劑
- 張小軍 劉廣文主編
- 7455字
- 2020-08-28 16:16:40
第二節(jié) 表面活性劑溶液的性質(zhì)
表面活性劑最基本的性質(zhì)有兩個,第一是在表、界面吸附,形成吸附膜,其結(jié)果是降低了表、界面張力,改變了體系的表、界面物理化學(xué)性質(zhì);第二是在溶液內(nèi)部自聚,形成多種類型的分子有序組合體如膠團(tuán)、反膠團(tuán)、囊泡、液晶等。通過了解表面活性劑的性質(zhì),能夠在應(yīng)用中更好地選擇表面活性劑的種類和用量,促使表面活性劑發(fā)揮最大的功效。
對表面活性劑的評價(jià)主要包括其界面性能和吸附性能的評價(jià)。藥液的表面張力必須降低到一定的數(shù)值才能夠發(fā)揮作用,表面活性劑在靶標(biāo)生物表面的吸附能力直接關(guān)系到藥液的作用效果,要確保表面活性劑的吸附量合適。衡量一種表面活性劑的表面活性大小主要用表面活性劑的效率、有效值和表面活性劑的主要性能參數(shù)Pc20表征,在實(shí)際應(yīng)用時要根據(jù)所需的要求對表面活性劑進(jìn)行篩選。
表面活性劑的效率是指使水的表面張力明顯降低所需要的表面活性劑濃度,即使水的表面張力明顯降低所用的表面活性劑濃度越小,該表面活性劑的效率越高。表面活性劑的有效值則是指所用的表面活性劑能夠使水的表面張力降低到的最小值,即加入適當(dāng)表面活性劑后使得水的表面張力降到越小的數(shù)值,該表面活性劑的有效值越大。但這兩項(xiàng)指標(biāo)常常不是平行的,而是相反的情況。一般說來,對于直鏈的表面活性劑,其效率隨碳鏈增長而增加,但長鏈的有效值比短鏈的同系物低。而對于含相同碳原子的表面活性劑,其直鏈型的比異構(gòu)的帶支鏈的表面活性劑效率高,但有效值則是直鏈型的較低。對于離子型表面活性劑來說,由于其親水基團(tuán)在水中解離而產(chǎn)生靜電排斥作用,因此表面活性劑的效率和表面活性劑的有效值均不算高。一般說來,表面活性劑的效率和表面活性劑的有效值均由表面活性劑分子的結(jié)構(gòu)和在溶液中的相互作用而決定,這也使得表面活性劑的效率和表面活性劑的有效值成為評價(jià)表面活性劑的表面活性大小的主要指標(biāo)。表面活性劑的主要性能參數(shù)Pc20是指將水溶液的表面張力降低20mN/m所需表面活性劑的濃度,該值越小表明表面活性劑在界面的吸附能力愈強(qiáng)。
一、動態(tài)、靜態(tài)表面張力
對于一個新鮮的表面活性劑溶液表面,其表面張力隨形成表面時間延長而降低,直至恒定的平衡值,此過程稱為表面老化,達(dá)到吸附平衡前某一時刻的表面張力稱為動態(tài)表面張力(dynamic surface tension,DST)。動態(tài)表面張力反映了表面張力與表面形成時間的關(guān)系。達(dá)到平衡值的表面張力稱為靜態(tài)表面張力。靜態(tài)表面張力包括極性分量、色散分量和氫鍵分量。純液體的表面張力由液體的性質(zhì)、溫度、壓力等因素決定,而溶液的表面張力除上述因素外還與溶液組成和表面形成的時間有關(guān),這是由于溶質(zhì)在表面上達(dá)到吸附平衡需要一定時間。
