表面活性剂的分类及应用性能
表面活化剂分类

表面活性剂(surfactant),是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降的物质。
表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为憎水基团;亲水基团常为极性的基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等;而憎水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。
表面活性剂分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。
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,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。
表面活性剂介绍

表面活性剂的分类
01
按化学结构分类
阴离子型、阳离子型、非离子型和 两性离子型等。
按应用分类
洗涤剂、化妆品、食品工业、医药、 农药等专用表面活性剂。
03
02
按来源分类
天然表面活性剂和合成表面活性剂。
表面活性剂能够降低固体表面与液体的接 触角,提高固体表面的润湿性,有利于物 质的分离和制备。
在泡沫体系中,表面活性剂可以控制泡沫 的大小和稳定性,发泡和消泡在日化、食 品、医药等领域有广泛应用。
03
表面活性剂的应用领域
工业清洗
总结词
表面活性剂在工业清洗中发挥重要作用,能够降低水的表面张力,使污渍和油 脂更容易被去除。
THANKS
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石油工业
总结词
表面活性剂在石油工业中用于提高采收率和油水分离效果。
详细描述
表面活性剂能够降低油水界面张力,改善原油的流动性,提高采收率。同时,它 们在油水分离过程中发挥重要作用,能够将水和原油有效分离,提高油品质量和 产量。
食品工业
总结词
表面活性剂在食品工业中用于食品加工、乳化、增稠和稳定食品体系。
04
表面活性剂的发展趋势与展望
新材料与新技术的应用
纳米材料的应用
表面活性剂在纳米材料制备中发 挥重要作用,如纳米颗粒、纳米 纤维和纳米膜等。
高分子材料的应用
高分子表面活性剂在胶束、乳液 、微乳液等领域具有广泛应用, 可提高材料的性能和稳定性。
绿色环保与可持续发展
生物可降解表面活性剂
随着环保意识的提高,生物可降解表 面活性剂成为研究热点,如脂肪酸酯 、烷基多糖苷等。
绿色表面活性剂的种类、性能及应用介绍

绿色表面活性剂的种类、性能及应用介绍表面活性剂在生产和使用的过程中对人体及环境生态系统造成了严重的危害。
在洗涤剂中加入一定量的表面活性剂溶剂可以增强洗涤剂的溶解性和洗涤性,但由于这些溶剂具有一定的毒性,会对皮肤产生明显的刺激作用。
大量使用表面活性剂还会对生态系统产生潜在的危害。
如烷基苯磺酸钠(A BS)的生物降解性差,在洗涤剂中的大量使用所产生的大量泡沫造成了城市下水道及河流泡沫泛滥;含有磷酸盐的表面活性剂在使用时使河流湖泊水质产生“富营养化”;在生产直链烷基苯磺酸钠(LA S)的过程中所产生的二氧化硫、三氧化硫及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(A E S)类产品中二恶烷类物质不易生物降解,对环境造成了巨大的危害。
为了满足人们日益增强的保健需求,确保人类生存环境的可持续发展,开发对人体尽可能无毒无害及对生态环境无污染的表面活性剂势在必行。
1、绿色表面活性剂的分类和性能绿色表面活性剂是指由天然或再生资源加工的,对人体刺激性小和易于生物降解的表面活性剂。
绿色表面活性剂按其在水中是否离解,可分为非离子型绿色表面活性剂和离子型绿色表面活性剂。
离子型绿色表面活性剂根据溶解后的活性成分又可分为阳离子型、阴离子型和两性离子型。
