表面活性剂科学与应用

本书系统论述了各种表面活性剂的结构、性能、合成及用途，特别针对表面活性剂科学的近期新发展，介绍了一些具有特殊结构和性能的新型表面活性剂；系统论述了表面活性剂在溶液中的状态与性质以及表面活性剂在界面上的吸附、润湿、渗透与反渗透、乳化与破乳、起泡与消泡、洗涤作用、增溶作用、分散与聚集、防腐、杀菌、抗静电等作用的基本原理。

第1章绪论（1）
1.1界面与表面（1）
1.2表面张力和表面自由能（1）
1.3弯曲液体表面的现象（5）
1.3.1弯曲液体表面下的附加压力（5）
1.3.2Young-Laplace公式（5）
1.3.3毛细现象（6）
1.3.4液体的表面曲率的关系——Kelvin公式（8）
1.3.5表面张力的测定方法（11）
1.4表面活性和表面活性剂（13）
1.4.1表面活性剂的结构特点（14）
1.4.2表面活性原理-表面吸附和溶液内部自聚（14）
1.5表面活性剂的分类（15）
1.5.1按亲水基分类（15）
1.5.2按溶解性分类（16）
1.5.3按相对分子质量分类（16）
1.5.4按用途分类（16）
1.5.5特种表面活性剂（16）
1.6表面活性剂的亲水-亲油平衡（16）
1.6.1非离子表面活性剂（17）
1.6.2离子表面活性剂（17）
1.6.3混合表面活性剂（19）
1.7表面活性剂的活性（19）
1.8表面活性剂的一般性质（20）
1.8.1溶解性（20）
1.8.2化学稳定性（21）
1.8.3安全性和温和性（22）
1.8.4生物降解性（环境友好性）（24）
1.9表面活性剂的应用和发展（25）
参考文献（27）
第2章表面活性剂的类型（28）
2.1阴离子型表面活性剂（28）
2.1.1羧酸盐型（28）
2.1.2磺酸盐型（30）
2.1.3硫酸酯盐类表面活性剂（31）
2.1.4磷酸酯类表面活性剂（32）
2.2阳离子型表面活性剂（33）
2.2.1胺盐类RNH2HX（34）
2.2.2季铵盐类表面活性剂（34）
2.2.3杂环季铵盐阳离子型表面活性剂（35）
2.3两性表面活性剂（36）
2.3.1咪唑啉型两性表面活性剂（37）
2.3.2甜菜碱型两性表面活性剂（38）
2.3.3氨基酸类表面活性剂（40）
2.3.4卵磷脂（41）
2.4非离子表面活性剂（43）
2.4.1聚氧乙烯型非离子表面活性剂（43）
2.4.2多元醇表面活性剂（45）
2.4.3聚醚（46）
2.4.4非离子表面活性剂的性质和应用（47）
2.5混合型表面活性剂（47）
2.5.1脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐（48）
2.5.2脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（48）
2.6特种表面活性剂（48）
2.6.1氟表面活性剂（48）
2.6.2硅表面活性剂（50）
2.7高分子表面活性剂（50）
2.7.1高分子表面活性剂的分类（51）
2.7.2高分子表面活性剂的性质及用途（52）
2.8两种新型表面活性剂（52）
2.8.1孪连表面活性剂（53）
2.8.2Bola型表面活性剂（56）
参考文献（58）
第3章表面活性剂在界面上的吸附（61）
3.1表面过剩和Gibbs公式（61）
3.1.1过剩量（吸附量）（61）
3.1.2Gibbs吸附公式（61）
3.1.3Gibbs公式意义（63）
3.1.4Gibbs公式的实验证实（63）
3.2表面活性剂在气-液界面上的吸附（64）
3.2.1表面活性剂溶液表面吸附量的计算（64）
3.2.2表面活性剂在溶液表面上的吸附等温线及标准吸附自由能的计算（65）
3.2.3影响表面吸附的物理化学因素（65）
3.2.4表面活性剂在溶液表面的吸附状态（66）
3.3表面活性剂在液-液界面上的吸附（67）
3.3.1液-液界面张力（67）
3.3.2Cibbs吸附公式在液-液界面上的应用（67）
3.3.3吸附等温线（68）
3.3.4表面活性剂溶液的界面张力及超低界面张力（69）
3.4表面活性剂在固-液界面上的吸附（70）
3.4.1固体表面的特点（70）
3.4.2吸附等温线种类（71）
3.4.3表面活性剂在固体上吸附的影响因素（74）
3.4.4吸附机理（77）
3.4.5表面活性剂的吸附对固体表面的影响（79）
3.4.6表面活性剂在固-液界面吸附的应用（81）
参考文献（82）
第4章表面活性剂溶液体相性质（84）
4.1表面活性剂水溶液物理化学性质变化规律（84）
4.2表面活性剂在溶液中的胶团化作用（84）