圖1-7顯示了動態(tài)表面張力隨時間變化的情況。曲線可分為四個階段:誘導(dǎo)區(qū)、表面張力快速下降區(qū)、介平衡區(qū)和平衡區(qū),前三個區(qū)域?qū)焖賱討B(tài)過程的研究是十分重要的。誘導(dǎo)區(qū)的前端,在表面擴(kuò)展的瞬間,表面層與體相有相同或相似的組成,表面張力值最大。由于盡量降低體系表面自由能的自發(fā)趨勢,隨后表面活性劑分子會迅速從體相向表面層擴(kuò)散,隨表面層中表面活性劑分子的增多,溶液的表面張力迅速降低,這是吸附的快速過程。在第二時間段,表面活性劑分子在表面層進(jìn)行定位、重排等動態(tài)過程,體系逐步趨向平衡,稱為預(yù)平衡階段。相對于吸附的快速過程,預(yù)平衡是一個漫長的過程,最終體系會達(dá)到平衡狀態(tài),維持表面層與體相間的濃度差。表面活性劑分子在表面上的吸附速度越快,吸附趨近平衡狀態(tài)所需時間越短。當(dāng)濃度相同時,分子較大的表面活性劑水溶液其表面張力的時間效應(yīng)更顯著,這種現(xiàn)象可用分子的擴(kuò)散速度來解釋;對于同一種類的表面活性劑,濃度較大者,時間效應(yīng)短,這可用分子的吸附速度來解釋。對離子型表面活性劑,若有反離子存在,則可大大縮短時間效應(yīng),這是因?yàn)榉措x子的加入減少了表面活性劑離子的排斥力,從而使吸附速度增大。而對非離子表面活性劑,此項(xiàng)影響不大。

圖1-7 動態(tài)表面張力示意圖
采用毛細(xì)管上升法、滴外形法、脫環(huán)法、吊片法、滴重和滴體積法等方法可以測定溶液的靜態(tài)表面張力值。動態(tài)表面張力常需用較特殊的方法(如最大氣泡壓力法等),或應(yīng)用經(jīng)適當(dāng)改進(jìn)的某些測定靜態(tài)表面張力的方法(如吊片法、滴外形法等)進(jìn)行測定。
1. 毛細(xì)管上升法
毛細(xì)管上升法不僅理論完整,而且實(shí)驗(yàn)條件可以嚴(yán)格控制,是最重要的一種測量液體表面張力的方法,也是測量表面張力的標(biāo)準(zhǔn)方法。具體方法是:將一支毛細(xì)管插入液體中,液體將沿毛細(xì)管上升,當(dāng)液體完全濕潤毛細(xì)管壁時,液/氣界面與毛細(xì)管壁表面的夾角(接觸角)為零,整個液面呈凹態(tài)形狀;若液體完全不濕潤毛細(xì)管,此時的液體呈凸液面而發(fā)生下降現(xiàn)象。當(dāng)液體升到一定高度后,毛細(xì)管內(nèi)外液體將達(dá)到平衡狀態(tài),液面向上的附加壓力與液體總向下的力相等,則:
( 1-1)
式中 γ ——表面張力;
r ——毛細(xì)管的半徑;
h ——毛細(xì)管中液面上升的高度;
ρl ——測量液體的密度;
ρg ——?dú)怏w的密度(空氣和蒸氣);
g ——當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?/p>
θ ——液體與管壁的接觸角。
若毛細(xì)管管徑r很小,而且θ=0時,則上式可簡化為:γ=ρghr/2。
2. 最大氣泡壓力法
最大氣泡壓力法測定溶液的表面張力是將一根毛細(xì)管插入待測溶液表面,從毛細(xì)管中緩慢地通入惰性氣體對溶液內(nèi)的液體施以一定的壓力,使惰性氣體能在毛細(xì)管端形成氣泡逸出。如果毛細(xì)管半徑很小,則毛細(xì)管端形成的氣泡基本上是球形的;當(dāng)氣泡開始形成時,液體表面幾乎是平的,這時表面的曲率半徑最大;當(dāng)氣泡隨著惰性氣體的壓力變化逐漸形成時,液體表面的曲率半徑逐漸變小,直到形成半球形,這時曲率半徑和毛細(xì)管半徑相等,曲率半徑達(dá)最小值。根據(jù)拉普拉斯公式得出此時的附加壓力達(dá)最大值。氣泡進(jìn)一步形成,曲率半徑變大,附加壓力則變小,直到氣泡逸出。
