特殊类型表面的表面活性剂
20世纪60年代研制开发的一类特种表面 活性剂
传统类型表面活性剂的疏水基是由碳氢 链组成的，而碳氟表面活性剂中的疏水 基主要是由碳、氟两种元素组成。氟原 子部分或全部代替碳氢链中的氢原子形 成碳氟化学键。
应导入亲水基团。引入有反应能力的基团，成为制取 碳氟表面活性剂的中间体。
在M.Hatem专利中报道了用臭氧直接氧化全 氟碘代烷来合成全氟羧酸的方法。
将20g全氟碘代辛烷C8F17I溶于150mL丙酸 中，在室温下搅拌，通入臭氧与氧气的混合气 体（体积比为6：94），常压下反应2天，析出 全氟羧酸后过滤，干燥可得5g白色固体产物全 氟辛酸C8F15COOH，产率为30%。
8.1.1 碳氟表面活性剂的性质
1 化学稳定性和热稳定性能好 耐高温 耐强酸、强碱 甚至强氧化剂也不能将其破坏
氟原子取代氢原子后，因氟原子体 积比氢原子大，使C-C键因氟原子的屏蔽 作用而得到保护，使C-C键比原来更加稳 定。
如全氟磺酸盐的盐分解温度高达420 ℃，在浓硫酸、浓硝酸中也不会被破坏 （氧化）。
在疏水基的两端加成环氧乙烷与仅一端加 成环氧乙烷，加成物的表面张力没有大的差 别。
不同结构的疏水基对表面张力的影响有以下几点： 1）硅原子取代碳原子的位置，对表面张力有一定影响。
硅原子取代碳原子的位置越远离亲水基，表面张力 就越小。末端基形成三甲基硅烷或三甲基硅氧烷对表 面张力有明显影响。 2）对于聚硅氧烷疏水基，硅取代数在2-5之间，其环 氧乙烷的加成物具有最佳表面张力；环氧乙烷数大于 6，表面张力反而不好。 3）疏水基有无侧链及环氧乙烷加成链的长短，对表面 张力无明显影响，但影响临界胶束、分散性和润湿性 能。
2）四氟乙烯与低级醇的调聚反应 由低级醇与四氟乙烯的调聚合成产物是一
类疏水疏油碳氟链末端有一个氢原子，即ω氢-碳氟化合物。
低级醇一般为甲醇、乙醇、异丙醇等。 含ω-氢的碳氟表面活性剂的表面张力一 般在35-40mN/m之间，其他类型的表面活性剂 的表面张力可达15mN/m 。
3、氟烯烃低聚法 20世纪70年代发展起来的。 它是利用氟烯烃的非质子性溶剂中发生
羧酸酰氯电解氟化后得到全氟羧酸酰氟，磺
酸酰氯电解氟化后得到全氟磺酰氟。
C7H15COCl+HF→C7H15COF → C7H15COOH（全氟羧 酸）
C8H17SO2Cl+HF→C8H17SO2F → C8H17SO3H（全氟 磺酸）
电解过程中，由于C-F键盘的结合能较大，因
而出现C-C键断裂等大量的副反应，一般羧酸酰
含硅表面活性剂是除含氟表面活性剂以外，目前发 现的表面活性剂中最优良的品种。 2）具有优良的润湿性能
含硅表面活性剂甚至对于像苯乙烯那种具有低表面 张力的固体表面，也能充分地润湿，接触角接近零。
含有2-5个硅原子的聚甲基硅氧烷环氧乙烷加成 物，表面张力可达20-21mN/m。对苯乙烯塑料表面有良 好的润湿性。
例如： 将四氟乙烯的四聚体与稀NaOH水溶液进行反
应，对反应产物进行酸化得到酮，再用碱可将酮 转化为烯醇，随后烯醇与POCl3反应，反应产物 水解得到磷酸酯型碳氟表面活性剂。
此类氟碳链中，分支甚多的含氟表面活性剂 的表面活性稍差，其水溶液的表面张力很少小于 20mN/m，但其优点是制备较易，表面吸附平衡较 快。
4）疏水基聚硅氧系和疏水基聚硅烷系的表面 活性剂，在乳化硅油时，降低系统的表面张 力区别不大。
在低浓度下，还是聚亚甲基硅烷系表面活 性剂更好些；但在较高的浓度下，硅原子取 代数又较多时，聚硅氧烷系表面活性剂就优 于聚硅烷系表面活性剂。
因此，常用的硅油乳化剂一般选用聚硅氧 烷的环氧乙烷加成物。
2、特性 1）具有优良的降低表面张力的性能。
碳氟表面活性剂在6个碳原子的时候就有很好的 表面活性。8~12个碳原子最佳。
4 CMC
高表面活性表面在一方面能使水的表面 张力降低至很低，另一方面表现在用量很少。
