25.天然有机高分子化合物如纤维素、淀粉和壳聚糖等在自然界中的含量十分丰富，而且价格低廉，来源广，可作为制备聚合物型表面活性剂的原料。

26.生产羧甲基淀粉钠（CMS）的方法可分为水溶液法、有机溶剂法和干法。

27.油气集输用化学剂的三大主要品种是原油破乳剂、原油清防蜡剂和长输管线化学降凝/降黏剂。

28.在聚氨酯泡沫塑料生产过程中，有机硅高分子表面活性剂具有四方面的作用：①乳化作用；②气泡成核作用；③稳泡作用；④消泡作用。

29.乳状液类型的鉴别方法有4种，分别为：稀释法、染料法、电导法、滤纸润湿法。 30.大部分稳定的乳状液液滴表面都带有电荷，其来源主要有三条途径：极性基团伸入水相发生解离而使液滴带电、吸附离子使自身表面带电、与分散介质发生摩擦使液滴表面带电。 31.乳液破坏的三种方式是：分层、变型和破乳，破乳常用的三种方法是：机械法、物理法、化学法。

32。能够使乳状液破乳的表面活性剂被称为破乳剂，其基本的作用原理有：顶替作用、润湿作用、絮凝-聚结作用、破坏界面膜。

33.捕集剂按照离子性质可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型等四类，按照应用范围可分为硫化矿捕集剂、氧化矿捕集剂、非极性矿捕集剂、沉积金属捕集剂。

34.表面张力的修复作用是指泡沫的液膜受外界扰动或自动排液变薄时，会通过自身收缩或其它部位补充来恢复原状的现象。

35.常用的消泡剂有：天然油脂和矿物油、固体颗粒和合成表面活性剂，其中合成表面活性剂主要是非离子表面活性剂，包括多元醇脂肪酸酯型、聚醚型和含硅表面活性剂等三种。 36.矿物浮选的机理是借助气泡浮力浮游矿石，实现矿石和脉石的分离。

四、简答题

1.根据物质浓度和表面张力的关系，表面活性剂可分为哪几类？分别是什么？ 根据物质浓度和表面张力的关系，可分成表面活性剂、表面活性物质和无表面活性的物质三类。

第一类是表面张力略上升且往往近于直线(曲线1)，属于这类有无机盐和蔗糖、甘露醇等多羟基有机物。第二类是表面张力在浓度很稀时，下降较快，随浓度增加下降变慢(曲线2)。属于此类的溶质有低分子量的醇类、酸类等大部分极性有机物。第三类是在溶液浓度稀时，溶液的表面张力随溶质浓度的增加急剧下降，当溶液的浓度增加到一定值后，就不再下降了(曲线3)。属于这类的溶质一般为八个碳以上的有机酸盐、有机胺盐等。

1：无表面活性物质 2：表面活性物质 3：表面活性剂

2.请判断“具有表面活性的物质均可称为表面活性剂”这句话对吗？为什么？

不对，具有表面活性的物质并非都是表面活性剂。 不同表面活性物质的表面活性程度是不同的。一般而言，在低浓度下能大大降低溶液表面张力的物质也可以说是具有良好表面活性的物质。使表面张力降低越大的物质其表面活性就越大。即使从其它表面性质来看，大体也以此为基准来衡量。这就是为什么像庚烷、丙酮等表面张力低，而不是表面活性剂的原因。 表面活性剂是这样的一种物质，它能吸附在表（界）面上，在加量很少时即可显著改善表（界）的物理化学性质；在浓度足够大时，能形成分子有序组合体；从而产生一系列应用功能。 3.cmc的影响因素有哪些？请分别阐述它们是如何影响cmc的大小的？

影响cmc的因素有：表面活性剂类型、碳氢链的长度、碳氢链的分支、极性基团的位置、碳氢链中其它取代基、疏水链的性质、温度和其它因素。

表面活性剂的类型：疏水基相同的情况下，离子型表面活性剂的cmc比非离子型的大，大约差两个数量级。两性表面活性剂的cmc与有相同碳原子数疏水基的离子型表面活性剂相近。 碳氢链的长度：同类型表面活性剂的cmc随疏水基增大而降低；离子型表面活性剂碳氢链的碳原子数在8-16范围内，cmc随碳原子数变化呈现一定规律：同系物每增加一个碳原子，cmc下降约一半。非离子型表面活性剂，cmc受疏水性碳原子数的影响更大。一般每增加两个碳原子，cmc下降至1/10。

碳氢链的分支：具有同样化学组成的表面活性剂分子异构体中，直碳氢链的表面活性剂，其cmc最低，支化度越高，cmc越高。

极性基团的位置：碳氢链相同时，极性基越靠近中间位置的，cmc越大。

碳氢链中其它取代基：在疏水链中有苯基时，一个苯基约相当于3.5个CH2基。碳氢链中有双键时，其cmc较饱和化合物高。在疏水链中引入极性基（如-O-，-OH等），亦使cmc增大。 疏水链的性质：含碳氟链的表面活性剂，其cmc要比同碳原子数的碳氢链表面活性剂低得多，相应地表面活性要高得多。碳氢链中的氢被氟部分取代的表面活性剂，其cmc随被取代程度的增加而减小。