4.2.1胶团形成的机理（85）
4.2.2胶团形成的理论处理（86）
4.3胶团的结构与形状和大小（88）
4.3.1胶团的结构（88）
4.3.2胶团的大小和形状（90）
4.4临界胶束浓度（95）
4.4.1临界胶束浓度的测定方法（95）
4.4.2临界胶束浓度与表面活性剂结构的关系（97）
4.5表面活性剂的增溶作用（100）
4.5.1增溶的特点（100）
4.5.2增溶量的测定（101）
4.5.3增溶的方式（102）
4.5.4增溶作用的平衡常数（103）
4.5.5增溶作用的影响因素（104）
4.5.6增溶作用的应用（107）
参考文献（108）
第5章润湿作用（110）
5.1接触角与杨氏方程（110）
5.1.1接触角（110）
5.1.2杨氏方程（111）
5.2润湿类型（111）
5.2.1沾湿（112）
5.2.2浸湿（112）
5.2.3铺展（114）
5.3固体表面的润湿性（115）
5.3.1低能表面的润湿性质（115）
5.3.2高能表面上的自憎现象（117）
5.3.3润湿热（117）
5.3.4影响润湿作用的因素（118）
5.4表面活性剂的润湿作用（120）
5.4.1表面活性剂在固体表面的吸附，改变固体表面的润湿性质（120）
5.4.2提高液体的润湿能力（120）
5.5润湿剂（121）
5.6润湿剂的应用（122）
5.6.1矿物的泡沫浮选（122）
5.6.2织物防水防油（125）
5.6.3润湿剂在农药中的应用（127）
5.6.4剩余石油的开采（129）
5.6.5润湿反转剂（130）
参考文献（130）
第6章乳状液（131）
6.1乳状液的性质（131）
6.1.1颗粒大小及分布（132）
6.1.2乳状液的光学性（132）
6.1.3乳状液的黏度（133）
6.1.4电性质（133）
6.2乳状液的类型鉴别和影响因素（134）
6.2.1乳状液的类型鉴别（134）
6.2.2影响乳状液类型的因素 （134）
6.3乳状液的稳定性（137）
6.3.1界面张力（137）
6.3.2界面膜（137）
6.3.3界面电荷（139）
6.3.4黏度（140）
6.3.5液滴大小及其分布（140）
6.3.6温度效应（140）
6.4乳化剂（141）
6.4.1表面活性剂（141）
6.4.2高分子乳化剂（143）
6.4.3固体粉末（143）
6.5乳化剂的选择与乳状液的制备（143）
6.5.1乳化剂的选择（143）
6.5.2表面活性剂的乳化能力（145）
6.5.3乳状液的配制方法（145）
6.5.4乳化设备（147）
6.5.5影响分散度的因素（148）
6.6乳状液的不稳定性（149）
6.6.1分层（150）
6.6.2乳状液的变型及影响因素（151）
6.6.3乳状液的分层、絮凝和聚结（152）
6.7破乳（153）
6.7.1破乳速度（153）
6.7.2破乳方法（154）
6.7.3破乳剂破乳的基本原理（155）
6.7.4破乳剂（156）
6.8乳状液的应用（158）
6.8.1原油的破乳（158）
6.8.2乳状液在原油开采中的应用（159）
6.9微乳状液（161）
6.9.1微乳液的类型（162）
6.9.2性质（162）
6.9.3微乳液形成机理（163）
6.9.4微乳状液的制备（164）
6.9.5应用（165）
6.10多重乳状液（169）
6.10.1多重乳状液的制备（169）
6.10.2多重乳状液的稳定性（170）
参考文献（171）
第7章泡沫分散体系（174）
7.1泡沫的性质（174）
7.1.1分类（174）
7.1.2泡沫产生的条件（175）
7.1.3泡沫的破坏机制（175）
7.2表面活性剂的起泡和稳泡作用（176）
7.2.1表面活性剂的泡沫性能（177）
7.2.2泡沫稳定性（178）
7.3泡沫性能的测定（186）
7.4起泡剂（188）
7.4.1阴离子型表面活性剂（188）
7.4.2阳离子型表面活性剂的起泡性（189）
7.4.3EO系非离子型（189）
7.4.4蛋白质类（189）
7.4.5固体粉末（189）
7.4.6其他（189）
7.5稳泡剂（190）
7.5.1天然产物（190）
7.5.2高分子化合物（190）
7.5.3合成表面活性剂（190）
7.6消泡（190）
7.6.1罗斯假说（191）
7.6.2消泡机理（192）
7.7消泡剂（193）
7.7.1天然产物及其改性产物（194）
7.7.2有机硅型消泡剂（194）
7.7.3固体颗粒型消泡剂（195）
7.7.4颗粒内含水的消泡剂（195）
7.8影响消泡剂效力的因素（196）
