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非离子表面活性剂的浊点

发布时间 [2025-07-10] 摘录人


缓慢加热非离子表面活性剂(Nonionic surfactants, NS)的透明水溶液,到某一温度后溶液发生浑浊,表示表面活性剂开始析出,溶液呈现浑浊的最低温度叫做“浊点”(Cloudpoint, CP)

----浊点的定义



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浊点通常使用1%的表面活性剂水溶液测量。受水的冰点和沸点限制,浊点的范围是0℃至100℃,对于浊点高于100℃的非离子表面活性剂,常压下无法直接测量。阴离子表面活性剂比非离子表面活性剂更易溶于水,通常会有更高的浊点(高于100℃),因此,浊点是非离子表面活性剂的特征。


一、浊点的意义

将制剂储存在明显高于浊点的温度下可能会导致相分离和不稳定。在浊点以上和以下,润湿,清洁和起泡特性可能不同。非离子表面活性剂在浊点附近及以下的温度使用效果最佳,而低泡的表面活性剂应该在稍高于其浊点的温度下使用。


二、浊点的产生

浊点的产生来源于表活分子亲水官能团与水分子之间的相互作用。非离子表面活性剂的亲水基主要是聚氧乙烯基。当温度低于浊点时,醚键氧原子与水分子中的氢原子以氢键结合而溶于水,外观为透明状。氢键结合力较弱,随温度升高逐渐断裂,因而使表面活性剂在水中的溶解度逐渐降低,达到一定温度时转为不溶而析出成混浊液。这种现象是可逆的。


三、浊点的影响因素

  1、表面活性剂的浓度 

随着NS的升高,其浊点先下降后上升。在浊点到达最低点之前,表面活性剂浓度升高仅使胶束的数目增加,导致胶束之间相互碰撞的几率增大,集聚的可能性增加,因此易引起水相分离,使浊点降低。浊点达到最小值时,随着NS浓度的增大,胶束形状由球状向棒状转变,从而导致胶束粒子的回旋半径增大,溶液黏度增加,胶束彼此相遇的几率降低,导致浊点升高。

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图1 Tritox 100的浊点与浓度的关系

2、胶束增溶  

非极性物质,例如长链碳氢化合物,由于增溶于胶束的内芯,提高了浊点。极性或可极化的物质,例如脂肪酸、醇、苯和苯酚等,由于增溶于胶束的外层,降低了浊点。

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图 2 增溶的不同方式

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图 3 庚烷在两种非离子表面活性剂的1%溶液中,增溶量与浊点的关系

3、离子  

因为离子对水分子的结合有影响,从而影响了自由水分子的多少,继而影响了多缩乙二醇的水合程度而影响到浊点。例如OH-、F-、Cl-、Br-、和Na+、K+、NH4+会促进水的相互缔合,这样就使浊点降低。而Ca(NO3)2、Mg(NO3)2和HCl会妨碍水的相互缔合,这就使浊点提高。

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图 4 C12E10在去离子水溶液和人造海水中浊点与浓度关系