表面活性剂的功能与应用

表面活性剂的功能与应用
表面活性剂的功能与应用

表面活性剂的功能与应用

表面活性剂的功能与应用课程教案

教案内容教学设计

第一章绪论

一、基本要求:

1.了解表面活性剂的概念和发展简史;

2.熟悉表面活性剂的分类和主要性质;

3.掌握特劳贝规则及其应用;

4 .掌握两性离子表面活性剂的特点;

5.熟悉非离子表面活性剂的亲水基团的特征,了解EO数的含义;

6.了解新型表面活性剂APG的结构式、特性及其应用;

7.掌握非离子表面活性剂的“浊点”现象及其规律。二、重点难点 :

1.重点:表面活性剂的分类和主要性质;劳贝规则及其应用;掌握两性离子表面活性剂的特点;非离子表面活性剂的亲水基团的特征;非离子表面活性剂的“浊点”现象及其规律。

2.难点:各类表面活性剂的结构特点、主要性质和主要作用。三、主要教学设计(方法、手段等)

多媒体教学;以课堂讲授为主,以课堂讨论为辅。四、学时分配:

6学时

五、参考资料及补充习题:(见本章末)

表面活性剂的功能与应用课程教案

教案内容教学设计

第一章绪论

第一节课程简介

表面活性剂是精细化工领域的重要产品。它具有的润湿,渗透与防水,乳化与破乳,起泡与消泡,分散与絮凝,洗涤(抗静电,润滑和加溶等一系列独特的应用性能。因此对改进生产工艺,提高产品质量,节约能源,降低成本,提高生产率,增加附加值等方面发挥了巨大作用。故素有“工业味精”之美称。

表面活性剂作为洗涤用品的主要活性物从肥皂开始已有100多年的历史。它的应用领域从家用洗涤剂扩展到工农业务部门,例如,石油勘探与开采,采矿,食品,农业,森林,交通,建材,环保,医药等。它几乎渗透到一切生产及技术经济领域。因此学习和掌握表面活性剂的基础理论和应用性能是很有必要的。

表面活性剂作为洗涤用品的主要活性物从肥皂开始已有100多年的历史。它的应用领域从家用洗涤剂扩展到工农业务部门,例如,石油勘探与开采,采矿,食品,农业,森林,交通,建材,环保,医药等。它几乎渗透到一切生产及技术经济领域。因此学习和掌握表面活性剂的基础理论和应用性能是很有必要的。

本课程主要讲述内容共包括四章,第一章为与表面活性剂功能有关的表面化学基础知识。第二章为表面活性剂润湿功能,第三章为表面活性剂的起泡与消泡作用,第四章为表面活性剂的洗涤作用,第五章为表面活性剂的其它功能。教材的其它内容,可根据具体情况自学

第二节表面活性剂

表面活性剂是一大类有机化合物,它们的性质极具特色,应用极为灵活、广泛,有很大的实用价值和理论意义;表面活性剂具有两种特性:a(活跃于表(界)面;,.改变表(界)面张力。

我们可以说:表面活性剂是这样一种物质,它活跃于表面和界面上,具有极高

的降低表、界面张力的能力和效率;在一定浓度以上的溶液中能形成分子有序组合体,从而具有一系列应用功能。

表面活性剂的这些特性不仅在生产和生适中有重要应用,而且与生命活动本身密切相关,成为研究生命现象的奥秘和发展仿生技术极有价值的体系,因而受到广泛的重视。

人类认识表面活性剂是从洗涤剂开始的。最早使用的是皂,即羧酸的碱金属盐类。我们中华民族有着独立的、辉煌的古代文明,最晚在周代(公元前800年左右)就知道用草木灰洗衣服,(礼记)中就写有“冠带垢和灰请漱,衣裳垢和灰请擀”,记录了前人用草木灰洗涤衣帽的实践。到魏晋时期有了两种独特的洗涤剂:皂角和猪胰。大约在1890年上海才有了第一家生产肥皂的工厂。不过,这两种洗涤用品确有其先进之处。20世纪80年代和90年代;国际表面活性剂和洗涤剂行业有两个新潮:一为使用新型表面活性剂烷基多苷。二是使用多种酶制剂。例如脂肪酶、蛋白酶等。从世界范围来说,直到1850年,肥皂一直是用手工方法大量生产并使用的惟一表面活性剂。正是在19世纪中叶,一方面肥皂开始实现工业化大生产,另一方面也出现了化学合成的表面活性剂。

发展出第一个磺化油——土耳其红油。这是蓖麻油与硫酸反应的产物。蓖麻油酸的分子式为CH3(CH2)5CH(OH)CH2CH

,H(CH2)7COOH。此产品之所以叫做土耳其红油,是因为它首先被用作染羊毛地毯的土耳其红染料(茜草)的染色助剂。大约到19世纪末20世纪初,在精制石油时用硫酸处理石油得到蜡和萘的磺化混合物,呈蓝黑色,统称为石油磺酸。其中溶于酸中的呈绿黑色,用碱中和得到石油磺酸皂,具有良好的水溶性,被称为绿油。这是第一个从矿物原料制得的洗涤剂。

第一次世界大战期间,德国油脂缺乏,由于煤炭产量颇丰,于是转向开发煤焦油衍生物。发展了短链烷基萘磺酸盐类表面活性剂(拉开粉)

1920--1930年期间脂肪醇硫酸化制成烷基硫酸盐变得普遍起来。20世纪30年代,长链烷基芳基磺酸盐出现于美国。两者皆有良好的洗涤性能。第二次世界大战结束后,烷基苯磺酸盐几乎独占洗涤剂领域,而烷基硫酸盐则主要用于香波和化妆品等个人卫生用品。

第一次世界大战德国战败后,开发出乙二醇衍生物和聚乙二醇HO(CH2CH20),H 衍生物产品。

在二次世界大战以后,从石油得到了廉价的乙烯,并发展了乙烯氧化生成环氧乙烷和聚氧乙烯化技术,非离子表面活性剂的生产和应用迅速发展。

第二节表面活性剂科学

表面活性剂科学可分为两大部分:表面活性剂合成化学和表面活性剂物理化学。

前者研究各种表面活性剂的合成方法和生产技术。迄今已发展出离子型、非离子型、两性型、混合型、聚合型、等几百种类型。对同一产品还发展了使用不同原料的多种合成路线和方法。

表面活性剂物理化学研究表面活性剂性能、作用的规律

和原理。它起始于表面活性剂溶液表面张力的研究,著

名的Gibbs吸式。899年,德国科学家Krafft就报导特

殊溶度现象,所谓的Krafft点。McCain和他的学生们

提出了胶团假说,创造了全新的科学名词:胶团

(micelle)和加溶(solubilization)

