《表面活性劑化學(xué)與紡織助劑》陸大年 課后習(xí)題+答案

1、1第一章緒論第一章緒論一、何謂表面活性劑？其化學(xué)結(jié)構(gòu)有何特征？一、何謂表面活性劑？其化學(xué)結(jié)構(gòu)有何特征？表面活性劑是一種加入少量就可以大大降低溶液的表面張力，能在本體相中形成膠團(tuán)、膠束，能產(chǎn)生潤(rùn)濕與反潤(rùn)濕，乳化與破乳，起泡與消泡，分散與絮凝以及增溶，洗滌等作用的不對(duì)稱化合物。表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)一般有具有碳?xì)溟L(zhǎng)鏈的非極性親油基團(tuán)與極性親水基團(tuán)組成，具有不對(duì)稱的雙親結(jié)構(gòu)。二、何謂表面活性劑的表面活性？其產(chǎn)生機(jī)理是什么？二、何謂表面活性劑的表

2、面活性？其產(chǎn)生機(jī)理是什么？吸附和膠束化作用為表面活性劑的表面活性。產(chǎn)生機(jī)理：表面活性劑在表（界）面上疏水基朝著水相的外側(cè)定向排列，即所謂表面活性劑的表（界）面吸附；而一旦表（界）面被表面活性劑的吸附所充滿，則在水溶液的本體相中表面活性劑的疏水基會(huì)相互靠攏、締合和聚集體，即所謂表面活性劑的膠束化作用。三、評(píng)價(jià)表面活性劑應(yīng)用水平的標(biāo)志是什么？表面活性劑的發(fā)展趨勢(shì)是什么？三、評(píng)價(jià)表面活性劑應(yīng)用水平的標(biāo)志是什么？表面活性劑的發(fā)展趨勢(shì)是什么？評(píng)價(jià)

3、表面活性劑應(yīng)用水平的一個(gè)標(biāo)志是表面活性劑的工業(yè)化應(yīng)用水平，而評(píng)價(jià)表面活性劑的工業(yè)化應(yīng)用水平的一個(gè)重要標(biāo)志是表面活性劑的非表面活性的工業(yè)化應(yīng)用水平。發(fā)展趨勢(shì)：①新型的高性能、多功能的表面活性劑的研發(fā)；②表面活性劑及其他化學(xué)用劑的復(fù)配性能研究；③“綠色生態(tài)表面活性劑”的研究。第二章表面活性劑及其分類第二章表面活性劑及其分類一、表面活性劑按疏水基分類有哪幾種？它們分別有什么特征？一、表面活性劑按疏水基分類有哪幾種？它們分別有什么特征？答：按疏

4、水基分類有碳?xì)滏?、含硅烷、含氟碳鏈?、碳?xì)滏湥菏悄壳氨砻婊钚詣┲杏昧孔畲?，品種最多的一類疏水基。其又可分為烷基類、鏈稀基類、含極性基烴類，后兩類的親水性高于同碳原子數(shù)的烷基。碳?xì)涫杷湆?duì)表面活性劑的影響有：a.碳?xì)涫杷L(zhǎng)，則其在水中的溶解度愈小，在有機(jī)溶劑中的溶解度愈大，會(huì)引起緊密聚集，增加吸附與膠束化傾向，提高熔點(diǎn)，增加對(duì)反離子的敏感性。b.增加支鏈與不飽和度，則溶解度增大，熔點(diǎn)降低，引起疏松聚集與抑制液晶形成，不飽和組分易氧化

5、和變色，有支鏈組分生物降解性下降。c.芳環(huán)（脂環(huán)）的影響:增加其在極性界面的吸附，降低生物降解性，引起界面膜疏松（脂環(huán)更甚）。3答：固液界面帶電機(jī)理分四種情況：（1）固體表面基團(tuán)電離帶電；例如離子交換樹(shù)脂、蛋白質(zhì)等，在水中電離出反離子后，固液界面即帶相反電荷。（2）固體表面吸附離子帶電；該種帶點(diǎn)機(jī)理是固體表面優(yōu)先吸附水中某種離子而帶電。（3）固體表面晶格交換離子帶電；是一種比較特殊的固體表面帶電機(jī)理。（4）固體表面在非水體系中的摩擦帶點(diǎn)

6、；在非水體系中，當(dāng)固液兩相接觸分離，由于兩相對(duì)電子的親和力不同而引起帶點(diǎn)。根據(jù)Coehu研究，當(dāng)不同物質(zhì)接觸時(shí)，介電常數(shù)大的一相帶正電荷，小的一相帶負(fù)電荷，由于水的介電常數(shù)特別大，所以固液界面往往帶負(fù)電荷。2.何謂Stern電位φs？請(qǐng)解釋lφsl和lφol哪個(gè)更大些及其影響因素。2.何謂Stern電位φs？請(qǐng)解釋lφsl和lφol哪個(gè)更大些及其影響因素。答：（1）Stern電位φs即是固體表面外側(cè)的Stern面至溶液本體相得電位差。（

7、2）Φs不僅與φo有關(guān)，還與特性吸附層的特性吸附有關(guān)。與固體表面電荷相比，吸附相同電荷離子，則lφsl升高；反之則降低，極端情況下，φs可能反號(hào)為相反點(diǎn)位。在Stern面內(nèi)側(cè)從φo到φs的變化時(shí)線性的。3.何謂zeta電位ζ？請(qǐng)解釋lζl與lφsl哪個(gè)更大些及其影響因素。3.何謂zeta電位ζ？請(qǐng)解釋lζl與lφsl哪個(gè)更大些及其影響因素。答：（1）由滑移面至溶液本體相的電位差，即固液界面的動(dòng)電位，稱為ζ電位。（2）影響ζ電位的因素通常

8、有兩方面，一般情況下滑移面的相對(duì)位置是固定的，所以電位ζ首先與它所在的擴(kuò)散層的電位梯度，即雙電層厚度k1有關(guān)，溶液的電解質(zhì)濃度越高，雙電層厚度越厚，電位梯度越大，lζl越?。涣硪环矫婊泼嫱庖茣r(shí)，隨滑移面外移，即使電位梯度不變，ζ電位的絕對(duì)值會(huì)降。lζl應(yīng)比lφsl略低。4.何謂擴(kuò)散雙電層厚度k4.何謂擴(kuò)散雙電層厚度k11？請(qǐng)解釋k？請(qǐng)解釋k11的影響因素。若室溫時(shí)在0.1molLNaCl水溶液中的k的影響因素。若室溫時(shí)在0.1molL

9、NaCl水溶液中的k11為10A，則在同樣摩爾體積濃度的CaCl為10A，則在同樣摩爾體積濃度的CaCl2水溶液中的k水溶液中的k11為多少？為多少？答：k1為擴(kuò)散雙電層的理論厚度，同時(shí)也是離子氛的半徑且電解質(zhì)濃度越高，離子價(jià)數(shù)越大，k1越薄。INaCl=12（0.110.11）=0.1molLICaCl2=12(0.140.21)=0.3molLk1CaCl2=5.77A5.將2g固體粉末放入100ml濃度為0.01molL的表面活性