表面活性剂及其应用总结
表面活性剂及其应用
3．非离子表面活性剂
（4）聚氧乙烯烷基酰醇胺（RCONH（C2H4O）nH或
此种表面活性剂具有较强的起泡及稳泡作用，常用作泡沫促进剂或稳泡剂。 例如净洗剂 6501
此化合物具有优良的水溶性与洗涤性，易产生稳定的泡沫，它的水溶液粘度 较大，可以作为增粘剂，可使纤维手感柔软，海欧洗液中配用。此类表面活 性剂比脂肪酸聚氧乙烯酚耐水解，特别在碱性介质中稳定性较好。 （5）多元醇类。 此类表面活性剂主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其聚氧乙烯加成物。常用的 斯盘（span）类表面活性剂，属高级脂肪酸的失水山梨醇酯。若把斯盘类表 面活性再与环氧乙烷作用，得到相应的吐温（Tween）类非离子表面活性剂。 由于聚氧乙烯链的引入可以大大提高其水溶性。
（1）有机胺的盐酸盐或醋酸盐 （RNH2·HCI或RNH2·HAC）。它可在酸性介 质中用作乳化、分散、润湿剂，也常用作浮选剂以及作为颜料粉末表面改性 剂。其缺点是当溶液的pH> 7时，自由胺容易析出，从而失去表面活性。
（2） 季铵盐（R1R2N＋R3R4）。一般常用的阳离子表面活性剂为季铵盐。 四个R基中，一般只有1～2个R基是长碳氢链．其余的R基的碳原子数大多 为1～2个，如十六烷基三甲基溴化铵 （俗称1631）
C < CMC
分子在溶液表面定向 排列，表面张力迅速 降低
表面活性剂浓度变大
C ＝ CMC
溶液表面定向排列已 经饱和，表面张力达 到最小值。开始形成 小胶束
C > CMC
溶液中分子的憎水基相
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
18
7．2 表面活性剂在溶液中的状态——胶束
2. 胶束形成原因
（3）高分子聚醚类。例如RCONH（EO/PO）nH 其中，R＝C12H25～C17H33， n＝8～25，EO/PO＝-C2H4O-/C3H6O-
表面活性剂作用原理及应用
表面活性剂作用原理及应用表面活性剂一词来自英语surfactant。
它实际上是短语surface active agent的缩合词。
它还有一个名字叫做tenside。
凡加入少量而能显著降低液体表面张力的物质，统称为表面活性剂。
它们的表面活性是对某特定的液体而言的，在通常情况下则指水。
表面活性剂一端是非极性的碳氢链（烃基），与水的亲和力极小，常称疏水基；另一端则是极性基团（如—OH、—COOH、—NH₂、—SO₃H等），与水有很大的亲和力，故称亲水基，总称“双亲分子”（亲油亲水分子）。
为了达到稳定,表面活性剂溶于水时，可以采取两种方式：1、在液面形成单分子膜将亲水基留在水中而将疏水基伸向空气，以减小排斥。
而疏水基与水分子间的斥力相当于使表面的水分子受到一个向外的推力，抵消表面水分子原来受到的向内的拉力，亦即使水的表面张力降低。
这就是表面活性剂的发泡、乳化和湿润作用的基本原理。
在油-水系统中，表面活性剂分子会被吸附在油-水两相的界面上，而将极性基团插入水中，非极性部分则进入油中，在界面定向排列。
这在油-水相之间产生拉力，使油-水的界面张力降低。
这一性质对表面活性剂的广泛应用有重要的影响。
2、形成“胶束”胶束可为球形，也可是层状结构，都尽可能地将疏水基藏于胶束内部而将亲水基外露。
如以球形表示极性基，以柱形表示疏水的非极性基，则单分子膜和胶束。
如溶液中有不溶于水的油类（不溶于水的有机液体的泛称），则可进入球形胶束中心和层状胶束的夹层内而溶解。
这称为表面活性剂的增溶作用。
表面活性剂在污垢和基底表面的吸附是去污洗涤的核心，吸附作用也是表面活性剂最基本的性质之一。
在洗涤过程中，表面活性剂的疏水基会尽可能地减少与水的接触，在表/界面上发生定向吸附，达到一定浓度后在体相形成聚集体，因此表面活性剂表现出一系列优良的性能，如润湿、乳化、增溶等。
表面活性剂可起洗涤、乳化、发泡、湿润、浸透和分散等多种作用，且表面活性剂用量少（一般为百分之几到千分之几），操作方便、无毒无腐蚀，是较理想的化学用品。