表面活性剂溶液的结构,代表着从低级到高级、从简单到复杂的物质世界的构成中不可缺少的一环。

表面活性剂胶团、液晶、囊泡、单分子膜、双分子膜等两亲分子有序组合体为此提供了最好的模型体系,同时也为应用仿生方法发展高新技术提供了最佳模拟体系。

第三节表面活性

(1)浓度?,表面张力?。如:NaCl Na2SO4 KOH NaOH

KNO3等无机酸、碱、盐溶液。

(2)浓度?,表面张力?。如:有机酸、醇、醛、酮、醚、酯等极性物质溶液。

(3)随浓度增大,开始表面张力急剧下降,但到一定程度便不再下降。如:肥皂、长链烷基苯磺酸钠等溶液。这些物质称为表面活性剂。

特劳贝规则:即每增加一个-CH2-基团时,其π/C 约为原来的三倍。

第四节表面活性剂的化学结构特点

具有双亲分子结构

只有碳氢链在8,20碳原子的双亲分子才能叫为表面活性剂

第五节表面活性剂分类及性质

按离子类型分类按是否离解分类按溶解性分类

阴离子型表面活性剂

阳离子型表面活性剂离子型表面活性剂水溶性表面活性剂两性离子型表面活性剂非离子型表面活性剂

油溶性表面活性剂

还可以以分子量、功能等分类。

一(阴离子型表面活性剂

日前阴离子表面活性剂的主要类别还是磺酸盐和硫酸酯盐两大类。

二、阳离子型表面活性剂

但溶于水时,其亲水基呈现正电荷。亲水基主要为碱性氮原子,也有磷、硫等。

含氮阳离子型表面活性剂主要为胺盐及季铵盐。

具有较强的杀菌消毒作用,广泛地用作医用消毒剂等,其他用作金属防腐剂,矿石浮选剂、头发调理剂、沥青乳化剂等。

阳离子型表面活性剂有以下几种主要类型。

(1)高级脂肪胺

(,)季铵盐型

还有一些其它的含氮类型,,,

三、两性离子型表面活性剂

两性离子型表面活性剂是在同一分子中既含有阴离子亲水基又含有阳离子亲水基的,,,。最大特征在于它既能给出质子又能接受质子。

两性,,,的一些特点:

(1)对织物有优异的柔软平滑性和抗静电性。

(2)有一定的杀菌性和抑霉性。

(3)有良好的乳化性和分散性。

(4)与其他类型表面活性剂有良好的配伍性。会产生协同增效效应

(5)可以吸附在带负电荷或正电荷的物质表面上,有一定的润湿性和发泡性。

(6)低毒性和对皮肤、眼睛的低刺激性。

(7)极好的耐硬水性,甚至在海水中也可以有效地使用。

(8)良好的生物降解性。

因此在日用化工、纺织工业、染料、颜料、食品、制药、机械、冶金、洗涤等方面的应用日益扩大。

一般按整体化学结构分类:

四、非离子型表面活性剂

与离子型表面活性剂不同,非离子表面活性剂的亲水基在水中不离解成离子状态,,主要是由含氧基团组成的,主要是醚基和羟基,其亲水性是,O,与水中H原子很快形成氢键,使其能溶于水,醚基和羟基越多,亲水性越强,亲油基是由具有活泼氢原子的疏水化合物如高级脂肪醇、烷基酚,脂肪酸、高级脂肪酰胺、脂肪酰胺等物质。目前用量最大的是高级脂肪醇。亲水基的原料为环氧乙烷、聚乙二醇、单乙醇胺、二乙醇胺等。

非离子表面活性剂显著特点是具有浊点,温度升高后变混浊,这是氢键断裂之故,一般来说,亲油基相同时,加成的环氧乙烷分子数越多,亲水性越强浊点越高,反之,加成的环氧乙烷数相同时,亲油基的碳原子数越多,浊点越低。

非离子表面活性剂,由于没有离子解离,故在酸性,碱性、及金属盐类溶液中稳定,与其它的表面活性剂配伍性好,HLB值可以人为调整,低浓度时,表面活性好,泡沫低,毒性小,主要用于配制农药乳化剂、纺织业、印染业和合成纤维生产的助剂,原油脱水破乳剂等。

1. 聚氧乙烯(聚乙二醇型)型

这类非离干刮表面活性剂一般随烷基链的增长其熔点和疏水性相应地增加,氧乙烯基单元数增加,则水溶性增加。当其溶于水时,水分子以氢键与聚氧乙烯醚的氧原子连结,此时水分子的氢原子连列醚键氧原子的“自由电子对”上。

从空间状态考虑,醚的氧原子只有在聚氧乙烯链呈“之”字型排列时,才有可能结合4—6个水分子。洛布根据

x射线检查聚氧乙烯链具有“之”字形和直角折线形相重叠的结构。

EO加成数约在10,12mol的范围内润湿力最高

按憎水链碳原子数N和环氧乙烷加成数n间的关系,聚氧乙烯化合物在水中的溶解性有如下经验规则:

最小溶解性:n = N/3;中等溶解性:n = N/2

优良溶解性:n = 1,1.5N

(1)脂肪醇聚氧乙烯醚 RO(C2H4O)nH

(2)聚氧乙烯烷基酚醚 R-C6H5-O(C2H4O)nH

(3)聚氧乙烯脂肪酸酯 RCOO(CH2CH2,),H

(4)聚氧乙烯烷基胺

聚氧乙烯烷基胺具有非离子与阳离子的性质(随着聚氧乙烯链的增长,逐渐由阳离子型向非离子性转化。当用无机酸中和时,它们会增加水溶性。

(5)冠醚

冠醚主要是由聚氧乙烯环化而形成的,其性质类似非离子表面活性剂。

可依据冠醚环的大小与不同离子半径的金属离子相结合,形成可溶干有机溶剂相的络合物的特性,因此常作为相转移催化剂。

2(脂肪酸多元醇酯

(1)脂肪酸甘油酯

(2)山梨糖醇酐脂肪酸酯(Span)和聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯(Tween)

应用:失水山梨醇酯是油溶性乳化剂、增溶剂,它低毒、无刺激性,且有利于人们的消化,因而广泛用于食物、饮料

及医药生产中的乳化及增溶。

失水山梨醇酯不溶于水,在许多情况下限制了它的应用,但如果与其他水溶性表面活性剂复配,具有良好的乳化力。尤其与失水山梨醇脂肪酸酯的聚氧乙烯醚复配最为有效。

失水山梨醇聚氧乙烯醚酯是重要的多元醇聚氧乙烯醚羧酸酯,这类产品的商品名为吐温(,,,,,)

失水山梨醇聚氧乙烯醚酯(吐温)是乳化剂、增溶剂、抗静电剂、润滑剂,应用于纺织工业、食品加工和化妆品制备,与甘油酯、失水山梨醇酯混合使用,可改善HLB值,得到良好的乳化性能。

(3)糖酯

葡萄糖、蔗糖等均坫打多个羟基可与脂肪酸酯化化得到糖酯。

糖酯大都无毒(无刺激性,无味,

起泡性差,生物降解性好。可用作低泡沫洗涤剂及食品和医药的乳化剂。

(4)烷基糖苷(APG)

烷基糖苷被誉为是一种新型世界级非离子表面活性剂,结构式:

APG有较高的界面活性不存在浊点具有高温稳定性。具有优良的洗涤性,很强的泡沫力,润湿乳化性及分散稳定性。

APG的突出优点是它的无毒性、对皮肤的低刺激性、生物降解性等优于现有的任何一类表面活性剂。因此,它正受到洗涤业、化妆业、食品加工业以及制药业等众多领域的特殊青睐。并且由于它的易漂洗无斑痕的特性,还特别适宜于做餐具洗涤剂、瓶洗剂等。

