增溶(加溶)作用
简介
不溶
或微溶于水的有机物在表面活性剂水溶液中
的表观溶解度显著高于在水中的溶解度,称
之为表面活性剂的增溶作用。其机理是由于
胶团的特殊结构,从其内核到水相提供了从
极性到非极性环境的全过渡。使得各类极性
和非极性的有机物质在胶束溶液中都可以找
到适合的溶解环境而存身其中。这种增溶具
有突变性,不同于混合溶剂的增溶,比如苯
在含有乙醇的水溶液中溶解度增大,是因为
乙醇改变了水的性质,称之为水溶助长作用,
或助溶作用。在增溶作用中表面活性剂为加
溶剂。
增溶方式有以下几种: ①增溶于胶团的
内部,主要适于非极性有机物的增溶; ②增
溶物分子与形成表面活性剂的分子穿插排
列,主要适用于具有两亲性的难溶有机物;③
被吸附于胶团表面,这适于不溶于水,又不
溶于烃的有机物,如苯二甲酸二甲酯; ④包
含于胶团的极性基层,这是聚氧乙烯型表面
活性剂胶团的一种加溶方式,如酚类化合物。
影响增溶作用的主要有以下几个因素:
①具有同样疏水基的不同类型表面活性剂的
加溶顺序为: 非离子型>阳离子型>阴离子
型; ②表面活性剂的碳氢链增加使胶团对非
极性分子的加溶量变大。疏水链分支化使体
系增溶能力降低,非离子型中,聚氧乙烯链
长增加使脂肪烃的加溶量减少; ③在指定表
面活性剂溶剂中,最大加溶量与加溶物的摩
尔体积成反比。加溶物具有不饱和结构或带
有苯环使增溶量增加,但萘环却起相反作用。
加溶物的分支化影响很小; ④在临界胶团浓
度附近,加入电解质会增加胶团聚集数和尺
寸,从而使增溶加强。例如在氯化十六烷基
吡啶水溶液中0.1mol/L的氯化钠使得偶氮
苯的增溶量是含0.001mol/L的氯化钠溶液
的增溶量的10倍。但在表面活性剂的浓度大
于CMC时,情况复杂化;⑤一般极性有机物
添加剂利于非极性有机物的加溶,少量非极
性有机物有助于极性有机物的加溶; ⑥温度
提高促使临界胶团浓度降低或使聚集数增
加,有助于加溶作用。
加溶物也是一种添加剂,会使表面活性
剂的临界胶束浓度降低,使得表面活性剂在
临界胶束浓度时就出现增溶作用。增溶在微
乳制备、乳液聚合、三次采油、洗涤,胶团
催化等实用过程中起重要作用。
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