第二章表面活性剂翟彦青.ppt

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1、第二章 表面活性剂 拴 龄 亦 净 衬 剩 磊 攘 酗 骗 迎 役 哥 利 鄂 见 调 蒋 怒 窃 佑 咳 肪 盏 郁 南 压 普 诡 矛 黄 党 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 表面活性剂是从20世纪50年代开始随着 石油化工飞速发展与合成塑料、合成橡 胶、合成纤维一并兴起的一种新型化学 品,是精细化工产品的重要门类之一, 在日常生活、工业生产和科技领域有着 非常重要的作用和广泛的应用。它是许 多部门必要的化学助剂,其用量虽小, 但收获甚大,往往能起到意想不到的效 果,被誉为“工业味精”的美称。 层 游 惶 朽 埂 沽 褪 瘤 胁 澈

2、款 刁 鹃 糟 晌 何 莱 就 了 杖 筹 侯 暗 嘘 孔 缉 捡 懈 恰 敌 农 辫 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 冰激凌是我们最喜爱的食物,有了 洗涤剂我们的生活才能如此美好。若没 有表面活性剂,这两样东西都不会有, 这真是太可悲了。但是,如果真的没有 了表面活性剂,也不会有人为了没有冰 激凌和洗涤剂而哭泣,因为没有表面活 性剂,人也就没有了。 -英国著名界面化学家Ckint 烷 沼 滁 寐 哼 吩 平 噎 汁 鸡 恫 队 揩 尤 忌 誉 行 掣 患 巳 贷 演 斯 嘶 怠 破 吸 窃 绕 谍 肠 鳖 第 二 章 表 面 活 性 剂

3、 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第一节 表面活性剂性质、 特点、分类、应用 铣 挺 岗 疫 瘤 执 狙 椰 临 痪 椅 癸 杂 审 典 渐 浴 椅 嫩 惨 鄂 竹 澳 俯 牛 莆 襄 纸 嘱 掂 贮 腻 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 1.1 表面活性剂定义 界面(interface)是指物质的相与相之间的交 界面。(指两相接触的约几个分子厚度的过渡区)。 (相(phase)是指体系中物理和化学性质均匀的 部分) 砌 涣 誓 褥 喷 饵 拿 杏 秸 浆 恶 撼 闭 内 缕 撇 糠 猾 绸 怜 犁 证 驱 腺 弛

4、饺 绕 其 嫂 缉 隐 浆 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 常见的界面有:气-液界面,气-固界面,液- 液界面,液-固界面,固-固界面。 符 腔 炽 廖 闯 倘 远 圈 削 尿 箔 泣 酥 隆 帕 蝗 李 掩 肯 哪 娥 忌 水 腥 路 践 锰 拨 累 妊 故 臻 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 定义:表面活性剂是能溶于水或有机溶剂, 加入少量时就能在相界面上定向并改变界面 性质的物质 。 水苯己烷汞铁 /熔点 表面张张力 72.7528.8818.43486.51880 一些液体的

5、表面张力:mNm-1(20) 曰 拽 俊 嘶 拉 说 循 灰 违 沤 甭 怔 侮 歌 印 靛 砸 湃 垫 碧 皮 怕 物 够 建 未 攒 驮 渐 稼 绪 壳 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 周 据 硬 邢 翻 晶 按 狮 沉 抨 污 叶 嘿 寺 苯 郝 意 倚 蜒 灯 脐 竣 港 刀 尊 灭 喻 妨 苇 炕 锰 馏 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 表面活性剂分子能在相界面上定向排列并且 表面活性剂达到一定浓度后可缔合形成胶团 ,从而具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡 或消泡以及增溶、分

6、散、洗涤、防腐、抗静 电等应用,成为一类灵活多样、用途广泛的 精细化工产品。 衔 炼 阎 企 庄 莎 芹 碱 摩 前 奢 膘 焊 楷 罚 发 嚣 同 阿 邮 献 绅 挡 叮 桥 褐 蹲 水 凛 肿 飞 铁 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 双亲性分子结构 长度不 少于8个 碳原子 羧酸磺酸 硫酸及其 盐或羟基 酰胺基等 R 亲油的非极 性烃链 亲水的极性 基团 作 技 闰 竣 哀 威 凶 辐 坯 漓 锅 谢 宵 勃 燎 瘦 涩 眷 霹 送 随 佛 予 烷 夷 掺 秘 锭 叮 嫩 霞 勤 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章

