理论教育 界面现象:吸附层的本征曲率

界面现象:吸附层的本征曲率

时间:2023-10-31 理论教育 版权反馈
【摘要】:疏水层由界面活性剂和油相的疏水链组成;亲水层由界面活性剂亲水基和溶剂水组成。根据A0和AC的相对大小,液-液界面吸附层将具有不同的曲率,通常称为该界面吸附层的本征曲率,并具有如下规律。根据这一规律,可确定某一界面活性剂所形成的乳状液类型。非离子型界面活性剂,亲水基变大,A0增大;温度下降,亲水基水合度增加,A0增大。

界面现象:吸附层的本征曲率

由图3-12可知,含有界面活性剂的液-液界面可视为由疏水层和亲水层组成。疏水层由界面活性剂和油相的疏水链组成;亲水层由界面活性剂亲水基和溶剂水组成。疏水基之间的色散作用使得一定范围内体系能量随分子间距离减小而降低,而亲水基与水分子之间具有强烈的亲和作用,力图与更多的水分子形成氢键而使体系能量降低,但随着分子间距离的减小,排斥力增加,能量上升,故总的结果是存在头基间的最小距离,此时体系能量最低,表明活性剂形成聚集体时,头基倾向于占有相对应的面积A0,直立的碳氢链将具有面积Ac,且

式中,VC为疏水基体积;lC为疏水基最大伸展长度

根据A0和AC的相对大小,液-液界面吸附层将具有不同的曲率,通常称为该界面吸附层的本征曲率,并具有如下规律。

(1)若AC>A0,界面弯向水相;

(2)若AC<A0,界面弯向油相。

根据这一规律,可确定某一界面活性剂所形成的乳状液类型。若界面弯向水相,易行成油包水W/(型乳液;若界面弯向油相,易行成水包油O/W型乳液。

影响A0的因素及规律如下。

(1)非离子型界面活性剂,亲水基变大,A0增大;温度下降,亲水基水合度增加,A0增大。(www.daowen.com)

(2)离子型界面活性剂,电解质浓度降低,围绕带点基团的双层厚度增加,A0增大;若改变pH能增加亲水基的离解度,则A0增大;改换反离子,根据反离子所带电荷即水合能力不同,A0值也会发生变化。

影响AC的因素及规律如下。

(1)增加界面活性剂的碳链数;

(2)在界面活性剂疏水基中引进分支或不饱和结构,AC增大;

(3)增加油相分子的插入能力,较短链的油相分子插入能力较强。

改变本征曲率的另一种方法,就是使用混合界面活性剂,如在离子型或非离子型活性剂中加入脂肪醇为助活性剂。

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