表面活性劑化學(xué)

前言

表面活性劑是一類有機化合物，它們的結(jié)構(gòu)特點使得這類化合物具有應(yīng)用范圍廣、使用靈活、用量極少、性能優(yōu)越的特點，因而被譽為“工業(yè)味精”，在顯著改善界面物理化學(xué)性質(zhì)、改進生產(chǎn)工藝、降低消耗和提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面都表現(xiàn)出其性能的優(yōu)勢。而事實上，近來研究結(jié)果表明，表面活性劑并不單單扮演著“工業(yè)味精”的功能。表面活性劑所形成的分子有序聚集體在各種過程如潤濕、增溶、乳化、分散等中發(fā)揮著重要的作用，尤其是進入現(xiàn)代科技時代，表面活性劑在納米材料的合成及性能優(yōu)化、DNA及藥物等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、分子探針技術(shù)甚至生命科學(xué)、能源科學(xué)、信息科學(xué)等方面都發(fā)揮著重要作用，成為物理、化學(xué)、生物三大基礎(chǔ)學(xué)科和許多技術(shù)部門共同關(guān)心的領(lǐng)域。作為一門新的學(xué)科分支，表面活性劑原理、應(yīng)用及其特殊功能早巳成為各個領(lǐng)域?qū)W者的共同需要。在總結(jié)前人教材和書籍特點的基礎(chǔ)之上，結(jié)合編者在該領(lǐng)域多年的教學(xué)工作及一定的科研經(jīng)驗，編寫了《表面活性劑化學(xué)》教材，力圖在表面活性劑基礎(chǔ)、表面活性劑應(yīng)用及原理、表面活性劑的特殊功能等幾個方面為讀者提供借鑒和參考。本教材共分11章。第1章介紹了表面活性劑的基本概念、結(jié)構(gòu)特點及分類；第2章闡述了表面性質(zhì)及表面張力的產(chǎn)生，并介紹表面活性劑在表面（界面）上所表現(xiàn)出來的表面活性原理；第3章論述了表面活性劑在表面和界面上吸附的特點及性質(zhì)；第4章詳細介紹了表面活性劑在固體表面上的吸附性能；第5章講述了表面活性劑的性能與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系；第6章主要講述表面活性劑在溶液中的自聚——膠團與膠束及囊泡與液晶；第7章敘述了表面活性劑的重要作用——乳化和增溶；第8章主要論述表面活性劑的另外兩大功能——分散和潤濕；第9章則簡要介紹了表面活性劑的去污功能及起泡和消泡功能；第10章講述了表面活性劑的生理活性及生物降解性能；第11章概述了表面活性劑的新功能——表面活性劑和納米材料、表面活性劑和高分子、表面活性劑和DNA、表面活性劑和藥物以及表面活性劑用于手性分離等中的作用特點和原理，以期為讀者在拓展相關(guān)知識領(lǐng)域方面提供幫助。

內(nèi)容概要

　　由11章7個方面的內(nèi)容組成。第1章介紹表面活性劑的基本概念、結(jié)構(gòu)特點及分類；第2章闡述表面張力的產(chǎn)生與表面活性原理；第3、4章論述表面活性劑在表（界）面及固體表面上吸附的特點及性能；第5章講述表面活性劑的性能與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系；第6～9章主要講述表面活性劑在溶液中的自聚及其重要作用；第10章講述表面活性劑的生理活性及生物降解性能；第11章概述了表面活性劑的新功能——表面活性劑在納米材料、高分子、DNA、藥物及手性分離等領(lǐng)域中的作用特點和原理?！　”窘滩目勺鳛楦叩仍盒；瘜W(xué)相關(guān)專業(yè)和材料科學(xué)相關(guān)專業(yè)的本科和研究生教學(xué)用書，也可以作為相關(guān)領(lǐng)域科技人員參考用書。

