表面活性剂的分散和絮凝作用ppt课件.ppt
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1、,表面活性剂化学及应用,东华大学化学化工与生物工程学院,张 煊,第八章 表面活性剂的分散和絮凝作用,有“工业味精”之称。,最早的表面活性剂肥皂,表面活性剂分散与絮凝的对象是固体微粒。固体微粒在液体中的分散,即由固体为分散相,液体为分散介质的分散系统是一种多相分散的热力学不稳定系统。在生产、生活中,有时需要固体微粒均匀、稳定地分散在液体介质之中,例如含钛白粉的纺丝液,含碳黑的墨水,含颜料的涂料灯。有时则需要分散的固体微粒失稳,尽快聚集沉降,例如河水澄清,污水治理灯。,第一节 DLVO理论,分散与絮凝是一个复杂的过程,研究表面活性剂在分散比较与絮凝过程中的作用及其机理,对分散与絮凝过程的表面活性剂
2、的筛选与工艺条件的设计提供参考。DLVO理论是关于分散与絮凝最早的比较完善的理论,是上世纪40年代由当时苏联学者Derjaguim和Landan以及荷兰学者Verwey和Overbeek分别独立提出的。这个理论的基本观点是微粒间存在由Van Der Waals长程力引起的相互吸引作用以及微粒相互趋近时由双电层发生重迭产生的排斥作用。,一微粒间的位能曲线1微粒间的吸引位能EA通常可以将两个趋近的微球表面近似当作平面块体,则粒间的吸引位能EA可用下式表示: 式中h为粒间距离,A为表观Hamaker常数,,d,2微粒间排斥位能ER 式中为介质的介电常数;a为微粒的半径,d=2a+h;K-1为双电层厚
3、度;k,T分别为Boltzmann常数和绝对温度。3微粒间的总位能曲线 EA, 稳定性 ER, 稳定性,二DLVO理论的成功与不足1DLVO理论在吸引位能中引入了表观Hamaker常数A,成功地解释了A对分散稳定性的影响。 但是由于A是由分散相与分散介质的性质所决定的,所以无法解释通过加入表面活性剂等方法提高微粒表面的润湿性对分散稳定性的影响。,2表面热力学电位是通过粒径a对排斥位能影响的。a愈小,0愈大,排斥位能愈大,电位能垒则愈高。 微粒在分散介质中对外显示电性的是滑移界面上的动电位,该动电位除了与电解质浓度有关外,还与stern电位有关。,3在本体相中加入电解质,双电层厚度K1被压缩。结
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