拉普拉斯公式計(jì)算氣泡最大壓力為:
Pm= 2γ/r (1-2)
式中 r——毛細(xì)管半徑;
γ——表面張力。
最大氣泡壓力法可以用來測量靜態(tài)和動態(tài)的表面張力,是測定液體表面張力的一種常用方法,具有與接觸角無關(guān)、設(shè)備簡單、操作方便、有效時間測量范圍大及溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。同時由于是動態(tài)方法,氣液界面不斷更新,表面活性劑的雜質(zhì)影響較小,所以適用于測定純液體或潔凈的、溶質(zhì)分子量比較小的溶液的表面張力。
3. 吊片法
吊片法又稱吊板法,采用鉑片插入液體,使其底邊與液面接觸,測定吊片脫離液體時所需與表面張力相抗衡的最大拉力F,也可將液面緩慢地上升至剛好與吊片接觸,由此可知:
F=G+2(l+t)γcosθ (1-3)
式中 F ——砝碼的重量;
G ——吊片的重量;
l ——吊片的寬度;
t ——吊片的厚度;
θ ——接觸角;
γ ——表面張力。
由于接觸角θ難于測準(zhǔn),一般預(yù)先將吊片加工成粗糙表面,并處理得非常潔凈,使吊片被液體濕潤,接觸角θ→0,cosθ→1。同時t和l相比非常小,可忽略不計(jì),則上式變?yōu)椋?/p>
F=G+2lγ (1-4)
( 1-5)
由上式算得的表面張力值可準(zhǔn)確至0.1%。
吊片法直觀可靠,不需要校正因子,這與其他脫離法有所不同,還可以測量液/液界面張力。目前這種方法應(yīng)用較廣泛,所用的天平一般都帶有自動記錄裝置,還可以和計(jì)算機(jī)相連后,測量動態(tài)表面張力。
4. 懸滴法
懸滴法是根據(jù)在水平面上自然形成的液滴形狀來計(jì)算溶液的表面張力。在一定平面上,液滴形狀與液體表面張力和密度有直接關(guān)系,由Laplace公式來計(jì)算液體的表面張力。懸滴法不僅可測定液體的靜態(tài)表面張力,還可測定液體的動態(tài)表面張力,此法液體用量少而且應(yīng)用廣泛。
以上這些測量方法各有優(yōu)缺點(diǎn),視實(shí)驗(yàn)條件和測定要求來選用。
二、膠束及臨界膠束濃度
1. 膠束的形成
很少量的表面活性劑加入就能使溶液的表面張力顯著下降,而當(dāng)溶液濃度增加到一定值后,表面張力幾乎不再變化。這一現(xiàn)象可以通過表面活性劑在溶液表面上的定向吸附排列與其在溶液中形成膠束來解釋。
膠束(micelles)是指當(dāng)表面活性劑的表面吸附達(dá)到飽和后繼續(xù)加入表面活性劑,因其親油基團(tuán)的存在,水分子與表面活性劑分子相互間的排斥力遠(yuǎn)大于吸引力,因此表面活性劑分子自身依賴范德華力相互聚集,形成親油基向內(nèi),親水基向外,在水中穩(wěn)定分散,大小在膠體級別的聚集體。
開始形成膠束時表面活性劑的最低濃度稱為臨界膠束濃度(critical micelle concentration, CMC),在濃度接近CMC的締合膠體中,膠束有相近的締合數(shù)并呈球形結(jié)構(gòu)。當(dāng)濃度不斷增加時,由于膠束的大小或締合數(shù)增多,膠束不再保持球形而成為圓柱形乃至層狀液晶。臨界膠束濃度對于表面活性劑來說是一個非常重要的參數(shù)。在一定溫度下,各種表面活性劑的CMC有一定值,通過X射線衍射圖譜已經(jīng)證實(shí)臨界膠束濃度是確實(shí)存在的,它與表面活性劑在液面上開始形成飽和吸附層所對應(yīng)的濃度是一致的。盡管膠束的細(xì)節(jié)至今仍未完全了解,但膠束是由許多表面活性劑單個分子或離子締合而成已是不爭的事實(shí)(圖1-8)。