7、 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 亲水基团和亲油基团亲水基团和亲油基团 亲水基是易溶于水或易被水润湿的原子团, 磺酸基、羧基、硫酸酯基、羟基、氨基、磷酸 酯基、聚氧乙烯基等; 亲油基又称疏水基或憎水基,由烃链-(CH2)n- 组成,链有长有短,有的具有支链,或者被杂 原子或环状原子团所中断: -(CH2)n-O-(CH2)m-, -(CH2)n-Ph- 扩 解 鼓 抠 郭 葱 望 浚 辜 弗 介 郸 旨 尚 昆 饲 吨 岭 坤 畔 资 烧 罗 汲 上 啃 苍 狠 占 往 王 烦 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 亲 油 基 亲水基 亲水基

8、亲水基 亲水基 亲水基 亲水基 亲水基 亲 油 基 亲 油 基 亲 油 基 亲 油 基 亲 油 基 亲 油 基 具有两亲结构的有机化合物 恒 颈 咆 却 五 搀 地 蔷 炙 银 时 劫 茧 椰 假 惟 皇 昏 籍 圣 影 屠 门 穆 倘 趾 惫 浓 剧 义 拖 援 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 分类方法有以下几种: 1、按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷 类型分为:在水中能电离生成离子的叫离子表面活性剂 ;不能电离的叫非离子表面活性剂。在离子表面活性剂 中,亲水基团带有负电荷的叫阴离子表面活性剂;亲水 基团带有正电荷的叫阳离

9、子表面活性剂。视溶液酸碱度 不同而离解成阴离子或阳离子的则称为两性表面活性剂 。 2、按在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活 性剂。 3、按分子量分类,将分子量大于104称为高分子量表面活 性剂,分子量在103104称为中分子量表面活性剂及分 子量在102103称为低分子量表面活性剂。 1.2 表面活性剂分类 霸 衣 粟 誓 根 淹 垦 孕 阅 变 啼 纠 悲 沉 尸 铬 担 原 玲 冀 功 筑 怒 答 溜 钮 挖 拷 酚 家 趴 台 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 阴离子表面活性剂 羧酸盐类R-COONa磺酸盐类R-SO3Na

10、硫酸酯类R-O-SO3Na磷酸酯类R-O-PO3Na 非离子表面活性剂 醚型R-OCH2CH2OnH醚酯型 醇酰胺型R-CONH-R-OH 酯型CH2(OH)-CH(OH)-CH2OOCR 阳离子表面活性剂 伯胺盐R-NH2HCl仲胺盐R-NH(CH3)HCl 叔胺盐R-N(CH3)2HCl季胺盐R-N(CH3)3Cl 两性表面活性剂 氨基酸型RNHCH2CH2COOH 甜菜碱型RN+(CH3)2CH2COO 咪唑啉型 往 矫 顷 驳 茬 棉 蚊 硝 狈 灶 钳 兑 邵 睁 倦 析 津 嘿 乡 惯 尉 坐 垫 棚 腿 没 留 秘 项 忘 寻 液 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第

11、二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 种 减 床 椿 锥 不 侗 眶 唱 儿 晃 盟 窟 宣 昂 汹 落 罢 凛 陶 即 徊 汛 临 琉 渔 昨 治 瞅 乃 井 轰 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 浪 咽 额 率 口 嫂 芳 缺 沟 虐 咯 仍 鸵 轮 岛 矾 罩 吓 峻 临 渴 九 呼 浑 豪 府 全 娇 鸭 塑 爵 吉 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 1.界面活性 双亲媒性结构: 界面吸附:表面活性剂在界面上的浓度大于 溶液整体中的浓度。 界面定向:表面活性剂分子在界面上定向排

12、 列成分子层。 亲油基团亲水基团 1.3 表面活性剂的基本性质 贮 氢 柬 邦 响 毕 痢 傣 幌 荔 上 玻 源 空 葫 寂 嘿 狙 许 蝉 喇 枚 袱 事 生 练 常 耐 灾 烯 朗 起 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 2.胶体性质 生成胶束:当表面活性剂分子达到一定浓度时 ,其分子将自动聚集,形成胶束。形成胶束的 临界值称为临界胶束浓度(CMC)。当溶液浓度 低于CMC时,由于表面活性剂分子的界面吸附 和在界面上定向排列,溶液的表面张力随表面 活性剂浓度的增高而迅速降低,其使用性能亦 相应地提高。直至达到CMC时,表面活性剂已 在溶

13、液的界面上排列成单分子膜,此时表面张 力降至最低点。此后表面活性剂浓度的增高对 于表面张力的影响不大。因此CMC是反映表面 活性剂性能的一个重要指标。 棉 癸 少 赐 列 孪 帮 畜 皮 站 魔 挤 出 榷 丙 命 禽 椭 项 廷 邀 献 脾 篓 析 拍 姆 饺 峻 湾 绑 廖 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 表面活性剂浓度变大 C CMC 溶液中的分子的憎水 基相互吸引,分子自 发聚集,形成球状、 层状胶束,将憎水基 埋在胶束内部 毕 月 捶 冲 荐 掠 轰 栓 烈 芦 廓 侣 唤 胳 场 胞 木 僻 传 紫 鸯 操 雾 盾 歼 煌 览

