五、表面活性剂（Surfactant）

1.表面活性剂的定义、结构和基本性质

在物理化学中，把凡是能够显著降低液体表面张力的物质，称为该液体的表面活性物质或表面活性剂。

图10—19 表面活性剂溶液的性质与浓度关系示意图

图10—20 小型胶束与球状胶束示意图

（a）稀溶液； （b）临界胶束浓度的溶液； （c）大于临界胶束浓度的溶液

2.表面活性剂的分类及主要作用

根据化学结构可将表面活性剂分为离子型和非离子型两大类：

（1）离子型表面活性剂又可分为三小类

1）阴离子型表面活性剂

2）阳离子型表面活性剂

3）两性型表面活性剂

（2）非离子型表面活性剂

表面活性剂种类繁多，已广泛地应用于石油、纺织、农药、医药、采矿、食品、洗涤等各个领域。表面活性剂所起的主要作用为助磨、润湿、乳化、增溶、起泡、去污等多种作用。

1.试根据液体的曲面附加压力，说明为什么自由的液滴（如水滴、汞滴）总是呈球形？

2.将装有少量液体的毛细管水平放置，当在液体的右端加热时，问润湿性液体向毛细管哪一端移动，如图10—21（a）？不润湿性液体向毛细管的哪一端移动，如图10—21（b）？

图10—21

3.有人试图设计出一种“永动机”。将两支内径r相等且可被水完全润湿的毛细管垂直地插入水中，如图10—22所示。由于毛细管现象，水会自动上升，A管中上升的高度大于B管中上升高度，于是B管中水自端口滴下，进而推动小涡轮C转动，如此往复循环。试说明该机器实际上不可能产生永动的原因。

图10—22

4.两块平板玻璃在干燥时，叠放在一起很容易分开。若两板中间带上水后，叠放后要使之分开却很费劲，这是什么原因？试解释之。

5.将同量的水两份，一份直接倾倒在地上，另一份喷成小雾滴洒在地上，问哪一种情况蒸发得快？为什么？

6.为什么恒温恒压下固体表面对周围介质的吸附过程是自发过程？

7.亲水的固体表面，经表面活性剂处理后，为什么具有憎水性？

习 题