绿色表面活性剂是由天然的或可再生资源加工而成的,即具有天然性、温和性、刺激性小等优良特点。
同传统表面活性剂一样,绿色表面活性剂具有亲水基和憎水基。
与传统表面活性剂相比,绿色表面活性剂具有高效强力去污性、优良的配伍性及良好的环境相容性,并表现出良好的乳化性、洗涤性、增溶性、润湿性、溶解性和稳定性等。
除此以外,每一种绿色表面活性剂都具有其特有的性能,如α-磺基脂肪酸酯盐(M EC)在低浓度下就具有表面活性、耐硬水,单烷基磷酸酯具有优良的起泡乳化性、抗静电性能以及特有的皮肤亲合性。
常见的绿色表面活性剂有α-磺基脂肪酸甲酯(M E C)、烷基糖多苷(A P G)、葡萄糖酰胺(A P A)、醇醚羧酸盐(AE C)、单烷基磷酸酯(M AP)、烷基葡萄糖酰胺(M EC A)。
表面活性剂的类型

改善油藏渗透 率,提高油井
产量
适用于不同类 型油藏,如砂 岩、碳酸盐岩
等
简介:硫酸化法是表面活性剂合成的一种重要方法,通过硫酸与醇或酚反应生成硫酸酯,再进 一步水解或醇解得到表面活性剂。
反应条件:反应温度、反应时间、硫酸浓度、醇或酚的种类和用量等因素都会影响合成效果。
优点:原料易得,反应条件温和,适用于工业化生产。
表面活性剂能够降低油水界面张力, 使油水混合物能够稳定存在
表面活性剂的种类和浓度对乳化性 能有显著影响
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表面活性剂的乳化性能与其分子结 构和性质有关
表面活性剂能够降低水的表面张力,促进气泡形成 不同类型表面活性剂的起泡能力不同,与分子结构、浓度等因素有关 起泡性在某些应用领域如泡沫灭火、泡沫清洗等方面具有重要作用 起泡性与表面活性剂的种类、浓度以及使用条件等因素有关
定义:同时具 有正负电荷的
表面活性剂
特点:在酸性 和碱性溶液中 均能保持较好
的稳定性
应用:广泛用 于化妆品、洗 涤剂、农药等
领域
实例:十二烷 基硫酸铵、十 二烷基硫酸钠
等
表面活性剂能够显著降低水的 表面张力
表面张力的大小与表面活性剂 的种类和浓度有关
表面活性剂的亲水性和亲油性 对其降低表面张力的能力有影 响
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01.
02.
03.
04.
定义:阴离子型表面活性剂是指在水溶液中能离解成带负电荷的离子,包括羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐等。
特点:具有较好的去污、发泡、乳化、分散等性能,广泛用于洗涤剂、化妆品、食品工业等领域。 常见种类:如十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基磺酸钠(SAS)等。
超低界面张力表面活性剂分类及其应用

超低界面张力表面活性剂分类及其应用超低界面张力表面活性剂是一类在界面上具有极低张力的表面活性剂,它们在制备过程中通常需要具有优异的表面活性性能,以便在各种应用领域得到更好的应用效果。
本文将介绍超低界面张力表面活性剂的分类、性能及其在各个领域的应用。
一、超低界面张力表面活性剂的分类根据其化学结构和性质,超低界面张力表面活性剂可以分为非离子型、阳离子型、阴离子型和两性离子型等四种类型。
1. 非离子型非离子型超低界面张力表面活性剂主要是通过疏水基团和亲水基团之间的相互作用来降低界面张力。
常见的非离子型超低界面张力表面活性剂有硅烷类、疏水性氨基甲酸酯类、疏水性糖类等。
它们在水性润湿剂、抗静电剂、抗粘剂等方面有着广泛的应用。
二、超低界面张力表面活性剂的性能超低界面张力表面活性剂具有以下几种主要性能:1. 降低表面张力超低界面张力表面活性剂在水性体系中可以显著降低表面张力,使得水与其他介质的接触角变小,从而提高了材料的湿润性能。
2. 提高分散性超低界面张力表面活性剂在润湿介质中可以提高颗粒的分散性,使得颗粒能够更好地均匀分布在介质中,提高了材料的使用效果。
3. 改善稳定性超低界面张力表面活性剂在水性体系中可以形成稳定的乳液或胶体结构,从而提高了材料的稳定性和保质期。
