氟表面活性劑是指(zhi)碳氫(qing)鏈憎水基(ji)上的(de)(de)氫(qing)完全(quan)被氟(fu)原子所(suo)取代了的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)活性劑(ji),常作(zuo)為乳化、分散、消(xiao)泡、滲透、抗(kang)靜電、耐(nai)酸堿、潤(run)滑劑(ji)來使用。按親水基(ji)的(de)(de)結(jie)(jie)構也(ye)可將氟(fu)表(biao)(biao)面(mian)活性劑(ji)分為陽離子、陰(yin)離子、兩性和非離子表(biao)(biao)面(mian)活性劑(ji)4種。由于其親水基(ji)的(de)(de)結(jie)(jie)構與烴系表(biao)(biao)面(mian)活性劑(ji)相同(tong),所(suo)以氟(fu)表(biao)(biao)面(mian)活性劑(ji)的(de)(de)特性是由碳氟(fu)鏈決定的(de)(de)。
碳氟鏈(lian)具有下述特性(xing):①由(you)(you)于(yu)碳氟鏈(lian)的鍵(jian)能大,其熱(re)穩(wen)定性(xing)和耐試劑(ji)性(xing)好,毒性(xing)低;②由(you)(you)于(yu)分(fen)子間(jian)力小(xiao),既憎水(shui)又憎油,摩擦系(xi)數(shu)小(xiao),不粘著;③折射率小(xiao);④絕(jue)緣性(xing)高(gao)。
氟表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑顯現出如下(xia)(xia)的(de)一些特征:①能使水等液體的(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力下(xia)(xia)降,提高(gao)(gao)潤濕和滲透性(xing);②在(zai)低濃(nong)度(du)下(xia)(xia)仍表(biao)(biao)現出高(gao)(gao)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing);③具有良好的(de)耐熱(re)、耐試劑性(xing)能;④在(zai)有機溶劑中也(ye)具有表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)。
表面(mian)(mian)活性(xing)劑具(ju)有(you)界面(mian)(mian)吸附(fu)、定(ding)向(xiang)排(pai)列和形成膠束等3個(ge)基本性(xing)質,可產生5個(ge)物理作用(yong)。
(1)潤濕和(he)滲(shen)透(tou)作用
當需要提高水(shui)溶(rong)液(ye)潤濕和(he)滲透(tou)某一固體的能力時,可以在水(shui)溶(rong)液(ye)中加入少(shao)量表面活性劑,使該固體達到(dao)加速潤濕的目(mu)的。
(2)乳化和擴散作用
使(shi)非水(shui)(shui)溶性物質在(zai)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)呈均勻乳(ru)化(hua)(hua)或(huo)分(fen)散(san)狀(zhuang)態的(de)(de)現象稱為乳(ru)化(hua)(hua)或(huo)擴散(san)。在(zai)乳(ru)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong),乳(ru)化(hua)(hua)劑(ji)(表面(mian)(mian)(mian)(mian)活性劑(ji))分(fen)子(zi)的(de)(de)憎水(shui)(shui)基一(yi)(yi)端(duan)溶入非水(shui)(shui)溶性液相,親(qin)水(shui)(shui)基一(yi)(yi)端(duan)溶入水(shui)(shui)相,乳(ru)化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)子(zi)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)在(zai)非水(shui)(shui)溶性物質與水(shui)(shui)的(de)(de)相界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian),定向(xiang)排(pai)列(lie)成一(yi)(yi)分(fen)子(zi)層(ceng)(ceng),從而降低了兩相界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)張力,使(shi)其發(fa)生乳(ru)化(hua)(hua)。在(zai)擴散(san)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong),擴散(san)劑(ji)(表面(mian)(mian)(mian)(mian)活性劑(ji))分(fen)子(zi)的(de)(de)親(qin)水(shui)(shui)基一(yi)(yi)端(duan)伸向(xiang)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong),憎水(shui)(shui)基一(yi)(yi)端(duan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)在(zai)固(gu)(gu)體粒子(zi)表面(mian)(mian)(mian)(mian),在(zai)固(gu)(gu)體表面(mian)(mian)(mian)(mian)層(ceng)(ceng)形成親(qin)水(shui)(shui)性吸(xi)(xi)附(fu)(fu)層(ceng)(ceng)。
(3)增溶作用
當溶液(ye)中表面活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)達到(dao)形(xing)成(cheng)膠束(shu)的濃度(du)時,膠束(shu)能(neng)把非(fei)水(shui)溶性(xing)(xing)液(ye)體及固(gu)體微粒吸聚(ju)在憎水(shui)基端,使微溶性(xing)(xing)或不溶性(xing)(xing)物質增大溶解(jie)度(du)。
(4)發(fa)泡和消泡作用
在氣液相(xiang)界面間形成(cheng)由(you)液體膜包圍的(de)泡(pao)孔(kong)結構,從而(er)使(shi)界面間表(biao)面張力(li)下(xia)降。
(5)洗滌作用
由于表(biao)面活性劑降低了(le)界面間的表(biao)面張(zhang)力(li)并產生了(le)潤(run)濕(shi)、乳化、擴散(san)和抗(kang)粘附(fu)等多(duo)種作用,從而(er)導致了(le)洗滌(di)作用。