表面活性劑的基本特征有哪些?有那些應用
作者:化工綜合網發布時間:2022-08-23分類:催化劑及助劑瀏覽:998
表面活性劑是由兩種截然不同的粒子形成的分子,一種粒子具有極強的親油性,另一種則具有極強的親水性。溶解于水中以后,表面活性劑能降低水的表面張力,并提高有機化合物的可溶性。
表面活性劑范圍十分廣泛(陽離子、陰離子、非離子及兩性),為具體應用提供多種功能,包括發泡效果,表面改性,清潔,乳液,流變學,環境和健康保護。
表面活性劑在許多行業配方中被用作性能添加劑,如個人和家庭護理,以及無數的工業應用中:金屬處理、工業清洗、石油開采、農藥等。
組成
表面活性劑分子結構具有兩親性:一端為親水基團,另一端為疏水基團。[2]
原理
通過分子中不同部分分別對于兩相的親和,使兩相均將其看作本相的成分,分子排列在兩相之間,使兩相的表面相當于轉入分子內部。從而降低表面張力。由于兩相都將其看作本相的一個組分,就相當于兩個相與表面活性劑分子都沒有形成界面,就相當于通過這種方式部分的消滅了兩個相的界面,就降低了表面張力和表面自由能。
吸附性
溶液中的正吸附:增加潤濕性、乳化性、起泡性;
固體表面的吸附:非極性固體表面單層吸附,
極性固體表面可發生多層吸附.
表面活性劑由于具有潤濕或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗滌、防腐、抗靜電等一系列物理化學作用及相應的實際應用,成為一類靈活多樣、用途廣泛的精細化工產品。表面活性劑除了在日常生活中作為洗滌劑,其他應用幾乎可以覆蓋所有的精細化工領域.
酶的特征性常數有哪些?
米氏常數是酶的特征性常數,可用來表示酶和底物親和力的大小.米氏常數與底物濃度和酶濃度無關,而受溫度和pH值的影響,競爭性抑制劑米氏常數增大,最大反應速度不變;非競爭性抑制劑米氏常數不變,最大反應速度減小;反競爭性抑制劑米氏常數減小,最大反應速度減小.
Km:米氏常數,是研究酶促反應動力學最重要的常數.它的意義如下:它的數值等于酶促反應達到其最大速度Vm一半時的底物濃度〔S〕,圖示以及公式推導.它可以表示E與S之間的親和能力,Km值越大,親和能力越強,反之亦然.它可以確定一條代謝途徑中的限速步驟:代謝途徑是指由一系列彼此密切相關的生化反應組成的代謝過程,前面一步反應的產物正好是后面一步反應的底物,例如,EMP途徑.限速步驟就是一條代謝途徑中反應最慢的那一步,Km值最大的那一步反應就是,該酶也叫這條途徑的關鍵酶.它可以用來判斷酶的最適底物,某些酶可以催化幾種不同的生化反應,叫多功能酶,其中Km值最小的那個反應的底物就是酶的最適底物.Km是一種酶的特征常數,只與酶的種類有關而與酶的濃度無關,與底物的濃度也無關,這一點與Vm是不同的,因此,我們可以通過Km值來鑒別酶的種類.但是它會隨著反應條件(T、PH)的改變而改變.