1. 化妆品超低界面张力表面活性剂在化妆品中可以用作表面活性剂、乳化剂等,提高了化妆品的润肤性能和稳定性。
2. 污染治理超低界面张力表面活性剂在油污处理、废水处理等方面有着广泛的应用,可以提高处理效率和效果。
3. 农业超低界面张力表面活性剂在农业中可以用作植物叶面肥、农药增效剂等,提高了农作物的吸收和利用效率。
超低界面张力表面活性剂是一类具有优异表面活性性能的化学品,在各个领域都有着广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和人们对环境友好型产品的需求不断增加,相信超低界面张力表面活性剂将会在未来得到更广泛的应用。
表面活性剂在生物医学领域的应用

表面活性剂在生物医学领域的应用一、引言表面活性剂,通常简称为表活剂,是一类具有良好表面活性和增、减溶能力的化学物质。
它们处理界面活性上的问题,改善油与水、气与水等不相溶的物质之间的相互作用,提高图案分离效果、物质分散效果,常用于清洁、去污、稳定乳状体等方面。
近年来,随着生物医学领域的不断发展,表面活性剂的应用也越来越广泛。
本文将系统阐述表面活性剂在生物医学领域的应用。
二、表面活性剂的分类根据其中极团性质的不同,表面活性剂可以分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂。
阴离子表面活性剂的代表物质是十二烷基硫酸钠(SDS),阳离子表面活性剂的代表物质是十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),非离子表面活性剂的代表物质是十二醇聚氧乙烯醚(Brij35),而两性表面活性剂代表物质则是十六烷基-N-羟乙基-N,N-二甲基-3-羧甲氧基亚胺(CPC)。
在生物医学领域中,却主要应用阴离子、阳离子和非离子表面活性剂。
三、表面活性剂在生物医学领域中的应用(一)生物化学分离分子生物学中经典的纯化技术常采用分子筛、离心、电泳等方法。
表面活性剂充分利用了其可降低疏水性的特点,使水疏水化学性质的差异化变小而起到了分子分离的作用。
利用表面活性剂的这一特性,可以从混合溶液中高效地提取蛋白质、脱去病原体等。
如SDS-PAGE就是典型的利用表面活性剂进行电泳分离的实验方法。
(二)药物传输表面活性剂在药物传输中有重要的应用。
药物水溶性差,使其难以通过生物屏障,在药物传输和治疗上是个大问题。
表面活性剂的存在可以增加药物的水溶性,改善药物的稳定性、对生物更好的相容性,从而实现药物的有效输送。
目前,已有多种表面活性剂应用于药物制剂和配方,包括微乳剂、胶束、脂质体和纳米粒子等。
例如,一些纳米药物的包裹体系使用的也是表面活性剂作为载体和稳定剂,如胆固醇寡聚体在接受表面活性剂之后可以形成完美的脂质体结构。
(三)胶体分散由于表面活性剂在水溶液中的表面能不低,所以它们常用于胶体分散领域中。
表面活性剂的基本性质及作用
新型绿色表面活性剂的研究与开发
1
新型绿色表面活性剂是指具有环保、低毒、生物 可降解等优点的表面活性剂,如糖基表面活性剂、 磷脂表面活性剂等。
2
新型绿色表面活性剂的合成方法主要包括化学合 成和生物合成两种,其中生物合成方法具有环境 友好、生产成本低等优点。
3
新型绿色表面活性剂在应用过程中需注意其性能 与其他传统表面活性剂的差异,以及大规模生产 和应用的可行性问题。
选择合适的润湿剂需要考虑其润湿性能和稳定性,同时还需要考虑其与其他化学品的兼 容性。
起泡和消泡作用
起泡作用
表面活性剂能够降低液体的表面张力,使气体更容易在液体中形成气泡。在泡 沫灭火器、泡沫混凝土、泡沫清洗等领域中,起泡作用是表面活性剂的重要应 用之一。
消泡作用
在一些工业过程中,如纸浆制造、石油开采等,会产生大量的泡沫,影响生产 效率和产品质量。表面活性剂可以作为消泡剂,有效抑制泡沫的产生和稳定, 提高生产效率和产品质量。
详细描述
农药和医药中间体中的表面活性剂能够增加药物的溶解度,使其更好地分散在水中或穿透细胞膜,从而提高药物 的生物利用度和治疗效果。此外,表面活性剂还可以作为药物的载体,帮助药物在体内更好地分布和吸收。