本章附加思考题:

1(表面活性剂的化学结构及特点是什么,(P21) 2(表面活性剂有哪些类型举例说明。

3(表面活性剂的水溶液的特点是什么,

4(何谓表面活性,

5(简述Traube规则的内容。

6(试述阳离子SAA的主要用途。

7(两性离子SAA有什么特点。

8(非离子SAA的亲水基由什么构成,EO数是什么含义, 9(写出APG的结构式,并说明其特性以及在洗涤剂中的作用。 10(请解释含氟SAA“三高二憎”的特点。

11(AOS、LAS、Span、Tween、AES(解释代号)

12(解释“Kraff”点和“浊点”的含义和规律。

13(什么是SAA的HLB值,有什么作用,

生物表面活性剂和高分子表面活性剂

生物表面活性剂和高分子表面活性剂 摘要:表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子,一种粒子具有极强的亲油性,另一种则具有极强的亲水性。溶解于水中以后,表面活性剂能降低水的表面张力,并提高有机化合物的可溶性。本文将就生物表面活性剂和高分子表面活性剂进行具体介绍,并且列举了部分它们在社会中的应用以及它们存在的问题和发展前景进行了简单的介绍。 关键词:表面活性剂;生物表面活性剂;高分子表面活性剂 Biological surfactant and polymer surfactant Abstract:Surfactant is composed of two distinct particles, a kind of particle has extremely strong lipophilicity, the other with strong hydrophilic. Dissolved in water, surfactants can reduce the surface tension of the water, and increase of soluble organic compounds. This article will discuss biosurfactant and polymeric surfactants are detailed introduction, and lists the part of their application in society and their existing problems and development prospects were simply introduced. Keyword:The surfactant; Biosurfactant; Polymer surfactant

表面活性剂最新研究进展

表面活性剂最新研究进展 人类的日常生活,各类生产活动,多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求,促使表面活性剂科学不断发展,迄今方兴未艾,表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中,设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化,近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。 一、高分子表面活性剂 高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而讲的,通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物。它像低分子表面活性剂一样,由亲水部分和疏水部分组成。高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质,广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。因此,高分子表面活性剂近年来发展迅速,目前已成为表面活性剂的重要发展方向之一。 高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。如阴离子型的高分子表面活性剂有聚(甲基)丙烯酸(钠)、羧甲基纤维素(钠)、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸酯等。两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。 开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面

生物表面活性剂及在油田中的应用

生物表面活性剂及在油田中的应用 杨丽1,李建波2 (1.西南石油学院研究生院应用化学,四川新都;2.西南石油学院) 摘要:生物表面活性剂是由微生物产生的一种生物大分子物质,具有一些优于化学合成表面活性剂的特性,其应用前景十分广阔。本文简述了其种类、特性、生产方法及在石油工业中的应用。 关键词:生物表面活性剂;性能;种类;石油工业;应用 表面活性剂是一种两亲性分子,据其来源的不同,可分为化学合成、生物合成及天然表面活性剂三类。化学合成表面活性剂以有机化学为基础,其性能和成本依赖于原料的性质和价格。生物表面活性剂是微生物在一定条件下产生的集亲水和疏水基于一体的代谢产物,不但具有降低表面张力的特点,而且还能被微生物降解,在特殊的工亚领域中能克服化学合成表面活性剂的某些不足。 1生物表面活性剂 1.1分类 化学合成表面活性剂是据极性基团分类,而生物表面活性剂则依据化学组成和微生物来源分类。其据亲水基的不同可以分为五大类[1]:糖脂、脂肪酸和磷脂、脂肽和脂蛋白、多聚和特殊生物表面活性剂。 1.2特点 生物表面活性剂分子[2]通常比化学合成表面活性剂化学结构更为复杂和庞大,单个分子占据更大的空间,因而显示出较低的临界胶束浓度。其与化学合成表面活性剂相比,除具有用量少、可用微生物方法引入化学方法难以合成的新化学基团等特点外还具有以下优点[3]: 1无毒或低毒; o可生物降解,对环境不造成污染; ?结构多样化,可以用于特殊领域; ?可以从工业废物中生产,有利于环境治理; ?在极端温度、pH值、盐浓度下具有很好的选择性和专一性; ?不致敏、可消化、可用作化妆品、食品和功能食品的添加剂;1.3制备途径 1.3.1微生物发酵法 发酵法生产生物表面活性剂与其它微生物产品生产过程基本相同,包括培养发酵、分离提取和产品纯化三大步骤。大多数微生物发酵产生的表面活性剂的分离提取、纯化都有一些类似的方法,如萃取、盐析、离心沉淀、结晶以及冷冻干燥等。微生物发酵生产表面活性剂在技术和经济上都非常可行,适合大量生产。 1.3.2酶法合成 与微生物方法相比较,酶法合成的表面活性剂分子多是一些结构相对简单的分子,但同样具有优良的表面活性,酶法合成还具有反应专一性强、副反应少、产物容易分离纯化等优点。 1.3.3从动植物材料中提取 目前,应用于食品、医药和化妆品工业的磷脂、卵磷脂类等生物表面活性剂是从蛋黄或大豆中分离提取而来,这类生物表面活性剂的来源都是天然生物原料,受到原料的限制,难以大量生产。 2生物表面活性剂在石油工业中的应用 生物表面活性剂有着非常广泛的应用,能用于许多行业中,目前应用最广泛的是石油工业[4]。 2.1提高石油采收率 生物表面活性剂在石油工业中最主要的应用是提高石油采收率(MERO)。现阶段大多数油田已经进入二次驱油的中后期,但仍有大约70%的原油滞留在储油层中,所以提高采收率是当今石油工业的重要研究领域。微生物可以通过以下几种方式提高石油采收率: 1改变重烃组分的润湿性;(下转第18页) y收稿日期:2005-11-15 作者简介:杨丽(1980-),女,四川简阳人,西南石油学院应用化学专业研究生在读。

表面活性剂的作用

表面活性剂的作用 润湿作用 润湿是固体与液体接触时,扩大接触面而相互附着的现象。若接触面趋于缩小不能附着则称不润湿。可以用接触角θ的大小来描述润湿的情况。液体,比如把水滴在玻璃表面上,它很容易铺展开,在固液交界处有较小的接触角θ;而滴在固体石蜡上则呈球形,θ达到180°。接触角越小,液体对固体润湿得越好,θ为180°表示液体完全不润湿固体。显然,这是不同表面与界面的张力的作用的综合的结果。倘若加入表面活性剂,改变液体的表面张力,则接触角θ随之改变,液体对固体的润湿性也就改变了。能被液体所湿润的固体称为亲液性固体,反之称为憎液性固体。一般极性液体容易润湿极性固体物质。极性固体皆亲水,如硫酸盐、石英等。而非极性固体多数是憎水的,如石蜡、石墨等。 乳化和增溶作用 把一种液体以极其细小的液滴(直径约在0.1~数十μm数量)均匀分散到另一种与之不相混溶的液体中的过程称为乳化。所形成的体系称为乳状液。将两种纯的互不相溶的液体,比如水和油放在一起用力振荡(或搅拌)能看到许多液珠分散在体系中,这时界面面积增加了,构成了热力学不稳定体系。静置后水珠迅速合并变大,又分为两层,得不到稳定的乳状液。若想得到较稳定的乳状液,通常加入稳定剂,称为乳化剂。它实际上是表面活性剂。它的作用在于能显著降低表(界)面张力。由于表面活性剂分子在“液滴”,即胶束表层作定向