碳氟表面活性剂在溶液中的质量分数为 0.005-0.1%时，就可使水的表面张力下降至 20mN/m以下，而一般碳氢表面活性剂在溶液 中的质量分数为0.1-1.0%时才可使水的表面 张力下降到30-35mN/m。
第八章 特殊类型的 表面活性剂
8.1 碳氟表面活性剂 8.2 含硅表面活性剂 8.3 高分子表面活性剂 8.4 冠醚型表面活性剂 8.5 生物表面活性剂
8.1 碳氟表面活性剂
含氟表面活性剂是指碳氢链中氢原子被氟取代了的表 面活性剂。
氢原子可以部分被氟原子取代，也可全部被氟原子取 代，后者称为全氟表面活性剂。
润湿性好坏与环氧乙烷的加成数有关，过大或过 小，都不利于润湿。
3）具有消泡性和稳泡性 含硅表面活性剂尤其是聚硅醚表面活性
剂，在不同的温度范围内，同一品种既可以 作消泡剂，又可用作稳泡剂，在浊点以上有 消泡作用，在浊点以下起稳泡作用。
聚氨基甲酸酯泡沫塑料的发泡剂、稳泡剂 就是采用各种型号的聚硅氧烷环氧乙烷加成 物。到目前为止，世界公认其是一种优质稳 泡剂。
作为端基物调节聚四氟乙烯等含氟单体制 得低聚合度的含氟烷基调节物。
该方法最早是由英国剑R.N.Haszeldine 等人研究的，
该方法最早是由英国剑桥大学R.N.Haszeldine 等人研究的，他在1951年发现三氟碘甲烷可与乙烯 和四氟乙烯发生调节聚合反应。
随后，美国杜邦公司研制开发了以五氟碘乙烷 为端基物，与四氟乙烯在加热加压条件下进行调节 聚合反应的工业生产路线。
安全生产
3 织物整理剂 4 高聚物添加剂 5 感光材料
8.1.4 碳氟表面活性剂的合成
8.1.4 碳氟表面活性剂的主要合成方法
合成一般包括三步： ①合成含6-10个碳原子的碳氟化合物 ②制成易于引进各种亲水基团的含氟中 间体。 ③引进各种亲水基团制成各种碳氟表面 活性剂。 含氟烷基的合成是制备含硅表面活性剂具有较高的耐热稳定性
离子型
阳离子型 阴离子型 两性型
非离子型
二、合成 含硅表面活性剂按亲水基的不同可分为阴
离子型、阳离子型、非离子型和两性型四种 主要类型。 合成分为两步：
①含硅疏水基中间体的合成（由专业有机 硅生产厂家完成）
②亲水基的引入
1、阳离子表面活性剂的合成 季铵化反应是合成含硅阳离子表面活性剂最常用
的一种方法。 按卤原子所连基团的不同又可分为两类。
①与有机硅基团上的卤原子反应，反应通式为：
②卤代烷与含有有机硅的胺类化合物反应，反应通 式为：
式中，R1、R2、R3：烷基、烷氧基、芳基、芳烷基、 有机硅基等。
R4、R5：氢或小分子烷基。 R6、R7、R8：烷基、芳基、芳烷基、羧烷基、 聚环氧烯烃基等，R6、R7、R8总碳数一般≥12。 X：卤素原子 n：0～5。
的关键。
合成碳氟化合物的主要方法有三种： 电解氟化法 氟烯烃调聚法 氟烯烃低聚法。
1、电解氟化法 20世纪40年代由美国的J.H.Simons研制成功。 方法：把磺酸或羧酸的酰氯化物溶于无水氢氟酸
液体中，在Simons电解槽中用镍板阳极进行电解氟 化，电极间电压一般在4-6V。
在有机物氟化过程中，只有有机物的氢原子被氟 原子取代，其他一些官能团仍被保留。电解控制在 无氟气体排出的条件下，碳氢化合物在阳级氟化成 全氟化有机化合物。
总结： 含氟表面活性剂具有“三高”和“二
憎”的特点，具有特殊的功能。
8.1.2 碳氟表面活性剂的分类
离子型
阳离子型 阴离子型 两性型
非离子型
8.1.3 碳氟表面活性剂的应用
高效稳定
复配 与 选择
1 高效灭火剂
轻水泡沫灭火剂 在油面上迅速铺展成膜 缩短灭火时间 提高灭火性能 抗复燃型好
2 电镀 抑铬酸雾剂
这类合成方法的特点是利用不同的调聚剂（全 氯烷基碘、低级醇等）与四氟乙烯反应，得到不同 分布的低相对分子质量的调聚物。产物是不同链长 的混合物，按需要可以分离。
按调聚剂的不同，可分别制成全氟碘化物和ω– 氢原子的含氟烷基化合物。
