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1、第十五章 表面活性剂,http:/ 概述,一、表面活性剂的概念 表面活性剂是分子中同时具有亲水基团和疏水基团的物质。“工业味精”。 能使液体的表面张力显著下降、具有分散或聚集、起泡或增加溶解力的作用。,http:/ 洗衣粉、肥皂、洗洁精,http:/ 8个碳原子以上烃链 极性基团：羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等。,http:/ 表面活性剂的分类,根据分子组成特点和极性基团的解离性质：,离子表面活性剂 非离子表面活性剂,阳离子表面活性剂,阴离子表面活性剂,两性离子表面活性剂,http:/ 1、高级脂肪酸盐： 通式：(RCOO)n-Mn+脂肪酸盐 分类：一价金属皂(
2、钾、钠皂)；二价或多价皂(铅、钙、铝皂)；有机胺皂(三乙醇胺皂) 应用：具有一定的刺激性，只供外用。,（一）阴离子表面活性剂,http:/ 通式：ROSO3-M+ 分类：硫酸化油(硫酸化蓖麻油称土耳其红油)；高级脂肪醇硫酸脂(十二烷基硫酸钠) 。 应用：代替肥皂洗涤皮肤；有一定刺激性，主要用于外用软膏的乳化剂。,（一）阴离子表面活性剂,http:/ 通式：RSO3-M+ 分类：脂肪族磺酸化物，如二辛玻珀酸脂磺的钠；烷基芳基磺酸化物，如十二烷基苯磺酸钠，常用洗涤剂；烷基苯磺酸化物；胆酸盐，如牛磺胆酸钠。 应用： 用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸甘油酸的增溶剂；较好的洗涤剂。,（一）阴离子表面活性剂
3、,http:/ 1.结构：主要是有机胺的衍生物，含有N5+。 2.特点：水溶性大，在酸性和碱性溶液中较稳定具有良好的表面活性和杀菌作用。 3.应用：具有很强的杀菌作用。苯扎氯铵(洁尔灭)；苯扎溴铵 (新洁尔灭),（二）阳离子表面活性剂,http:/ 最大优点：适用于任何pH溶液，在等电点时也无沉淀。 性质：起泡性良好、去污力亦强； 酸性水溶液中呈阳离子性质，杀菌力很强，毒性小。,（三）两性离子表面活性剂,http:/ 1.结构组成： 亲水基团 (甘油、聚乙二醇、山梨醇)； 亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基)； 酯键、醚健 2.性质： 毒性，溶血作用较小，化学上不解离，不易受电解质，
4、pH值的影响；能与大多数药物配伍，应用广泛（外用、内服、注射）。,二、非离子表面活性剂,http:/ 表面活性剂的来源及污染,洗衣粉、洗发水、牙膏、肥皂、洗面奶等都含有大量的阴离子表面活性剂，随着时间的推移大部分会被生物降解。 各类工厂如纺织、印染、造纸等行业废水中也会排放大量的表面活性剂。 据中国权威部门统计，2000年洗涤用品总量达到360万吨，其中合成洗涤剂将达到65.5万吨。,http:/ 降低土壤粒子与溶液间的界面张力，导致原有颗粒更易湿润，减小土壤团聚体的稳定性。 改变土壤溶液的pH值，长期浇灌含表面活性剂水可使土壤pH值变化。,http:/ mg/L时，水体就可能出现持久性泡沫，
5、这些泡沫在水面形成隔离层，减弱了水体与大气之间的气体交换，致使水体发臭，妨碍水体生物处理的净化效果 。 当进入污水处理厂污水中的表面活性剂达到一定浓度时，会影响曝气、沉淀、污泥硝化等诸多过程，饮用水中含有过多表面活性剂时会有不良的嗅和味，有油腻感。 富营养化。,http:/ POD（过氧化物酶）是植物起主导作用的保护酶，它通过增加植物组织的木质化程度、使细胞的通透性降低等方式来保护细胞，但当植物处于逆境中超过生物体内在的防御能力时，就会发生损伤。,http:/ 表面活性剂可使鸟类和爬虫动物的性别比例异常，降低动物机体免疫能力，影响其神经系统。,http:/ 对皮肤产生刺激作用，使表皮老化，产生
6、一定程度的损伤，重者可引起表皮坏死、腐肉形成和断裂； 在一定浓度下，表面活性剂使原本不该活化的酶被激活，而在高于一定浓度时，酶的活性又被抑制，打乱了人体正常的生理功能，,http:/ 表面活性剂的降解,表面活性剂的降解一般包括生物降解法和光降解法。 完整的表面活性剂生物降解需经历3个过程：初级生物降解（母体分子结构消失， 特性发生改变）；达到环境可以接受的程度（降解得到的任何产物不再导致污染）；最终生物降解（完全转化为二氧化碳和水等无机质和代谢物）。,http:/ LAS（直链烷基苯磺酸盐）的降解研究得最多，3种作用机理： 通过-氧化作用使烷基链上末端甲基氧化及通过-氧化作用或-氧化作用使长链
7、分子断开形成短链的磺基苯羧酸； 氧化开裂作用使苯环打开； 脱磺酸过程去除取代的磺酸盐。,http:/ RCH2CH2CH3 RCH2CH2CH2OH RCH2CH2CHO RCH2CH2COOH,http:/ RCH2CH2CH2CH2COSCoA+H2O RCH2CH2CH=CHCOSCoA+2H RCH2CH2CHCH2COSCoA OH (加H2O) RCH2CH2CCH2CSCoA+2H O O RCH2CH2CSCoA+CH3-C-SCoA O O,http:/ 脱磺化过程,http:/ 15818-2006 阴离子或者非离子表面活性剂生物降解实验方法,http:/ 光催化降解的优点
8、是成本低，反应条件温和，不会形成二次污染。许多难于生物降解的物质都能通过光催化降解。降解率不高(80)。 光催化降解表面活性剂在今后的一段时间内将是一个热点。,http:/ （1）表面活性剂降解产生的代谢中间产物的毒性可能比原有表面活性剂的毒性更大。 （2）表面活性剂作为优先生物可利用的基质被降解，从而延迟了土壤中其他有机污染物的降解。,http:/ 对人体刺激性小和易于生物降解的表面活性剂，具有天然性、温和性、刺激性小等优良特点。 常见的绿色表面活性剂有-磺基脂肪酸甲酯(MEC)、烷基糖多苷(APG)、葡萄糖酰胺(APA)、醇醚羧酸盐(AEC)、单烷基磷酸酯(MAP)、烷基葡萄糖酰胺(MEC
9、A)。,http:/ 的生物降解性良好, 在废水厂模拟生物降解实验中达到了OECD (欧盟)的要求。在生态学方面，APG对周围动、植物的毒性很低, 在整个生命周期中对周围环境产生的危害也很小。,http:/ 环境激素,http:/ 继臭氧层破坏、温室效应之后的第三大环境问题。,http:/ 目前，与环境激素有关的物质约有145种，多为人工合成的。 在这其中，雌激素是最重要的一类。（p271）,http:/ 激素过少，失调；激素过多，亢进。 与其他激素竞争靶细胞上的受体（模仿天然激素之作用，使身体识别错误 ）；阻碍其他激素与靶细胞上受体的结合；影响内分泌系统。 环境激素的阻碍对象是类固醇类物质。,http:/ 在日常生活中尽量使用布袋。 选用大瓶、大袋包装的食品。 不用泡沫塑料容器泡方便面。 多用肥皂，少用洗涤剂。 回收废旧电池。 消费肉类要适度。多食用谷物和黄绿叶菜。,http:/