排列,使“液滴”表层形成了具有一定机械强度的薄膜,可阻止“液滴”之间因碰撞而合并。若用离子型表面活性剂时,因为带同性电荷,胶束间相斥阻止了液滴的聚集。乳状液中所形成的胶束有两种。 前者分散介质是水,分散质为油,这种乳状液称为水包油型(O/W);后者则正相反,这种乳状液是油包水型(W/O)。把某种表面活性剂加入到乳状液中,乳状液会变成透明溶液。表面活性剂的这种作用叫做增溶作用,起增溶作用的表面活性剂叫增溶剂。表面活性剂可以用于增溶的原因:是由于表面活性剂形成了各种形式的胶束,分散质进入胶束囊中或层间使胶束膨胀但又不破裂(体系外观也没有变化),因而“增加”了溶解度。 与乳化类似,将磨细的固体微粒(粒径0.1μm至几十μm)分散到液体中时,加入少量的表面活性剂可增加液体对固体的润湿程度,抑制固体微粒的凝聚成团的倾向,从而能很好地均匀地分散在液体中。 起泡和消泡作用 大家知道纯水不易起泡,肥皂水却很容易形成较稳定的泡沫。泡沫是未溶气体分散于液体或熔融固体中形成的分散系。能使泡沫稳定的物质为起泡剂。它们大多数是表面活性剂,肥皂便是一种。气体进入液体(水)中被液膜包围形成气泡。表面活性剂富集于气液界面,以它的疏水基伸向气泡内,它的亲水基指向溶液,形成单分子层膜。这种膜的形成降低了界面的张力而使气泡处于较稳定的热力学状态。当气泡在溶液中上浮到液面并逸出时,泡膜已形成双分子膜了。倘若再加入另一类表面活性剂,部分替代原气泡膜中起泡剂分子,从而改变膜

生物表面活性剂研究进展

生物表面活性剂研究进展 杨齐峰 (黄石理工学院,湖北,435000) 【摘要】:生物表面活性剂是由微生物分泌的天然产物,它无毒,可以生物降解,对环境影响很小,具有高效的表面活性,因此是合成表面活性剂的理想代替品。介绍了生物表面活性剂的特性及其生产制备方法,综述了近年生物表面活性剂在石油、洗涤、医药、食品等工业领域的应用与研究进展,主要介绍了利用生物表面活性剂在提高石油采收率等方面的应用,探讨了今后生物表面活性剂的主要发展方向。 【关键词】:生物表面活性剂;微生物;应用;发展趋势 Biosurfactant research progress Yangqifeng (Huangshi Institute of Technology School Hubei 435003)abstract:Biological surfactant is secreted by microbial natural products,it is avirulent,can biodegradation,a little influence and efficient surface activity,and is thus synthesis of surfactants ideal replacement. Introduces the characteristics and its biosurfactant production preparation methods,this paper reviews biosurfactant in petroleum,washing,pharmaceutical,food and other industrial areas of application and research progress,mainly introduced the use of biological surfactants in enhanced oil recovery of application,discusses the future biosurfactant the main development direction。 key words:biosurfactant;Microbial;application;development tendency 表面活性剂是一类能显著降低溶剂表面张力的物质,化学合成的表面活性剂都是以石油为原料化学合成而来的,在生产和使用过程中常常会给人类生存环境带来严重的污染,对人类的身体健康产生很大威胁。生物表面活性剂是从20世

表面活性剂在食品中的应用

表面活性剂在食品中的应用 作者:赵午腾北京农学院食品科学系 摘要:本文对表面活性剂的种类和在食品中的应用作以介绍,并着重介绍单硬脂酸甘油酯用作表面活性剂的食品及其工艺。 关键词:表面活性剂、单甘脂、食品工业、蔗糖酯、化学。 前言 随着人民生活水平的提高,人们对食品的要求也越来越高,食品除了要满足最基本的营养价值之外,还应具有良好的色香味。因此在食品工业中越来越多的使用食品添加剂,表面活性剂就是最常见的一类食品添加剂。表面活性剂是分子里含有固定的亲水亲油基团,能集中在溶液表面、两种不相混溶液体的界面或者集中在液体和固体的界面,降低其表面张力或界面张力的一大类化合物。表面活性剂在食品工业中的应用非常广泛,在一些食品制作中添加表面活性剂,可以大大地改善加工条件,提高产品质量,延长食品保鲜期等。高质量的食品加工,是离不开表面活性剂的应用的。 正文 表面活性剂简介 凡能显著改变体系表面(或界面)状态的物质都称为表面活性剂。表面活性剂能大幅度降低体系的表面(或界面)张力,使体系产生润湿和反润湿?乳化和破乳?分散和凝聚?起泡和消泡?增溶等一系列作用。因此,在食品工业中,表面活性剂可作为乳化剂?分散剂?润湿剂?消泡剂?粘度调节剂?杀菌剂等。 食品用表面活性剂的种类 表面活性剂在食品工业中的使用是有严格限制的,不能对人体产生危害。联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)批准使用的表面活性剂有:甘油脂肪酸酯?蔗糖脂肪酸酯?大豆磷脂?乙酸及酒石酸一及二甘油脂?二乙酰酒石酸一及二甘油酯?柠檬酸酯?聚甘油脂肪酸及蓖麻酸脂?硬脂酰柠檬酸及酒石酸酯?硬脂酰乳酸钙(钠)?硬脂酰富马酸钠?山梨糖醇酐脂肪酸酯?聚氧乙烯(20)及(40)硬脂酸酯等。高分子表面活性剂,如海藻酸钠?果胶酸钠?卡拉胶?壳聚糖水溶性蛋白等。它们大多数是半合成的多醇类非离子型表面活性剂,其中大豆磷脂及一些高分子表面活性剂为天然物。 表面活性剂在食品中的主要作用 1表面活性剂作乳化剂 乳化剂的分子内通常具有亲水基(羟基等)和亲油基(烷基),易在水与油的界面上形成吸附层,属表面活性剂,可分为油包水型和水包油型两类。可用的乳化剂总数约65种,常用的有脂肪酸甘油酯(主要为单甘油脂)/脂肪酸蔗糖酯/脂肪酸山梨糖醇酐酯/脂肪酸丙二醇酯/大豆