表面活性剂的作用及其应用
表面活性剂的作用及其应用表面活性剂作为一种重要的化学物质，在日常生活中扮演着非常重要的角色，从洁面用品到食品添加剂，从农业杀虫剂到制药原料，表面活性剂无处不在，可谓是现代生活的必备品。
那么，表面活性剂到底是什么，它在哪些方面具有重要的作用呢？本文将从理论和实践两个方面来对表面活性剂进行探究。
一、表面活性剂的理论基础表面活性剂，又称表面活性分子，是一类分子结构具有亲水和疏水两种不同区域的化合物。
它们的分子结构中包含着两个部分，一部分是亲水性较强的“头部”(或称为“极性基团”)，这个部分可以与水形成氢键相互作用，因此也被称为水溶性基团；另一部分则是亲水性较弱的“尾部”(或称为“非极性基团”)，它们可用于与非极性物质作用。
表面活性剂的这种分子结构使得它们在水中可以形成胶束，即亲水性的“头部”朝向水相，而疏水性的“尾部”则朝向胶束内部，从而使胶束能够承载疏水性物质，如油脂、污垢等，同时也能够稳定乳液和泡沫等。
二、表面活性剂的作用1. 清洁剂由于表面活性剂具有胶束形成的特性，因此它们能够将非极性化合物包裹在胶束内部，使之分散在水中，从而改善了清洁效果。
此外，表面活性剂还具有增溶作用，能够促进清洁剂中的成分相互混合并均匀分布，进一步提高清洁效果。
2. 食品添加剂在食品制造过程中，表面活性剂被广泛应用于乳化、泡沫化和增稠等方面。
例如，在乳制品生产中，表面活性剂被用于稳定脂质和水相之间的界面，从而防止乳化液“分层”；在烘焙食品中，表面活性剂则被用于增强面团的韧性，使得制成的蛋糕、面包等食品口感更好。
3. 医药制剂表面活性剂在医药制剂中也被广泛应用。
例如，在磺胺类抗生素中，表面活性剂被用于促进药物的溶解和吸收；在麻醉剂中，表面活性剂则被用于稳定药物的微小颗粒，从而使麻醉剂更加稳定和有效。
三、表面活性剂的应用1. 洗涤剂洗涤剂是应用最广泛的表面活性剂制品之一。
洗涤剂常常包括清洁剂、润滑剂、增稠剂等多种成分，这些成分的共同作用可以有效地去除污垢和油脂，保护被清洗物品的表面，并且具有增进清洁效果的作用。
表面活性剂的合成及其在界面科学中的应用
表面活性剂的合成及其在界面科学中的应用表面活性剂是一类能够降低液体表面或界面张力的化学物质。
它们由一个或多个亲水性（亲水）头基和一个或多个疏水性（疏水）烷基或烷基链组成。
表面活性剂的独特结构使它们具有广泛的应用领域，特别是在界面科学领域。
表面活性剂的合成通常使用有机合成方法来实现。
最常用的方法包括酯化、酸碱中和和醚化等。
例如，通过将一种疏水性溶剂（如脂肪醇）与一种亲水性溶剂（如硫酸钠）混合，在高温下反应，可以合成出一种常见的非离子型表面活性剂。
此外，还可以通过氧化、还原、取代和缩合等反应来合成各种类型的表面活性剂。
合成表面活性剂的过程需要考虑到反应的控制、纯度和产率等因素，以确保所得产物的质量和稳定性。
表面活性剂在界面科学中有着广泛的应用。
首先，表面活性剂可以用于改变界面的性质。
通过在液体-液体界面或液体-气体界面上引入表面活性剂，可以降低界面张力，使两种物质能够更好地混合。
此外，表面活性剂还可以形成胶束结构，将疏水性物质包裹在其亲水性外壳中，从而增强分散性和溶解性。
这些特性使表面活性剂在乳化、分散、润湿和湿润等过程中发挥着关键作用。
其次，表面活性剂在界面科学中还可以用于表征界面的性质。
通过测量表面活性剂在界面上的吸附行为、表面张力和胶束形成等参数，可以研究界面的物理和化学性质。
这些数据可以为界面现象的解释和理解提供重要的依据，同时也为界面科学的理论建模和应用提供了参考。
此外，表面活性剂还被广泛应用于浮选、分离和萃取等过程中。
在浮选过程中，通过在矿物颗粒表面吸附表面活性剂，来改变其表面性质，从而实现固液分离。
类似地，在分离和萃取过程中，表面活性剂可以与特定物质形成络合复合物，从而实现目标物质的分离和富集。
这些应用不仅在矿物加工和环境工程中具有重要意义，还在生物学、医学和食品工业等领域中得到了广泛应用。
总之，表面活性剂的合成和应用在界面科学中具有重要的意义。
