分散作用

固体物质粉碎并分散于固体、液体和气体等介质中的作用

分散作用从广义上讲是指固体物质粉碎并分散于固体、液体和气体等介质中的作用。

特点介绍

当体系中含有二个或更多的相，其中有一个相是连续相称为分散介质，至少另有一个相是很好的分散在连续相中成为非连续相或分散相中。

分散体系由于具有很大的相界面和界面能，因而有自动减小界面、粒子相互聚结的趋势，即为热力学不稳定体系。

方法

1.研磨和搅拌可增强和加速分散作用。

通过搅拌使气体、液体或固体分散在液体介质中，以增大相介面积，加快传热及传质速率。在反应器设计中应根据某一聚合反应的特点，可通过改变搅拌器的桨叶、转速等，来强化某一搅拌作用。若一高黏度本体聚合过程，要求突出混合和搅拌作用，来实现良好的搅拌效果。

2.制备稳定的分散体系常采用分散法、凝聚法，并加入分散剂。

为获得良好的分散体系，需要采取适当的方法将物体分散成粒子，并使其具有良好的润湿性，以提高分散体系的稳定性，通常的方法是使用分散剂。分散剂可分为无机分散剂、低相对分子质量有机分散剂和高分子化合物等，一般而言，低相对分子质量有机分散剂和部分高分子化合物都属于表面活性剂。

表面活性剂是良好的分散剂，具有促进研磨效果、改进润湿能力和防止凝聚作用。一般不溶性固体如尘土、烟灰、污垢在水中容易下沉，当在水中加入表面活性剂后，就可使固体粒子分割成极细的微粒而分散悬浮在溶液中。狭义上，这种促使固体粒子粉碎，均匀分散于液体中的作用，叫作分散作用。

应用

表面活性剂的分散作用在钙皂分散、颜料分散、纳米粒子分散、农药及其他方面的应用越来越广泛，优势越来越突出，以下对其在上述各方面的作用原理和应用作简明概述。

钙皂分散

脂肪酸钾、脂肪酸钠等在软水中具有丰富的泡沫和良好的洗涤能力，但在硬水中与Can和Mg等形成不溶性的钙皂和镁皂，不仅使洗涤能力降低，还会再沉积于洗涤物上，且很难漂洗除去。因此，在肥皂生产中加入少量钙皂分散剂，如脂肪酸甲酯磺酸钠(MES)、十二烷基聚甘油醚等表面活性剂，可以显著改善和提高肥皂在冷水中的溶解度和去污能力，且不产生钙皂垢渣。

颜料分散

有色物质不溶于水，也不溶于使用介质，而以高度分散微粒状态被着色物着色的物质，称之为颜料。颜料在分散介质中形成的体系是热力学上不稳定的体系，由于布朗运动和颜料与分散介质的相对密度差，颜料分子会发生自然沉降而使体系被破坏，对颜料的应用性能，如着色强度、遮盖力、透明度等将有严重影响。因此提高颜料分散体系的稳定性非常重要。

表面活性剂的添加对颜料的润湿、分散过程及其稳定性起着十分重要的作用。为获得比较理想的效果，必须根据颜料、分散介质、表面活性剂性能，确定添加表面活性剂的类型与用量。

纳米粒子分散

纳米粒子具有表面效应和体积效应，表现出不同于大颗粒物料的特异性能。纳米粒子因特殊的表面结构很容易团聚，要制备分散性良好、性能稳定的纳米材料就必须使新生成的颗粒表面迅速被介质润湿，即被分散的介质所隔离。在纳米粒子的制备过程中，解决纳米粒子的分散问题一直备受关注。

在纳米材料的制备过程中加入表面活性剂，不仅可在初期作为模板剂，而且能在刚形成的纳米晶体表面快速吸附，从而有效地防止纳米粒子的团聚。

农药

通常农药不能直接用于病虫害的防治，而需将其加工成具有各种特定物理化学性能的农药分散体系，即农药剂型。表面活性剂在农药加工中起着湿润、分散、乳化、增溶等作用，已成为农药制剂中不可缺少的组分之一，在农药剂型配制和赋予活性成分效力方面发挥着重要作用。表面活性剂的加入，可以大大降低溶液的表面张力，增强药剂在植物或害虫体表的润湿、铺展及附着力，增加农药在植物表面的滞留量、延长滞留时间和提高对植物表皮的穿透能力，从而提高药效。

其他应用

表面活性剂的分散作用还广泛地应用于制药、纺织印染、食品工业等领域。在制药工业中，混悬剂是指难溶性固体药物以微粒形式分散在液体介质中所形成的非均相分散体系。表面活性剂以其优异的分散性能可作为助悬剂，是保持混悬剂物理稳定性的重要辅料之一。表面活性剂在两相界面形成溶剂化膜和相同电荷，使混悬剂微粒稳定；同时还能降低分散相和溶剂问的界面张力，有利于疏水性药物的润湿和分散。

在纺织印染行业，分散剂是染料加工和染料应用中不可缺少的助剂，主要起拆开聚集离子的反絮凝作用和保持分散粒子稳定的作用。广泛使用的分散剂以阴离子型表面活性剂为主，如木质素磺酸盐和萘磺酸盐甲醛缩合物等；其次是非离子型表面活性剂如壬基酚聚氧乙烯醚等，常与其他类型表面活性剂复配使用；阳离子型和两性型表面活性剂在应用上有一定的局限性。

在食品工业中，表面活性剂主要用作乳化剂、增稠剂、消泡剂等。另外，还可用作润湿剂和分散剂，改进奶粉、可可粉等粉状食品的亲水性和分散性。可可粉粒子微细，表面覆盖一层油状薄膜，很难分散，用蔗糖酯可改进其分散能力。全脂奶粉造粒时添加0.2％～0.3％的大豆磷脂，冲调时能迅速溶解而不结团。在糕点、冰淇淋等的制作中，添加脂肪酸单甘酯可提高脂肪的分散度，产生细密的气孔形结构，提高产品质量。

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