1）全氟碘代烷的调聚反应 由四氟乙烯和全氟低级烷基碘调聚反应一般有三
氟碘甲烷和五氟碘乙烷。 由于全氟烷基的电性，全氟烷基碘很难由取代反
憎油性 全氟表面活性剂不仅憎水，而且憎油，
所以它在有机溶剂中也显示出相当好的表 面活性。
例如，N-取代的全氟辛酰胺类能使烃类 降低表面张力5-15mN/m。
3 表面活性 碳氟表面活性剂有极高的表面活性，其水溶液的
表面张力可低至20nN/m以下(有的甚至可低到12nN/m)， 这是其它类型表面活性剂所远不及的。
2）六氟丙烯的氧化和聚合 六氟丙烯的低聚也属阴离子聚合反应过
程，并生成带直链的内烯，以二聚体和三聚 体为主的产物。
六氟丙烯低聚物分子中与双链碳原子直接 相连的氟原子较活泼，在极性溶剂中很容易 与亲核试剂发生取代反应，引入中间连接体 并进而引入亲水基制成碳氟表面活性剂。
8.2 含硅表面活性剂
含硅表面活性剂具有很高的表面活性与稳 定性，耐高温，对皮肤无刺激，无毒，十分 安全。有些品种还是很好的抑泡剂。
上述两类反应，一般先由硅氧化合物和不饱和的 有机卤化物或不饱和的有机胺（最常用的是烯丙基氯 和烯丙基胺）在催化剂（如H2PtCl6·6H2O）作用下加 成，再分别与胺类或卤代物反应。
用季铵化反应合成含硅阳离子的低聚物或高聚 物，一般先将有机硅聚合物与含氮有机物进行聚合反 应，再与卤代烷烷基化。或者将含氮的聚合物和含氯 的聚合物分别与含氯有机硅和含胺有机硅反应。如果 将含硅季铵盐与高聚物直接偶联或交联起来，也有类 似效果。
碳氟链中碳氟键（C-F）具有较高的键 能（485.67kJ/mol），大于C-H键能 （416.31kJ/mol），C-F键比C-H键稳定， 不易断裂。
表面活性物质
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影响水生生物的行为
表面活性物质可能改变水生生物的行为，如 影响其觅食、迁移或躲避天敌的能力。
对土壤的影响
改变土壤的理化性质
表面活性物质可能会改变土壤的pH值、电导率、水分保持能力等， 从而影响土壤的肥力和微生物活性。
影响土壤生态平衡
表面活性物质可能对土壤中的微生物和植物产生不利影响，打破土 壤生态平衡，影响土壤的健康。
胶束是由多个表面活性分子聚集而成 ，其形状和大小取决于表面活性分子 的性质和浓度。
增溶作用
表面活性物质能够增加其他物质在水中的溶解度，这一作用对于提高化学反应速率、促进物质传递等 具有重要意义。
增溶作用的大小取决于表面活性物质的性质和被增溶物质的性质。
润湿和渗透作用
表面活性物质能够改善固体表面的润 湿性，促进液体在固体表面的铺展和 渗透。
化妆品
润肤霜
表面活性物质能够保持皮肤湿润，同时帮助其 他成分渗透到皮肤深层。
口红
表面活性物质能够使口红均匀涂抹在嘴唇上， 同时保持嘴唇的湿润。
睫毛膏
表面活性物质能够使睫毛膏均匀涂抹在睫毛上，同时保持睫毛的卷曲和浓密。
油漆和涂料
乳胶漆
表面活性物质能够使乳胶漆均匀 涂抹在墙面上，同时保持墙面的 光滑和平整。
多元醇酯类
这类物质是由多元醇和长链脂肪酸反应生成的酯类，如山梨醇酯、丙二醇酯等。
特殊类型的表面活性物质
氟碳表面活性剂
这类物质以氟或含氟基团为主链，具有极高的表面活性和稳定性。
高分子表面活性剂
这类物质是由高分子化合物和低分子量表面活性剂复合而成的，具有较好的乳化、分散和增稠作用。
03
[2017年整理]表面活性剂化学练习题
![[2017年整理]表面活性剂化学练习题](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/0e45b7fc6394dd88d0d233d4b14e852458fb39fc.webp)
三、填空题1.表面活性剂分为和离子型表面活性剂，后者又可分为，，三种。
非离子型表面活性剂阳离子阴离子两性2. 特殊类型的表面活性剂有，高分子表面活性剂，，生物表面活性剂，冠醚型表面活性剂等。