生物表面活性剂

生物表面活性剂及其应用 谈到学科知识应用,我第一反应是把其与人或自然界中实际存在的生物联系在一起,进而得出既有意义又有趣的结论和现象。在学习完物理化学表面化学部分后我们知道,表面活性剂(surfactant)是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性。表面活性剂分为离子型表面活性剂(包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂)、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。但是目前大多数表面活性剂主要以石油为原料经化学合成而来,由于受化工原料、产品的理化特性及其在生产和使用过程对环境造成严重污染等原因,使表面活性剂的应用前景受到极大的挑战。因此寻找一种新型高效低污染的表面活性剂是一个尤为重要的举措。 生物表面活性剂就是一类性能较为优异的表面活性剂。查阅文献可知他们是指利用酶或微生物通过生物催化和生物合成法得到的具有一定表面活性的代谢产物。它们在结构上与一般表面活性剂分子类似,即在分子中不仅有脂肪烃链构成的非极性憎水基,而且含有极性的亲水基,如磷酸根或多烃基基团,是集亲水基和憎水基结构于一身的两亲化合物。它们不仅具有化学表面活性剂具有的各种表面性能,而且还拥有下列优点:①选择性广,对环境友好;②庞大而复杂的化学结构使得表面活性和乳化能力更强;③分子结构类型多样,具有许多特殊的官能团,专一性强;④原料在自然界广泛存在且价廉;⑤发酵生产是典型的“绿色”工艺等。 生物产生的生物表面活性剂包括许多不同的种类。依据他们的化学组成和微生物来源可分为糖脂、脂肽和脂蛋白、脂肪酸和磷脂、聚合物和全胞表面本身等五大类。于是我们可以明显知道这些生物表面活性剂是对生物和环境极其友好,相较与普通的化学表面活性剂有更广阔的应用范围。 微生物强化采油(MEOR技术)是生物表面活性剂最为重要的应用领域。在油田中注入一些微生物和其生长所必须的营养物质,微生物在生长的同时,可以产生生物表面活性剂,这些生物表面活性剂能降低原油和水两相界面的张力,从而提高原油的开采量。与化学合成生物表面活性剂相比,生物表面活性剂可被微生物降解,不会对环境造成污染。微生物驱油和化学驱油最大的不同是微生物不但可沿注水压差方向运移,还可在油层中纵深迁移,大大提高了水驱或化学驱的效率。 利用生物表面活性剂能够增强水性化合物的亲水性和生物利用度,还可以使环境污染物不断降解,该技术称为生物修复。我觉得在不远的未来这个技术能有更大的应用和发展前景。 针铁矿(Fe(OH)3) 是一种非常重要的矿产资源,可以吸附土壤和工业废水中有毒的金属离子。用针铁矿吸附、共沉淀金属离子,再用生物表面活性剂作为絮凝剂载体,可将金属离子分离出来。资源问题一直是当今世界重视的难题,利用生物表面活性剂将环境保护和资源采集率两个方面同时兼顾,这将是我们对抗环境恶化的重要手段。 资源的紧缺以及人类环保意识的加强,将进一步推动绿色表面活性剂工业的发展。当前,世界表面活性剂市场呈稳定而缓慢的增长趋势,更多新型、性能优良、易生物降解、高效、安全的表面活性剂出现,会给人们的生活和工业生产注入新的活力。根据国外一些大公司及专家预测,未来表面活性剂工业发展趋向主

表面活性剂分类及应用

表面活性剂分类及应用 1 前言(/ 表面活性剂的种类很多,按其产量排序分别为:阴离子占56%,非离子占36%,两性离子占5%,阳离子占3%。 2 阴离子表面活性剂 2.1 阴离子表面活性剂磺酸盐 此类活性剂常见的有直链烷基苯磺酸钠和α-烯基磺酸钠。直链烷基苯磺酸钠别名LAS 或ABS,为白色或淡黄色粉状或片状固体,可溶于水,虽然在较低温度下水溶性较差,常温下在水中的溶解度是3以下,但在复配表面活性剂体系中溶解性很好。它对碱、稀酸和硬水都比较稳定,分解温度240℃。10%溶液刺激指数5.0,微生物降解率80%~90%,LD50为1300~2500 mg/kg。 α-烯基磺酸钠别名AOS。活性物含量38%~40%时,外观为黄色透明液体,极易溶于水。它在广泛的pH值范围内都有较好的稳定性;30℃ 3天,pH2、pH4、pH10,水解率均为0。它对皮肤的刺激性小,微生物降解率为100%,LD50为1300~2400 mg/kg。 其中,LAS一般不用于洗发香波,也很少用于淋浴液,常用于衣用液体洗涤剂和洗洁精(餐具液洗剂)。其在洗洁精中LAS可占表面活性剂总量的一半左右,在衣用液体洗涤剂中LAS 所占比例的实际调节范围很宽。LAS的水溶性主要是体现在较高温度之下(如60℃)和与某些表面活性剂复配的条件下。应用于洗洁精比较典型的复配体系是三元体系“LAS-AES-FFA”。应用于衣用液体洗涤剂的复配体系有“LAS-皂基-η·SAA”。值得注意的是,LAS直接与非离子表面活性剂烷基醇酰胺复配不一定能取得好的效果,“LAS-FFA”体系不稳定且粘度小和外观为白乳状。 LAS是产量最大(290 kt/a),价格最便宜的合成表面活性剂品种。LAS在产量居前5 位的合成表面活性剂中价格最低,在常见阴离子表面活性剂中与皂基(脂肪酯皂)相当。LAS 突出的优点是稳定性好、去污力好、价格低廉,突出的缺点是刺激性大。 AOS在磺酸盐品种中,性能最好,具有一般磺酸盐的优点或其优点更为突出,而不具有一般磺酸盐的缺陷。AOS是洗发香波和淋浴液中常见使用的主表面活性剂之一。在其它液体洗涤剂中的应用也会随产品国产化的实现(价格下降)而逐步增多。AOS突出的优点是稳定性好,水溶性好,配伍性好,刺激性小,微生物降解也非常理想;突出的缺点是价格在阴离子表面活性剂中是较贵的。 2.2 阴离子表面活性剂硫酸盐) 此类活性剂常见的有脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基硫酸钠。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠别名AES,醇醚硫酸钠。它易溶于水,活性物含量70%时外观为淡黄色粘稠液体(半透明),

