表面活性剂在分散过程中的作用 (1)主要作用 表面活性剂在分散过程中的主要作用如下: ①降低液体介质的表面张力yI。、固—液界面张力Y。l、和液体在固体上的接触角0,提高润湿性和降低体系界面能。提高液体向固体粒子孑L隙中的渗透速度,产生其它利于固体粒子聚集体粉碎、分散的作用。 ②离子型表面活性剂在某些固体粒子上的吸附能增加粒子表面电势,提高粒子间的静电排斥作用,利于分散体系的稳定。 ③在固体粒子表面,亲液基团朝向液相的表面活性剂定向吸附层的形成能提高疏液分散体系粒子的亲液性,有时也可以形成吸附溶剂化层。 ④长链表面活性剂和聚合物大分子在粒子表面吸附形成的厚吸附层起到空间稳定作用。 ⑤表面活性剂在固体表面结构缺陷上的吸附不仅可降低界面能,而且能在表面上形成机械蔽障,有利于固体研磨分散。这种作用称为“吸附降低强度效应”。 (2)在分散介质水中的作用 非极性固体多指碳质固体(如石墨、炭黑、活性炭等,,对非极性固体粒子,表面大多疏水性较强。离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂均可提高其润湿、分散性能。其机制为: ①离子型表面活性剂吸附可使粒子表面电势增加,带同号电荷的粒子间有静电排斥作用; ②在粒子表面,表面活性剂以其疏水基吸附,亲水基在水相,降低固—液界面张力,增加表面亲水性; ③碳质吸附剂并非都是完全非极性的,即,有时在水介质中也带有电荷(如大部分活性炭、炭黑的等电点约在pH=2N:3),选择表面活性剂类型时要考虑表面可能带有电荷的影响。 极性固体粒子表面在水介质中大多带有某种电荷,带电符号由各物质的等电点和介质pH值决定。 ①当表面活性剂离子与粒子表面带电符号相反时,吸附易于进行。但若发生电性中和,失去粒子间静电排斥作用,可能会导致粒子聚集。提高表面活性剂浓度,形成极性基朝向水相的第二吸附层或表面胶团。同时,因吸附量大增,粒子重新带电,但符号与表面活性剂离子的相同。这样,町使粒子得到分散和稳定。 ②表面活性剂离子与粒子带电符号相同时.表面活性剂浓度低时,因电性相斥作用吸附难以进行.吸附量小。浓度高时.也可因已吸附的极少量表面活性剂的疏水基与溶液中的表面活性剂发生疏水作用形成表面胶团.提高粒子表面的亲水性和静电排斥作用。使体系得以稳定。 |