温度：对离子型表面活性剂，在温度较低时，表面活性剂的溶解度一般都较小，当达到某一温度时，表面活性剂的溶解度突然增大，这一温度被称为Krafft点。溶解度的突然增大，是因为胶束的形成造成的，因此可认为表面活性剂在Krafft点时的溶解度与其cmc相当。温度高于Krafft点时，因胶束的大量形成而使增溶作用显著，低于Krafft点时，则没有增溶作用。对非离子型表面活性剂则不同，它存在浊点（cloud point），即一定浓度的表面活性剂溶液在加热过程中，表面活性剂突然析出使溶液浑浊的温度点。所以，非离子型表面活性剂通常在其浊点以下使用。

其它因素：除表面活性剂的化学结构外，添加剂（如无机盐、极性有机物）对表面活性剂的cmc会有影响。例如无机盐的添加会使离子型表面活性剂的cmc降低，而对非离子型表面活性剂则影响不大。

4.请简述烷基苯磺酸钠的结构与性能的关系。

（1）.溶解度：对于直链烷基苯磺酸钠，烷基取代基的碳原子数越少，烷基链越短，疏水性越差，在室温下越容易溶解在水中。反之，碳原子数越多，烷基链越长，疏水性越强，越难溶解。 （2）.表面张力：随着直链烷基苯磺酸钠烷基碳原子数的增加，表面张力值呈下降趋势。（这里所指的表面张力是表面活性剂浓度高于cmc时溶液的表面张力。）

（3）.润湿力：随着直链烷基苯磺酸钠烷基碳原子数的增加，表面活性剂的润湿力呈下降趋势。

（4）.气泡力：随着直链烷基苯磺酸钠烷基碳原子数的增加，表面活性剂的起泡力增加。 （5）.洗净力：随着直链烷基中碳原子数增多，表面活性剂的洗净力逐渐提高。

5.为什么要进行分酸？分酸的原理、目的及条件是什么？

分酸的目的：提高烷基苯磺酸的含量和产量，除去杂质，提高产品质量，同时也可减少下一步中和时碱的用量。 分酸的原理：利用硫酸比烷基苯磺酸更易溶于水的性质，通过向磺化产物中加入少量水来降低硫酸和烷基苯磺酸的互溶性并借助它们之间的密度差来进行分离。

分酸效果的好坏，与磺化产物中硫酸的浓度有关；当硫酸含量为76-78%时，烷基苯磺酸和硫酸的互溶度最小。分酸过程较为适宜的温度为40-60℃。

6.何谓两性表面活性剂？解释等电点的概念以及其对两性表面活性剂性质的影响。 广义上讲两性表面活性剂是指分子结构中，同时具有阴离子、阳离子和非离子中的两种或两种以上离子性质的表面活性剂。

在一定的pH值范围内，两性表面活性剂以内盐的形式存在，此时将该表面活性剂的溶液放在静电场中时，溶液中的双离子将不向任何方法移动，即分子内的静电荷为零。此时溶液的pH值被称为该表面活性剂的等电点（pI, isoelectric point，或等电区、等电带）。 若以pKa和pKb分别表示两性表面活性剂酸性基团和碱性基团（氨基）的解离常数，那么该表面活性剂的等电点pI可由下式表示： pI?pKa?pKb2

两性表面活性剂的等电点可以反映该表面活性剂正、负电荷中心的相对解离强度。

若pI＜7.0，表明负电荷中心解离强度大于正电荷中心解离强度；若pI＞7.0，表明正电荷中心解离强度较大。

其正电荷中心显碱性，负电荷中心显酸性，这决定了它在溶液中既能给出质子，又能接受质子。

7.什么是非离子表面活性剂？它的特点有哪些？

非离子表面活性剂是一类在水溶液中不电离出任何形式的离子，亲水基主要由具有一定数量的含氧基团（一般为醚基或羟基）构成亲水性，靠与水形成氢键实现溶解的表面活性剂。 （1）稳定性高，不易受强电解质无机盐类存在的影响；

（2）不易受Mg2+、Ca2+离子的影响，在硬水中使用性能好； （3）不易受酸碱的影响；

（4）与其它类型表面活性剂的相容性好； （5）在水和有机溶剂中皆有较好的溶解性能；

（6）此类活性剂的产品大部分呈液态和浆态，使用方便；

（7）随着温度的升高，很多种类的非离子表面活性剂变得不溶于水，存在“浊点”（cloud point）。

8.影响非离子表面活性剂浊点的因素有哪些？请简要分析这些因素是如何影响浊点的？ 影响浊点的因素有：疏水基的种类、疏水基碳链的长度、亲水基、添加剂

①疏水基的种类：疏水基的亲油性越大，其表面活性剂的亲水性越低，浊点就低；反之，由亲油性小的疏水基构成的表面活性剂水溶性较大，其浊点较高。 ②疏水基碳链的长度：同族化合物或同类型亲油基中，疏水基越长，碳数越多，疏水性越强，相应的亲水性就越弱，则浊点降低。