碳氟表面活性剂含硅表面活性剂3.临界胶束浓度的的测定方法有，，染料法，光散射法，其中最为常用的是和。
表面张力法电导法增容作用法表面张力法和电导法4. 在4种增溶方式中增溶量最大的是。
聚氧乙烯链间的增溶5.乳状液类型的鉴别主要有：稀释法，，，滤纸润湿法四种。
染料法，电导法6．烷基芳烃的生产过程中使用的质子酸催化剂主要有硫酸、磷酸、；路易斯酸有、三氟化硼等。
氢氟酸三氯化铝7. 洁尔灭为型表面活性剂，化学名称是，具有，起泡，腈纶缓染剂等作用。
阳离子十二烷基二甲基苄基氯化铵杀菌8. 某聚乙二醇型非离子表面活性剂加成环氧乙烷的质量分数为24.6%，则其HLB 值为。
4.929.两性表面活性剂按整体化学结构分为，，。
甜菜碱型，咪唑啉型，氨基酸型，氧化胺型10. AOS即，十二烷基硫酸钠又名俗名K12. α-烯烃磺酸盐，月桂醇硫酸钠11. 常用的稳泡剂，天然化合物，如和；高分子化合物，如，，；合成表面活性剂。
明胶皂素聚乙烯醇甲基纤维素改性淀粉一、名词解释1.表面活性剂：在加入很少量是既能明显降低溶剂的表面张力，改变物系的界面状态，能够产生润湿、乳化、起泡、增容、分散等一系列作用的物质。
2.临界胶束浓度：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。
3.Krafft点：离子表面活性剂在达到一定温度时溶解度突然增加的温度。
4.浊点：对于非离子型表面活性剂，低温水溶性较好，当升高到某一温度时SA 溶解度突然减小而析出，这一温度叫--。
5.两性表面活性剂：指在分子结构中，同时具有阴离子、阳离子和非离子中的两种或两种以上离子性质的表面活性剂。
6.增容力：增容量除以表面活性剂的物质的量。
7.分散剂：使固体微粒均匀、稳定地分散于液体介质中的表面活性剂。
表面活性剂分类
表面活性剂的分类姓名：黄朋学号: 2012G0303006 1、高分子表面活性剂：离子分类亲水基高分子表面活性剂天然系半合成系合成系阴离子型羧酸基海藻酸钠果胶酸钠腐植酸钠咕吨树胶羧甲基纤维素羟甲基淀粉丙烯酸接枝淀粉水解丙烯腈接枝淀粉丙烯酸共聚物马来酸共聚物水解聚丙烯酰胺磺酸基木质素磺酸盐铁铬木质素磺酸盐缩合萘磺酸盐聚苯乙烯磺酸盐硫酸酯基缩合烷基苯醚硫酸酯阳离子型胺基壳聚糖阳离子淀粉氨基烷基丙烯酸酯共聚物聚乙烯苯甲基三甲铵盐季铵盐两性型胺基、羧基等水溶性蛋白质类非离子型多元醇及其他淀粉淀粉改性产物甲基纤维素乙基纤维素羧乙基纤维素聚乙烯醇聚乙烯基醚EO加成物聚乙烯吡咯烷酮2、离子分类：阴离子型表面活性剂离子型表面活性剂阳离子型表面活性剂表面活性剂非离子型表面活性剂两性表面活性剂特殊表面活性剂阴离子型表面活性剂：羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型等阳离子表面活性剂：脂肪胺盐、烷基咪唑啉盐、烷基吡啶盐、β—羟基胺等两性表面活性剂：从广义上讲，分子结构中含有两种及两种以上极性基团的表面活性剂，均可称为两性活性剂。
可将其分为：非离子-阴离子型；非离子-阳离子型；阴离子-阳离子型；非离子-阳离子-非离子型。
这类表面活性剂具有许多独特的性质。
例如，对皮肤的低刺激性，具有较好的抗盐性，且兼备阴离子型和阳离子型两类表面活性剂的点，既可用作洗涤剂、乳化剂，也可用作杀菌剂、防霉剂和抗静电剂。
因而，两性离子表面活性剂是近年来发展较快的一类。
非离子型表面活性剂：这类表面活性剂溶于水后不发生解离，其极性基部分大多为氧乙烯基、多元醇和酰胺基。
类型：酯型；醚型；胺型；酰胺型；混合型（Tween)酯醚型等。
特殊表面活性剂：以碳氟链为疏水基的表面活性剂，简称为氟表面活性剂，如全氟辛酸。
这类活性剂具有极高的表面活性，不仅可以使水的表面张力降至20 mN.m-1以下，而且能降低油的表面张力。