表面活性剂新型应用

表面活性剂新型应用 摘要 表面活性剂已经广泛应用于日常生活、工农业及高新技术领域。表面活性剂是当今世界最重要的工业助剂,其应用已渗透到几乎所有的工业领域,被誉为“工业味精”。在许多行业中表面活性剂起到画龙点精的作用;作为最重要的助剂常能极大地改进生产工艺和产品的性能。随着科技的不断发展,表面活性剂也在不断的更新,表面活性剂源自肥皂,发展到今天已经发展成为了一门单独的学科进行其研究。它的应用已得到了相应的推广,应用领域不断的再扩大,在工业化的现代社会生产中,表面活性剂不断的体现了自身的应用价值,下面主要介绍了它在现代农业技术领域、生物工程和医药技术领域、新能源与高效节能技术领域等新领域的应用。 关键字:表面活性剂;农业;新能源;悬浮剂;分散剂 1表面活性剂 1.1表面活性剂的概念 既然说到表面活性剂的应用,那么首先要知道表面活性剂的定义,我们通常是这样定义:凡是在低浓度下吸附于体系的两相界面上,改变界面性质并显著降低界面能并通过改变界面状态,从而产生润湿与反润湿,乳化与破乳,起泡与消泡以及在较高浓度下产生增容的物质称为表面活性剂。 表面活性剂是一类具有一定功能特性的化合物,是一类专用化学品。它通常不作为最终制品或商品直接与使用者或消费者见面,而是作为最终制品或某种商品的一个重要组分加入以应用。由表面活性剂可以配制多种最终制品或商品,如洗涤剂、润湿剂、渗透剂、乳化剂、破乳剂、消泡剂、分散剂等。这些制品或商品是按一定的配方调制的产品,其必要组分是表面活性剂,出表面活性剂外,还有助剂、促进剂,其配方的目的是提高表面活性剂的功能。 1.2结构特点 表面活性剂之所以能在界面上吸附,改变界面性质,降低界面张力,主要是由分子结构所决定的。表面活性剂分子具有不对称性,它包含对水由亲和性的极性基团和对油有亲和性的非极性的基团——烃链。这样在一个分子中既有亲油基,又有亲水基,即构成了表面活性剂分子的两亲性。比较常见的亲油基:——CH2链,——CF链,聚氧丙烯链;比较常见的亲水基:——COOH,——SO3M,聚氧乙烯链。 1.3分类 从化学结构上考虑,表面活性剂分子结构具有亲水基和亲油基两种结构,由

表面活性剂的分类及应用

表面活性剂的分类及应用 班级:10化汉姓名:田芳学号:20101105547 【摘要】:表面活性剂的应用范围涵盖了人们生活和工作的各个方面,在20事迹90年代人们已经开始系统的研究表面活性剂。可以说没有表面活性剂就没有现在干净的我们,现在我们对表面活性剂的认识只是停留在表面没有更深入的研究,下面是对表面活性剂一些基础认识。 【关键词】:HLB值,分类,应用 【Abstract】: the application of surface - active agent covers all aspects of people's life and work, in 20. 90 time people began the study of surfactant system. Can be said without surfactant was now clean of us, now we are on the surface active agent known only stay on the surface no more in-depth research, here are some basic understanding of surface active agent. 【Key words】: HLB value, classification, application 表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子,一种粒子具有极强的亲油性,另一种则具有极强的亲水性。溶解于水中以后,表面活性剂能降低水的表面张力,并提高有机化合物的可溶性。表面活性剂范围十分广泛(阳离子、阴离子、非离子及两性),为具体应用提供多种功能,包括发泡效果,表面改性,清洁,乳液,流变学,环境和健康保护 一、HLB值----HLB值越大代表亲水性越强,HLB值越小代表亲油性越强,一般而言HLB值从1 ~ 40之间。亲水亲油转折点HLB为10。HLB小于10为亲油性,大于10为亲水性。 1~--3作消泡剂 3~--6作W/O型[乳化剂 司盘(脱水山梨醇脂肪酸酯)是w/o型乳化剂,具有很强的乳化、分散、润滑作用,可与各类表面活性剂混用,尤其适应与吐温-60, HLB值4.7。 7~--9作润湿剂; 8~--18作O/W型乳化剂,也叫吐温型乳化剂, 为司盘(Span,山梨醇脂肪酸酯)和环氧乙烷的缩合物,为聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯的一类非离子型去污剂;常作为水包油(O/W)型,药用:(1)可作某些药物的增溶剂。 (2)有溶血作用,以吐温-80作用最弱。 (3)水溶液加热后可产生混浊,冷后澄明,不影响质量。 (4)在溶液中可干扰抑菌剂的作用

表面活性剂在新药研发中的应用概况

表面活性剂在新药研发中的应用概况 (成都中医药大学2012级药学专科,第八组) 摘要:表面活性剂在新药研发中起着至关重要的作用,一种合适的表面活性剂对一种新药的开发、剂型的改变有着非常重要的作用,同时一种优良的表面活性剂也是对人类生命的一种保障。本文重点介绍了表面活性剂在新药研发中的一些基本应用,以期能让大家在课本的知识外多了解表面活性剂的应用和发展方向。、关键词:表面活性剂;传统药物中的应用;新剂型中的应用;微乳;脂质体表面活性剂是指在液体中仅加入少量即能使液体表面张力急速下降的物质,分子是由性质不同的两部分组成。一部分为疏水亲油的碳氢链组成的非极性基团——亲油基,另一部分为亲水疏油的极性基团——亲水基。按表面活性剂分子在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型,可分为非离子型、阴离子型、阳离子型、两性离子型,其中阳离子表面活性剂的毒性和刺激性最大,非离子型最小。作为药物制剂的辅料,表面活性剂可在各类药物中应用,发挥润湿、乳化、增溶等作用。 1表面活性剂在传统药物中的应用 1.1在片剂和丸剂中做润湿剂表面活性剂作为片剂辅料,常用的有:聚氧乙烯月桂醇;PEG4000和PEG6000也有润滑作用,它毒性小,能溶于水,可用作盐洗水、硼酸等可溶性片剂的润滑剂,常用的质量分数约在2%左右。表面活性剂在滴丸剂中的作用主要是改善难溶药物的吸收和溶出,提高其生物利用度,这类应用中,以聚乙二醇类(PEG)最多。 1.2在片剂中做粘合剂常用的有聚乙二醇,用量(质量分数)一般为15%,此外也常用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。 1.3在片剂中做崩解剂吐温类能增加药物的润湿性,加速水分的渗入及颗粒的空隙和毛细管作用,均可使片剂较快崩解。 1.4包衣物料常用的为苯二甲酸醋酸纤维素(CAP)和聚乙烯醇醋酸-苯二甲酸(PVAP),CAP为较好的肠溶衣物料,合成高分子化合物,具有特殊的理化性质,在制剂中的应用逐渐增多,用于薄膜包衣物料的聚合物更为重要。PVAP是一种新的肠溶性包衣物料,它具有制备简单、成本低、化学性稳定、成膜性能好、抗胃酸能力强、肠溶性可靠、包衣简单等特点。