書籍目錄

第1章 表面活性劑概論1.1 表面活性劑的定義1.2 表面活性劑的分類1.3 陰離子表面活性劑1.3.1 陰離子表面活性劑的定義及其特性1.3.2 陰離子表面活性劑的種類和結(jié)構(gòu)特征1.4 陽離子表面活性劑1.4.1 陽離子表面活性劑的定義1.4.2 陽離子表面活性劑的種類和結(jié)構(gòu)特征1.5 兩性表面活性劑1.5.1 兩性表面活性劑的定義1.5.2 兩性表面活性劑的種類和結(jié)構(gòu)特征1.6 非離子表面活性劑1.6.1 非離子表面活性劑的定義1.6.2 非離子表面活性劑的種類和結(jié)構(gòu)特征1.7 特種表面活性劑1.7.1 氟表面活性劑1.7.2 硅表面活性劑1.7.3 其他元素表面活性劑1.8 新型表面活性劑和功能性表面活性劑1.8.1 Gemini表面活性劑1.8.2 Bola型表面活性劑1.8.3 可解離型表面活性劑1.8.4 冠醚類表面活性劑1.8.5 反應(yīng)型與螯合型表面活性劑1.8.6 生物表面活性劑思考題本章 主要參考文獻第2章 表面與界面的性質(zhì)2.1 表面張力和表面自由能2.1.1 凈吸力和表面張力的概念2.1.2 彎曲液面兩側(cè)壓力差2.1.3 影響表面張力的因素2.1.4 表面張力的測試方法2.2 表面活性劑的表面活性2.2.1 表面活性原理2.2.2 表面活性的表征2.2.3 表面活性劑的基本功能思考題本章 主要參考文獻第3章 表面活性劑在溶液表（界）面上的吸附3.1 表面活性劑在氣液界面上的吸附3.1.1 表面過剩和吉布斯（Gibbs）吸附公式3.1.2 Gibbs公式在表面活性劑溶液中的應(yīng)用3.1.3 表面活性劑在溶液表面上的吸附等溫線3.1.4 表面活性劑分子在表面的吸附狀態(tài)3.1.5 動表面張力與吸附3.2 表面活性劑在油水界面上的吸附3.2.1 液液界面張力3.2.2 Gibbs公式在液液界面上的應(yīng)用3.2.3 液液界面特點及吸附等溫線3.2.4 液液界面吸附層結(jié)構(gòu)3.3 表面活性劑的雙水相和三水相性質(zhì)思考題本章 主要參考文獻第4章 表面活性劑在國液界面的吸附作用4.1 固體自稀溶液中吸附的特點4.1.1 固體表面特點4.1.2 稀溶液吸附4.1.3 影響表面活性劑在固體上吸附的因素4.2 表面活性劑在固液界面的吸附等溫線4.2.1 固液界面上表面活性劑的吸附與吸附量4.2.2 表面活性荊在固液界面上的吸附等溫線4.2.3 影響表面活性劑在固液界面吸附的一些因素4.3 表面活性劑在固液界面上的吸附4.3.1 表面活性劑在固液界面的吸附機制4.3.2 不同電性表面活性荊在固液界面上的吸附4.3.3 表面活性劑吸附層結(jié)構(gòu)與性質(zhì)思考題本章主要參考文獻第5章 表面活性劑的結(jié)構(gòu)與性能5.1 表面活性劑的基本功能及親水親油平衡5.1.1 表面活性劑的HLB值5.1.2 HLB值與表面活性劑性能的關(guān)系5.2 表面活性劑的結(jié)構(gòu)與性能5.2.1 親水基的結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系5.2.2 親水基的相對位置和性能的關(guān)系5.2.3 疏水基的結(jié)構(gòu)與性能5.2.4 連接基的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系5.2.5 分子大小與性能的關(guān)系5.2.6 反離子對性能的影響5.2.7 表面活性劑的溶解性與化學(xué)穩(wěn)定性思考題本章主要參考文獻第6章 表面活性劑在溶液中的自聚6.1 分子有序組合體6.1.1 分子有序組合體的概念及類型6.1.2 分子有序組合體的基本結(jié)構(gòu)特征6.1.3 分子有序組合體的形成機制6.1.4 影響分子有序組合體大小和形狀的因素6.2 分子有序組合體的功能及應(yīng)用6.3 膠團與膠束6.3.1 膠團的結(jié)構(gòu)6.3.2 臨界膠團濃度的測定6.4 囊泡與液晶6.4.1 囊泡6.4.2 液晶思考題本章主要參考文獻第7章 乳化與增溶作用7.1 乳化作用7.1.1 乳化作用機理7.1.2 乳狀液的類型7.1.3 乳狀液的穩(wěn)定性7.1.4 乳化荊的選擇7.1.5 破乳7.1.6 多重乳狀液7.1.7 液膜分離7.2 增溶作用7.2.1 增溶作用機理7.2.2 增溶作用的影響因素7.2.3 增溶作用的研究方法及應(yīng)用7.2.4 微乳狀液思考題本章主要參考文獻第8章 分散和潤濕作用8.1 分散和絮凝作用8.1.1 分散體系的穩(wěn)定性8.1.2 分散作用與分散劑8.1.3 聚集與絮凝8.2 潤濕和滲透作用8.2.1 潤濕過程8.2.2 接觸角和Young方程……第9章　洗滌去污與起淘、消泡作用第10章　表面活性劑的生物降散性和生理活性第11章　現(xiàn)代表面活性劑及應(yīng)用

章節(jié)摘錄

插圖：第1章　表面活性劑概論1.3 陰離子表面活性劑1.3.1 陰離子表面活性劑的定義及其特性陰離子表面活性劑在水溶液中離解時生成的表面活性離子帶負電荷。陰離子表面活性劑的歷史悠久，18世紀(jì)興起的制皂業(yè)所生產(chǎn)的肥皂即為陰離子表面活性劑，肥皂屬高級脂肪酸鹽。有代表性的陰離子表面活性劑包括高級脂肪酸鹽、磺酸鹽、硫酸酯鹽、脂肪酰一肽縮合物。陰離子表面活性劑在低溫下較難溶解，隨溫度升高溶解度加大，溶解度達到極限時會析出表面活性劑的水合物。但是，當(dāng)水溶液加熱至一定溫度時，表面活性劑分子發(fā)生締合，溶解度會急劇增大。陰離子表面活性劑一般具有以下特性。①溶解度隨溫度的變化存在明顯的轉(zhuǎn)折點，即在較低的一段溫度范圍內(nèi)溶解度隨溫度上升非常緩慢，當(dāng)溫度上升到某一定值時溶解度隨溫度上升而迅速增大，這個溫度叫做表面活性劑的克拉夫特點（Krafft point）。一般離子型表面活性劑都有Krafft點。②一般情況下與陽離子表面活性劑配伍性差，容易生成沉淀或使溶液變得渾濁，但在一些特定條件下與陽離子表面活性劑復(fù)配可極大地提高表面活性。

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