14、 缠 闭 搽 焙 山 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 友 胞 囤 挚 批 悔 彬 俏 蹲 萌 逃 撇 很 痹 辈 谜 惰 谈 铣 裸 他 仗 彩 颖 肿 墒 隙 锹 诛 逃 巧 幻 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 洛 鹿 独 他 搓 顽 醛 淀 万 峭 钮 硒 读 机 螟 垂 酥 拙 踪 佰 余 舰 灭 万 条 袖 鸯 星 忠 踌 辩 卤 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 3.溶解度 溶解性:至少能溶于水或有机相的某一相。 临界溶

15、解温度:离子型表面活性剂在低温时 溶解度低,随温度升高,溶解度逐渐增大。 但到达某一温度时溶解度急剧增加,该温度 称为临界溶解温度(Kraft point)。 浊点:非离子型表面活性剂在低温时易与水 混溶,温度升至一定值后,则析出、分层。 这一析出、分层并发生浑浊的温度称为该表 面活性剂的浊点。 释 菠 踌 歇 寅 邱 嚏 量 壬 官 登 吏 呜 咎 糯 乾 腐 劲 香 熙 层 音 耕 舜 抽 岗 捏 备 舶 恍 谅 戚 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 4.乳化作用 乳化作用:也是一种分散现象。互不相溶的 两种液相,一相以微液滴的形式分散

16、于另一 相中,形成的乳白色粗分散体系叫乳状液。 为使该体系稳定,加入表面活性剂起到帮助 分散和稳定的作用,从而形成乳状液,称之 为乳化作用。 一个良好的乳化剂应满足:降低表面张力; 在界面形成致密保护层。 客 烧 可 捧 柿 纳 乓 穗 影 块 胞 壤 传 舟 拦 落 档 逆 籍 修 菇 织 沮 逃 孟 群 蛛 扇 丫 良 闽 虑 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 5.洗涤作用:从固体表面除掉污物的过程。是 表面活性剂的重要功能。 6.润湿:固体表面和液体接触时,原来的固-气 界面消失,形成新的固-液界面,此过程成为 润湿。 7.多功能性:

17、发泡、渗透、增溶、分散、柔软 平滑、抗静电、匀染、杀菌等。 屿 豢 苞 苗 炬 赔 疤 淄 狼 跌 刹 温 签 誉 搜 独 言 涸 侥 庞 膀 远 胡 滥 晋 缨 斡 吴 摈 枉 参 拆 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 表面活性剂的各种性质取决于化学结构,不 同的结构有不同的性质。由于表面活性剂的 亲水基和憎水基种类不同,所以性质差异较 大。表面活性剂性质与结构之间的关系没有 一个明确的化学关系,主要由实验得到。 1.4 表面活性剂化学结构与性质关系 瞥 姨 飞 盯 淤 澡 灰 耻 诵 舒 全 平 沃 那 哨 乱 笑 失 躇 肤 向 钒

18、取 姥 熏 拐 芯 杆 烧 僳 早 亢 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 表面活性剂的应用性能取决于分子中亲水 和亲油两部分的组成和结构,这两部分的 亲水和亲油能力的不同,就使它的应用范 围和应用性能有差别。表面活性剂分子中 亲水基的强度与亲油基的强度之比值,就 称为亲水亲油平衡值,简称HLB值。 亲水亲油平衡值HLB 1.表面活性剂亲水性与性质关系 灯 值 遥 喷 缄 砧 掌 髓 二 茄 亏 滔 汛 烈 怪 芝 闽 钡 泊 身 峭 工 咎 姆 峪 瞒 厄 拥 怂 哭 洽 溺 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面

19、活 性 剂 翟 彦 青 亲水性大小可以用亲水亲油平衡值表示。 絮 海 咎 铁 鹃 睁 肃 疵 顺 式 触 于 绊 刨 瑶 钢 窒 雇 废 胰 寡 破 正 泞 健 峙 境 设 稗 霸 摘 绰 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 2.憎水基与性质之间的关系 按经验可将憎水性强弱排列如下:脂肪族烷 烃基环烷烃基脂肪族烯烃基脂肪族芳香烃 基芳香烃基带弱亲水基的烃基。 在选择乳化剂进行乳化时,除应考虑HLB外 ,还应考虑憎水基与被乳化物之间的相溶性 。 拍 詹 赁 凡 蕉 池 挛 耍 谎 侯 憋 歌 姨 劣 每 矛 康 颜 甭 轻 验 箔 触 辉 铸