生物表面活性剂应用研究进展

生物表面活性剂应用研究进展 刘江红陈逸桐贾云鹏芦艳 (东北石油大学化学化工学院石油与天然气化工省高校重点实验室大庆163318) 摘要生物表面活性剂是由微生物产生的天然产物,具有表面活性高、对环境无污染、生物可降解性及良好的抑菌作用等优于化学合成的表面活性剂的独特性质。本文对生物表面活性剂的特性、分类及其制备方法进行了介绍,对生物表面活性剂在石油工业、环境工业、医药、食品、农业和化妆品工业等领域的应用进行了总结,展望了生物表面活性剂的良好应用前景。 关键词生物表面活性剂特性分类应用 Progress on the Applications of Biosurfactants Liu Jianghong,Chen Yitong,Jia Yunpeng,Lu Yan (Provincial Key Laboratory of Oil&Gas Chemical Technology,College of Chemistry&Chemical Engineering, Northeast Petroleum University,Daqing163318) Abstract Biosurfactants are natural products produced by microorganisms.The biosurfactants have unique properties,such as,high surface activity,environmental friendliness,biodegradable and good anti-microbial activity,which chemical surfactants do not have.Herein the properties,classifications and preparation methods of biosurfactants are introduced in brief.The applications of biosurfactants in various fields such as petroleum exploit,environmental protection,preparation of medicals,food products as well as agriculture and cosmetics are summarized.The prospect in the development of the biosurfactants is predicted. Keywords Biosurfactant,Property,Classification,Application 生物表面活性剂是利用可再生的资源如植物油、碳水化合物等为原料,由不同的微生物生产代谢得到的。与其他表面活性剂相比,具有耐酸、耐盐、可生物降解、低毒性、抗菌性、对环境无污染和生物相容性好等优点,同时生物表面活性剂兼备降低溶剂表面张力、稳定乳化液及增加泡沫等其他表面活性剂的特点,因此生物表面活性剂逐渐在石油工业、环境工业、医药、食品、农业和化妆品工业等领域得到广泛的应用,在未来有逐步替代化学合成的表面活性剂的趋势。 1生物表面活性剂的性质、分类及制备 1.1生物表面活性剂的特性 生物表面活性剂分子结构包含极性基团和非极性基团,是一种具有亲水、疏水两性特点的生物大分子化合物。生物表面活性剂分子的亲水基和疏水基可以由不同的分子成分组成。 生物表面活性剂与其他表面活性剂比较,主要特性就是无毒性、稳定性好、耐酸耐盐性好、可以被生物降解、对环境无污染及抗菌性。 1.2生物表面活性剂的分类 生物表面活性剂根据其化学结构的不同,可以分为酰基缩氨酸系、糖脂系、磷脂系、高分子聚合物和脂肪酸系表面活性剂五类,如表1所示。 刘江红女,47岁,硕士,副教授,主要从事生物化工研究。E-mail:ljhread@126.com 国家863计划项目(2008AA06Z304)和黑龙江省教育厅科技攻关项目(1153005)资助 2012-11-09收稿,2013-03-31接受

表面活性剂解析

表面活性剂:是一种加入很少即能明显降低溶剂(通常为水)的表面(或界面张力),改变 物系的界面状态,能够产生润湿、乳化、起泡、憎溶及分散等一系列作用,从而达到实际应用的要求的精细化学品。在结构上至少存在亲水基和疏水基两种基团,一个分子中可以同时 存在多个亲水基,多个疏水基。 分类:(1)按离子类型分类:1)非离子型表面活性剂2)离子型表面活性剂:阴离子、阳离子、两性(2)按表面活性剂的特殊性分类:碳氟表面活性剂、含硅表面活性剂、高分子表面活性剂、生物表面活 性剂、冠醚型表面活性剂。 常见阴离子、阳离子、两性表面活性剂的中英文名、简写及结构 (1)阴离子:十二烷基苯磺酸钠:Sodium dodecyl benzene sulfonate (SDBS 或LAS) 弧比一 3 Na (2)阳离子:苄基三甲基氯化铵:Benzyltrimethylammonium Chloride (TMBAC ) (3)非离子:脂肪醇聚氧乙烯醚:Primary Alcobol Ethoxylate (AE 或AEO) R-O-(CH2CH2O) n-H (4)两性:十二烷基甜菜碱:Dodecyl dimethyl betaine (BS-12)C12H25-N+(CH3)2CH2COO- 阴离子表面活性剂的合成: (1)烷基苯磺酸盐——烷基芳烃的生产过程: a?以烯烃为烷基化试剂合成长链烷基苯: 反应历程:(质子酸做催化剂) R—CH = CH2 + H+ = R- + CH —CH3 (以AlCl3作催化剂) HCl + AICI3 = H S +—Cl S - ? AICI3 RCh k CH2 + H S +—Cl S - ? AlCl3 = R — + CH- CH V AICI4 — 之后反应: R-CH-CH3 +

生物表面活性剂

98-25:脂肽 H:环脂肽 【内容】 所有的生物都是由细胞所构成,细胞中70%的是水分,蛋白质、核酸、糖类、脂类等各种物质通过细胞内的精细结构进行着有序的活动。表面活性剂作为控制细胞界面秩序而不可缺少的物质起着重要作用。 由于生物体内的表面活性剂是在极其复杂的生物物质群中微量地存在,因此大量提取纯制品非常困难。近来发现微生物在其菌体外较大量地产生、积蓄微生物表面活性剂。这已在石油三次回收剂、石油环境污染的无公害处理剂及功能性表面活性剂等许多领域得到应用和开发。 生物表面活性剂具有合成表面活性剂所没有的结构特征,大多有着发掘新表面活性功能的可能性,人们正希望开发出生物降解性和安全性及生理活性都好的生物表面活性剂。 1.生物表面活性剂分类 生物表面活性剂根据其亲水基的类别,分为以下五种类型:①以糖为亲水基的糖脂系生物表面活性剂;②以低缩氨酸为亲水基的酰基缩氨酸系生物表面活性剂;③以磷酸基为亲水基的磷脂系生物表面活性剂;④以羧酸基为亲水基的脂肪酸系生物表面活性剂;⑤结合多糖、蛋白质及脂的高分子生物表面活性剂(生物聚合体)。 (1)糖脂系生物表面活性剂糖脂与磷脂形成复合脂成为连接脂和糖的桥梁,从化学结构来看,它们是由脂肪醇或脂肪酸形成的复杂脂。根据这种糖脂的结构和分布可分为四类:鞘氨糖脂,植物糖脂,甘油糖脂,结构单元中无鞘氨醇和甘油的其他糖脂。 鞘氨糖脂是动物糖脂的代表性物质,存在于动物组织,特别是动物的脑神经组织中。植物糖脂主要存在于植物中。 甘油糖脂广泛存在于高等植物、藻类和能进行光合作用的细菌中,既有植物性又有微生物性糖脂的特性。 属于结构单元中无鞘氨醇和甘油的糖脂有来自高好碱性菌的硫糖脂,及源于植物的有代表性的皂草苷生物表面活性剂。以前,人们常用皂草苷作洗涤用品,从结构上看,它是由以甾族化合物或三萜系化合物为非糖部分(皂草配基)与低聚配糖体构成的。皂草苷具有生物活性,如具有溶血、强心和免疫等作用。 (2)酰基缩氨酸系生物表面活性剂大致分为硫放线菌素类和脂氨基酸类,这类物质以氨基酸或低聚缩氨酸作亲水基。它广泛存在于各种微生物、植物、无脊椎动物的消化液、鸡的卵管、人的皮肤等中。虽然对脂氨基酸的生理意义还不了解,但作为生物膜的存在,它与维持膜结构及膜机能有关,而且存在于皮肤的角质层中,也与保湿作用有关。硫放线菌素类是微生物的产物,有高表面活性。 (3)磷脂系生物表面活性剂这是磷脂与糖脂在复合脂中形成的一大领域。大致分为甘油磷脂和鞘氨磷脂。 甘油磷脂是以磷脂酰酸作基本骨架,由具有羟基的各种化合物构成,结构式如下:

