精细化学品配方设计 第二章 基础理论
精细化学产品课程设计
精细化学产品课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解精细化学产品的定义、分类及在日常生活和工业中的应用。
2. 学生能够掌握精细化学产品的性质、制备方法及用途。
3. 学生能够了解精细化学产品与环境保护、资源可持续性的关系。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决与精细化学产品相关的问题。
2. 学生能够通过实验操作，掌握精细化学产品的制备和提纯技能。
3. 学生能够运用化学知识，对精细化学产品的应用进行创新设计。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到精细化学产品在提高生活质量、促进经济发展中的重要作用，培养对化学学科的兴趣和热爱。
2. 学生能够关注精细化学产品对环境的影响，树立绿色化学观念，增强环保意识。
3. 学生能够通过合作学习，培养团队精神和沟通能力，形成积极向上的学习态度。
课程性质：本课程为选修课程，旨在帮助学生拓展化学知识，提高实践操作能力，培养创新精神和环保意识。
学生特点：学生为九年级学生，已具备一定的化学基础知识，对化学实验有较高的兴趣，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，提高学生的实践操作能力；注重培养学生的创新精神和环保意识，将课程内容与生活实际相结合，提高学生的学科素养。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本章节教学内容围绕精细化学产品展开，依据课程目标，选择以下内容：1. 精细化学产品的定义、分类及其在日常生活和工业中的应用。
- 教材章节：第二章 精细化工产品概述2. 常见精细化学产品的性质、制备方法及用途。
- 教材章节：第三章 精细化工产品性质与制备3. 精细化学产品与环境、资源可持续性的关系。
- 教材章节：第四章 绿色化学与精细化工4. 实践操作：精细化学产品制备与提纯实验。
- 教材章节：第五章 精细化工实验技术教学进度安排：第一周：精细化学产品概述，包括定义、分类及日常应用。
第二周：精细化学产品性质、制备方法及用途。
第二章精细化工工艺学基础及技术开发ppt课件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
（二）正交试验法
(参阅:侯化国,王玉民编.正交试验法[M].长春:吉林人民出版社.1985)
1.基本概念 正交试验法也叫正交试验设计法，它是用“正交表”来 安排和分析多因素试验的一种数理统计方法。这种方法 的优点是试验次数少，效果好，方法简单，使用方便， 效率高。
2.3 精细化工过程开发的一般规律
一个新的过程开发可分为三大阶段:
实验室研 究阶段
中间试 验阶段
工业化 阶段
提出新的技术路线、实验室 实验、测定数据、探索工艺 条件。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
单元反应
反应后处理
提纯、粉碎、干燥、 熔化、溶解、蒸发、 汽化、加热、冷却
蒸馏、精馏、吸收、 吸附、萃取、结晶、 冷凝、过滤、干燥
生产设备、生产流程
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
现在希望解决：(1)哪个因素起主要作用，哪个因素 是次要的?(2)各个因素中以哪个水平最好?(3)最优工 艺方案?