05
词
磺化法是一种常用的表面活性剂合成方法, 通过将芳香族化合物与硫酸反应,引入磺酸 基团,从而制备出阴离子型表面活性剂。
总结词
化妆品中添加表面活性剂是为了提高产品的稳定性、润湿性和乳化效果。
详细描述
在化妆品中,表面活性剂可以作为乳化剂、润湿剂和分散剂,有助于将油性成分和水性成分混合在一 起,形成稳定且易于涂抹的质地。同时,表面活性剂还能帮助增加皮肤的水合作用,使皮肤更加柔软 光滑。
农药和医药中间体
表面活性剂的分类及应用简析
表面活性剂的分类及应用简析摘要:表面活性剂是当今社会洗涤用品的重要功能性成分,从洗衣液洗洁精到洗面奶洗发水等,都离不开它。
本文将对不同表面活性剂进行分类介绍,并简单分析表面活性剂在各类洗涤用品中的应用。
关键词:表面活性剂;分类;应用表面活性剂又称界面活性剂,是一种只要加入少许就能有效降低液体表面张力或改变二相间界面张力的物质,被誉为“工业味精”,它具有固定的亲水亲油基团,能在溶液表面形成定向排列,主要起到提高组分间的乳化能力,有效混合成分以及在发泡过程中控制体系表面张力,以达到良好气泡网结构的功效。
此外,表面活性剂还有增溶、消毒、去垢、润湿等其他效果,是一类功能多样、应用广泛的精细化工产品,本文按极性基团的解离性质对其进行分类并简单介绍洗涤用品领域中表面活性剂的应用情况。
1 表面活性剂分类1.1阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂是表面活性剂中发展最早、种类最多的一类,溶解在水中能解离出带负电荷的表面活性离子的一种活性剂。
其中以烷基苯磺酸(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)和α-烯基磺酸钠(AOS)三种阴离子表面活性剂使用较多。
LAS是直链烷基苯经过磺化水解以后的产物,具有发泡力强、去污力高的特点,易与各种助剂复配,对颗粒、蛋白、油性污垢都有很好的去污效果,尤其在天然纤维上对颗粒污垢的洗涤效果更佳;AES是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)经过硫酸化中和以后的产物,它在亲水基和疏水基之间嵌有聚氧乙烯链,因此结构特点使得AES同时具有非离子和阴离子表面活性剂的一些特点,抗硬水性、起泡性、溶解性和润湿水平均优于烷基磺酸盐,且刺激性低;AOS是α-烯烃经三氧化硫磺化中和、水解后得到的产物,具有良好的起泡性和抗硬水性,生物降解能力较好,在日用洗涤和个人清洁产品都是很好的原料。
此外还有脂肪醇硫酸钠(AS)、脂肪醇(醚)硫酸铵(简称铵盐,AESA、LSA)、脂肪酸盐类等多种阴离子表面活性剂。
1.2阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂是在水溶液中呈正电性,能形成带正电荷的表面活性离子的一种活性剂。
表面活性剂的作用原理
疏水基团
疏水基团是表面活性剂分子中 与水分子排斥的部分,通常为 非极性烃基,如烷基、芳基等。
疏水基团的作用是与油污、油 脂等有机物结合,形成胶束或 乳浊液,从而将油污、油脂等 从表面分离。
疏水基团的性质决定了表面活 性剂的油溶性、去污能力和乳 化性能。
亲水亲油平衡值(HLB)
HLB值是衡量表面活性剂分子中亲水基团和疏水 基团平衡程度的数值。
04
表面活性剂的实际应用
洗涤剂
总结词
表面活性剂在洗涤剂中起到关键作用,能够降低水的表面张力,使污渍与织物 分离,从而达到清洁效果。
详细描述
洗涤剂中的表面活性剂能够降低水的表面张力,使水能够更好地渗透到纤维中, 将污渍从织物上彻底清洁掉。此外,表面活性剂还能包裹污渍,使其在洗涤过 程中容易随水流走,从而达到清洁效果。
的特性,两性离子型表面活性剂具有较好的适应性,应用范围广泛。
02
表面活性剂的分子结构与性质
亲水基团
亲水基团是表面活性剂分子中能 够与水分子结合的部分,通常为 极性基团,如羟基、羧基、氨基
等。
亲水基团通过与水分子结合,使 表面活性剂分子在水中溶解并分 散,形成单分子膜,降低水的表
