氟表面活性劑是(shi)(shi)指碳(tan)氫鏈憎水(shui)(shui)基上的(de)氫完(wan)全被氟(fu)(fu)原子(zi)所取代了的(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji),常作為乳化、分(fen)散、消泡(pao)、滲透、抗靜電、耐(nai)酸堿、潤(run)滑(hua)劑(ji)來使(shi)用。按(an)親水(shui)(shui)基的(de)結(jie)構也可(ke)將氟(fu)(fu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)分(fen)為陽(yang)離(li)子(zi)、陰離(li)子(zi)、兩性(xing)和非離(li)子(zi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)4種。由于其親水(shui)(shui)基的(de)結(jie)構與烴系表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)相同,所以氟(fu)(fu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)的(de)特性(xing)是(shi)(shi)由碳(tan)氟(fu)(fu)鏈決定的(de)。
碳氟(fu)(fu)鏈(lian)具有下(xia)述(shu)特性:①由于(yu)碳氟(fu)(fu)鏈(lian)的鍵能大,其熱穩定性和耐試劑性好,毒性低;②由于(yu)分子(zi)間力小,既憎(zeng)水又憎(zeng)油(you),摩(mo)擦系數小,不粘著(zhu);③折(zhe)射(she)率(lv)小;④絕緣性高。
氟表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性(xing)劑顯現出如(ru)下(xia)(xia)的一些(xie)特(te)征:①能使(shi)水等液體的表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力下(xia)(xia)降,提高潤(run)濕和滲透性(xing);②在低(di)濃度下(xia)(xia)仍表(biao)(biao)現出高表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性(xing);③具(ju)有良好的耐熱、耐試劑性(xing)能;④在有機溶劑中也(ye)具(ju)有表(biao)(biao)面(mian)(mian)活性(xing)。
表(biao)面活性(xing)劑具有(you)界面吸附、定向(xiang)排列和形成膠(jiao)束等3個基本性(xing)質,可產生5個物(wu)理作用。
(1)潤(run)濕和滲透作(zuo)用
當需要提高水(shui)溶液潤濕和(he)滲(shen)透某一固體(ti)的(de)能力時,可以在水(shui)溶液中加(jia)入少量表面活性劑,使(shi)該固體(ti)達到加(jia)速潤濕的(de)目的(de)。
(2)乳化和擴散作用
使非(fei)水(shui)(shui)溶(rong)(rong)(rong)性(xing)物質在(zai)水(shui)(shui)中(zhong)呈均勻乳(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)或分(fen)散狀態的現象稱為乳(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)或擴(kuo)散。在(zai)乳(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)過程中(zhong),乳(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(表(biao)面活性(xing)劑(ji)(ji))分(fen)子(zi)的憎水(shui)(shui)基(ji)一端(duan)溶(rong)(rong)(rong)入非(fei)水(shui)(shui)溶(rong)(rong)(rong)性(xing)液(ye)相(xiang),親水(shui)(shui)基(ji)一端(duan)溶(rong)(rong)(rong)入水(shui)(shui)相(xiang),乳(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)分(fen)子(zi)吸附在(zai)非(fei)水(shui)(shui)溶(rong)(rong)(rong)性(xing)物質與(yu)水(shui)(shui)的相(xiang)界面,定向排列成(cheng)一分(fen)子(zi)層(ceng),從而降低(di)了兩相(xiang)界面的界面張力(li),使其發(fa)生(sheng)乳(ru)(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)。在(zai)擴(kuo)散過程中(zhong),擴(kuo)散劑(ji)(ji)(表(biao)面活性(xing)劑(ji)(ji))分(fen)子(zi)的親水(shui)(shui)基(ji)一端(duan)伸向水(shui)(shui)中(zhong),憎水(shui)(shui)基(ji)一端(duan)吸附在(zai)固體(ti)粒子(zi)表(biao)面,在(zai)固體(ti)表(biao)面層(ceng)形成(cheng)親水(shui)(shui)性(xing)吸附層(ceng)。
(3)增溶作用
當溶(rong)液中表面活性(xing)劑達到形成膠(jiao)束的濃度時,膠(jiao)束能把(ba)非水(shui)溶(rong)性(xing)液體(ti)及固(gu)體(ti)微(wei)粒吸聚(ju)在(zai)憎水(shui)基端(duan),使(shi)微(wei)溶(rong)性(xing)或不溶(rong)性(xing)物(wu)質增大溶(rong)解度。
(4)發泡(pao)和消泡(pao)作用
在氣液相界面間形成由液體膜包圍的泡孔結(jie)構(gou),從而使(shi)界面間表面張力下降(jiang)。
(5)洗滌作用
由(you)于表面(mian)活性劑(ji)降低(di)了界面(mian)間的表面(mian)張力(li)并產生了潤濕(shi)、乳(ru)化、擴散和抗粘附等多種作(zuo)用,從而導致了洗滌作(zuo)用。