比較乳液聚合、溶液聚合、懸浮聚合和本體聚合的特點及其優缺點。
四種聚合方法的特點:
乳液聚合的特點是單體借助乳化劑和機械攪拌,使單體分散在水中形成乳液,再加入引發劑引發單體聚合。
溶液聚合的特點是將單體溶于適當溶劑中加入引發劑(或催化劑)在溶液狀態下進行。
懸浮聚合的特點是溶有引發劑的單體以液滴狀懸浮于水中進行自由基聚合。
本體聚合的特點是單體在不加溶劑以及其它分散劑的條件下,由引發劑或光、熱、輻射作用下其自身進行聚合引發的聚合反應。
四種聚合方法的優缺點:
一、乳液聚合
優點:聚合速度快,產品分子量高;用水作分散機介質,有利于傳熱控溫;反應達高轉化率后乳聚體系的粘度仍很低,分散體系穩定,較易控制和實現連續操作;膠乳可以直接用作最終產品。
缺點:聚合物分離析出過程繁雜,需加入破乳劑或凝聚劑;反應器壁及管道容易掛膠和堵塞;助劑品種多,用量大,因而產品中殘留雜質多,如洗滌脫除不凈會影響產品的物性。
二、溶液聚合
優點:聚合熱易擴散,聚合反應溫度易控制;可以溶液方式直接成品;反應后物料易輸送;低分子物易除去;能消除自動加速現象。水溶液聚合是用水作溶劑,對環境保護十分有利。
缺點:單體被溶劑稀釋,聚合速率慢,產物分子量較低;消耗溶劑,溶劑的回收處理,設備利用率低,導致成本增加;溶劑的使用導致環境污染問題。
三、懸浮聚合
優點:體系粘度低,聚合熱容易導出,散熱和溫度控制比本體聚合、溶液聚合容易;產品相對分子質量及分布比較穩定,聚合速率及相對分子質量比溶液聚合要高一些,雜質含量比乳液聚合低;后處理比溶液聚合和乳液聚合簡單,生產成本較低,三廢較少;粒料樹脂可直接用于加工。
缺點:存在自動加速作用;必須使用分散劑,且在聚合完成后,很難從聚合產物中除去,會影響聚合產物的性能(如外觀,老化性能等);聚合產物顆粒會包藏少量單體,不易徹底清除,影響聚合物性能。
四、本體聚合
優點:產品純凈,可直接進行澆鑄成型;生產設備利用率高,操作簡單,不需要復雜的分離、提純操作。投資較少,反應器有效反應容積大,生產能力大,易于連續化,生產成本低.
缺點:熱效應相對較大,自動加速效應造成產品有氣泡,變色,嚴重時則溫度失控,引起爆聚,使產品達標難度加大。由于體系粘度隨聚合不斷增加,混合和傳熱困難,有時還會出現聚合速率自動加速現象,如果控制不當,將引起爆聚;產物分子量分布寬,未反應的單體難以除盡,制品機械性能變差等。
擴展資料:
乳液聚合最早由德國開發。第二次世界大戰期間,美國用此技術生產丁苯橡膠,以后又相繼生產了丁腈橡膠和氯丁橡膠、聚丙烯酸酯乳漆、聚醋酸乙烯酯膠乳(俗稱白膠)和聚氯乙烯等。
與懸浮聚合不同,乳液體系比較穩定,工業上有間歇式、半間歇式和連續式生產,用管道輸送或貯存時不攪拌也不會分層。生產中還可用“種子聚合”(即含活性鏈的膠乳)、補加單體或調節劑的方法控制聚合速度、分子量和膠粒的粒徑。也可直接生產高濃度的膠乳。
懸浮聚合目前大都為自由基聚合,但在工業上應用很廣。如聚氯乙烯的生產75%采用懸浮聚合過程,聚合釜也漸趨大型化;聚苯乙烯及苯乙烯共聚物主要也采用懸浮聚合法生產;其他還有聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯類、氟樹脂等。
聚合在帶有夾套的搪瓷釜或不銹鋼釜內進行,間歇操作。大型釜除依靠夾套傳熱外,還配有內冷管或(和)釜頂冷凝器,并設法提高傳熱系數。懸浮聚合體系粘度不高,攪拌一般采用小尺寸、高轉數的透平式、槳式、三葉后掠式攪拌槳。
參考資料來源:搜狗百科-乳液聚合
搜狗百科-溶液聚合
搜狗百科-懸浮聚合
搜狗百科-本體聚合
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