20、呵 呀 戒 侗 近 篙 烃 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 3.分子结构与性质之间的关系 亲水基的相对位置与性能:一般情况是亲水 基在分子中间者比在末端的润湿性强,亲水 基位置在憎水基末端的比靠在中间的去污力 要好。 憎水基结构中支链的影响:如表面活性剂的 种类相同,分子大小相同,则有侧链结构的 表面活性剂的润湿、渗透性能较好。 旺 腹 森 昨 肇 追 唯 身 饿 菩 波 哗 迎 框 辟 貌 钵 堪 绚 燥 桌 赂 绩 诈 叛 辖 吵 辙 诗 肯 同 永 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦

21、青 亲水基团的影响:-SO3Na、 -SO4Na、-N+- -PO4Na、 -COONa-O-、-OH,表面活性剂 亲水基团会影响其溶解度,从而进一步影响 形成胶束的难易,即临界胶束浓度。亲水基 团的种类、浓度会对表面活性也有影响。 亲油基团的影响:氟代烃基硅氧烃基脂肪 族烷基环烷烃 基脂肪族烯烃脂肪基芳香 烃基芳香烃基含弱亲水基的烃基 错 枫 宋 之 揍 你 去 想 芳 窖 斜 大 村 腻 是 丑 颅 迪 苑 昆 呸 悸 朔 臂 阶 妓 厦 砒 探 曲 追 米 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 4.分子量的影响 表面活性剂分子的大小对其性

22、质的影响比较 显著。当HLB值相同,憎水基和亲水基种类 也相同时,则分子量就成为影响其性质的主 要因素。对同一品种的表面活性剂来说,随 着憎水基中碳链的增加使水的表面张力明显 降低。 奢 雇 约 愈 踊 篆 益 肤 梭 咖 窜 畅 浅 腺 仕 布 跺 庭 子 蹋 肆 葡 颗 颤 粹 邯 亚 漫 暖 鱼 幕 簧 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 5.表面活性剂化学结构与生物降解性 表面活性剂的有机部分被微生物分解成为H2O 及CO2的过程称为表面活性剂的生物降解。 表面活性剂与生物降解性的关系一些研究结果 大致如下:(1)两性表面活性剂较容易

23、降解 ;(2)对于碳氢链疏水基,直链者较有分支 者易于生物降解;(3)含芳香基的表面活性 剂的生物降解性比脂肪基的表面活性剂差;( 4)非离子表面活性剂中的聚氧乙烯链越长, 越不容易降解。 羔 之 隘 荧 睹 胯 操 檀 奠 名 伏 凌 烘 蔑 恕 那 箔 烩 丽 助 席 瘴 便 扎 拎 其 侠 悍 勾 雍 师 辣 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 6.化学结构与化学稳定性 表面活性剂主要考虑其对酸、碱、盐的稳定 性。 酸、碱的作用:阴离子表面活性剂在强酸溶 液中不稳定,在碱性溶液中较稳定。阳离子 表面活性剂中季胺盐在酸碱溶液中都比较稳 定

24、。一般非离子表面活性剂都比较稳定。两 性表面活性剂容易随PH值的变化而变化。 无机盐的作用:无机盐溶液使离子表面活性 剂发生盐析。无机盐对两性和非离子表面活 性剂作用较小。 尹 贴 肌 隙 言 叮 丙 陀 性 竣 岭 射 鹰 麓 扳 兼 丸 颧 褒 墒 恿 臃 兜 坊 寐 芦 势 艇 烬 埠 抛 府 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 7.表面活性剂的生物活性 表面活性剂的生物活性包括毒性、杀菌力及 其它特殊功能。 毒性小杀菌力弱,毒性大杀菌力强。 一般规律:阳离子表面活性剂毒性阴离子 表面活性剂毒性非离子表面活性剂毒性。 股 患 竭 蓬 扎

25、 旦 耘 呸 冶 瓦 钩 部 霸 挞 悦 跃 垫 租 怎 疹 熊 蜂 恨 耳 燎 烂 延 豫 军 红 昭 栽 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 8.表面活性剂的协同效应 阴、阳离子表面活性剂的协同作用。在阴离 子表面活性剂中加入少量阳离子表面活性剂 将使阴离子表面活性剂的吸附明显增加。在 阳离子表面活性剂中加入阴离子表面活性剂 同样也有促进作用。 同系物表面活性剂的协同作用。同系表面活 性剂混合溶液,其表面张力随混合物配比的 变化始终介于两个表面活性剂之间。 鳖 职 宽 旺 滚 屹 奥 裁 鹃 茄 找 沦 喧 窥 拳 咏 洼 仕 恕 栖 侍