圖1-8 膠束的形成從球形到橢圓形或者棒形
(1)膠束的結(jié)構(gòu) 形成的膠束從內(nèi)到外分別是疏水內(nèi)核、柵欄層、極性基層及反離子擴(kuò)散層。疏水內(nèi)核是非極性微區(qū),柵欄層是處在水環(huán)境的CH2,極性基層包括反離子固定層、電性結(jié)合反離子及水化層,反離子擴(kuò)散層是反離子在溶劑中的擴(kuò)散層。
(2)膠束的形態(tài)與大小 膠束有不同的形態(tài),包括球狀、橢球狀、扁球狀、棒狀及層狀。一種表面活性劑的膠束并非以一種特定的形態(tài)出現(xiàn),而是在一個表面活性劑溶液體系中有幾種形態(tài)的膠束共存。膠束的形態(tài)主要決定于表面活性劑的濃度,還受無機(jī)鹽與有機(jī)添加劑的影響,并與膠束的大小有關(guān)。而膠束的形態(tài)一般可由臨界排列參數(shù)來度量,臨界排列參數(shù)的計(jì)算公式為:
P=V/(α0lc) (1-6)
式中 V ——表面活性劑疏水部的體積;
α0 ——親水頭基截面積;
lc ——疏水鏈最大伸展長度。
當(dāng)臨界排列參數(shù)P<1/3時,膠束的形態(tài)為球狀膠團(tuán);當(dāng)1/3<P<1/2時,膠束的形態(tài)為非球體,為柱狀或者棒狀;當(dāng)1/2<P<1時,膠束的形態(tài)為囊泡狀;當(dāng)P>1時,膠束的形態(tài)為反膠束。
膠束的大小尺寸一般為1~100nm,常用膠束聚集數(shù)來度量。膠束聚集數(shù),即締合成一個膠束的表面活性劑分子(離子)平均數(shù)。測量膠束聚集數(shù)N的方法有靜態(tài)光散射法和穩(wěn)態(tài)熒光探針法。其中最常用的是光散射法,這種方法測出膠束的“分子量”即膠束量,再通過計(jì)算求得膠束的聚集數(shù),計(jì)算方法為:
膠束聚集數(shù)=膠束量/表面活性劑的分子量
同系物中,疏水基團(tuán)碳原子數(shù)增加,膠束聚集數(shù)N變大;非離子型表面活性劑中,疏水基團(tuán)不變,聚氧烯鏈增加,膠束聚集數(shù)N變小;加入無機(jī)鹽,對非離子表面活性劑影響不大,而使離子型表面活性劑的膠束聚集數(shù)N變大;溫度對離子型表面活性劑影響不大,往往使之膠束聚集數(shù)N略為降低;溫度對非離子表面活性劑有影響,溫度增加,膠束聚集數(shù)N顯著增加。
2. 臨界膠束濃度值的測定方法
一般表面活性劑只有在達(dá)到一定濃度之后,才能夠具有明顯的分散、潤濕、滲透、乳化、消泡、增溶等作用,所以農(nóng)藥制劑中使用表面活性劑時的用量超過臨界膠束濃度(CMC)值,才能實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。因此測量臨界膠束濃度值就顯得尤為重要,常用測量的方法有:表面張力法、電導(dǎo)率法、染料法、濁度法和光散射法等。