其化学性质极其稳定，具有抗氧化、抗强酸和强碱及抗高温等特性。
第二章 表面活性剂水溶性表面活性剂油溶性表面活性剂离子型表(与“表面”有关优秀PPT)
C H 3 R N + C H 3 C3 S H4 O
C H 3
第33页，共36页。
C H 3
+ R N
H 3C C l
C H 3
C H 3 R N + C H 3 C l-
C H 3
十二烷基三甲基氯化铵（防黏剂DT）
H3C
60~80℃
R Br +
N CH3
H3C
加压
CH3
+
-
RN
CH3 Br
CH3
AES泡沫丰实，对水硬度不敏感，有良好的生物降 解性，不刺激皮肤，与非离子表面活性剂有良好的复配 性能，是家用洗涤剂中最重要的表面活性剂之一，可广 泛地用来配制香波、餐具洗涤剂、洗衣粉等。
+
R O H nH 2C C2H
O
R O C2H C2H nO H
ClS 3HO R O C2H C2H nOS 3HO NaO RHO C2H C2H nOS 3NO a
脂肪伯胺也可以从脂肪酸，氨，氢直接在催化剂上反应 得到。
+ + RCON O H 3 H H 2
+ RC 2H N H 2 H 2 O
第31页，共36页。
➢季铵盐型阳离子表面活性剂
亲水基为季铵阳离子的表面活性剂
R1
R
N+
R2
R3
季铵盐是由叔胺和烷基化试剂反应而成，常见的烷基
化试剂有卤代烷 硫酸二甲酯 环氧乙烷等。
2 2 剂，头发调理剂，化妆品用乳化剂，矿石浮选剂和杀菌剂等。
3
24
第二节 化学结构与性能
二是表面张力降低能达到的最大程度，称为表面活性剂表面张力降低的能力。
表面活性剂化学练习题 2
表面活性剂试题一、名词解释.1. 表面活性剂2. 临界胶束浓度3. Krafft点4. 浊点5. 两性表面活性剂6. 增溶力7. 分散剂8. 非离子表面活性剂二、选择题.1.D 2.D 3.E 4.D 5.C 6.A 7.C 8.B 9.A 10.A 11.A12.A 13.ABCD 14.C 15.ABC 16.B 17.A 18.A1.对表面活性剂的叙述正确的是（ D ）A.非离子型的毒性大于离子型，两性型毒性最小B.HLB值越小，亲水性越强C.做乳化剂使用时，浓度应大于CMCD.做O/W型乳化剂使用，HLB值应大于82. 对表面活性剂的叙述正确的是（ D ）A.根据经验，表面活性剂的HLB值围限定在0-20之间B.表面活性剂不能混合使用C.聚氧乙烯基团的比值增加，亲水性降低D.杀精避孕套中起杀精作用的主成分壬基酚聚氧乙烯醚可作洗涤剂3.40%的Span -80(HLB4.3)与60%吐温-80(HLB15.0)混合后的HLB值是( E )A.4.3B.6.42C.8.56D.9.65E.10.724.等量的Span -80(HLB4.3)与吐温-80(HLB15.0)混合后的HLB值是（ D ）A.4.3B.6.42C.8.56D.9.65E.10.835.表面活性剂性质不包括（ C ）A.亲水亲油平衡值B.CMC值C. 适宜的粘稠度D. Krafft点6. 下列说确的是（ D ）A. krafft点越低，该表面活性剂低温水溶性越好B.非离子表面活性剂应该在浊点以上使用C.疏水基为直链的比带支链的难于降解D.含有芳香基的表面活性剂比仅含有脂肪基的表面活性剂易于降解，故洗衣粉中主成分为十二烷基苯磺酸钠7. 下列说法不正确的是（ D ）A.胶束越大，对于增溶到胶束部的物质增溶量越大B.乳状液类型通常有O/W,W/O,套圈型三种。
