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  • 氟碳表面活性剂在有机溶剂中的性质

    发布时间:2019-07-11 09:58 阅读:
    作为在有机溶剂中使用的表面活性剂,在结构上,和在水中使用的表面活性剂是有很大不同的。因为为了使某一化合物具有表面活性的功能,该化合物必须是两亲型的分子,即在它的结构中有两部分,其中一部分是亲溶剂的,而另一部分是憎溶剂的。在水中由于氢键的作用!使表面活性剂分子发生重新排列,结果是表面活性剂分子转移到了溶液的表面,分子中的疏水部分离开了溶液,在水面上形成了胶束。但在有机溶剂中,情况发生了变化,一个长链的烷基,在水的体系中是憎溶剂的——疏水!但在有机溶剂中它变成了亲溶剂的——可以溶解在有机溶剂中,排列的结果是原来疏水的长链溶解在了有机溶剂中,而原来亲水的极性基团部分则排列在有机溶剂的表面,从而导致有机溶剂的表面能量大大增加,即提高了其表面张力。氟碳表面活性剂由于具有憎水憎油的特性,所以含氟的长链在有机溶剂中,和其他表面活性剂在水中的情况一样,也是排列在有机溶剂的表面,但要作为在有机溶剂中的表面活性剂,还需要改变其原来亲水的极性基团部分,使其能溶解在有机溶剂中。到目前为止,虽然对表面活性剂在水中的行为做了大量的研究,也获得了很多有规律性的结果,但表面活性剂在有机溶剂中的研究则要少得多。其原因是表面活性剂在水溶液中的性质主要取决于表面活性剂本身及其与水的作用,而在有机溶液的体系中,则除了表面活性剂的性质外,还涉及种类繁多的溶剂,不同的溶剂和表面活性剂作用所表现出来的表面活性各不相同,因此也无法作统一的处理。在工业中有很多问题涉及到非水溶液的性质,如涂料体系和工业萃取过程等,因而有关这方面的研究正逐步深入。
     
    氟碳表面活性剂在有机溶剂中的性质
     
    总的来说,表面活性剂在有机溶剂中的作用比在水中的作用要小得多!如表面活性剂可以将水的表面张力从72.6mN/m降低到其原来张力的1/4以下,但在有机溶液体系中,以芳香族化合物为例,实验发现,只有少数几个氟碳表面活性剂能够将其表面张力降到一半右。这里主要有两方面的原因:一是有机溶剂本身的表面张力就比水要低得多,如对于脂肪族的有机溶液,其本来的表面张力就在19-30mN/m左右,大大低于水的张力:二是表面活性剂吸附在有机溶剂表面的作用比在水表面的作用要小得多,所以其起到的效果也小得多。在众多类型的表面活性剂中,只有氟碳表面活性剂既可以在水溶液中起作用,也可以在有机溶液中起作用,但相比较而言,它在水溶液中的作用比在有机溶液中的作用要强得多。表面活性剂在有机溶液中应用的一个典型例子是在四氟乙烯的悬浮聚合过程中,利用全氟辛酸铵作为分散剂。这在聚四氟乙烯的制备中已得到广泛的应用。
     
    非水溶液如溶剂中表面活性剂的选择和在水溶液中一样,应遵循一定的原则,从对水溶液中表面活性剂的作用原理,我们了解到;亲水基团和水作用而被溶解在水中,憎水部分由于和水的相互排斥作用而处在水溶液的表面,从而使水的表面张力降低。根据同样的原理,科学家们设计了一系列的化合物,使表面活性剂的一端能溶解在有机溶剂,如甲苯、柴油等中,另一端则是不溶于有机溶剂的基团,而这些基团大部分是含氟的长碳链化合物。

    金腾龙推荐:氟表面活性剂

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