(1)表面張力法 表面活性劑水溶液的表面張力開始時隨溶液濃度增加而急劇下降,到達(dá)一定濃度(即CMC值)后則變化緩慢或不再變化。用表面張力對濃度作圖,在表面吸附達(dá)到飽和時,曲線出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn),該點(diǎn)的濃度即為臨界膠束濃度。
表面張力法的具體做法是測定一系列不同濃度表面活性劑溶液的表面張力,作出γ-lgc曲線,將曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)兩側(cè)的直線部分外延,相交點(diǎn)的濃度即為此體系中表面活性劑的CMC值。這種方法可以同時求出表面活性劑的CMC值和表面吸附等溫線,具有以下優(yōu)點(diǎn):操作簡單方便;對各類表面活性劑普遍適用;靈敏度不受表面活性劑類型、活性高低、濃度高低、是否有無機(jī)鹽等因素的影響。一般認(rèn)為表面張力法是測定表面活性劑CMC值的標(biāo)準(zhǔn)方法。
(2)電導(dǎo)率法 對于離子型表面活性劑,用電導(dǎo)率與濃度作圖,在表面吸附達(dá)到飽和時,曲線出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn),該點(diǎn)的濃度即為臨界膠束濃度。電導(dǎo)率法的最大優(yōu)點(diǎn)是簡便,其局限性是只限于測定離子型表面活性劑。具體確定CMC值時可用電導(dǎo)率對濃度或摩爾電導(dǎo)率對濃度的平方根作圖,轉(zhuǎn)折點(diǎn)的濃度即為CMC值。
(3)染料法 根據(jù)某些染料在水中和膠束中的顏色有明顯差別的性質(zhì),采用滴定的方法測定CMC值。染料法的具體做法是先在較高濃度(>CMC值)的表面活性劑溶液中加入少量染料,此染料加溶于膠束中,呈現(xiàn)某種顏色,再用滴定的方法,用水將此溶液稀釋,直至顏色發(fā)生顯著變化,此時溶液的濃度即為CMC值。使用染料法需要找到合適的染料,此法非常簡便。但有時顏色變化不夠明顯,使CMC值不易準(zhǔn)確測定,此時可以采用光譜儀代替目測,以提高準(zhǔn)確性。
(4)濁度法 非極性有機(jī)物如烴類在表面活性劑稀溶液(<CMC值)中一般不溶解,體系為渾濁狀。當(dāng)表面活性劑濃度超過CMC值后,溶解度劇增,體系變清。這是膠束形成后對烴起到了增溶作用的結(jié)果。觀測加入適量烴的表面活性劑溶液的濁度隨表面活性劑濃度變化情況,濁度突變點(diǎn)的濃度值即為表面活性劑的CMC值。實(shí)驗(yàn)時可以使用目測或濁度計(jì)判斷終點(diǎn)。這種辦法中存在著增溶物影響表面活性劑CMC值的問題,一般是使CMC值降低,降低程度隨所用烴的類型而異。
3. 影響臨界膠束濃度的因素
(1)表面活性劑結(jié)構(gòu)的影響 a 疏水基團(tuán)相同,離子型表面活性劑的CMC值比聚氧乙烯型非離子型表面活性劑大,大約大兩個數(shù)量級;疏水基團(tuán)有分支,CMC值上升;疏水鏈上帶有其他極性不飽和的基團(tuán),CMC值上升。② 同系物中,疏水鏈長增加,CMC值下降;每增加一個碳原子,CMC值即下降約一半;非離子表面活性劑,聚氧乙烯鏈越長,CMC值越大。③ 碳氟表面活性劑的臨界膠束濃度顯著降低。
(2)添加劑的影響 a 無機(jī)鹽,添加無機(jī)鹽使離子型表面活性劑的CMC值顯著降低,其對非離子型表面活性劑的CMC值影響不如對離子型表面活性劑明顯,在電解質(zhì)濃度較高時才產(chǎn)生可覺察到的明顯效應(yīng)。② 極性有機(jī)物,中等長度或更長的極性有機(jī)物,可顯著降低表面活性劑的CMC值;低分子量的強(qiáng)極性有機(jī)物(如尿素),可破壞水結(jié)構(gòu),使膠束不易生成,CMC值上升;低分子量醇兼有兩類的作用,少量加入降低CMC值,大量加入升高CMC值。