面张力。
亲水基团的数量和性质决定了表 面活性剂的亲水性、溶解度和稳
详细描述
在制药领域中,表面活性剂可以作为药物载体,将药 物包裹在稳定的胶束中或形成脂质体,从而提高药物 的稳定性和生物利用度。在生物技术领域中,表面活 性剂可以作为生物传感器的敏感膜材料,检测生物分 子或细胞的存在和活性。此外,表面活性剂还可以用 于制备纳米材料和自组装膜等先进材料。
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• 表面活性剂的定义与分类 • 表面活性剂的分子结构与性质 • 表面活性剂的作用原理 • 表面活性剂的实际应用
表面活性剂分类
多元醇型
总结词
多元醇型非离子表面活性剂是一种以多元醇为亲水基的表面 活性剂,具有较低的表面张力、良好的润湿性和防锈性。
详细描述
多元醇型非离子表面活性剂的亲水基团是多元醇,常见的有 甘油、山梨醇、蔗糖等。这类表面活性剂在较低浓度下即可 显著降低水的表面张力,因此广泛应用于化妆品、食品、医 药等领域。
季铵盐类
总结词
由烷基季铵盐与酸反应生成的盐类化合物, 具有较好的杀菌、柔软和抗静电性能。
详细描述
季铵盐类表面活性剂是一类由烷基季铵盐与 酸反应生成的盐类化合物。它们的分子结构 中包含季铵盐基团,因此具有较好的杀菌、 柔软和抗静电性能。这类表面活性剂广泛用 于个人护理产品、家居清洁剂、农药等领域, 以提高产品的抗菌、抗静电和柔软性能。
咪唑啉类
01 咪唑啉类表面活性剂是一种两性离子表面活性剂, 其分子结构中包含咪唑环和羧基或磺酸基等阴离 子基团。
02 咪唑啉类表面活性剂具有较好的耐硬水性和抗硬 离子能力,可以在较高温度和酸碱度范围内稳定 存在。
02 咪唑啉类表面活性剂对皮肤和眼睛的刺激性较小, 因此也适用于个人护理和化妆品等领域。
油等领域。
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烷基醇酰胺型
总结词
烷基醇酰胺型非离子表面活性剂是一种以烷基醇和酰胺为亲水基的表面活性剂,具有较 好的润湿、乳化、分散和增溶性能。
详细描述
烷基醇酰胺型非离子表面活性剂的亲水基团是烷基醇和酰胺的混合物,常见的有单硬脂 酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯等。这类表面活性剂在较低浓度下即可显著降低水的表面张 力,并且具有较好的化学稳定性和生物相容性,因此广泛应用于纺织、印染、皮革、石
聚氧乙烯型
总结词
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非离子型
高级醇聚氧 · · CH2Fra bibliotekH2 –(CH2CH2O)nH 乙烯加成物 CH3CH2·
发泡剂、乳 化剂、增溶 剂
按用量和品种,用的最多的是阴离子表面活性剂, 其次是非离子表面活性剂。阳离子表面活性剂,由 于它在纤维上的吸附大、洗涤力小,且价格昂贵, 不适合用于洗涤剂,有时在洗涤剂中加入阳离子表 面活性剂主要是为了使洗涤剂具有杀菌消毒能力或 起柔软作用。两性表面活性剂有良好的去污性能, 调理性好。但由于成本高而较少使用。常用于个人 卫生用品和特种洗涤剂中。因此,性能与成本的比 值是选择表面活性剂的一个主要依据。
2.表面活性剂的应用性能
表面活性剂因能对两相界面性质 产生影响,在实际应用中能显示 出各种优异的性能。在洗涤剂中, 表面活性剂一般作为洗涤成分, 但在某些配方中也用作辅助原料, 起乳化、润湿、增溶、保湿、润 滑、杀菌、柔软、抗静电、发泡、 消泡等作用。
表面活性剂在溶液中的性质
界面吸附
表面活性剂分子在界面上会定向排列成分 子层。如图所示:
表面活性剂的界面定向
表面活性剂在水溶液表面的吸附
表面活性剂在界面定向形成吸附膜
浓度足够时,表面活性剂在溶液表面定向形 成吸附膜。排列成单分子层。非极性憎水基的部 分越大,憎水性越强,表面活性剂分子就越聚集 于表面,其表面活性就越强。
形成胶束或胶团(micelle)