通过合成不同类型的表面活性剂，可以调控界面的性质，实现液体和液体、液体和气体之间的有效相互作用。
表面活性剂
关于表面活性剂的学习及其在生活中的应用本学期我们有幸同陈老师一起学习了《表面活性剂化学》，期间我们初步了解了表面活性剂的分类和作用原理，更重要的是我们认识了到它在生活生产中的特殊作用。
下面，我就表面活性剂在生活中的应用做一下简单的论述，并谈谈自己在学习过程中的心得体会。
如课本前言所述，表面活性剂（surfactant），被誉为“工业味精”，它是一类重要的精细化学品，早期应用于洗涤、纺织等行业，大家日常所见的洗衣粉、洗涤剂就是此类物质。
不过，随着科技的发展，技术的进步，表面活性剂的特点得到了充分的发挥，而洗涤只是其中很简单的一个应用。
具体讲来，表面活性剂是一种具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，即使在加入很少量时仍能明显降低溶剂的表面张力的物质。
它能改变物系的界面状态，产生增溶、乳化、润湿、起泡和消泡等一系列作用，目前，这些作用已使表面活性剂的应用范围几乎覆盖了精细化工的所有领域。
首先谈谈表面活性剂出现和发展的历史，表面活性剂最先是以洗涤用品的形式展现在我们面前的，例如我们生活中常见的肥皂、洗衣粉和洗涤液等等。
那么，到底是谁发明了或者发现了这一洗涤用品呢？按照陈老师在课堂的讲解以及我在相关资料中的搜索结果，得到下面这样一个结论。
早在2500年前，西方人在山上用牛羊祭祀诸神，牛羊的油脂与山上的草木灰混合，其中的高级脂肪酸与钾钙等离子作用生成了简易的肥皂，人们用它洗手，效果惊人，因此，这种方法得到广泛应用，随着时间的推移，洗涤液、洗衣粉等新型洗涤剂陆续被研发出来，大大改变了人们的日常生活，这可以说是表面活性剂在生活中最早的也是最成功的应用。
因此，在很长一段时间里，去除污垢的任务是由肥皂来承担的。
除此之外，它的作用还不止于此。
在肥皂普及之前，由于周围有许多无法清洁的东西，因此很容易产生出严重的问题。
在约300年前的17世纪，欧洲曾大规模流行过鼠疫和天花等传染病。
于是，当时的法国政府考虑如果推广使用肥皂或铺设下水道，让人们过上清洁的生活，也许会抑制住灾害，多亏了肥皂的功用，因传染病死去的人数一下子降了下来，据说竟然降到了约十分之一。
表面活性剂在化妆品中的应用
01 引言
03 应用
目录
02 定义 04 参考内容
引言
表面活性剂是一类具有特定分子结构的化合物，具有亲水亲油性质，通常用 于清洁、保护和美化肌肤的化妆品中。在化妆品领域，表面活性剂的主要作用是 作为添加剂，提高产品的使用体验、增加产品销售以及提升产品品质。本次演示 将详细介绍表面
4、抗菌和防腐作用
一些两性表面活性剂还具有抗菌和防腐作用，可以有效地延长化妆品的保质 期，防止细菌和霉菌的滋生。例如，季铵盐类两性表面活性剂具有广谱抗菌作用， 能够杀灭多种细菌和真菌。
四、总结
本次演示主要介绍了两性表面活性剂的合成方法及其在洗涤化妆品中的应用。 由于两性表面活性剂具有出色的洗涤、润湿、乳化、分散等性能以及温和不刺激、 抗菌防腐等特性，因此在洗涤化妆品领域具有广泛的应用前景。随着人们对于化 妆品安全和
人们将更加表面活性剂的安全性和生物学性质，尽量避免对人体有害的成分， 同时追求更加温和、不刺激的配方。此外，表面活性剂的复配技术也将得到更加 广泛的应用，通过不同类型表面活性剂的复配，可以获得更好的性能和效果。
除了传统类型的表面活性剂之外，新型的表面活性剂也在不断开发。例如， 含有氨基酸、糖类等天然成分的表面活性剂，具有更好的生物可降解性和皮肤相 容性，将在化妆品中发挥越来越重要的作用。另外，一些具有特殊功能的表面活 性剂也在研发中
活性剂的基本概念、在化妆品中的应用情况、优势以及未来发展趋势。
定义
表面活性剂是一种具有极性基团和疏水基团的化合物。极性基团可以与水分 子相互作用，使表面活性剂在水溶液中溶解；而疏水基团则倾向于与非极性物质 结合，使表面活性剂在界面上富集。这种特殊的分子结构使得表面活性剂具有降 低表面张力、润湿、乳化、分散等特性。