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
2．正交表
(1)定义 最简单的正交表是L4(23)
精细化学品化学及工艺学.ppt
表面活性剂的HLB值与应用关系
HLB值 3~6 7~9 8~15 13~15 15~18
适用场合 油包水型乳化剂 润湿、渗透 水包油型乳化剂 洗涤 增溶
意义：表面活性剂的HLB值直接影响到它的性质和 应用。
HLB值的调节：
离子型：通过亲油基碳数的增减或亲 水基的种类的变化来调节HLB值；
4．产品粗放 原料型产品多，精加工产品少。中低
档产品多，高档高附加值产品少。
6．低水平重复建设严重
1.3.3 精细化工的发展趋势
加强技术创新： 积极参与合作：重视国际合作 发展绿色精化：清洁化和节能化的方向发展 重视产品开发：高档化、精细化、复合化和功能化 加强应用研究： 注重新品研发：绿色精细化工产品 重视剂型改造： 开拓新兴领域：
亲水基团较亲油基团影响大阴离子表面活性剂阳离子表面活性剂两性离子表面活性剂离子型表面活性剂非离子表面活性剂水溶性表面活性剂油溶性表面活性剂亲水基水溶性表面活性剂油溶性表面活性剂离子型表面活性剂非离子型表面活性剂阴离子型表面活性剂阳离子型表面活性剂两性离子表面活性剂表面活性剂213表面活性剂的性质与应用1表面活性剂在表面的吸附两亲结构具有即亲水又亲油的双重属性链部分有脱离水包围趋势和在水溶液中有自身相互靠近及聚集的趋势在水中很容易形成胶束和被吸附于气水或油水的界面上形成独特的定向排列的单分子膜
型； 与憎水基团相连离子的性质：阴离子型
、阳离子型和两性型表面活性剂。
表面活性剂分类
（按亲水基带电性:亲水基团较亲油基团影响大）
亲 油 基
亲水基
水溶性表面活性剂
油溶性表面活性剂
离子型表面活性剂
非离子表面活性剂
阴离子表面活性剂
配方设计基础入门知识点
配方设计基础入门知识点配方设计是产品开发过程中至关重要的一环。
一个好的配方能够确保产品的稳定性、质量和可行性。
在本文中，我们将介绍一些配方设计的基础知识点，包括原料选择、配料比例、添加剂使用等方面。
一、原料选择原料的选择是配方设计中最基础的环节。
在选择原料时，需要考虑到产品的功能性、安全性、成本以及市场需求等因素。
常见的原料包括基础原料、增稠剂、保湿剂、防腐剂等。
在选择原料时，需要仔细考虑它们的相容性和稳定性，以及对产品性能的贡献。
二、配料比例配料比例是配方设计中非常重要的一部分。
不同原料的配料比例会对产品的性能产生重要影响。
在确定配料比例时，需要考虑到产品的功能需求、使用感受以及市场趋势等因素。
合理的配料比例可以使产品达到最佳的性能，并提升用户体验。
三、添加剂的使用添加剂是配方设计中常用的一种手段，可以改善产品的性能和稳定性。
常见的添加剂包括发泡剂、乳化剂、增白剂等。
在使用添加剂时，需要仔细考虑其安全性、稳定性以及对原料和产品性能的影响。
添加剂的使用应该充分考虑产品的功能需求和市场需求，并合理控制其使用量。
四、测试与优化配方设计不是一次成功，通常需要进行多次测试和优化。
在测试过程中，需要仔细记录每一次的变化和测试结果，并根据结果进行调整和优化。
通过反复的测试与优化，最终确定最佳的配方。
五、稳定性测试产品的稳定性对于产品质量和用户体验都非常重要。
通过稳定性测试，可以评估产品在各种条件下的稳定性，并确定其使用寿命和保存方式。
在稳定性测试中，需要考虑产品的外观、pH值、粘度等指标。
根据测试结果，可以对配方进行调整和优化，以提高产品的稳定性。
六、合规性考虑在配方设计中，需要充分考虑产品的合规性。
不同地区和市场对于产品的成分、标签和安全性等方面有着不同的要求。
