表面活性剂在固一液界面上的吸附量

　　【来源/作者】北纳创联 

　　表面活性剂在同一液界面形成有一定取向和结构的吸附层，可以改变固体表面的润湿、分散等性质。所以表面活性剂在固一液界面上的吸附可应用于纺织、印染、食品、涂料、医药、金属加工、感光材料、肥料等工业部门及日常生活中。了解表面活性剂在固液界面吸附的性质，吸附层的结构特点以及影响吸附的多种因素，有助于解决实际问题。

　　固体自二元溶液中吸附组分2的基本方程式为：

　
　　

　　式中，x₁和x₂分别为吸附平衡时溶液中组分l和组分2的摩尔分数；△x₂为吸附前后溶液中组分2的摩尔分数变化；n₀为吸附前组分l和组分2的总物质的量；n₁^s和n₂^s分别为吸附平衡时lg吸附剂吸附组分1和组分2的物质的量；m为n₀成平衡的吸附剂质量(g)。

　　若液相是表面活性剂(组分2)的稀溶液，则组分1为溶剂，组分2为表面活性剂。若表面活性剂比溶剂更强烈地吸附于吸附剂上，An，是吸附平衡时溶液中表面活性剂物质的量的变化，则n₀△x₂≈△n₂。由于是稀溶液，则x₁≈0，x₂≈0。式(3—22)变为：

　　

　　式中，V为与m克吸附剂成平衡的溶液体积；△c₂为吸附前后表面活性剂溶液浓度的变化。

　　由式(3—23)可知，在一定温度下，根据吸附平衡前后溶液浓度的变化可以求得单位质量吸附剂白表面活性剂稀溶液中吸附的表面活性剂物质的量。因此，求算吸附量的关键是要根据表面活性剂的一般性质和结构特点，选择适宜的分析手段，测定表面活性剂溶液浓度的变化：

　　分析表面活性剂溶液的浓度可以使用仪器分析和化学分析的方法，实验室中常用的有：

　　①紫外吸收光谱法只适用于测定带有芳环的表面活性剂溶液浓度。

　　②干涉仪法是根据浓度变化而引起溶液折射率变化来测定溶液浓度，故此法适用于相对分子质量较大、折射率变化大的体系。OP型的聚氧乙烯或聚氧丙烯衍生物类的表面活性剂盟受CMC较大的表面活性剂体系可选用此方法。

　　③表面张力法适用于各种类型的表面活性剂，在表面活性剂浓度低于其CMC时，随着浓度增大，溶液表面张力急剧减小。测定吸附平衡后溶液的表面张力，再根据已知浓度的表面活性剂溶液的γ—lgc曲线求得吸附平衡时的浓度，从而可计算吸附量。此法适用于各种类型表面活性剂的吸附，但由于表面活性剂溶液的许多性质在CMC处有突变，故只有当吸附平衡浓度超过CMC时稀释后方可测定。

　　④两相滴定法仅适用于离子型表面活性剂溶液浓度的测定。滴定时。以阴离子染料(如酚蓝、百里酚蓝等)作为指示剂，用阳离子表面活性剂溶液滴定阴离子表面活性剂溶液。由于阴、阳离子表面活性剂作用生成的盐的稳定性远高于阴离子染料与阳离子表面活性剂滴定剂作用生成的盐的稳定性，因此阴、阳离子表面活性剂一旦相互反应完全后，过量的阳离子表面活性剂与阴离子染料形成的盐立即转移至外加的有机相(如氯仿等)中。因此当有机相中出现指示剂颜色时即为滴定终点。但实际应用中两相滴定判断滴定终点相当困难，带有一定的经验性。

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