C. 阳离子表面活性剂不能做破乳剂D. 玻璃器皿中易得到O/W型乳状液8. 下列叙述不正确的是（ B ）A.聚乙烯醇，聚丙烯酰胺为高分子表面活性剂B.非离子型表面活性剂的性能都优于离子型表面活性剂C.离子型表面活性剂存在Krafft点，非离子表面活性剂存在浊点D.一般分子量较大的表面活性剂洗涤、分散、乳化性能好，分子量小的润湿、渗透性能好9.下列说法不正确的是（ C ）A.液体油污的去除主要是靠表面活性剂的增容作用而实现的B.非离子表面活性剂不宜用于洗涤天然棉纤维C.烷基苯磺酰二乙醇胺可做稳泡剂D.纯十二烷基苯磺酸钠是很好的起泡剂10.下列说确的是（ B ）A.餐具洗涤剂可以用来洗涤瓜、果、蔬菜、肉B.洗发香波的主要成分为十八烷基苯磺酸钠及烷基酰醇胺C.重垢液体洗涤剂表面活性剂含量一般在80%以上D.粉状洗涤剂和液体洗涤剂中表面活性剂主成分完全不同11.下列说法中不正确的是（ A ）A.只有阳离子表面活性剂具有良好的杀菌消毒作用B.分子结构中含有苄基的季胺盐具有较强的杀菌性C.药物中引入磺酸基后易被人体吸收，并提高水溶性，而药理作用改变不大D.烷基苯磺酸钠通常为黄色油状液体12.下列说确的是（ C ）12.A 13.ABCD 14.C 15.ABC 16.B 17.A 18.AA.阳离子表面活性剂主要是含氮的有机胺衍生物B.阳离子表面活性剂不存在Krafft点C.阳离子表面活性剂不可做相转移催化剂D.两性表面活性剂没有等电点13.下列说确的是（ A BCD ）A.在烷基苯磺酸钠的生产过程中，常采用苯过量的方法以减少副反应的发生B.工业常用磺化剂有硫酸、发烟硫酸、三氧化硫C.温度会对磺化产物及磺化速率有影响D.烷基苯磺酸钠的生产过程中，分酸是利用密度差原理14.下列关于两性表面活性剂性质不正确的是（ C ）A.具有等电点B.临界胶束浓度随着溶液pH值的增加而增大C.两性表面活性剂没有Krafft点，但有浊点。
大学表面活性剂复习资料（考试用）
大学表面活性剂复习资料（考试用）表面活性剂化学复习资料名词解释题目第一章表面活性剂的概述1.表面：液体或固体和气体的接触面。
（物质和它产生的蒸汽或者真空接触的面）2. 界面：液体与液体，固体与固体或液体的接触面。
（物质相与相之间的分界面称之为界面）3. 表面张力：指垂直通过液面上任一单位长度、与液面相切的收缩表面的力（N/m）。
4. 表面自由能：指液体增加单位表面上所需做的可逆功，或恒温恒压下增加单位表面积时体系自由能的增值，或单位表面上的分子比体相内部同分子量所具有的自由能过剩值，称为表面自由能（J/m2）。
5. 表面活性：在液体中加入某种物质使液体表面张力降低的性质叫表面活性。
如肥皂中的脂肪酸钠，洗衣粉中的烷基苯磺酸钠等。
6. 表面活性剂：是指在某液体中加入少量某物质时就能使液体表面张力急剧降低，并且产生一系列应用功能，该物质即为表面活性剂。
第二章表面活性剂的作用原理1. 吸附：表面上活性剂这种从水内部迁至表面，在表面富集的过程叫吸附。
2. 低表面能固体：表面活性剂的表面能<100mJ/m2的物质3. 高表面能固体：表面活性剂的表面能>100mJ/m2的物质。
4. 胶束：两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会互相吸引，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。
（2）反胶束：表面活性剂在有机溶剂中形成极性头向内，非极性头尾朝外的含有水分子内核的聚集体，称为反胶团。
（3）临界胶束浓度：表面活性剂溶液的表面张力随着活性剂浓度的增加而急剧地降低，但是当浓度增加到一定值后，表面张力随溶液浓度的增加而变化不大，此时表面活性剂从分子或离子分散状态缔合成稳定的胶束，从而引起溶液的高频电导、渗透压、电导率等各种性能发生明显的突变，这个开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度(CMC)。
（4）亲水-亲油平衡值（HLB）：系表面活性剂中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力，是用来表示表面活性剂的亲水亲油性强弱的数值。
表面活性剂