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。
表面活性剂及其应用总结
会互相吸引，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。
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。
球形胶束
棒状胶束
层状胶束
脂质双层与细胞膜
临界胶束浓度(critical micelle concentration)
表面活性剂（Surfactant） 及其应用
表面活性剂的一般结构
表面活性剂是指能显著降低水的表面张力的一类物质 表面活性剂从结构上看均为两亲分子，即同时具有亲 水的极性基团和憎水的非极性基团。
极性头
8－18C 长链烷基等非极性基团
非极性基团：
1. 最常见的是8－18碳的直链烷烃，或环烃等 如 C17H35－，R－ 等
非离子型
阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混用， 否则可能会发生沉淀而失去活性作用。
常用表面活性剂
1.阴离子表面活性剂 (1) 羧酸盐 RCOO－ 例如： 肥皂中的表面活性成分硬脂酸钠等
(2) 磺酸盐 R-SO3－ 例如： 洗衣粉中的十二烷基苯磺酸钠(ABS)等 (3) 硫酸酯盐
(4) 磷酸酯盐
R-OSO3－
表面活性剂浓度变大 C < CMC C ＝ CMC 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
分子在溶液表面 定向排列，表面 张力迅速降低
溶液表面定向排 列已经饱和，表 面张力达到最小 值。开始形成小 胶束
胶束(micelle)
两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分
(1) 脂肪醇聚氧乙烯醚
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
表面活性剂浓度变大 C < CMC C ＝ CMC 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
分子在溶液表面 定向排列，表面 张力迅速降低
溶液表面定向排 列已经饱和，表 面张力达到最小 值。开始形成小 胶束
胶束(micelle)
两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分
HLB值
根据需要，可根据HLB值选择合适的表面活性剂。例 如：HLB值在2～6之间，可作油包水型的乳化剂；8～10之 间作润湿剂；12～18之间作为水包油型乳化剂。
HLB值
0 |
2 4 6 |———|
8 10 12 14 |——| |——|
16 18 |——|
20 |
石蜡 W/O乳化剂 润湿剂
洗涤剂 增溶剂 | |————| 聚乙二醇
2. 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 3. 硅化合物类：如下所示的聚硅氧烷链疏水性很突出
CH3 CH3 Si CH3 ( O CH3
H3C
C CH3
Si
CH3
)4
表面活性剂分类
表面活性剂通常采用其极性基团的结构来分类， 阳离子型 离子型 表面活性剂 阴离子型 两性型
表面活性剂（Surfactant） 及其应用
表面活性剂的一般结构
表面活性剂是指能显著降低水的表面张力的一类物质 表面活性剂从结构上看均为两亲分子，即同时具有亲 水的极性基团和憎水的非极性基团。
极性头
8－18C 长链烷基等非极性基团
非极性基团：
1. 最常见的是8－18碳的直链烷烃，或环烃等 如 C17H35－，R－ 等
R-OPO32－
常用表面活性剂
2.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 (1)伯胺盐 R-NH3＋ (2)季胺盐