双亲分子溶解在水中达一定浓度时,其非极性部分会
◆ 增溶作用:表面活性剂在水溶液中达到CMC值 后,一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的 溶解度可显著增加,形成透明胶体溶液,这种作 用称为增溶(solubilization)。能产生增溶作用的表 面活性剂叫做增溶剂。增溶与胶束有关。由于胶 束的存在而使难溶物溶解度增加的现象统称为增 溶现象。 例如室温下苯在水中的溶解度很小,每100g水 只能溶解0.07g苯,但在10%的油酸钠水溶液中, 苯的溶解度达到7g/100g,增加了100倍,这是 通过油酸钠胶束的增溶作用实现的。 在药剂中,一些挥发油、脂溶性维生素、体激 素等许多难溶性药物常可借此增溶,形成澄明 溶液或提高浓度。
(foaming agent)。
起泡剂的应用:用 于矿物浮选、原油 开采、泡沫灭火和 洗涤去污等。
•在产生稳定的泡沫情况下,加入一些HLB值为1~3 的亲油性较强的表面活性剂,则可与泡沫液层争夺液 膜表面而吸附在泡沫表面上,代替原来的起泡剂,而 其本身并不能形成稳定的液膜,故使泡沫破坏,这种 用来消除泡沫的表面活性剂称为消泡剂( antifoaming agent)。 •消泡剂应极易吸附于液面,且排列疏松。故其分子 多为枝形结构。如异辛醇、豆油、蓖麻油和硅油等。 消泡剂的应用:在制糖、制中药过程中泡沫太多, 要加入适当的表面活性剂降低薄膜强度,消除气 泡,防止事故。此外,用作涂料、胶粘剂的助剂 等。
阳离子、非离子和两性表面活性剂四大类。 阴离子表面活性剂:如烷基苯磺酸钠(LAS)、 烷基磺酸钠、脂肪醇硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯 醚硫酸钠(AES)、烷基磺酸钠(AOS)等。 非离子表面活性剂:如烷基酚聚氧乙烯醚、脂 肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、烷醇酰胺等。 聚醚:是近年来生产低泡洗涤剂的常用活性物, 一般常用环氧乙烷和环氧丙烷共聚的产物,常 与阴离子表面活性剂复配,主要用作消泡剂。 两性表面活性剂:甜菜碱等,如十二烷基甜菜 碱(BS-12),N—酰胺丙基二甲基羧甲基铵甜 菜碱。
类
型
举
例
分子结构
应
用
阴离子型
· · CH2CH2 – OSO3 Na+ 烷基磺酸钠 CH3CH2·
肥皂、洗洁精 等大多数洗涤 剂
阳离子型
CH3 烷基三甲基 氯化铵 CH3CH2· · · CH2CH2 – N+-CH3ClCH3
抗静电剂、 柔顺剂
两性离子型
CH3 婴儿洗发剂 甜菜碱类化 CH3CH2· · · CH2CH2 –N+-CH2COO 合物 CH3
二、表面活性剂的分类及应用性能
1.表面活性剂分类
油溶性表面活性剂 非离子型表面活性剂 水溶性表面活性剂 多元醇型 聚氧乙烯型 聚氧乙烯-聚氧丙烯型 阳离子表面活性剂 离子型表面活性剂 阴离子表面活性剂 两性表面活性剂
在水中能电离而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。
应用:如使颜料分散在涂料或印刷 油墨之中。
对固体粒子起分散作用的分散剂主要 有阴离子表面活性剂、非离子表面活 性剂和有机胺类阳离子表面活性剂, 也有的采用高分子表面活性剂,以获 得更大的空间稳定效应。
◆ 乳化作用:一种或几种液体以大于10-7m直径的
液珠分散在另一不相混溶的液体之中形成的粗分散
完全不润湿
不能润湿
能润湿
完全润湿(铺展)
◆起泡和消泡作用:泡沫是一层很薄的液膜包围着气体,是
气体分散在液体或固体中的分散体系。泡沫的形成涉及到起 泡及稳泡两个因素。低的表面张力和高强度表面膜的形成是 形成泡沫的基本条件。 有较强的亲水性和较高的HLB值的表面活性剂,在溶液中可
降低溶液的界面张力而使泡沫稳定,称这些物质为起泡剂
按分子量分类,分为高分子表面活性剂 (M大于104);中分子量表面活性剂 (M:103~104);低分子量表面活性剂 (M:102~l03)。 其他特殊表面活性剂:含氟、硅、磷表面活 性剂; 生物表面活性剂、天然高分子表面活性剂; 双亲油基(双生Germini)、双亲水基表面 活性剂。