1.表面活性剂：在加入很少量是既能明显降低溶剂的表面张力，改变物系的界面状态，能够产生润湿、乳化、起泡、增容、分散等一系列作用的物质。
2.临界胶束浓度：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。
3.Krafft点：离子表面活性剂在达到一定温度时溶解度突然增加的温度。
4.浊点：对于非离子型表面活性剂，低温水溶性较好，当升高到某一温度时SA溶解度突然减小而析出，这一温度叫--。
5.两性表面活性剂：指在分子结构中，同时具有阴离子、阳离子和非离子中的两种或两种以上离子性质的表面活性剂。
6.增容力：增容量除以表面活性剂的物质的量。
7.分散剂：使固体微粒均匀、稳定地分散于液体介质中的表面活性剂。
8.非离子表面活性剂：是一类在水溶液中不电离出任何形式的离子，亲水基主要由具有一定数量的含氧基团构成亲水基，靠与水形成氢键实现溶解的--。
1.表面活性剂分为非离子表面活性剂和离子型表面活性剂，后者又可分为阳离子，阴离子两性，三种。
2. 特殊类型的表面活性剂有碳氟表面活性剂，高分子表面活性剂，含硅表面活性剂，生物表面活性剂，冠醚型表面活性剂等。
3.临界胶束浓度的的测定方法有表面张力法，电导法，增容作用法表面张力法和电导法染料法，光散射法，其中最为常用的是表面张力法和电导法。
4. 在4种增溶方式中增溶量最大的是聚氧乙烯链间的增溶。
5.乳状液类型的鉴别主要有：稀释法，染料法，电导法，滤纸润湿法四种。
6．烷基芳烃的生产过程中使用的质子酸催化剂主要有硫酸、磷酸、氢氟酸；路易斯酸有三氯化铝、三氟化硼等。
7. 洁尔灭为阳离子型表面活性剂，化学名称是十二烷基二甲基苄基氯化铵，具有杀菌，起泡，腈纶缓染剂等作用。
8. 某聚乙二醇型非离子表面活性剂加成环氧乙烷的质量分数为24.6%，则其HLB值为4.92 。
9.两性表面活性剂按整体化学结构分为甜菜碱型，咪唑啉型氨基酸型，氧化胺型。
10. AOS即α-烯烃磺酸盐，十二烷基硫酸钠又名月桂醇硫酸钠俗名K12.11. 常用的稳泡剂，天然化合物，如明胶和皂素；高分子化合物，如聚乙烯醇，甲基纤维素，改性淀粉；合成表面活性剂。
第8章_特殊类型的表面活性剂
一 全氟碘化物的合成
式中，产物全氟碘化物分子式的n为0～15，是直链型全氟碘化物
可采用下列方法制备链端具有分支链的化合物，即 ：
KF + I2 CF3CF=CF2 + IF IF + KI CH3CN
(CF3)2CFI
（调聚剂）
(CF3)2CFI + nCF2CF2
(CF3)2CF(CF2CF2)nI
H(CF2CF2)nCOOH
H(CF2CF2)nCOCl
H(CF2CF2)nCH2OH
O n CH2CH2
H(CF2CF2)nCH2O(CH2CH2O)nH
三、含氧杂原子的氟烷基碘的合成
这类化合物可由全氟丙酮为原料合成，其反应式为：
(CF3)2C O + KF (CF3)2CFO-K+
I2 , n CF2 CF2
CF3I + hv CF3 ·+ CF2 CF2 CF3CF2CF2 · + CF2 CF2 CF3CF2CF2 · + CF3I CF3(CF2CF2)n · +CF3I 2 CF3 · CF3 ·+ I · CF3CF2CF2 · CF3CF2CF2CF2CF2 · CF3CF2CF2 I + CF3 · CF3(CF2CF2)n I + CF3 · CF3 CF3
4 临界胶束浓度
• 碳氟表面活性剂临界胶束浓度比结构相似的碳氢表面活性 剂低10～100倍
表8-1 脂肪酸钾和全氟羧酸的临界胶束浓度（mol/L） 活性剂名称 脂肪酸钾 全氟羧酸 C6 1.68 0.054 C8 0.39 0.0056 C10 0.095 0.00048
乳化剂的性能和作用机理及其在化妆品配方当中的应用
乳化剂的性能和作用机理及其在化妆品配方当中的应用一、本文概述乳化剂是一种重要的表面活性剂，其独特的性能和作用机理使其在化妆品配方中占据重要地位。