7.8.1消泡剂的溶解度（196）
7.8.2加溶（196）
7.8.3表面电荷（197）
7.8.4起泡液的性质（198）
7.8.5消泡剂本身的性质（198）
7.9泡沫及消泡的应用（199）
7.9.1泡沫灭火剂（199）
7.9.2泡沫浮选（199）
7.9.3泡沫在原油开采中的应用（201）
参考文献（202）
第8章洗涤作用（205）
8.1洗涤作用的简介（205）
8.1.1污垢（205）
8.1.2污垢的黏附（205）
8.1.3洗涤过程（206）
8.1.4洗涤剂的作用（207）
8.2液体污垢的去除（208）
8.3固体污垢的去除（210）
8.3.1固体污垢的去除机理（210）
8.3.2固体污垢分段去除过程中体系的能量（210）
8.3.3表面活性剂在固体污垢去除过程中的作用（211）
8.4洗涤作用的影响因素（212）
8.4.1表面张力（213）
8.4.2吸附作用（213）
8.4.3增溶作用（215）
8.4.4乳化作用（216）
8.4.5泡沫作用（216）
8.4.6表面活性剂疏水基链长（216）
8.4.7洗涤剂的浓度（217）
8.5洗涤力的测定（217）
8.5.1采用人工污垢测定去污力（217）
8.5.2采用自然污垢测定去污力（218）
8.6洗涤剂（219）
8.6.1阴离子型表面活性剂（219）
8.6.2非离子型表面活性剂（220）
8.7助洗剂（221）
8.7.1螯合剂：磷酸盐类（222）
8.7.2pH调节剂（223）
8.7.3漂白剂（224）
8.7.4荧光增白剂（224）
8.7.5酶（225）
8.8填充剂或辅助剂（226）
8.8.1填充剂（226）
8.8.2促溶剂（227）
8.8.3抗结块剂（227）
8.8.4柔和剂与柔软剂（227）
8.8.5钙皂分散剂（227）
8.8.6香精（229）
8.8.7其他（230）
8.9家用洗涤剂配方（230）
8.10干洗（231）
8.11洗涤剂配方的发展趋势（231）
参考文献（233）
第9章分散与聚集作用（234）
9.1分散体系的形成（234）
9.1.1分散法（234）
9.1.2凝聚法（237）
9.2分散体系的稳定性（239）
9.2.1DLVO理论（241）
9.2.2高聚物对胶体的稳定作用（244）
9.3表面活性剂的分散稳定作用（245）
9.3.1表面活性剂在水介质中的分散稳定作用（245）
9.3.2表面活性剂在有机介质中的分散稳定作用（247）
9.4分散剂与超分散剂（248）
9.4.1分散剂的选择（248）
9.4.2水介质中使用的分散剂（248）
9.4.3有机介质中的分散剂（249）
9.5聚沉作用（253）
9.6凝聚作用（254）
9.7絮凝作用（255）
9.8聚集剂（258）
9.8.1无机凝聚剂（258）
9.8.2有机高分子絮凝剂（258）
9.8.3天然产物絮凝剂（260）
9.9絮凝与分散的应用（261）
9.9.1絮凝与分散在油田钻井液中的应用（261）
9.9.2表面活性剂在颜料分散中的应用（264）
9.9.3絮凝技术及其在矿物分选中的应用（267）
9.9.4有机高分子絮凝剂在废物处理中的应用（268）
参考文献（269）
第10章表面活性剂复配（272）
10.1理想体系和非理想体系（272）
10.1.1理想体系——同系物混合体系（272）
10.1.2非理想体系（276）
10.2无机电解质（279）
10.2.1无机电解质对离子型表面活性剂的影响（279）
10.2.2对于非离子型表面活性剂（281）
10.3极性有机物（281）
10.3.1长链脂肪醇（282）
10.3.2短链醇的影响（283）
10.3.3强水溶性极性有机化合物（284）
10.4非离子型表面活性剂与离子型表面活性剂的混合物（285）
10.5阳离子型表面活性剂与阴离子型表面活性剂混合物（287）
10.5.1表面活性（287）
10.5.2提高混合物溶解性的方法（290）
10.5.3阴、阳离子型表面活性剂混合体系的相行为（291）
10.5.4阴、阳离子型表面活性剂混合体系的双水相（293）
10.5.5增溶行为（294）
10.6表面活性剂和高聚物复配体系（296）
10.6.1非离子型聚合物与表面活性剂复配体系（296）
10.6.2离子型表面活性剂与离子型聚合物复配体系（298）
10.6.3两性表面活性剂与高分子化合物的复配体系（300）
10.6.4疏水聚合物与表面活性剂的复配体系（301）
10.6.5混合溶液的增溶作用（302）
10.6.6表面活性剂-高聚物复配体系的应用（304）
参考文献（304）