③亲水基的影响：当疏水基固定时，浊点随环氧乙烷加成数或聚氧乙烯链长的增加而升高，亲水性增强。

④添加剂的影响：通常向非离子表面活性剂的溶液中添加非极性物质，浊点会升高；而添加芳香族化合物或极性物质时，浊点会降低；当加入NaOH等碱性物质时，会使浊点急剧下降。 9.非离子表面活性剂为什么会具有较低的临界胶束浓度（cmc）？影响cmc的因素又有哪些？ 原因：（1）非离子表面活性剂本身不发生电离，不带电荷，没有静电斥力，易形成胶束；

（2）分子中亲水部分体积较大，只靠极性原子形成氢键溶于水，与离子型表面活性剂相比与溶剂作用力较弱，易形成胶束。 因素：（1）随着疏水基碳链长度的增加，表面活性剂亲水性下降，cmc降低。 （2）随着聚氧乙烯聚合度的增加，表面活性剂亲水性增强，cmc提高。

10.影响非离子表面活性剂表面张力的因素有哪些？它们是如何影响表面张力的？ 影响的因素有：疏水基官能团、亲水基、温度

（1）疏水基官能团的影响：同为聚氧乙烯亲水基团，疏水基种类不同，其溶液表面张力不同。

（2）亲水基的影响：随聚氧乙烯链长度的增加，即环氧乙烷加成数的增加，表面张力升高。相同浓度时，环氧乙烷（EO）加成数越低，表面张力也越低）。 （3）温度的影响：通常随着温度的升高，表面张力降低。 11.高分子表面活性剂溶液的性能有哪些？ ①具有较高的分子量，渗透能力弱； ②降低表面张力和界而张力的能力较弱，可形成胶束，且表面活性随分子量的升高急剧下降，最主要原因是聚合物型表面活性剂形成完整的单分子和多分子胶束，所以遏制聚合物型表面活性剂的疏水组分的缔合，将有效地提高其表面活性。如疏水基上引入氟烷基或硅烷基时，其降低表向张力的能力显著增强；

③形成泡沫能力差，但所形成的泡沫都比较稳定； ④溶液黏度高，成膜性好；

⑤具有很好的分散、乳化、增稠、稳定以及絮凝等性能；

⑥大多数聚合物型表面活性剂是低毒或无毒的，具有环境友好性。

分子链线团直径达0.1~1 nm；分散慢，不能透过半透膜；在高速力场中有沉降现象；溶质和溶剂之间有亲和力；稳定体系；平衡体系，符合相律，有一定的溶解度；真溶液，均相体系，丁达尔效应弱；黏度大，渗透压大；聚合物型表面活性剂溶液可以存放很长时间不出现沉降现象，对电解质不很敏感。 12.请分别解释低聚（Gemini）、双头基（Bola）、反应型、功能性有机硅、高分子、螯合型、冠醚型、可分解型、生物表面活性剂

低聚：低聚表面活性剂(oligomeric surfactants)是由联接基(space group)通过化学键将两个或两个以上的双亲基团连接在一起而构成的，就像是多个传统表面活性剂由联接基连起来一样。其中，含有两条疏水链、两个亲水基和一个联接基团的称为Gemini表面活性剂。 双头基：Bola两亲分子(bola-amphiphile)是指两个极性基团通过一根或多根疏水链共价连结的一类特殊两亲分子，两个极性基团可以是相同的也可以是不同的。Bola一词来源于南美土著人的一种武器的名称，其最简单的形式是一根绳的两端各边结一个球。

反应型：反应型表面活性剂是通过将双键引入到表面活性剂分子结构中，带有反应基团，它能与所吸附的基体发生化学反应，从而永久地键合到基体表面，对基体起表面活性作用，同时也成了基体的一部分，它可以解决许多传统表面活性剂的不足。 功能性有机硅：主要指以聚二甲基硅氧烷为其疏水主链，在其中间位或端位连接一个或多个有机极性基团而构成的一类表面活性剂。

高分子：聚合物型表面活性剂（高分子表面活性剂），有时也叫双亲性聚合物，是指分子量达到某种程度以上(一般为103~106)，又有一定表面活性的物质。

螯合型：螯合型表面活性剂一词最早见于1969年，当时是为了合成含金属的表面活性剂，并认为因该类物质分子内中心金属离子未完全配位，使其像某些过渡金属离子水合物那样在水溶液和有机溶剂中具有特殊的吸附性质。 冠醚型：冠醚型表面活性剂是在环状POE的环上引入疏水基得到的一类具有选择性配合阳离