按分子结构中亲水基团的带电性分为阴离子、
体系称为乳状液,是热力学不稳定体系。加入表面
活性剂,降低两相间界面张力,促使乳状液稳定。
良好的乳化剂需满足的条件:降低界面张力;在界
面形成致密保护层;增加外相粘度;使液滴产生一
定的电动电位。
应用:如“乳液聚合”是高分子工业中的一 种重要生产方法;化妆品工业中制取膏霜,食品 的乳化等。
水和油形成的乳状液的类型通常有以下两种:
润湿剂——提高液体的润湿能力(在水中加 入表面活性剂降低表面张力,使水在固体发 生铺展) 防水剂——改变固体表面的润湿性质(极性 基团吸附在固体表面,非极性基团朝向气体 形成定向排列吸附层,反润湿作用) 应用举例:如喷洒农药到带蜡的植物表面, 要在农药中加表面活性剂;涂料中使用表面 活性剂为润湿剂。 如果要制造防水材料,就要在表面涂憎水 的表面活性剂,使接触角大于90°。
例如:肥皂中的表面活性成分硬脂酸钠,化 学简式为:C17H35COONa。 制造皂类洗涤剂。皂体坚硬,在块状皂中 具有赋形剂和活性剂的作用。化妆品中作 乳化剂(O/W)。如雪花膏、剃须膏、洗 发膏等的制备中。
◆ 最常用、最古老的表面活性剂是肥皂,性质
和亲油基碳链长短以及阳离子的种类有关系。
易与硬水中的钙、镁等多价离子发生复分解反
(2)松香皂(C19H29COOH)
CH3 CH3 CH3
H3C
COOH
◆ 松香酸是不多见的天然羧酸之一,其钠皂 本身没有洗涤作用,但是有很好的发泡和乳化 作用。在肥皂中和其它皂有协同作用。松香皂 的另一个主要用途是造纸施胶剂。
(3)N-酰基氨基羧酸盐
RCO N CH3 CH2COONa RCO NH CHCOONa RCO N R1 (CONHR 2)nCOONa
粒子的大小不同,可分为胶体分散和粗分散。固体 微粒在液体介质中的分散过程一般分为三个阶段, 即固体微粒的润湿、粒子团的分散和碎裂、分散体 的稳定。分散过程中由于分散相表面积增大,体系 的自由能增大,因而处于不稳定状态。容易聚集形 成沉淀。加入表面活性剂,可以在固液界面上吸附 而降低界面自由能,使分散趋于比较稳定。如果粒 子带电,并在其周围形成水化层,则因相同电荷的 排斥作用或水化层的屏蔽作用,也可防止粒子的聚 集沉淀。
应形成皂垢,失去洗涤能力。只能在中性或碱 性条件下使用。 ◆ 12、14、16、18个碳的亲油基,碳数越多, 其皂的硬度越大。肥皂中的原料脂肪酸的混合 物。椰子油、牛油等。 ◆ 常用的阳离子是:Na+, K+ 。
工艺路线-2
皂精
混合 油脂 催化剂
高压水解
中和
盐析 甘油
液碱
食盐
催化剂:zinc oxide, calcium oxide
互相吸引,从而使得分子自发形成有序的聚集体,使憎
水基向里、亲水基向外,减小了憎水基与水分子的接触, 使体系能量下降,这种多分子有序聚集体称为胶束。 胶束
随着亲水基不同和浓度不同,形成的胶束可呈现 棒状、层状或球状等多种形状。
球状
棒状
层状
表面活性剂的作用
◆ 分散作用:分散是指固体粒子分散在液体中,按
增溶作用可使被增溶物的化学势降
低,使体系更加稳定,是自发进行的 过程。与普通的溶解过程不同的是, 增溶后溶液的沸点、凝固点和渗透压 等没有明显变化,说明溶质并非以分 子或离子形势存在,而是以团簇分散 在表面活性剂的溶液中。 增溶方式有内部溶解型、交错插入 型、表面吸附型、外壳溶解型四种。
◆ 洗涤作用(最主要的功能):洗涤去污作用是
σlg
γgl
σsl
σsg
θ
G
图2-1 液体的接触角 S-固相;L-液相;G-气相; x-三相接触线上任一点;
γsl L θ
S
θ-接触角;
γsg
σlg-液体表面张力
σsg -固-气界面张力; σsl-固-液界面张力
液滴润湿示意图
在固、液、气三相交界处,自固-液界面经过液体内 部到气-液界面的夹角叫做接触角。 接触角θ是三种表面张力相互作用达平衡时的夹角, 接触角越小润湿性能越好。
类型 阴 离 子 表 面 活 性 剂