(3)溫度的影響 離子型表面活性劑受溫度影響相對較小;非離子型表面活性劑隨溫度上升CMC值下降。
三、HLB值及其測定
由于表面活性劑的種類繁多,對一個指定的體系,如何選擇最合適的表面活性劑,才可達(dá)到預(yù)期的效果,目前尚缺乏理論指導(dǎo)。一般認(rèn)為可將表面活性劑分子的親水性和親油性作為一項(xiàng)重要的依據(jù)。1949年,格里芬(Griffin)提出了用親水親油平衡值(hydrophile lipophile balance,即HLB值)來衡量和比較各種表面活性劑的親水性(或疏水性)。
1. HLB值的定義及計(jì)算
HLB值是指表面活性劑分子中親水基與親油基之間的大小和力量平衡程度的量,定義為表面活性劑的親水親油平衡值。
在HLB中H(hydrophile)表示親水性,L(lipophilic)表示親油性,B(balance)表示平衡的意思。將疏水性最大的完全由飽和烷烴基組成的石蠟的HLB值定為0,將親水性最大的完全由親水性的氧乙烯基組成的聚氧乙烯的HLB值定為20,其他的表面活性劑的HLB值則介于0~20之間。HLB值越大,其親水性越強(qiáng),HLB值越小,其親油性越強(qiáng)。隨著新型表面活性劑的不斷問世,已有親水性更強(qiáng)的品種應(yīng)用于實(shí)際,如月桂醇硫酸鈉的HLB值為40。HLB在實(shí)際應(yīng)用中有重要參考價(jià)值,不僅與表面活性劑的親水親油性有關(guān),而且與溶解性、表面活性劑的表面(界面)張力、界面吸附性、乳化性、乳狀液穩(wěn)定性、分散性以及去污性等基本應(yīng)用性能有關(guān)。
計(jì)算HLB值的經(jīng)驗(yàn)公式:
HLB=親水基相對分子質(zhì)量/(親油基相對分子質(zhì)量+親水基相對分子質(zhì)量)×20
例如,聚乙二醇和多元醇型非離子表面活性劑的HLB值可用下式計(jì)算:
HLB=(親水基部分的摩爾質(zhì)量/表面活性劑的摩爾質(zhì)量)×(100/5)
戴維斯提出的HLB值計(jì)算法:
HLB=7+∑(各個基團(tuán)的HLB值) (1-7)
多種表面活性劑混合配制后,其HLB值可按下式計(jì)算:
HLB=AX+BY+CZ+… (1-8)
式中 A,B,C——各種表面活性劑的HLB值;
X,Y,Z——各種表面活性劑在混合配制中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
2. HLB值的估測——溶度法
在常溫下將一種表面活性劑滴入水中,根據(jù)溶解情況可估計(jì)HLB值的范圍:
不分散:1~4;
分散不好:3~6;
強(qiáng)烈攪拌后可得乳狀分散體:6~8;
穩(wěn)定的乳狀分散體:8~10;
半透明至透明分散體:10~13;
透明溶液:>13。
四、濁點(diǎn)和Krafft點(diǎn)
1. 濁點(diǎn)及其測量方法