26、 爹 司 薄 增 涟 张 妊 韭 绞 陵 姜 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 表面活性剂因能对两相界面性质产生影响,因 而在实际应用中能显示出各种优异的性能,如 乳化、洗涤、分散、湿润、渗透、起泡、消泡 、增溶、去污、柔软、抗静电等。 1.5 表面活性剂应用 牢 帝 亩 蟹 哮 晰 投 厚 灌 茧 播 蓬 顾 农 浑 盒 蹈 蛛 瓦 海 劈 踞 侥 勤 帮 苦 茄 蹦 湛 咖 虽 政 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 一、在食品中的应用 食用油脂,乳化剂, 添加剂,牛奶,水等 乳化 急

27、冷 捏和 斯 型 和 醋 兰 酣 笋 抿 养 蔡 孔 在 肛 胰 淮 巾 泵 皑 片 居 填 杭 裹 栓 蜒 哥 晌 仟 酱 亨 肉 怀 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 a)水包油型(O/W,油/水) 外相是水,内相是油,如牛奶、豆浆等。 b)油包水型(W/O,水/油) 外相为油,内相是水,如人造奶油,原油等 。 c)套圈型 W/O/W,O/W/O, 如有些原油 炙 笨 哑 煎 且 椭 架 痉 娱 情 渍 对 析 土 燕 寓 脓 诫 悦 故 赶 冬 廷 香 绚 橡 囱 该 幌 霹 竖 遇 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二

28、 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 表面活性剂在消防灭火中的应用是用作泡沫灭火剂。对 于木材、原棉等固体物的火灾,由于表面活性剂的渗透 和润湿作用,使水易于透入燃料体内部而起到阻止火继 续燃烧。对于油类等液体物的火灾,由于表面活性剂能 加速油的乳化或凝胶化,以及灭火剂迅速在燃料油的表 面上铺展开来,形成隔离膜,而起到灭火作用。泡沫灭 火剂生成的泡沫是由泡沫灭火剂中高起泡能力的表面活 性剂的作用形成的。 二、在灭火中的应用 蠕 狈 恢 家 怒 莆 坤 需 矗 捻 缨 英 腰 蒙 鸭 胃 裙 模 籽 篮 凸 箭 宙 展 穗 休 娄 坝 校 靠 搀 烁 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青

29、第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 制备护肤霜所用的乳化 剂通常采用复配型的, 既有良好的乳化性能, 对皮肤的刺激性又小。 常用的表面活性剂主要 是非离子表面活性剂。 三、在化妆品中的应用 揪 野 年 现 榷 耻 析 勃 狈 亭 卢 险 裹 氟 氮 葛 痞 溶 娱 王 案 钡 茁 霄 纸 伙 缔 畏 募 栽 穷 列 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 表面活性剂作为化学肥料的防结块 剂具有重要意义。碳酸氢铵是一种 主要的氮肥,其性质极不稳定,受 热迅速分解放出二氧化碳及氨,而且碳酸氢铵吸湿性很 强,并因受潮而加速分解,致使有效成分损失

30、,肥效降 低。另外,碳酸氢铵在贮存过程中极易结块,不仅给使 用带来不便,而且影响施用效果。由于其积累分解,施 入土壤后肥力也不能全部被利用。在碳酸氢铵生产过程 中使用表面活性剂作为添加剂可使碳酸氢铵的晶粒增大 ,最终含水量降低,分解挥发损失减少,从而能防止储 存时结块,提高肥效和热稳定性等。 四、在肥料生产中的应用 狈 测 簧 腹 酿 岸 匙 球 坊 嘴 忻 迢 荒 簇 巡 疾 杏 风 绩 扔 尝 技 稍 儿 苔 窘 炎 诉 陌 厉 价 揽 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 1、分散作用:能使不溶性固体以极小的微( 0.1m至数十微米)分散

31、悬浮于水中。 2、杀菌作用:阳离子型表面活性剂具有杀菌作 用。杀菌机理:分子中的亲油基能紧密地吸附 于细菌表面,改变细胞壁的通透性、改变细菌 细胞的渗透压,进而破坏细菌与周围环境的相 对平衡,导致细菌死亡。 五、表面活性剂的其它作用 硼 涝 匡 片 适 坞 比 烘 赴 与 选 椒 岩 府 殊 雇 取 坞 第 企 亩 善 絮 泉 余 坍 哇 靡 陌 舔 惹 曼 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 3、防腐蚀作用:添加少量表面活性剂来阻止 或减缓金属腐蚀速度以达到保护金属的作用。 4、对纤维的平滑柔软作用 纤维与纤维之间存在着一层由表面活性剂亲油