乳化剂的主要作用是通过降低界面张力，使互不相溶的油水两相形成稳定的乳状液。
本文旨在深入探讨乳化剂的性能和作用机理，并详细分析其在化妆品配方中的应用，以期为化妆品的研发和生产提供有益的参考。
本文将介绍乳化剂的基本概念和分类，包括其化学结构和性质，以及不同类型乳化剂的特点。
接着，我们将详细阐述乳化剂的作用机理，包括其在油水界面上的吸附行为、降低界面张力的机制，以及形成乳状液的过程和稳定性原理。
随后，本文将重点分析乳化剂在化妆品配方中的应用。
我们将讨论乳化剂在不同类型化妆品（如乳液、膏霜、洗发水等）中的作用和选择原则，并探讨乳化剂与其他原料的相互作用和配伍性。
我们还将关注乳化剂对化妆品稳定性和安全性的影响，以及其在化妆品中的用量和使用方法。
本文将总结乳化剂在化妆品配方中的重要性，并展望其未来的发展趋势。
通过深入了解乳化剂的性能和作用机理，以及其在化妆品配方中的应用，我们可以为化妆品的研发和生产提供更加科学、合理和高效的解决方案。
二、乳化剂的性能乳化剂是一类具有特殊性质的表面活性剂，其分子结构通常包含亲水基团和亲油基团两部分。
这种两亲性结构使得乳化剂在油水界面上具有高度的活性，能够有效降低油水界面的张力，从而实现油水混合体系的稳定化。
乳化剂的主要性能表现在以下几个方面：界面活性：乳化剂能够在油水界面形成稳定的膜层，有效降低界面张力，这是乳化剂实现乳化作用的基础。
界面活性越高，乳化效果越好。
乳化能力：乳化剂能够将油相和水相混合形成稳定的乳状液，防止油水分离。
乳化剂的乳化能力与其分子结构、浓度、温度等因素密切相关。
稳定性：乳化剂形成的乳状液具有一定的稳定性，能够在一定时间内保持油水混合体系的稳定。
稳定性好的乳化剂能够有效延长产品的保质期。
安全性：乳化剂在化妆品中的使用需要符合相关法规标准，保证其对人体皮肤的安全性。
表面活性剂
十二烷基硫酸钠：十二烷基硫酸钠(K12 化学式：C12H25―OSO3Na 分子量：平均M=288别名：椰油醇（或月桂醇）硫酸钠、K12、发泡剂等。
性能：白色或淡黄色粉状，溶于水，对碱和硬水不敏感。
具有去污、乳化和优异的发泡力。
是一种无毒的阴离子表面活性剂。
其生物降解度＞90％。
用途：用作乳化剂、灭火剂、发泡剂及纺织助剂。
也用作牙膏和膏状、粉状、洗发香波的发泡剂。
作用原理十二烷基苯磺酸钠是一种性能优良的合成阴离子表面活性剂，它比肥皂更易溶于水，是一种黄色油状液体。
易起泡由于它的泡沫粘度低所以泡沫易于消失。
它有很好的脱脂能力并有很好的降低水的表面张力和润湿、渗透和乳化的性能。
它的化学性质稳定，在酸性或碱性介质中以及加热条件下都不会分解。
与次氯酸钠过氧化物等氧化剂混合使用也不会分解。
它可以用烷基苯经过磺化反应制备，原料来源充足，成本低，制造工艺成熟，产品纯度高。
因此自1936年由美国国家苯胺公司开始生产烷基苯磺酸钠以来，迄今历经60多年一直受到使用者的欢迎和生产者的重视，成为消费量最大的民用洗涤剂，在工业清洗中也得到广泛应用。
其不足之处是用它洗过的纤维手感不好。
皮肤与它长时间接触会受到刺激。
它易在洗涤物体表面形成吸附膜残留在物体上，这种吸附膜在低温下不易被水冲洗去除。
它起泡性好，因此在不希望产生泡沫的情况下又是不受欢迎的。
十二烷基苯磺酸钠特别容易与其他物质产生协同作用(把两种物质混合后能产生比原来各自性能更好的使用效果叫协同作用)，因此它常与非离子表面活性剂和无机助洗剂复配使用，以提高去污效果。
它在硬水中不会像肥皂那样生成钙皂沉淀，但生成的烷基苯磺酸钙不易溶于水，只能分散在水中使它的洗涤能力降低。
使用时如果与三聚磷酸钠等络合剂复配，把钙、镁离子络合，就可以在硬水中使用而不影响它的洗涤效果。
支链结构的烷基苯磺酸钠由于难被微生物降解，对环境污染严重，所以从60年代中期，逐渐被直链烷基苯磺酸钠代替。
十二烷基苯磺酸钠阴离子型表面活性剂。