在设计配方时，需要仔细研究相关法规和标准，并确保产品的合规性。
结语以上是配方设计的基础入门知识点，希望能对初学者们有所帮助。
配方设计是一个技术活，需要不断学习和实践。
精细化学品化学教学大纲
《精细化学品化学》课程教学大纲课程名称: 精细化学品化学Fine Chemical一、课程内容理论部分:（一）绪论1.精细化学品与精细化工的概念2. 精细化学品与精细化工3. 精细化学品分类4. 精细化学品的生产特点及发展趋势（二）表面活性剂1. 表面活性剂简介2. 表面活性剂的作用原理3. 表面活性剂的功能与应用4. 常见表面活性剂简介（三）日用化学品1.护肤用化妆品2.美容用化妆品3.洗涤用化学品（四）食品添加剂1. 概述2. 食用色素3. 防腐剂4. 抗氧化剂5. 其它食品添加剂（五）香精与香料1.概述2.天然香料3.合成香料4.香精（六）染料与颜料1.概述2.染料3.功能染料4.有机颜料5.荧光增白剂（七）石油用化学品1. 概述2. 燃料油用添加剂3.开采石油用添加剂实验部分:实验一雪花膏的制备实验二十二烷基苯磺酸钠洗衣粉的制备二、大纲说明（一）课程的性质和任务《精细化学品化学》是应用化学专业本科生的选修课。
系统阐述各类精细化学品的定义, 分类, 制备方法, 构效关系等理论和方法的一门学科, 涉及有机合成, 无机材料, 分析分离技术, 物理化学, 生物学, 材料学等诸多学科专业, 具备学科的交叉及目标产品的商品化两大特征。
通过《精细化学品化学》这门课程的学习, 使学生基本掌握精细化工的范畴, 特点, 发展方向；了解部分常见精细化学品的分类、化学结构、合成化学、应用性能及范围；了解现代精细化工领域中所采用的新技术。
这门课程有助于学生学习和积累从事精细化工科研工作所需的知识和技能, 有助于培养学生综合运用知识、灵活解决实际问题的能力。
培养了能够从事精细化工教学、科研、生产应用等方面工作的专业人才。
（二）课程教学的基本要求通过本课程的教学工作, 使学生对精细化学工业的基本面貌、范畴、各系列主要产品、基本原理、性能、应用和发展趋势有一个比较全面的了解和掌握。
重点掌握典型的表面活性剂、化妆品、洗涤用品、香料香精、染料颜料、石油油田化学品的性质特点和制备工艺。
精细化学品课件
5.4 增溶：也叫加溶，表面活性剂能使某些难溶或 不溶于水的有机物在水中的溶解度显著提高。此 现象是当处于或高于CMC浓度时才明显表现出来。 此时，胶束内部与液状烃近似，为热力学稳定的 各向同性溶液。 不同于溶解作用,因为被增溶的有机物是进入 表面活性剂的胶团中增加溶解的; 也不同于乳化作用,因为乳化形成的乳化体是 外观一般不透明、热力学不稳定体系;而增溶形 成的是透明、热力学稳定、各向同性的溶液。
5.8 浮选
至少涉及气、液、固三相。 首先是采用能大量起泡的表面起泡剂。 当在水中通人空气或由于水的搅动引起空气进入水 中时，表面活性剂的憎水端在气—液界面向气泡的空气 一方定向， 亲水端仍在溶液内，形成了气泡。 另一种起捕集作用的表面活性剂（一般都是阳离子 表面活性剂，也包括脂肪胺），吸附在固体矿粉的表面。 这种吸附随矿物性质的不同而有一定的选择性。其基本 原理是利用晶体表面的晶格缺陷。而向外的憎水端部分 地插入气泡内。这样在浮选过程中气泡就可把指定的矿 粉带走，达到选矿的目的。
4.5 亲水亲油平衡值HLB（HYDROPHILIC-LIPOPHILIC BALANCE）值 ①表面活性剂的亲水亲油部分有适当的平衡比例 ②表面活性剂在界面上形成相当结实的吸附膜与其亲 水亲油部分的大小比例有关。 ③若将HLB作为结构因子的总和来处理，把表面活性 剂结构分解成一些基团，每一基团对HLB值均有确 定的贡献： ▲HLB=7+∑（亲水的基团数）-∑（亲油的基团数） 其中亲水的基团数， 亲油的基团数可查相关手册 ▲对只有-（C2H4O）n-为亲水基的非离子表面活性剂 HLB=E/5（E为表面活性剂中C2H4O 质量百分数） ▲阴阳离子型表面活性剂的HLB在1～40之间 ▲非离子型表面活性剂的HLB在1～２0之间