非離子型表面活性劑在水溶液中的溶解度隨溫度上升而降低,在升至一定溫度值時溶液出現(xiàn)渾濁,經(jīng)放置或離心可得到兩個液相,這個溫度被稱為該表面活性劑的濁點(diǎn)(cloud point)。這類表面活性劑因其醚鍵中的氧原子與水中的氫原子以氫鍵形式結(jié)合而溶于水。氫鍵結(jié)合力較弱,隨溫度升高而逐漸斷裂,因而使表面活性劑在水中的溶解度逐漸降低,達(dá)到某一溫度時轉(zhuǎn)為不溶而析出變成渾濁液。濁點(diǎn)與表面活性劑分子中親水基團(tuán)和親油基團(tuán)質(zhì)量比有一定關(guān)系。所以,通常非離子型表面活性劑需要在濁點(diǎn)以下使用。濁點(diǎn)的范圍與產(chǎn)品的純度有一定關(guān)系,質(zhì)量好、純度高的產(chǎn)品濁點(diǎn)明顯,反之則不明顯。
測量表面活性劑濁點(diǎn)的方法主要有:目測法、紫外-可見光譜儀測量法、定量結(jié)構(gòu)性質(zhì)關(guān)系預(yù)測法。目測法,即將非離子表面活性劑配成1%的水溶液,放置在試管中,插入溫度計(jì),試管放在恒溫水浴中緩慢升溫,待試管中的水溶液完全渾濁時停止升溫,再降溫至溶液變澄清,該溫度即為溶液的濁點(diǎn)。紫外-可見光譜儀測量法,即通過測量25~95℃溫度范圍內(nèi)非離子表面活性劑在可見光區(qū)的吸收,從吸收曲線可以看出,吸收急劇增加時的溫度就是溶液的濁點(diǎn)。
濁點(diǎn)大小不僅取決于非離子表面活性劑的分子結(jié)構(gòu),而且與其濃度也有一定關(guān)系,一般濁點(diǎn)隨著表面活性劑濃度的升高先下降后上升。研究表明,濁點(diǎn)還受添加物(如無機(jī)電解質(zhì)、極性有機(jī)物、表面活性劑、聚合物等)的影響很大。無機(jī)電解質(zhì)對濁點(diǎn)的影響過程很復(fù)雜,不是單純的增大或者降低,除了Na+、K+、Cs+、NH4+、Rb+使?jié)狳c(diǎn)降低,其他陽離子具有升高濁點(diǎn)的作用。濁點(diǎn)與添加極性有機(jī)物的碳?xì)滏滈L、極性基團(tuán)類型和數(shù)目都有關(guān)系。添加離子型表面活性劑能顯著增大其濁點(diǎn),添加兩性表面活性劑對其濁點(diǎn)基本沒有影響。分子量大的聚合物可以降低溶液濁點(diǎn),分子量小的聚合物作用則相反。添加弱酸類輔助劑時,濁點(diǎn)隨pH值降低而顯著降低。
2. Krafft點(diǎn)及其測量方法
Krafft點(diǎn)是指離子型表面活性劑的溶解度隨溫度增加而急劇增大時的溫度。溶解度突然增加是因?yàn)樾纬赡z束而造成。因此,可以認(rèn)為表面活性劑在Krafft點(diǎn)時的溶解度與其CMC值相當(dāng)。溫度高于Krafft點(diǎn)時,因膠束的大量形成而使增溶作用顯著,低于Krafft點(diǎn)時,則無增溶作用。Krafft點(diǎn)越高,其CMC值越小。
表面活性劑溶液Krafft點(diǎn)測定的常用實(shí)驗(yàn)方法如下,稱取一定量的表面活性劑,配制成1%水溶液,倒入試管內(nèi),于水浴上加熱并攪拌,待溶液呈透明澄清后,冷水浴攪拌下降溫至溶液中有晶體析出為止,重復(fù)數(shù)次,記錄有晶體析出時的溫度即為Krafft點(diǎn)。
對于Krafft點(diǎn)的影響因素研究的比較少,但基本與濁點(diǎn)的影響因素類似。Krafft點(diǎn)大小與表面活性劑結(jié)構(gòu)和濃度有關(guān),并且受添加劑的影響較大。
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