日常生活与表面活性剂

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1、日常生活与表面活性剂日常生活与表面活性剂张连水（北京师范大学化学系）近十几年来，我国表面活性剂工业得到迅速发展，产量不断扩大，品种不断增多。据统计，1980年全国合成洗涤用品产量为39.32×104t，1989年增加到146.5×104t，10年间增加了3.73倍ElJ，到1996年又猛增到441.36×104t，比1989年又增加了3倍。这一方面是由于表面活性剂在工农业生产中的广泛应用，更重要的是由于日常生活中家用洗涤用品需求量与日俱增。表面活性剂之间可以互配，也可以和其他助剂在一起配制成用途各异的液体或固体洗涤剂；从工业上说，有各种品牌的重垢清洗剂，用于清洗印刷、机械加工、石油化工、纺织印

2、染、交通运输等设备。从生活上说，有果蔬、餐具清洗剂、洗发剂、沐浴液、家具增光剂、液体洗衣剂等。除此之外很多新面市的洗衣粉都含有一种或几种性能优异的表面活性剂，达到理想的增白洗涤效果。可以说表面活性剂为我们提供了极大的方便，它已深深地溶入了我们的社会，走进了我们的生活。表面活性剂是一类在很低浓度时能显著降低水的表面张力的化合物。表面活性剂分子都是由非极性的、亲油的碳氢链部分和极性的亲水基团两部分构成。这两部分形成不对称结构，因此表面活性剂是两亲分子，具有又亲油又亲水的两亲性质。并不是所有具有两亲结构的分子都是表面活性剂，例如，丙酸、丁酸都具有两亲结构，就不是表面活性剂，而只是具有表面活性而已。只

3、有疏水基足够大的两亲分子，一般来说碳链长度大于8个碳原子时，才显示表面活性剂的特性。在洗涤过程中表面活性剂在水和油污之间形成独特的定向排列，若干个溶质分子或离子缔合成肉眼看不见的聚集体，这些聚集体是以非极性基团(亲油基)为核，里面包裹着油污，以极性基团(亲水基)为外层的分子有序组合体，我们把它称之为胶团。胶团形成以后，它的内核相当于碳氢油微滴，具有溶油的能力，使整个溶液表现出既溶水又溶油的能力。紧紧吸附着油污的胶团在机械力的作用下与载体(衣物)分开，并悬浮于水中，由于载体表面粘附着洗涤液，油污不会再返回到衣物表面，达到清洗的效果。实际上表面活性剂的洗涤性，包括了它的润湿性、溶油性、渗透性、乳化

4、性、分散性、增溶性和发泡性等几乎全部基本特征。表面活性剂的分类及其性质在表面活性剂科学中广泛采用的是按照其在水中，亲水基是否电离分为离子型和非离子型表面活性剂两大类。离子型又可按照离子的电性分为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和两性离子型表面活性剂3种。此外还有近年发展较快的，既有离子型亲水基又有非离子型亲水基的混合型表面活性剂。下面分别加以介绍：1．阴离子型憎水基主要为烷基、异烷基、烷基苯等，亲水基主要有钠盐、钾盐、乙醇胺盐等水溶性盐类。阴离子型表面活性剂主要有，羧酸盐(RCOO-M+)、烷基硫酸酯盐(ROSO3-M+)、烷基磷酸酯盐(ROPO3-M+)、烷基磺酸盐(RSO3-M+)等

5、，以聚氧乙烯十二烷基醚磷酸酯盐为例，表示为:n=1～5M＝K，Na等这是一种去污能力强、粘度高、适用于餐具洗涤剂的重要原料，其综合性能和复配性能都很好。2．阳离子型几乎所有的阳离子表面活性剂都是含氮化合物，就是有机胺的衍生物。主要有季铵盐(RNR3'+A-)、烷基吡啶翁(RC5H5N+A-)。以十六烷基三甲基氯化铵为例，表示为：阳离子表面活性剂可以作为杀菌剂，也有柔软、脱脂、破乳、抗静电作用。一般来说它不具备去污能力，不能和阴离子表面活性剂配伍使用。3．两性型分子中带有两个亲水基团，一个带正电，一个带负电，正电性基团主要是含氮基团(或用硫和磷取代氮的位置)。负电基团主要是羧基和磺酸基。甜菜碱类

6、[RN+(CH3)2CH2COO-]，氨基丙酸类(RN+H2CH2CH2COO-)，牛磺酸类[RN+(CH3)2(CH2)2SO3-]和咪唑啉类是4类重要的两性型表面活性剂。它们具有抗静电、柔软、杀菌和调理等作用，尤其是咪唑衍生物和甜菜碱衍生物更有实用价值，具有低刺激性、耐硬水力强、水溶性好等优点。因此广泛应用于婴儿香波、洗发香波中，它们可以和各类表面活性剂配合使用。4．非离子型它的极性基不带电，在水溶液中不电离，并且不受强电解质、强酸、强碱的影响，稳定性高，与其他类型的表面活性剂相溶性好。非离子型表面活性剂主要有：脂肪醇聚氧乙烯醚[RO(CH2CH2O)nH]，n＝l～5，一般采用脂肪醇和环

7、氧乙烷直接缩合而成；烷基醇酰胺类[RCON(CH2CH2OH)2]，由脂肪酸与乙醇胺类直接缩合而成；多元醇类化合物(如蔗糖、山梨糖醇、甘油醇的衍生物)等。另外还有聚氧乙烯、聚氧丙烯生成的聚合型表面活性剂及烷基多苷类表面活性剂。非离子表面活性剂在洗涤用品中经常使用，常和离子型表面活性剂复配使用，主要用作发泡剂、稳泡剂、乳化剂、增溶剂和调理剂等多种用途。当做为一种主要成分和阴离子表面活性剂配合使用时，