表面活性剂应用基础

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1、表面活性剂应用基础*现代精细化工——表面活性剂2概述表面活性剂是一大类有机化合物，它们的性质极具特色，应用及为灵活、广泛，有很大的实用价值和理论意义最早的表面活性剂—肥皂表面活性剂分子在溶液中和界面上可以自行结合形成分子有序结合体，从而在很多过程中，如润湿、铺展、起泡、消泡、乳化、增溶、分散、洗涤，发挥重要作用。表面活性剂，surfactant，是SurfaceActiveAgent的缩合词，也有称为Tenside。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

2、没有冰激凌和洗涤剂而哭泣，因为，没有表面活性剂，人也没有了。——英国著名界面化学家Ckint。表面张力()的定义：在扩大一个液体的表面时所作的功，除以被增大的面积，表面张力也可以被看作是表面能的密度。A类物质c-关系是表面张力随浓度增加而稍有增加B类物质c-关系是表面张力随浓度增加而逐渐下降C类物质c-关系是表面张力在极稀时就显著下降，当降至一定程度后便下降很慢或不再下降。当在水中加入不同物质时，会产生三种不同现象：表面活性剂物质表面张力*3现代精细化工——表面活性剂定义：表面活性剂是具有很强的表面活性、能够显著降低液体表面张力的物质。表面活性剂*4现代精细化工

3、——表面活性剂表面活性剂医药、农药、兽药涂料、塑料、橡胶、皮革食品加工表面活性剂均为两亲结构的分子，即同时兼具亲水的极性基团和憎水的非极性基团。表面活性剂结构疏水基团亲水基团极性头8－18C长链烷基等非极性基团*5现代精细化工——表面活性剂*现代精细化工——表面活性剂6疏水基团最常见的是8－18碳的直链烷烃，或环烃等全氟表面活性剂，将上述碳氢链中的氢原子全部用氟原子取代即可。其疏水作用强于碳氢链，其水溶液表面张力可低至20mN/m以下硅化合物类，如下所示的聚硅氧烷链疏水性很突出*现代精细化工——表面活性剂7亲水基团阴离子：阳离子：季铵盐等亲水性有机基团，如聚醚链节、糖基等

4、：-(CH2CH2O)-*现代精细化工——表面活性剂8表面活性剂分类表面活性剂通常按其在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型来分类离子型非离子型阳离子型阴离子型两性型表面活性剂按表面活性剂在水和油中的溶解性分为水溶性和油溶性表面活性剂按表面活性剂分子量分类，大于104者为高分子表面活性剂，分子量在103104之间的为中分子量表面活性剂，分子量在102103之间的为低分子量表面活性剂。*现代精细化工——表面活性剂9阴离子表面活性剂羧酸盐RCOO－例如：肥皂中的表面活性成分硬脂酸钠等磺酸盐R-SO3－例如：洗衣粉中的十二烷基苯磺酸钠(ABS)等硫酸酯盐R-OSO3－磷酸酯

5、盐R-OPO32－常用表面活性剂*现代精细化工——表面活性剂10阳离子表面活性剂具有易吸附于一般固体表面及杀菌性两个特点伯胺盐R-NH3＋季胺盐吡啶盐例如C12H25(NC5H5)+十六烷基溴化铵(俗称1631)季胺盐水溶液具有强杀菌性，常用作消毒、杀菌剂*现代精细化工——表面活性剂11两性表面活性剂卵磷脂类属天然表面活性剂，常用作食品添加剂氨基酸型甜菜碱型洗涤性能良好，常作为特殊洗涤剂去污力强，对纤维有保护作用*现代精细化工——表面活性剂12非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚R-O-(CH2CH2O)nH俗称平平加系列，具良好湿润性能烷基酚聚氧乙烯醚R-(C6H4)-O(

6、C2H4O)nH俗称OP系列，化学性质稳定，抗氧化性能强亲水基多为聚氧乙烯基构成，由所含氧乙烯基数目控制其亲水性。稳定性高，与其他类型表面活性剂相容性好，可混合使用聚氧乙烯烷基酰胺R-CONH(C2H4O)nH常用作起泡剂、增粘剂*现代精细化工——表面活性剂13多元醇型主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其聚氧乙烯加成物，Span类及Tween类表面活性剂即属此类，具有低毒的特点，广泛用于医药工业、食品工业以及生化实验吐温(Tween)山梨醇斯盘(Span)*现代精细化工——表面活性剂14双子型表面活性剂(Gemini)在Gemini表面活性剂中，两个离子头基是靠联接基团通过化学

7、键而连接的，由此造成了两个表面活性剂单体离子相当紧密的连接，致使其碳氢链间更容易产生强相互作用，即加强了碳氢链间的疏水结合力，而且离子头基间的排斥倾向受制于化学键力而被大大削弱这就是Gemini表面活性剂和单链单头基表面活性剂相比较，具有高表面活性的根本原因。*现代精细化工——表面活性剂15Bola型表面活性剂Bola型表面活性剂是以一个疏水链连接两个亲水基团构成的两亲化合物，由于其分子特殊的结构特征，它在溶液表面是以U型构象存在的，即两亲水基伸入水相，弯曲的疏水链伸向气相。Bola化合物有三种类型：单链型，双链型和半环形。B