例如 CH3 | C16H33-N+-CH3Br－ | CH3
季胺盐水溶液具有强杀菌 性，常用作消毒、杀菌剂
十六烷基溴化铵(俗称1631) (3) 吡啶盐 例如 C12H25(NC5H5)+
常用表面活性剂性能参数
3. 临界胶束浓度 ( CMC ) (Critical Micelle Concentration)
在表面张力对浓度绘制的 曲线 上会出现转折。继续增 加活性剂浓度，表面张力不再 降低，
CMC
表面活性剂溶液中开始形成胶束的最低浓度称为 临界胶束浓度。
临界胶束浓度 (critical micelle concentration)
在表面活性剂的应用中，需根据不同目的选择具备适当 亲水亲油性的表面活性剂 Griffin提出了用一个相对的值即HLB值来衡量表面活性物 质的亲水性。 对非离子型的表面活性剂，HLB的计算公式为： HLB值= 亲水基质量 亲水基质量+憎水基质量 石蜡无亲水基，所以HLB=0 聚乙二醇，全部是亲水基，HLB=20。 其余非离子型表面活性剂的HLB值介于0～20之间。 ×20
常用表面活性剂性能参数
1. C20 ：降低溶液表面张力
20mN· m-1 时所需的表面活 性剂浓度, 20mN/m 该值愈小表明表面活性剂在界 面的吸附能力愈强。 C20
有效值
2. 表面活性剂有效值
能够把水的表面张力 杂质的原因 降低到的最小值。显然， 能把水的表面张力降得愈低，该表面活性剂愈有效。
会互相吸引，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。
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。
球形胶束
棒状胶束
层状胶束
脂质双层与细胞膜
临界胶束浓度(critical micelle concentration)
临界胶束浓度简称CMC
表面活性剂在溶液中开始形成胶束的最低浓度称为 临界胶束浓度。
在CMC附近，表面活性剂溶液的许多性质都会出现转 折，如表面张力、电导率、去污能力等
可以利用测定 表面张力，电 导率等方法达 到测定临界胶 束浓度的目的
常用表面活性剂性能参数－亲水亲油 平衡值(hydrophile-lipophile balance)
2 4 y
(3)聚氧乙烯烷基酰胺
O C R OH OH
H(OC2H4)x O
O(C2H4O)zH
(4)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
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。
常用表面活性剂
3.两性表面活性剂
(1) 氨基酸型 R-NH2CH2-CH2COO－
洗涤性能良好，常作为特殊洗涤剂
(2)甜菜碱型
CH3
R-N+-CH2COOCH3
去污力强，对纤维有保护作用
(3) 卵磷脂类
属天然表面活性剂，常用作食品添加剂
4.非离子表面活性剂
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
非离子型
阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混用， 否则可能会发生沉淀而失去活性作用。
常用表面活性剂
1.阴离子表面活性剂 (1) 羧酸盐 RCOO－ 例如： 肥皂中的表面活性成分硬脂酸钠等
(2) 磺酸盐 R-SO3－ 例如： 洗衣粉中的十二烷基苯磺酸钠(ABSБайду номын сангаас等 (3) 硫酸酯盐
(4) 磷酸酯盐
R-OSO3－
(1) 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
O C R
(2)烷基酚聚氧乙烯醚
O
R-(C 6H4)-O(C 2H4O)nH Tween O O Span 俗称 OP系列，化学性质稳定，抗氧化性能强 O
R-CONH(C2H4O)nH OH O(C H O) H 常用作起泡剂、增粘剂