精细化学品化学
第一章绪论1简述精细化学品的概念和特点。
一般对精细化学品的特点归纳为以下五个方面:(1)具有特定功能；(2) 大量采用复配技术；(3) 小批量、多品种；(4) 技术密集度高；(5)附加值高。
2精细化学品的发展趋势是什么？(1) 精细化学品在化学工业中所占的比重迅速增大。
精细化工率的高低已成为衡量一个国家或地区化工发展水平的主要标志之一。
（2）精细化工产品的新产品、新品种不断增加，尤其是适应高新技术发展的精细化工新领域不断涌现。
（3）在精细化工产品的生产、制造、复配、包装、贮存、运输等各个环节，日益广泛采用各种高新技术，大大促进了精细化工产品的发展。
（4）精细化学品将向着高性能化、专用化、系列化和绿色化方向发展。
采用高新技术、绿色化工原料、绿色催化剂和助剂，使精细化学品的生产和应用实现“生态绿色化”是21世纪精细化工发展的趋势。
第二章表面活性剂1.表面活性剂的概念和特点是什么？表面活性剂是指这样一类有机物，它们不仅能溶于水或有机溶剂，而且它在加入量很少时即能大大降低溶剂（一般是水）的表面张力（或液-液界面张力），改变体系界面状态和性质。
表面活性剂一般有如下特征：(1)结构特征表面活性剂分子具有两亲结构，亲油部分一般由碳氢链（烃基），特别是由长链烃基所构成，亲水部分则由离子或非离子型的亲水基所构成，而且这两部分分处两端，形成不对称结构。
(2)界面吸附：表面活性剂溶解在溶液中，当达到平衡时，表面活性剂溶质在界面上的浓度大于在溶液整体中的浓度。
(3)界面定向：表面活性剂分子在界面上会定向排列成分子层。
(4)生成胶束：当表面活性剂溶质浓度达到一定时，它的分子会产生聚集而生成胶束，这种浓度的极限值称为临界胶束浓度(Critical Micelle Concentration, 简称CMC)。
2.表面活性剂的一般作用有哪些？(1) 降低溶剂表面张力。
(2) 胶团化作用：表面活性剂在达到临界胶束浓度(CMC)后，许多分子缔合成胶团。
精细化学品复习题 (2)(1)
精细化学品总复习第一章表面活性剂本章的考点涉及以下方面1、概念：表面活性剂、Cmc、HLB值、craft点（使表面活性剂的溶解度突然增大的温度点，称为克拉夫特点，也称为临界溶解温度）、浊点（将非离子型表面活性剂的溶液加热，达到某一温度时，透明溶液会突然变浑浊，这一温度点称为浊点）、润湿与分散作用2、表面活性剂性质与结构关系1）亲水基在分子中间者，比在末端润湿能力强，而亲水基在末端比在中间的去污能力强；2）有侧链的润湿、渗透效果好；3）对同一品种表面活性剂，当其HLB值相同时，分子量大，去污力、乳化及分散力好，分子量小则渗透力好。
3、了解span和tween结构4、简述十二烷基苯磺酸盐的制备工艺烷基苯磺酸盐制备工艺分为三个部分：烷基苯制备、烷基苯磺化、烷基苯磺酸中和。
A 烷基苯的制备其工艺过程：煤油加氢加氢煤油分子筛脱蜡正构烷烃脱氢烯烃苯烷基化烷基苯B烷基苯磺化：SO3磺化法C烷基苯磺酸中和5、了解咪唑啉型表面活性剂合成其合成方法为：复习题一、选择与填空1）下列物质加入很少量就能够显著降低水溶液表面张力的是（B ）A 醋酸钠B葵酸钠 C 丁醇 D 硫酸钠复习要点：表面活性剂定义2）下面有关表面活性剂cmc表述正确的是（ D ）A cmc就是指表面活性剂的溶解度B cmc值大小取决于表面活性剂的分子结构，而与电解质无关C cmc值大小不仅仅取决于表面活性剂的分子结构，而且与电解质的浓度、种类有关D cmc是指表面活性剂在溶液中形成胶束的最低浓度复习要点：cmc定义与影响因素3）下列表面活性剂溶解度随温度升高而增大，并且当温度达到某一点时其溶解度急剧增大的是（ C ）A 烷基聚氧乙烯醚B span 60C 烷基聚氧乙烯醚硫酸钠D tween 61复习要点：表面活性剂溶解性质。
