表面活性剂与肥皂

表面活性剂与肥皂

（一）表面活性剂的特点

在实际工作生活中，由于有了表面活性剂，我们的生活变得多姿多彩。例如，在西菜中，蛋黄酱是必不可少的，蛋黄酱中的天然卵磷脂使水与色拉油乳化，天然卵磷脂就是表面活性剂。

表面活性剂是许多油脂的衍生物和某些合成的有机物质，一般是长链的线性分子，此分子的特性是由两部分性质不同的原子团组成；一部分是容易与水分子接近的原子团称做亲水基或油基，另一部分是不易与水分子接近的原子团，称作僧水基或亲油基。这两个基团具有把油和水互不相溶的两相连接起来不使其分离的特殊功能。因此表面活性剂在分子结构上的特性是其分子为一两亲分子，然而并非所有的两亲分子皆为表面活性剂，必须具有吮定的．条件，在一般情况下，表面活性剂分子亲油部分必须具有足够的长度，才有明显的表面活性，＿即当分子中的赎原子攀增加到一定程度后，脂肪酸钠才表现出显著的表面活性，但碳原子数目过多又会引起另一次质变，变成不溶于水的物质，失去表面活性，因此对于一般表面活性剂，亲油基的碳原子数为8-20个（直链的）。

目前表面活性剂已广泛用于纤维，医药，化妆品，食品，船舶，建筑，矿业，家用洗涤剂和建筑物清洁保养所需要用的清洁保养剂，但是现在对表面活性剂的了解很不够，往往产生使用不当等结果。

实验发现，一边渐渐增加表面活性剂的浓度，一边测定其表面张力，任何一种表面活性剂都会发生开始时表面张力急剧下降，最后稳定在一定水平的现象，即使假如再多的表面活性剂，表面张力荏苒稳定在这一水平上，这就是表面活性剂的基本性质。表面活性剂的研究、生产和应用已成为一门迅速发展的科学和技术，在工业生产中被广泛应用｡随着人们对环境的关注，表面活性剂也向绿色化方向发展，即采用环境友好，可生物降解的，污染小甚至无污染的原材料制备表面活性剂｡环保型表面活性剂必将在将来的金属加工中，发挥越来越重要的作用｡

（二）肥皂

起源

据史料记载，最早的肥皂配方起源于西亚的美索不达米亚(意思是“两条河中间的地方”，指幼发拉底河和底格里斯河之间)。大约在公元前3000年的时候，人们便将1份油和5份碱性植物灰混合制成清洁剂，在欧洲关于肥皂起源的传说很多，一说古罗马的高卢人，每遇节日便将羊油和山毛榉树灰溶液搅成稠状，涂在头发上，梳成各种发型。一次，节日突遇大雨，发型淋坏了，人们却意外发现头发变干净了。又传说，罗马人在祭神时，烧烤的牛羊油滴落在草木灰里，形成了“油脂球”。妇女们洗衣时发现，沾了“油脂球”的衣服更易洗干净。这都说明了人们用动物脂肪与草木灰（碱）皂已用千年历史。

考古学家在意大利的庞贝古城遗址中发现了制肥皂的作坊。说明罗马人早在公元2世纪

已经开始了原始的肥皂生产。中国人也很早就知道利用草木灰和天然碱洗涤衣服，人们还把猪胰腺、猪油与天然戌混合，制成块，称“胰子”。

早期的肥皂是奢侈品，直至1791年法国化学家卢布兰用电解食盐方法廉价制取火碱成功，从此结束了从草木灰中制取碱的古老方法。1823年，德国化学家契弗尔发现脂肪酸的结构和特性，肥皂即是脂肪酸的一种。19世纪末，制皂工业由手工作坊最终转化为工业化生产。

18世纪法国人利用盐及石炭制作“人工苏打”，取代传统自灰烬中取出的碱汁。到了19世纪，德国人发明以电气分解食盐水来制作氢氧化钠；自此之后，苛性钠的普及，得以让肥皂从原本只有王宫贵族买得起的商品，摇身一变，变成平民百姓的日常生活用品。

成分

肥皂是脂肪酸金属盐的总称，日用肥皂中的脂肪酸碳数一般为10-18，金属主要是钠或钾等碱金属，也有用氨及某些有机碱如乙醇胺、三乙醇胺等制成特殊用途肥皂的。肥皂包括洗衣皂、香皂、金属皂、液体皂，还有相关产品脂肪酸、硬化油、甘油等。如果在里面加进香料和染料，就做成既有颜色，又有香味的香皂了；如果往里面加点药物（如硼酸或石炭酸），它就变成药皂了。

去污原理

肥皂分子结构可以分成。一端是带电荷呈极性的COO-(亲水部位) ，另一端为非极性的碳链(亲油部位)。肥皂能破坏水的表面张力，当肥皂分子进入水中时，具有极性的亲水部位，肥皂的亲油部位，肥皂中除含高级脂肪酸盐外，还含有松香、水玻璃、香料、染料等填充剂。从结构上看，在高级脂肪酸钠的分子中含有二个部分非极性的憎水部分(烃基)和极性的亲水部分(羧基)。憎水基具有亲油的性能。在洗涤时，污垢中的油脂被搅动、分散成细小的油滴，与肥皂接触后，高级脂肪酸钠分子的憎水基(烃基)就插入油滴内，深入油污，而亲水部位溶于水中，此结合物经搅动后形成较小的油滴，其表面布满肥皂的亲水部位，而不会重新聚在一起成大油污。而易溶于水的亲水基(羧基)部分伸在油滴外面，插入水中,破坏水分子间的吸引力而使水的表面张力降低，使水分子乎均地分配在待清洗的衣物或皮肤表面。此过程(又称乳化)重复多次，油滴被肥皂分子包围起来，分散并悬浮于水中形成乳浊液，再经摩擦振动，就随水漂洗而去，这就是肥皂去污原理。但普通肥皂不宜在硬水或酸性水中使用。在硬水中因生成难溶于水的硬脂酸钙盐和镁盐，在酸性水中生成难溶于水的脂肪酸，大大降低其去污能力。