一、表面活性剂1.1 表面活性剂的特性表面活性剂在较低浓度时,能够在系统的界面上吸附,并且系统的界面张力显著下降。表面活性剂都是两亲性分子,分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。 离子型表面活性剂可以分为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和两性表面活性剂。常见的十二烷基磺酸钠是常见的阴离子型表面活性剂,而季铵盐是典型的阳离子型表面活性剂,两性表面活性剂含有一个铵盐以及羧酸阴离子。 非离子型表面活性剂拥有一个极性头和一个非极性尾,当然,还定义了一种将离子修饰到聚合物上的混合型表面活性剂,实际上仍然属于一种离子型表面活性剂。 1.1.1 表面活性剂的能力表面活性剂的能力是指是指该表面活性剂能够降低水的表面张力的程度,这种能力也称为有效值。 1.1.2 表面活性剂的效率表面活性剂的效率和有效值不同,表面活性剂的效率是指水的表面张力降低一定程度所需要的浓度。这两个因素对于一系列表面活性剂往往是相反的,链长越长,则表面活性剂的效率提高,并且有效值降低。 1.2 临界胶束浓度临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC)是指形成胶束的最低浓度,在此浓度之下,随着浓度增加,表面逐渐被表面活性剂占据,表面张力不断下降,而浓度大于CMC后,由于表面已经完全占据,继续增大表面活性剂浓度不会继续降低表面张力。 二、单分子膜Pockels和Reyleigh发现某些难溶物质能够在液体表面铺展形成单分子的膜,这种膜可以通过成膜材料制成铺展溶液再进行铺展。单分子膜能够产生表面压,即存在单分子膜的部分对于无膜的部分存在压力。 2.1 表面压的测定Langmuir在1917年设计了langmuir膜天平,通过压力差直接测定表面压。膜天平使用扭力天平测定压力,而该压力与界面的长度有关,再结合表面能的公式: 因此可求得表面压: 即:表面压是铺膜前和铺膜后的表面张力之差。 2.2 衍生:L-B膜Langmuir和Blodgett发明了一种将单分子膜转移成多分子层的方法,L-B膜具有规整的分子排列,高度各向异性的层结构,并且厚度人为可控。 将一个固体基片反复插入与提出含有不溶膜的水面,将单分子层转移到固体表面,而依照插入与拉出的区域不同,可以得到多种不同的LB膜,包括头-尾和头-头连接。 |
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