离子型表面活性剂溶解度随温度升高而增大，因为较高温度破坏离子键，促进溶解；非离子表面活性剂溶解度随温度升高而降低，因为较高温度破坏其与水形成的氢键。
精细化学品化学
第1章 绪论
3.3 有机氟有机硅材料 氟树脂以其优异的耐温性、绝缘性、耐摩擦性、化学稳定性及润滑 性，正在成为现代化工业中许多关键技术不可缺少的材料。氟橡胶的耐 热、耐油、耐溶剂、耐强氧化剂等特性，以及良好的机械性能，使之在 军工、航天航空、汽车、石化等许多领域享有重要地位。 有机硅包括各种基团的硅油、硅橡胶、硅树脂和含硅低分子化合物。 它们有很好的耐高低温性能、电绝缘性，特别是介电性能不随温度变化 而剧烈变化；介电常数不随频率升高而增加；耐电弧、耐漏电、耐臭氧、 耐辐射、耐候、耐燃，是一种不可多得的材料。 3.4 膜的应用及制备 膜是一种二维材料，厚度在纳米到微米范围，但其性能优异，应用 广泛，备受关注。膜技术是当代新型高效分离技术，与传统技术相比， 具有高效、节能、易于控制、操作方便、便于放大等优势，用于各种领 域，形成了新兴的高技术产业。专家甚至把膜分离技术与设备的发展称 为“第三次工业革命”。反渗透、超滤、微滤和电渗析等是膜分离的主 要方法和手段。一些全新的膜过程，如膜蒸馏、膜萃取、膜反应、亲和 膜分离等，吸取了膜分离和传统分离方法的优点，是膜技术发展的主要 方向。纳米技术也为膜技术的发展推波助流。
09:08
第1章 绪论
3、 21 世纪高速发展的精细化工领域
3.1 生物化工 生物技术的发展重点在于生物催化工业化，使其成为切实的生产力。 生物催化转化条件温和、选择性高、催化剂制造成本低。生物催化的核 心是以酶为催化剂。酶催化反应速度比非酶催化一般要快106~1012 倍， 而催化剂用量仅为传统催化剂的0.001%~1%。酶催化一般在20~40℃、 常压、pH 5~8 的条件下进行，如此温和的条件使得传统催化易发生的分 解、异构、消旋和重排等副反应大为减少。酶除极少数化学反应不能催 化外，几乎能催化各种类型的化学反应，所以生物化工将会给化学工业 带来一次技术革命。 3.2 燃料清洁化与替代产品 目前，燃料的清洁化和替代品开发和研究主要集中在以下几个方面： ①采用电控直喷式汽油发动机和高性能三效催化转化器结合，大大降低 污染物排放。②发展加氢、萃取、吸附、催化、络合、生物等脱硫技术， 改善油品质量, 以保证汽车尾气三效转化器的活性，防止催化剂中毒。③ 采用甲醇、乙醇、二甲醚、合成油、生物柴油、烷基化油等替代产品补 充能源，逐步向氢燃料电池、太阳能方向迈进。
精细化学品精品PPT课件
1
主要内容
• 精细化学品的概念 • 精细化学品的分类 • 参考书目
1. 精细化学品化学，吴海霞主编，化学工业出版社 2. 精细化学品化学，闫鹏飞等主编，化学工业出版社
2
1.1 精细化学品的概念
• 通用化学品 (heavy chemicals)：全面要求产品
功能和性能的一类化学品。
• 精细化学品 (fine chemicals)：指具有特定应用
2012 年全球表面活性剂市场销售额达到约 166 亿美元， 产销量 1850 万吨。
12
2.1 表面活性剂的概念
哪些基团是亲水的，哪些是疏水的？它们为什么 具有这些性质？
