電解質(zhì)和表面活性劑的復(fù)配作用
總的來說,存在于表面活性劑溶液中的電解質(zhì)(一般為無機(jī)鹽),往往使溶液的表面活性提高。但對于離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑情況有些不同。對于離子型表面活性劑,在溶液中加入與表面活性劑有相同離子的無機(jī)鹽時(shí)(如RS04Na中加入NaCl),溶液表面活性提高,cmc下降。例如,對于cmc=1 X 10 -4mol/L的離子型表面活性劑當(dāng)反離子(反離子即與離子型表面活性劑帶有相反電荷的離子)總濃度為0.1mol/L時(shí),cmc則降低到1.6×10-6mol/L,前后相差100倍。另外,電解質(zhì)還能顯著促進(jìn)離子型表面活性劑的締合,使其膠團(tuán)聚集數(shù)增大。
加入電解質(zhì)產(chǎn)生上述效果的原因,主要是離子間的靜電相互作用,隨著液體中反離子濃度的提高,能很大程度降低表面活性離子擴(kuò)散雙電層的作用,使它們之間的靜電斥力降低,從而容易吸附于表面,并使平衡吸附量增加,并易形成膠團(tuán)。但是,在提高溶液反離子濃度時(shí),由于反離子的水化作用,使溶液中的游離水減少,因而表面活性物在溶液中的溶解度有所降低。
對于非離子表面活性劑,電解質(zhì)對其溶液性質(zhì)的影響較小,當(dāng)鹽的濃度較低時(shí)(如小于0.1mol/L),非離子表面活性劑的表面活性幾乎沒有變化,只是在鹽濃度較大時(shí),表面活性才顯示變化,但較離子表面活性劑的變化小得多。
電解質(zhì)對非離子表面活性劑溶液性質(zhì)的影響主要表現(xiàn)為鹽效應(yīng),盡管這種鹽效應(yīng)對表面活性劑的疏水基及親水基均發(fā)生作用,但它主要表現(xiàn)為對疏水基團(tuán)的“鹽析”或“鹽溶”作用,而不是對親水基的作用上,這是與電解質(zhì)對離子表面活性劑作用不同的地方。
當(dāng)電解質(zhì)對非離子表面活性劑起“鹽析”作用時(shí),使非離子表面活性劑cmc降低;當(dāng)起“鹽溶”作用時(shí)會使cmc升高,使非離子表面活性劑在水中的溶解度增加。
極性有機(jī)物和表面活性劑的復(fù)配作用
少量極性有機(jī)物的加入,常使表面活性劑溶液的CITIC發(fā)生顯著變化,但情況比較復(fù)雜。脂肪醇無論是對陽離子表面活性劑還是對陰離子表面活性劑的溶液,均能顯著降低其臨界膠團(tuán)濃度、表面張力,提高起泡性、乳化性等表面活性,并且這種作用隨脂肪醇的濃度增加和醇的烴鏈的加長而變得越發(fā)顯著。這是因?yàn)榇挤肿覥nH2n+1OH與表面活性劑分子CnH2n+1S04Na之間有較強(qiáng)烈的相互作用,如烴基的疏水作用,極性頭的氫鍵結(jié)合,而使脂肪醇分子和表面活性劑離子在表面上定向排列很緊密,從而大大改變水的表面性質(zhì),即使接近非極性表面,也表現(xiàn)出很低的表面張力。另外加入脂肪醇后,溶液的黏度加大。