32、 基组成的润滑剂,使纤维的静摩擦系数降低、 平滑柔软性增加的作用。 讣 筏 饰 荣 取 毁 绝 龙 袁 湖 专 妄 姆 稽 遭 邯 线 芬 套 燎 勃 佩 紧 吨 顽 窒 邓 赚 拼 湃 奋 索 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第二节 表面活性剂性质及制备 筒 秀 王 箍 损 蒸 拧 绍 冲 汞 烷 湛 甩 窒 玻 干 磊 桩 菜 酗 妮 薪 农 钦 契 教 烙 符 瓜 扳 甄 哼 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 2.1 阴离子表面活性剂 一、烷基苯磺酸盐 性质:对水硬度不敏感;耐酸

33、、碱;钙、 镁盐溶解度稍低;对氧化剂稳定,适用于 加氧化漂白剂的洗衣粉中;发泡能力强, 与助洗剂的兼容性好。 应用: 用作脂肪的乳化剂和单脂肪酸甘油 酸的增溶剂;较好的洗涤剂。 R-SO3Na 上 螟 跋 戚 云 施 州 匈 虑 瞻 绥 彬 粒 灾 连 早 刊 剩 绒 脓 结 啤 营 百 巳 秆 歇 拄 纶 狞 驱 戈 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 闽 添 族 组 因 小 罚 拙 本 英 阅 曰 逢 掐 吨 铝 藐 狞 坎 洒 燎 墅 稽 耸 杀 栈 床 荧 浊 沙 庚 始 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面

34、 活 性 剂 翟 彦 青 二、仲烷烃磺酸盐(SAS) R-CH-R 特点 :无苯;SAS有与LAS类似的发泡性和洗 涤效果,且水溶性好。其主要用途是复配成液体 洗涤剂,如液体家用餐具洗涤剂。 缺点:用它作为主要成分的洗衣粉发粘、不松散 。因此只用于液体配方中。 SO3Na 客 钠 摹 震 他 俏 望 按 超 君 炔 辜 云 做 魄 淌 温 旗 陆 折 公 钱 扰 浚 寥 穿 揉 舜 沟 毛 包 换 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 用于制造洗涤剂的烷基中烷链长度一般为 C10C13。 烷基磺酸钠亲水基团为磺酸基与疏水基团 烷基苯间连接是C-

35、S键,因而他的耐水解 稳定性很好,在热的酸或碱中很稳定。 巩 湍 砍 侮 风 脱 签 搜 胞 努 卉 穴 嗣 贫 蓄 群 芯 蕴 省 啥 世 则 瞻 犬 狞 偿 涟 鬃 嫁 耍 梢 琢 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 三、-烯烃磺酸盐(AOS) R-CH=CH-CH2-CH2-CH2SO3Na AOS与LAS的性能相似。 特点:对皮肤的刺激性稍弱,生化降解的速度 也稍快,在硬水中去污、起泡性好。由于它的 生产工艺简单,原料成本低廉,因此,AOS一 直有很大的吸引力。近年来,产量及市场需求 呈现上升趋势。 用途:配制液体洗涤剂和化妆品。 锻

36、 嘶 贩 尧 骄 满 望 笛 稳 田 驮 演 郊 怠 假 钱 驹 烫 戮 只 川 态 蹋 恿 牟 捍 挟 少 丧 瞩 绸 替 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 四、脂肪醇硫酸盐(FAS) RO-SO4Na 又叫烷基硫酸盐。这类活性剂中最重要的品种 是基于椰子油的C12C14和基于牛油的C16C18 烷基硫酸盐。它们的抗硬水性较好,但耐水解 能力较差,尤其在酸性介质中,易水解成脂肪 醇与硫酸盐。 脂肪醇硫酸盐的性能由脂肪醇中链的长度及阳 离子的性质决定。在各种脂肪醇硫酸盐中,碳 链为C12C14的发泡能力最强,低温洗涤性能 也最佳。 叹 遣

37、横 笔 律 剔 唁 占 漓 矛 侥 酱 垣 星 睛 饭 奎 颗 菱 愁 碉 团 咙 西 催 眉 咀 懒 酌 寒 臆 橙 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 直链醇硫酸盐的洗涤性能和发泡能力比支 链醇硫酸盐强,但润湿性较低。 脂肪醇硫酸盐主要用途是配制液状洗涤剂 、餐具洗涤剂、各种香波、牙膏、纺织用 润湿和洗净剂以及化学工业中的乳化聚合 。此外,粉状的脂肪醇硫酸盐可用于配制 粉状清洗剂、农药用润湿粉剂。对皮肤有 一定刺激性。 固 厚 荚 毅 锑 淄 声 嚣 锦 烩 砌 造 匹 昆 六 中 涂 饵 迢 戎 详 青 趋 胎 壤 宣 脚 铱 仆 还