表面活性剂在工业中的应用

表面活性剂在工业中的应用 姓名:王化东专业:材料科学与工程 摘要:介绍了表面活性剂在选煤、纺织、食品、材料制备、造纸、制药等工业领域的应用,并解释了其作用的机理,以及在工业中应用不规范对环境和人自身的危害。 关键词:表面活性剂;应用;机理 The Application of Surfactant in Industry Abstract:In this paper, the application of surfactants in the coal, textile, food, material preparation, papermaking, pharmaceutical and other industrial fields have been introduced. The mechanism of its action and the harm to environment and human caused by the non-standard application in industrial were explained. Key words:sur factant;application;mechanism 前言 能使水的表面张力明显降低的溶质称为表面活性物质。这种物质通常含有亲水的极性基团和憎水的非极性碳链或碳环有机化合物。亲水基团进入水中,憎水基团企图离开水而指向空气,在界面定向排列。表面活性物质的表面浓度大于本体浓度,增加单位面积所需的功较纯水小。非极性成分愈大,表面活性也愈大。表面活性剂依靠自身独特的两亲性结构而具有降低表面张力、起泡、乳化、分散、润湿、增溶、渗透和抗静电等性能,在各种工业和消费品应用中有重要的地位。目前,世界表面活性剂消耗量约为900万t,其中工业用量占55%,已广泛应用于选煤、纺织、食品、材料制备、造纸、制药等工业领域。 1 表面活性剂在选煤中的应用 选煤是洁煤技术中最经济有效的途径之一,是国际上公认的洁煤技术中的重点。表面活性剂因其具有双亲结构的特点,在选煤中有着重要的作用。开采到的

表面活性剂对起泡的影响和作用剖析

表面活性剂对起泡的影响和作用 夏善慧应用化学0801 2008010744摘要:泡沫是气体分散在液体中的分散体系,其中气体是分散相,液体是分散介质。泡沫属于热力学不稳定体系,泡沫的不稳定性在于体系具有较大的界面面积和较高的表面能,所以体系具有减少界面面积使其能量降到最低的自发趋势。纯液体是不能形成气泡的,除非有表面活性物质存在。能够起泡的表面活性物质主要有三类:表面活性剂、高分子聚合物和固体颗粒,本文就表面活性剂来进行研究。 关键词:泡沫,起泡性,稳定性,表面活性剂 引言:由液体薄膜或固体薄膜隔离开的气泡聚集体称为泡沫。啤酒、香槟、肥皂水、皂角或水溶液等在搅拌下形成的泡沫称为液体泡沫;面包、蛋糕、山药汁等弹性大的物质,以及饼干、泡沫水泥、泡沫塑料、泡沫玻璃等为固体泡沫。在液体泡沫中,液体和气体的界面起着重要作用。由液体和气体形成的泡沫称为两相泡沫,当其中有固体粉末时,例如在选矿时形成的泡沫称为多相泡沫。因此,起泡现象与化学工业的各种过程及日常生活密切相关。根据吉布斯吸附公式,在形成泡沫过程中,溶液中的表面活性剂吸附在气-液界面上。在液体泡沫中,液体和气体的界面起着重要作用。在液体泡沫中各气泡相交外形成所谓拉普

拉斯交界,如图一的P点处。根据拉普拉斯公式(Ap=2r/R),溶液中P 点的压力小于A点,故液体自发地从A向P处流动,于是液膜逐渐变薄,此过程称为泡沫排液过程,当液膜变薄到一定程度,便导致液膜破裂,泡沫破坏。 图一泡沫交界 1.表面活性剂的起泡力和泡沫稳定性 1.1.起泡力。若将丁醇稀水溶液和皂角苷稀溶液分别置于试管并加以摇动,发现前者形成大量泡沫,后者形成少量泡沫,但丁醇水溶液泡沫很快消失,而皂角苷水溶液泡沫不易消失。因此不能简单地讲哪种溶液起泡力好,因为起泡和泡沫稳定两者的标准是不同的。由丁醇水溶液形成的稳定性小的泡沫,称为不稳定泡沫;由皂角苷水溶液形成的寿命长的泡沫,称为稳定泡沫。起泡力的大小是以在一定条件下,摇动或搅拌时产生的泡沫多少来评定的。一些阴离子表面活性剂,如脂肪酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠等均具有良好的起泡能力,它们都是良好的起泡剂(发泡剂)。表1列出了一些表面活性剂的起泡力。 表1.一些表面活性剂的起泡力(质量分数为0.1%,30℃)

生物表面活性剂的分离提纯及其应用前景

生物表面活性剂的制备、提纯及其应用 摘要:生物表面活性剂是由微生物产生的天然产物,具有表面活性高、对环境无污染、生物可降解性及良好的抑菌作用等优于化学合成的表面活性剂的独特性质。本文对生物表面活性剂的合成方法进行了介绍,对生物表面活性剂在石油工业、环境工业、医药、食品、农业和化妆品工业等领域的应用进行了总结,展望了生物表面活性剂的良好应用前景。 关键词:生物表面活性剂制备提纯应用 生物表面活性剂主要是由微生物在好氧或厌氧条件下在碳源培养基中生长时产生的。这些碳源可以是碳水化合物、烃类、油、脂肪或者是它们的混合物。生物表面活性剂可分为非离子型和阴离子型, 阳离子型较为少见。像其它表面活性物质一样, 生物表面活性剂由一个或多个亲水性和憎水性基团组成, 亲水基可以是酯、羟基、磷酸盐、或羧酸盐基团、或者是糖基, 憎水基可以是蛋白质或者是含有憎水性支链的缩氨酸。根据生物表面活性剂的结构特点, 可将其分为5 类:糖脂、脂肽、多糖蛋白质络合物、磷脂和脂肪酸或中性脂。 和传统的化学合成的表面活性剂相比, 生物表面活性剂有许多明显的优势:(1)更强的表面和界面活性;(2)对热的稳定性;(3)对离子强度的稳定性;(4)生物可降解性;(5) 破乳性。 由于这些显著特点, 使生物表面活性剂在一些方面可以逐渐代替化学合成的表面活性 剂, 而且应用也越来越广泛。 1 生物表面活性剂的性质、分类及制备 1. 1 生物表面活性剂的特性 生物表面活性剂分子结构包含极性基团和非极性基团,是一种具有亲水、疏水两性特点的生物大分子化合物。生物表面活性剂分子的亲水基和疏水基可以由不同的分子成分组成。 生物表面活性剂与其他表面活性剂比较,主要特性就是无毒性、稳定性好、耐酸耐盐性好、可以被生物降解、对环境无污染及抗菌性。 1. 2 生物表面活性剂的分类 生物表面活性剂根据其化学结构的不同,可以分为酰基缩氨酸系、糖脂系、磷脂系、高分子聚合物和脂肪酸系表面活性剂五类,如表1 所示。 表1 生物表面活性剂的分类 分类典型产物 酰基缩氨酸系脂蛋白、脂肽、脂氨基酸 糖脂海藻糖脂、鼠李糖脂、槐糖脂 磷脂磷脂酰乙醇胺 中性脂/脂肪酸甘油脂、脂肪酸、脂肪醇、蜡 聚合物脂杂多糖、脂多糖复合物、蛋白质-多糖复合物 1. 3 生物表面活性剂的制备方法 1.3.1 微生物发酵法

相关文档
最新文档