亲水基团常为极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或 胺基及其盐，羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水 基团。 疏水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。
• 乳化作用 • 润湿作用 • 增溶作用 • 起泡作用
19
2.3 表面活性剂的作用
乳化作用
乳化是一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不 相溶的另一种液体中的作用。乳化是液-液界面现 象，两种不相溶的液体，若加入适当的表面活性 剂在强烈的搅拌下，油被分散在水中，形成乳状 液，该过程叫乳化。
20
2.3 表面活性剂的作用
13
2.1 表面活性剂的概念
HLB值
表面活性剂的亲油或亲水程度可以用HLB值的 大小判别，HLB值越大代表亲水性越强，HLB 值越小代表亲油性越强。小于10为亲油性，大 于10为亲水性。
当表面活性剂加入到水中，HLB值不同，分散状态也不同： 1-4 不分散；3-6 分散不好；6-8 激烈震荡后形成乳状分散体； 8-10稳定的分散体；10-13 半透明至透明分散体；大于13 透 明溶液
- 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)。
1949年，W.C.Gimn首次正式提出HLB的 概念，认为它是分子中亲水基和亲油基这两 个相反亲性基的大小和力量的平衡，并给每 个表面活性剂一个数值，以表示分子内部平 衡后整个分子的综合倾向是亲水的还是亲油 的。这即是表面活性剂本身的HLB值。
HLB值表示表面活性剂亲水性的大小
HLB值是由表面活性剂的基本结构亲水 基和亲油基相互关系所决定的。 双亲分子中极性基团极性越强，HLB值 越大，亲水性越强； 双亲分子中非极性 基团越长， HLB值越小，亲水性越弱。
表面活性剂在cmc附近的性质
C < cmc时，以单 分子方式或离子形 式存在于溶液中， 分在溶液表面呈定 向排列，表面张力 迅速降低，
表面活性剂浓度变大 C ＝cmc时，溶液表面 C > cmc时，以单分子和 定向排列已经饱和， 胶束的动态平衡状态存 表面张力达到最小值。 在于溶液。溶液中分子 再加入表面活性剂， 的憎水基相互吸引，分 开始形成小胶束，单 子自发聚集，形成球状、 分子浓度不再增加， 层状胶束，将憎水基埋 只增加胶束的数量。 在胶束内部。
临界胶束浓度---表面活性剂在溶液中 形成胶束的起始浓度 在使用表面活性剂时， 一般要求其浓度在cmc以上
表面活性剂分子在溶液表面吸附状态
(a) 浓度极稀时的状态 (b) 中等浓度时的状态 (c) 吸附近于饱和时的状态
表面活性剂形成胶束的过程
б
c
临界胶束浓度(CMC)
（a）是极稀溶液，界面上
没聚集很多的表面活性剂， 空气和水直接接触，水的表 面张力下降不多，接近于纯 水的状态。
n
常用聚合物的溶解性见P.16之表2-3
第二节 表面活性剂的性能与应用原理
表面活性剂具有亲水和亲油双重性质 能起乳化、分散、增溶、润湿、发泡、 消泡、保湿、润滑、洗涤、杀菌、柔软、 拒水、抗静电、防腐蚀等一系列作用 在精细化学品的配伍和加工中，常利用这些性 质对某些组分进行乳化、分散、润湿、发泡、洗 涤等处理
溶剂
正庚烷 正辛烷 正丙醇 正丁醇 正辛醇 环己烷 环己酮 丙三醇 丙烯腈 异丙醇 苯乙烯 松节油
沸点
/℃
98.4 125.8 97.4 117.3 194 80.7 155.8 290.1 77.4 82.3 143.8
δ
