氟表面活性劑是指碳(tan)氫鏈憎水(shui)基(ji)上的氫完全被氟(fu)(fu)原(yuan)子(zi)所(suo)取代了的表(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)(ji),常(chang)作為(wei)乳化、分散、消泡、滲透、抗(kang)靜電、耐酸(suan)堿(jian)、潤(run)滑劑(ji)(ji)(ji)來(lai)使(shi)用。按親水(shui)基(ji)的結(jie)構(gou)也可將(jiang)氟(fu)(fu)表(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)(ji)分為(wei)陽離(li)子(zi)、陰(yin)離(li)子(zi)、兩性(xing)和非離(li)子(zi)表(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)(ji)4種。由于其(qi)親水(shui)基(ji)的結(jie)構(gou)與(yu)烴系表(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)(ji)相同,所(suo)以(yi)氟(fu)(fu)表(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)(ji)的特性(xing)是由碳(tan)氟(fu)(fu)鏈決定的。
碳氟(fu)鏈具有下述特性(xing)(xing):①由(you)于碳氟(fu)鏈的鍵能(neng)大(da),其熱穩定性(xing)(xing)和(he)耐試劑性(xing)(xing)好(hao),毒性(xing)(xing)低;②由(you)于分子間力小,既憎(zeng)水又憎(zeng)油(you),摩擦系數(shu)小,不粘著;③折射率(lv)小;④絕緣性(xing)(xing)高。
氟(fu)表(biao)面活(huo)性劑(ji)顯(xian)現出如下(xia)的(de)一(yi)些特(te)征:①能(neng)使水等液體的(de)表(biao)面張力下(xia)降,提(ti)高(gao)潤濕和滲透(tou)性;②在低濃度下(xia)仍表(biao)現出高(gao)表(biao)面活(huo)性;③具有(you)(you)良(liang)好的(de)耐(nai)熱(re)、耐(nai)試劑(ji)性能(neng);④在有(you)(you)機溶劑(ji)中也具有(you)(you)表(biao)面活(huo)性。
表面活性(xing)劑具有(you)界面吸附、定向排列和形(xing)成膠(jiao)束等3個基本性(xing)質,可產生5個物理作用(yong)。
(1)潤濕和滲透作(zuo)用(yong)
當需要提高水溶液潤濕(shi)和滲(shen)透某一固體(ti)的(de)能力(li)時,可以在水溶液中加(jia)入(ru)少量表面活性劑,使(shi)該固體(ti)達到加(jia)速潤濕(shi)的(de)目(mu)的(de)。
(2)乳(ru)化和擴散作用
使非(fei)水(shui)(shui)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)物質在水(shui)(shui)中(zhong)呈(cheng)均勻(yun)乳(ru)(ru)化(hua)(hua)或(huo)(huo)分(fen)散(san)狀(zhuang)態(tai)的(de)現象稱為乳(ru)(ru)化(hua)(hua)或(huo)(huo)擴散(san)。在乳(ru)(ru)化(hua)(hua)過(guo)程中(zhong),乳(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)劑)分(fen)子(zi)的(de)憎水(shui)(shui)基(ji)一(yi)端溶(rong)(rong)入非(fei)水(shui)(shui)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)液(ye)相,親(qin)(qin)(qin)水(shui)(shui)基(ji)一(yi)端溶(rong)(rong)入水(shui)(shui)相,乳(ru)(ru)化(hua)(hua)劑分(fen)子(zi)吸附(fu)(fu)在非(fei)水(shui)(shui)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)物質與水(shui)(shui)的(de)相界(jie)面(mian),定向排(pai)列成一(yi)分(fen)子(zi)層(ceng)(ceng),從而(er)降(jiang)低了兩相界(jie)面(mian)的(de)界(jie)面(mian)張力,使其發(fa)生乳(ru)(ru)化(hua)(hua)。在擴散(san)過(guo)程中(zhong),擴散(san)劑(表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)劑)分(fen)子(zi)的(de)親(qin)(qin)(qin)水(shui)(shui)基(ji)一(yi)端伸向水(shui)(shui)中(zhong),憎水(shui)(shui)基(ji)一(yi)端吸附(fu)(fu)在固(gu)(gu)體粒子(zi)表(biao)面(mian),在固(gu)(gu)體表(biao)面(mian)層(ceng)(ceng)形成親(qin)(qin)(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)吸附(fu)(fu)層(ceng)(ceng)。
(3)增溶作用
當溶(rong)液中表(biao)面(mian)活性(xing)劑達(da)到形成膠束的濃度時(shi),膠束能把非水溶(rong)性(xing)液體及固體微粒吸聚(ju)在(zai)憎水基端,使微溶(rong)性(xing)或不溶(rong)性(xing)物(wu)質增大(da)溶(rong)解度。
(4)發泡和消泡作(zuo)用
在氣液(ye)相(xiang)界(jie)面間形成由液(ye)體膜包圍的泡孔結構,從(cong)而使界(jie)面間表面張力下降(jiang)。
(5)洗滌作用
由于表面(mian)活性劑降低(di)了(le)(le)界面(mian)間的(de)表面(mian)張力并產生了(le)(le)潤濕(shi)、乳化、擴散和抗粘附等多種(zhong)作用,從而導致了(le)(le)洗滌作用。