表面活性剂的主要功能 （一）润湿作用 当固体与液体接触时，原来的固 / 气、液 / 气界面消失而形成了新的固 / 液界面，这一 过程称为润湿。如纺织纤维是一种多孔性物质，有着巨大的表面，当溶液沿着纤维铺展时， 会进入纤维间的空隙，并将空气驱赶出去，把原来的空气 / 纤维界面变成液体 / 纤维界面， 就是一个典型的润湿过程；而溶液同时会进入纤维内部，这一过程则称为渗透。帮助润湿 和渗透作用发生的表面活性剂称为润湿剂和渗透剂。 把不同液体滴在同一固体表面，可以看到两种不同的现象。一种是液滴很快在固体表 面铺展开形成液∕固新界面，这种情况叫润湿，如图（ a ）和图（ b）所示。把气∕液界面 通过液体与固∕液界面之间的夹角称为接触角，可以看出在润湿的情况下接触角小于 90°。 另一种情况是液体不在固体表面上铺展，而是在固体表面缩成一液珠，如把水滴加到固体 石蜡表面所形成的现象，这种情况叫不润湿，如图（ c ）和图（ d ）所示，此时的接触角大 于 90°。 通常可通过液体在固体表面受力达到平衡时所形成的接触角的大小来判断润湿或不润 湿。当在水滴中加入表面活性剂时，由于表面活性剂具有降低气∕液界面张力和液 / 固界 面张力的作用，会改变上述受力关系，导致水滴可以在石蜡表面铺展，由不润湿变为润湿。 （二）乳化作用 乳化作用是指两种互不相溶液的液体（如油和水），其中一种液体以极小的粒子（粒 径为 10-8~10-5m ）均匀地分散到另一种液体中形成乳状液的作用。把油滴分散到水中称为 水包油型乳状液（ O/W），水滴分散到油中则称为油包水型乳状液体（ W/O）。把能帮助乳 化作用的表面活性剂称为乳化剂。作乳化剂使用的表面活性剂有稳定和保护两种作用。 （1）稳定作用 乳化剂有降低两种液体间界面张力而使混合体系达到稳定的作用。因为当油（或水） 在水（或油）中分散成许多微小粒子时，扩大了它们之间的接触面积，导致体系能位增加 而处于不稳定状态。当加入乳化剂时，乳化剂分子的亲油基吸附在油滴微粒表面而亲水基 伸入水中，并在油滴表面定向排列形成一层亲水性分子膜，使油∕水界面张力降低，降低 了体系的能位并且减少了油滴间吸引力，防止油滴聚集后重新分为两层。 （2）保护作用 表面活性剂在油滴表面形成的定向排列分子膜是一层坚固的保护膜，能防止油滴碰撞 而聚集。如果是由离子型表面活性剂形成的定向排列分子膜，还会使油滴带上同种电荷， 使相互间的斥力增加，防止油滴在频繁碰撞中发生聚集。 （三）洗涤去污作用 由于表面活性剂的乳化作用，使得从固体表面脱离下来的油脂污垢颗粒能被稳定地乳 化分散在水溶液中，并且不再沉积到被洗净的表面形成再污染。 下面以液体油污从表面上去除的过程说明表面活性剂的作用。液体油污原来是在固体 表面铺展的，当加入表面活性剂后，由于它具有很低的表面张力，所以表面活性剂水溶液 很快在固体表面铺展而润湿固体，并逐渐把油污顶替下来，原来平铺在固体表面的油污逐 渐卷缩成油滴（接触角逐渐加大，由润湿变为不润湿）。该过程称为“卷缩”，如图所示。 在机械作用或水流冲击下，“卷缩”的液体油滴脱离物体表面进入水溶液中被表面活 性剂乳化并稳定分散在洗涤液中。由于固体表面已被表面活性剂分子占据，所以油污不会 再沉积到固体表面形成再污染，如图所示。 （四）悬浮分散作用 不溶性固体以极小微粒分散到溶液中形成悬浮液的过程叫分散。有促进固体分散并形 成稳定悬浮液作用的该表面活性剂称为分散剂。实际上，半固体态油脂在溶液中乳化分散 时很难区分某一过程是乳化还是分散，而且乳化剂和分散剂通常是同一种物质，所以在实 际使用过程中把两者放在一起统为乳化分散剂。 分散剂的作用原理与乳化剂基本相同，不同之处在于被分散的固体颗粒一般比被乳化 的液滴稳定性稍差，固体污垢粒子悬浮分散示意图如下。
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