表面活性剂
表面活性剂与人类生活密切相关，日常生活中人们使用的肥皂和洗衣粉就是表面活性剂。工业生产中表面活性剂广泛地用作化学助剂。
12．2．1 表面张力
多相体系中相之间存在着界面。习惯上人们仅将气-液，气-固界面称为表面。通常，由于环境不同，处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的。在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为零，但在表面的一个水分子却不如此。因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力，所以该分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小的趋势，这种收缩力称为表面张力。将水分散成雾滴，即扩大其表面，有许多内部水分子移到表面，就必须克服这种力对体系做功——表面功。显然这样的分散体系便储存着较多的表面能。表面张力是物质的特性，其大小与温度和界面两相物质的性质有关。在293K下水的表面张力为72.75×10-3 N•m-1，乙醇为22.32×10-3 N•m-1，正丁醇为24.6×10-3N•m-1，而水-正丁醇（4.1‰）的界面张力为34×10-3 N•m-1。
12．2．2 表面活性剂的特点和分类
1．特点
所有的表面活性剂都有一个共同的特点，即从分子结构上看都是具有双亲基团的化合物。表面活性剂分子内有两个组成部分，一部分具有易溶于水——即亲水的基团；而另一部分具有不溶于水却易溶于油的疏水或亲油基团。水是极性分子而通常油类含有大量的长链烃基属非极性分子。根据“相似者相溶”原则，极性基团如羧基、磺酸基，硫酸根，磷酸根，羟基，醚基，胺基，酰胺基等具有亲水性质，是亲水性基团，而烃基通常记以R，是亲油基团，烃基包括烷基和芳香烃基，烷基又有直链的和支链的，链长不一。链越长则亲油性往往越强。可用“小蝌蚪”形象地描述表面活性剂分子，它的头为极性的亲水基团，它的尾是长链的亲油基团。由于结构上的特点带来了表面活性剂的另一个特点，是在溶液内部容易形成胶束，能明显改变界面状态和性质，如降低表面张力或两相界面张力。以水表面为例，当水中加入少量的表面活性剂（通常加入量只在＜1％，重量比）时，表面活性剂分子进入水中，其亲水基强烈水化，但是疏水基团则与水相互排斥，而富集于表面。随着水中表面活性剂浓度的增高，表面活性剂分子便整齐地布满水表面形成了单分子层，所有分子的极性头皆指向水内而疏水基皆指向空气。溶于水的表面活性剂分子以尾巴相互靠近一致向内、头头一致向外逐渐形成各种大小不一的分子集合形式，如球形、棒状或层状的胶束、胶团甚至胶囊等。开始形成胶束时的浓度称为临界胶束浓度（CMC）。
形成胶束过程中，液体表面的许多性质（例如，表面张力、蒸气压及电导率等）会发生变化，表面活性剂由于能减小液体表面张力，故而得名。
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全文见附件
表面活性剂与人类生活密切相关，日常生活中人们使用的肥皂和洗衣粉就是表面活性剂。工业生产中表面活性剂广泛地用作化学助剂。
12．2．1 表面张力
多相体系中相之间存在着界面。习惯上人们仅将气-液，气-固界面称为表面。通常，由于环境不同，处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的。在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为零，但在表面的一个水分子却不如此。因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力，所以该分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小的趋势，这种收缩力称为表面张力。将水分散成雾滴，即扩大其表面，有许多内部水分子移到表面，就必须克服这种力对体系做功——表面功。显然这样的分散体系便储存着较多的表面能。表面张力是物质的特性，其大小与温度和界面两相物质的性质有关。在293K下水的表面张力为72.75×10-3 N•m-1，乙醇为22.32×10-3 N•m-1，正丁醇为24.6×10-3N•m-1，而水-正丁醇（4.1‰）的界面张力为34×10-3 N•m-1。
12．2．2 表面活性剂的特点和分类
1．特点
所有的表面活性剂都有一个共同的特点，即从分子结构上看都是具有双亲基团的化合物。表面活性剂分子内有两个组成部分，一部分具有易溶于水——即亲水的基团；而另一部分具有不溶于水却易溶于油的疏水或亲油基团。水是极性分子而通常油类含有大量的长链烃基属非极性分子。根据“相似者相溶”原则，极性基团如羧基、磺酸基，硫酸根，磷酸根，羟基，醚基，胺基，酰胺基等具有亲水性质，是亲水性基团，而烃基通常记以R，是亲油基团，烃基包括烷基和芳香烃基，烷基又有直链的和支链的，链长不一。链越长则亲油性往往越强。可用“小蝌蚪”形象地描述表面活性剂分子，它的头为极性的亲水基团，它的尾是长链的亲油基团。由于结构上的特点带来了表面活性剂的另一个特点，是在溶液内部容易形成胶束，能明显改变界面状态和性质，如降低表面张力或两相界面张力。以水表面为例，当水中加入少量的表面活性剂（通常加入量只在＜1％，重量比）时，表面活性剂分子进入水中，其亲水基强烈水化，但是疏水基团则与水相互排斥，而富集于表面。随着水中表面活性剂浓度的增高，表面活性剂分子便整齐地布满水表面形成了单分子层，所有分子的极性头皆指向水内而疏水基皆指向空气。溶于水的表面活性剂分子以尾巴相互靠近一致向内、头头一致向外逐渐形成各种大小不一的分子集合形式，如球形、棒状或层状的胶束、胶团甚至胶囊等。开始形成胶束时的浓度称为临界胶束浓度（CMC）。
形成胶束过程中，液体表面的许多性质（例如，表面张力、蒸气压及电导率等）会发生变化，表面活性剂由于能减小液体表面张力，故而得名。
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