7.41 7.8 11.9 11.4 10.3 8.2 9.9 16.5 10.45 11.5 8.66 8.1
酚醛树脂
脲醛树脂 尼龙-66 聚丙烯腈 聚丙烯
11.5
9.5-12.7 13.6 25.4 7.9-8.1
氯化橡胶
顺丁橡胶 聚硫橡胶 丁腈橡胶-18 聚氨酯
9.4
硝酸纤维素
10.6-11.5
9.4 23.4 8.0 8.2
8.33-8.6 聚乙酸乙烯酯 9.0-9.4 8.93 聚乙烯醇 低密度聚乙烯
9.5-10.剂
水 苯 乙醚 甲醇 乙醇 丙酮 丁酮 甲苯 苯胺 苯酚 氯苯 吡啶
沸点
/℃
100 80.1 34.5 65 78.3 56.1 79.6 110.6 184.1 181.8 125.9 115.3
δ
23.4 9.2 7.45 14.5 12.7 10.0 9.3 8.9 10.8 14.5 9.5 10.7
张力的这类化合物称为表面活性剂。
表面活性的有关概念
界面和表面
界面－物质相与相的分界面 表面－当组成界面的两相中 有一相为气相时的分界面
表面活性剂的功能
改变液体的表面的性质 改变液－液界面的性质 改变液－固界面的性质
常见的界面
气-液界面，气-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面
表面活性剂与表面活性
影响表面活性剂cmc值的因素
cmc值的大小主要决定于表面活性剂的分子结构和 在水中的强电解质的浓度，与强电解质的种类和非电解 质无关。
反离子的影响：无机盐类强电解质的加入会使 表面活性剂cmc值降低。lg(cmc)=a - b lg ci
离子型表面活性剂的cmc决定于亲油基(憎水基)的 长短，一般碳原子数n越大，cmc越小(lg(cmc)=A – B n); 但亲油基中若引入双键或支链，则使cmc变大。 非离子型表面活性剂的cmc主要由亲水基的种类决 定，如聚氧乙烯链增长, cmc变大 。
液体中加入表面活性剂，主要起两方面作用：
(1). 在固体表面发生吸附，改变固体表面性质； (2). 提高液体润湿能力。
润湿过程可分为三类： A. θ ≤180°时，沾湿润湿； B. θ ≤90°时，浸入润湿； C. θ = 0°时，铺展润湿。
θ
液滴与固体表面的接触角
接触角示意图
表 面 活 性 剂 在 洗 涤 过 程 中 的 溶 解 效 应
2. 表面活性剂的起泡性和消泡性
泡沫是不溶性气体分散于液体或熔融固体中形成的分散体系。
表面活性剂加入液(固)体系后能存在与于气-液 (气-固)界面.并形成一层弹性膜,膜的弹性是产生泡沫 的必要条件. 使起泡性增加的因素: a.疏水基带支链; b.亲水基团移向分子的中段.
泡沫抑制剂----能加速达到表面张力平衡、并降低层间弹性膜弹性的有机物质； 泡沫稳定剂----能减慢达到表面张力平衡、并降低表面活性剂cmc的有机物质。
油酸钾 20 HLB值 石 蜡 油 酸
0 1
HLB值获得方法有实验法和计 算法两种，后者较为方便。HLB值 没有绝对值，它是相对于某个标准 所得的值。
十二烷基硫酸钠 40
HLB值的计算
J.T.Dowis(也有说是Davies)将HLB作为结构因子的 总和来处理，把表面活性剂结构分解为一些基团，每一 基团对HLB值均有确定的贡献。自实验结果可得出各种 基团的HLB数值，称其为基团的HLB数。一些基团的HLB 数列于表2-1中。将基团的HLB数代入下式，即可算出表 面活性剂的HLB值。 对于一般表面活性剂，其亲油基为碳氢链，故 ∑(亲油的基团数)可写为0.475m (m为亲油基的碳原子数)。 对于只有-(C2H4O)-为亲水基的非离子表面活性剂， 则可用下式计算：
表面活性的有关概念
