基本介紹
- 中文名：吸附膜
- 外文名：adsorption film
- 原理：體相中某組分的止吸附作用
- 分類：物理吸附膜及化學吸附膜
- 吸附膜學說：單分子、多分子、固體微粒膜
- 膜結構：平躺模型、鏈圈模型
吸附膜學說,膜結構模型,吸附膜的厚度,邊界吸附膜的形成,
吸附膜學說
表面活性劑在界面吸附，形成界面膜，此界面膜具有一定強度，對分散相液滴有保護作用，使其相互碰撞時不易凝聚。界面膜的機械強度決定了乳狀液的穩定性。因乳化劑的的種類不同，界面膜也不同。
(1)單分子膜
形成單分子膜的乳化劑主要是表面活性劑。乳化後，乳化劑吸附在兩相界面上，除了顯著降低界面張力外，還可以有規則地定向排列在分散相小液滴的表面，其親水基團指向水相，疏水基團指向油相而形成單分子膜。由於單一催化劑形成的界面膜緻密性差，機械性能不很高，一種良好的乳化劑通常由兩種或兩種以上的表面活性劑組成。常見的混合是由一種水溶性的乳化劑和一種油溶性的乳化劑組成的。這樣提高了界面膜上的表面活性分子間的橫向相互作用力，並強化了界面膜，使其機械強度提高。例如將月桂醇和月桂醇硫酸鈉混合，產生一層緻密的單分子界面膜，與僅用單一乳化劑相比，提高了乳狀液的穩定性。
(2)多分子膜
多分子膜主要由親水膠乳化劑形成。親水膠不能明顯地降低界面張力，但能形成機械強度較大的多分子膜，成為油水的屏障，能有效地阻止液滴合併；並且可通過調節pH值，使乳化劑處於稠度最大的狀態，而增加膜的強度。例如用明膠作為乳狀液的乳化劑，其pH值在明膠的等電點左右乳狀液最穩定。
(3)固體微粒膜
極其細微的固體粉末也可以用作乳化劑，作為乳化劑的固體粉末必須對不同的兩相都有一定程度的潤濕性能，因而可聚集在兩相界面間而形成固體微粒膜，避免分散相小液滴彼此接觸、合併。固體微粒膜的另一個必要條件是微粒應比分散液滴小得多，這樣才能在內相表面排列成膜。
(4)複合凝聚膜
即有些物質能穿人單分子膜並與乳化劑形成複合物時所形成的界面膜，其在機械強度和緻密度方面均比單一組成的膜好，不易破裂，經得起擠壓。膽固醇(油溶液)在水中可形成膽固醇的不溶性單分子膜，將十六烷基硫酸鈉水溶液恰好注入到上述水層下的膜內，這樣可使膜物質與注入物質之間結合而形成堅固的複合凝聚膜。常用的能形成不溶性單分子膜的物質有膽固醇、鯨蠟醇等，常用的水溶性物質有十六烷基硫酸鈉、硬脂酸鈉、油酸鈉等。
膜結構模型
1、平躺模型
2、 鏈圈模型
3、無規線團模型
4、多層吸附模型
5、聚集體模型
吸附膜的厚度
早期的工作者有一種印象，以為吸附膜有幾千分子厚。但是，直到對已知表面積的固體上吸附蒸氣量能進行足夠準確的測定以後，上述的想法才能直接驗證。對有代表性範圍的固體巳能進行這種測定。最早的有本漢姆(Bangham)和邁薩藍(MosaUam)用一迭細緻解理的薄層雲母片，因而可以獲得合適的總尺寸並且有相當大的表面積(1.9平方米)。他們所做的吸取苯的實驗發現，當苯的壓強為飽和壓強的1/6時，相當於一個分子厚的吸附層；當壓強增高到接近飽和蒸氣壓時，吸附層厚將增加到相當於三個或四個分子層。氧化矽粉曾被作為一些研究的對象，其面積系由沉積法、光學顯微鏡或電子顯微測定的粒度計算得出。研究過的有玻璃作成纖維狀、玻璃球和玻璃粉(用顯微鏡)、炭黑及銳鈦礦(用電子顯微鏡)。而矽膠的粒度曾用小角度射線散射測定過。箔狀的金屬銀和帶狀的蒙乃爾合金以及電磨光的銅和鋅表面都被作為吸附劑。這些及相似的研究，都無可置疑地表明，一般在相對壓強低於0.2～0.26時，吸附層厚僅有一個分子厚度形成“單分子層”或“單層”。當逐漸趨近飽和蒸氣壓時，吸附層逐步變厚(逐漸形成“多層”)。
邊界吸附膜的形成
按邊界膜形成機理，可將邊界膜分成兩大類：吸附膜和反應膜。吸附膜又分成物理吸附膜和化學吸附膜，而反應膜又分成化學反應膜和氧化膜。反應膜是潤滑劑中活性分子與金屬表面發生化學反應而生成的新的物質，考慮到冷成形時對表面質量的影響，在使用諸如硫、磷、氯等高反應活性的添加劑時應加以注意。相反，在熱軋中，反應膜套用非常廣泛。