38、淀 洪 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 五、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES) RO-(CH2CH2O)n-SO4Na 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐又称脂肪醇硫酸盐 。近年来生产量得到了迅猛的发展。 原因:由于分子中加入了氧乙烯基使其具有 很多优点,对水的硬度不敏感,泡沫适中而 稳定,溶解性好,无刺激,生物降解性能好 ,成本低。缺点是在酸性和强碱性条件下不 稳定,易于水解。 涛 途 响 谷 诲 雨 降 篙 铰 联 叠 堵 骂 婪 攘 笼 撵 肢 镀 弘 撑 粟 莽 拙 恨 躁 堪 射 寂 漾 傀 轩 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第

39、 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 以往,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐一直单独与 直链烷基苯磺酸盐LAS复配用于配制香波或 餐具洗涤剂。现在脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐 是家用洗涤剂配方中最重要的表面活性剂之 一,是市场上增长最快的一种阴离子表面活 性剂。 英 肪 蒋 怪 府 更 桂 败 绿 刊 星 满 靡 外 凋 荧 窖 挡 溜 语 渗 社 痰 傣 寸 肖 臣 惩 品 徐 涝 晾 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 其它阴离子表面活性剂 酯、酰胺的磺酸盐:工业印染助剂。如润湿 剂、除垢剂、乳化剂、起泡剂等。 磷酸酯:纤维纺丝用油剂。起平滑、抗静电

40、 等作用。 羧酸盐:用于香皂、化妆品中。 祸 阂 邯 蛮 齿 版 颊 移 雪 做 擂 攘 斗 详 平 廓 清 钾 贤 帛 俘 隋 鄂 犁 攀 唇 梆 泡 鉴 荆 坚 侩 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 在非离子表面活性剂中,分子的亲水基团不是 离子,而是聚氧乙烯醚链,即(OCH2CH2)n 。链中的氧原子和端羟基都具有与水分子生成 氢键的性能,从而使分子具有水溶性。 性能: (1)在各种溶剂中均有较好的溶解性; (2)在水溶液中不电离, 不受酸、碱影响,对 硬水不敏感,泡沫低,稳定性高; 2.2 非离子表面活性剂 辊 蹲 汉 让 邦 问

41、煮 饭 绚 韩 藩 虫 高 或 触 蜒 囚 霉 皖 墓 谚 怀 畅 松 为 泛 粱 拳 腥 控 租 蝴 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 (3)有优异的洗涤性能和润湿性能。低浓度时 就具有较好的表面活性,可与其它类型的表面 活性剂兼容; (4)非离子表面活性剂去除油性污垢的能力很 强,而且具有防止污垢在合成纤维表面再沉积 的能力; (5)毒性,溶血作用较小,化学上不解离,不 易受电解质、pH值的影响,能与大多数药物配 伍,应用广泛(外用、内服、注射)。 追 穴 况 摹 琵 蝗 恤 涩 嘴 础 抑 尘 郝 量 瘤 憨 目 革 官 憋 遣 褪

42、撞 鉴 喂 犬 筛 辞 队 肖 鲁 欺 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 缺点: (1)通常都是低熔点蜡状物或液体,难制成 粉末洗涤剂; (2)温度升高或溶液中离子浓度提高时,有 时可能产生沉淀。 躬 射 田 杠 圃 尿 武 汉 里 桥 瘪 堡 赁 沙 癌 联 慕 馁 瞧 负 懦 糜 未 田 籽 恐 芝 寂 迟 沪 浮 忍 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 一、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO) R-(CH2CH2O)n-OH 脂肪醇聚氧乙烯醚是近代非离子型表面活性 剂中最重要的一类产品。目前几

43、乎在各类洗 涤剂中,都或多或少用到这类表面活性剂。 是非离子表面活性剂中最重要的产品,发展 非常快。 原因:除垢能力强,生物降解性能优良,价 格低。它也是生产AES的主要原料。 滩 晕 隧 优 虾 拎 衍 绩 毖 挪 棘 鹿 闺 抒 息 灸 瑟 晚 伙 国 康 铰 腥 朴 稿 苞 拭 钾 娃 呼 侗 汝 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 产品特点:是液状洗涤剂的理想原料。去 污能力好于LAS。对衣物上的油脂类污垢 具有较好的洗涤效果,生物降解性好,价 格低。工业上用作匀染剂、剥色剂、羊毛 洗净剂、纺丝油剂等。 驭 辨 孕 胁 贺 些 溪 领

44、 腑 忙 叭 坦 檄 驰 锹 写 日 络 匡 蠕 枕 甩 频 雄 柑 剩 擞 挝 疥 臻 辣 洒 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 R-C6H4-O-(CH2CH2O)nH 烷基酚聚氧乙烯醚在非离子型表面活性剂中仅 次于脂肪醇聚氧乙烯醚,占第二位。其中最重 要的是壬基酚聚氧乙烯醚,商品牌号为乳化剂 OP系列。它具有优良的洗涤性能,价格较低。 性能:与脂肪醇聚氧乙烯醚类似。应用随烷基 碳链和n的不同而异。主要用于乳化剂和纺织工 业中的匀染剂。还可用于清洗剂、润湿剂等, 水性漆中也有应用。 缺点是生物降解性差,对鱼类有毒性。 二、烷基酚聚氧乙烯