表面活性剂：加入很少量即能显著降低溶剂 (一般为水)的表面张力，改变体系界面状态、 从而产生润湿、乳化、起泡、增溶等一系列 作用(或其反作用)，以达到实际应用要求的 一类物质。
表面活性剂是一类具有双亲性结构的有机化合物。
从广义上讲，能使体系表面张力降低的溶质均 可称为表面活性物质；但习惯上只将显著降低表面
乙二醇 二噁烷 三乙胺 正戊烷
正己烷
198 101.3 89.7 36.1
69.0
15.7 10.0 7.3 7.05
7.3
乙酸乙酯 乙酸丁酯 二氯乙烯 二氯甲烷
二硫化碳
77.1 126.5 60.25 39.7
46.3
9.1 8.55 9.7 9.78
10.0
癸二酸二丁酯 甲基丙烯酸甲酯 甲基丙烯酸丁酯 邻苯二甲酸二丁酯
表面活性剂的特点 亲水基: 极性基团。 易溶于水，具有亲水性质。 亲油基: 非极性基团。 易溶于油，具有亲油性质。
(憎水基) 一般为长链烃基。
常见的亲水基有羧基、磺酸基、醚基和羟基等。
双亲媒性 溶解度 界面吸附 界面定性 生成胶束 多功能性
临界胶束浓度cmc
一、表面活性剂水溶液的性质
表面活性剂的稀溶液服从理想溶液的规律，它在 溶液表面的吸附量随浓度的增大而增大，当浓度达到 或超过某一值后，吸附量就不再增加。这时溶液中过 多的表面活性剂分子就会形成分子聚集体----胶束 （micelle）
溶剂
1，2-二氯乙烷 三氯乙烯 三氯甲烷 四氯化碳 四氢呋喃 对二甲苯 间二甲苯 间苯二酚 乙酸乙烯酯 二甲基亚砜 二甲基甲酰胺 二甲基乙酰胺
沸点
/℃
83.5 87.2 61.7 76.5 64 138.4 139.1 280 72.9 189 153 165
δ
9.8 9.3 9.3 8.6 9.9 8.75 8.8 15.9 8.7 12.9 12.1 11.1
天然橡胶
乙丙橡胶 丁腈橡胶-26 丁腈橡胶-40 丁苯橡胶 氯丁橡胶
7.9-8.35 聚甲基丙烯酸丁酯
7.9-8.0 9.30 9.90 8.48 9.2-9.4 聚α 氰基丙烯酸甲酯 聚对苯二甲酸乙二酯 聚苯基甲基硅氧烷 聚二甲基硅氧烷 三聚氰胺树脂
9.3
14.0 10.7 9.0 7.3-7.6 9.6-10.1
314 102 160 325
8.9 8.7 8.2 9.4
第一节 物质间的溶解与共混规律 三、溶剂化原则
溶剂-溶质间作用力大于溶质间作用力时，溶质将发生溶解 含亲电基团的高分子易和含亲核基的溶剂相互作用而溶解。
四、混合溶剂原则
混合溶剂具有协同作用和综合效果。
混合溶剂的溶解度参数
δm = Φ1δ1 +Φ2δ2 + ……Φnδ
醇类的影响：醇类物质的加入会使表面活性剂cmc值降低
表面活性剂溶于水后的结构
二、表面活性剂的亲水亲油平衡值
作为一种乳化剂，表面活性剂必须满足： a 在所应用的体系中具有良好的表面活性，产生低的界面张力。这就表明，此种表 面活性剂有趋集于界面的倾向，而不易留存于界面两边的体相中。因而，要求表面 活性剂的亲水、亲油部分有恰当的(平衡)比例。在任一体相中有过大的溶解性，则 不利于产生低界面张力(即不易吸附)。 b 在界面上形成相当结实的吸附膜。根据分子结构的要求，希望界面上的吸附分子 间有较大的侧向引力，这也和表面活性剂分子的亲水、亲油部分的大小、比例有关。
（b）浓度相对升高，很快地聚集 到水表面上，即表面吸附量大
为增加、空气和水的接触相对 减少，水表面张力下降。
临界胶束浓度(CMC)
（c）表面活性剂浓度逐渐升高，表面活性剂毫无间隙地密集 于液面上，形成了单分子吸附膜。空气与水处于完全隔离状 态，表面吸附达饱和。在溶液内部，增加表面活性剂,先是三 三两两以疏水基互相靠拢，形成球形胶束的最初形式。水表面 张力急剧下降。