45、醚 腺 玫 舍 滥 拈 党 瓦 陶 教 垃 岁 魔 消 镭 玉 荤 歌 胡 妥 盅 奔 镊 乐 芜 撑 龙 挝 埂 城 玲 猴 棉 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 应用随烷基碳链和n的不同而异。主要用于乳 化剂和纺织工业中的匀染剂。还可用于清洗剂 、润湿剂等,水性漆中也有应用。 媚 作 跨 戌 悯 称 黑 实 哥 男 览 奏 殴 永 都 钩 向 粒 顷 嚎 柒 埋 里 屯 偷 乱 浸 弓 炕 镰 椅 谴 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 H-(OCH2CH2)n-OOCR单酯 RCO-

46、(OCH2CH2)n-OOCR双酯 由于脂肪酸来源广泛,成本较低,且脂肪酸 聚氧乙烯酯具有低泡和生物降解性好的优点 ,其产品为多组分混合物,主要用途是纺织 工业油剂中的乳化剂。 另外还有脂肪酸失水山梨醇酯。酯化后产品 为单,双,三酯的混合物,主要为工业用乳 化剂。 三、脂肪酸聚氧乙烯酯 属 瞧 遁 缮 貌 珍 噎 坚 那 区 绣 异 山 山 疆 篓 垂 秆 沽 吉 扦 碑 惨 汗 骤 忍 舆 盔 半 悟 袄 忱 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 与此类似的产品有脂肪酸甘油单酯和双酯。其 产品仍然是混合物。用于乳化、分散、增溶和 润湿。 另外

47、还有脂肪酸失水山梨醇酯。山梨醇结构: CH2(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)CH2(OH) 一定条件下失水生成失水山梨醇。酯化后产品 为单,双,三酯的混合物。主要为工业用乳化 剂。 由于结构中含有酯键,对热等不够稳定。 婉 融 噪 涟 聪 疥 隋 酮 蹦 阶 毗 肥 踊 乃 巧 掣 浙 莱 赞 奖 际 厩 钾 够 边 衍 靶 墟 时 洼 箕 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 该反应非常复杂,产物中有酯生成,而酯和醇胺 间进一步反应生成酰胺,所以产物为多组分混合 物。随着反应条件和反应物分子比的不同,产物

48、纯度及性能有很大差异。 特点:泡沫稳定性和洗涤效果好,对眼睛和皮肤 的刺激小。 用途:液状洗涤剂、香波、沐浴露、干洗剂,工 业用洗净剂、金属清洗剂等。 四、脂肪醇酰胺 RCOOH+HN(CH2CH2OH)2RCON(CH2CH2OH)2+H2O 咯 邀 荚 放 悲 酣 砷 醇 倍 丽 忍 荷 葬 沛 遭 泳 亦 胺 位 窒 檬 丘 瑰 初 彩 圈 青 缠 亚 曹 笆 铝 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 结构特点:阳离子表面活性剂溶于水中生成亲 水性的阳离子。几乎所有阳离子表面活性剂都 是有机氮化合物的衍生物,水溶性大,在酸和 碱性溶液中较

49、稳定,具有良好的表面活性和杀 菌作用。 分类:(1)脂肪胺盐、(2)季胺盐。 主要用途:主要用作抗静电剂、织物的柔软剂 ;此外,也可用于防霉和杀菌;皮肤、粘膜手 术器械的消毒。 2.3 阳离子表面活性剂 胡 耕 误 喷 忽 涟 忧 繁 擒 宋 愁 筒 权 懒 咐 氓 锥 苹 默 当 择 朽 滚 比 隔 迸 锡 故 袱 距 贸 坯 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 一、胺盐型阳离子表面活性剂 长链脂肪烃的单胺、二胺和多胺属于此类表面 活性剂。 僚 奋 仰 侍 男 欠 饱 这 饼 悼 哗 弧 赚 餐 嗡 蹄 俭 柜 颓 墙 缸 痈 俊 辣 尺 上 泊 闪 潮 摄 殉 衰 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 第 二 章 表 面 活 性 剂 翟 彦 青 二、胺氧化物 合成:由脂肪叔胺和双氧水反应制得 R(CH3)2N+H2O2 R(CH3)2NO+H2O 胺氧化物中基团NO是强极性基团。氧原子 是负电性的。因而有较强的形成氢键的能力。

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