第四章 表面活性剂
药剂学第四章表面活性剂
药剂学第四章表面活性剂第四章表面活性剂第一节表面现象与表面张力1、界面现象：是指物体相间界面的物理化学现象2、表面张力（surfacetension）：系指作用于液体表面上任何单位直线上的收缩力，里的方向与该直线垂直并与液面相切3、表面自由能（surfacefreeenergy）：表面分子增加的能量4、比表面自由能（specificsurfacefreeenergy）：单位表面增加的能量5、表面分子与比表面自由能数值相等且有相同数量单位，但含义不同一、液体铺展1、一种非均相液体系统滴到另外一种非均相系统出现情况（1）形成液珠（2）铺展二、润湿1、润湿（wetting）：是液体在固体表面自发地铺展的界面现象2、润湿角度小于９０度代表可润湿，大于９０度表示不润湿，等于０或１时表示完全润湿，等于１８０度时表示完全不润湿三、吸附（1）影响因素：比表面积、溶解介质、ph、温度和溶质溶解度1、液-液（气）吸附（1）溶质浓度增加导致表面张力缓慢增加（2）溶质浓度增加导致表面张力缓慢降低（3）溶质浓度增加导致表面张力快速降低，到达某一值时变化会小2、固-液吸附：非极性吸附剂先吸附剂型溶剂中的非极性溶剂3、単分子层吸附等温式（1）条件：1）吸附是单分子层2）相邻被吸附分子无相互作用3）吸附表面是均匀的4）相邻的被吸附分子无相互作用（2）吸附对固体表面性质的影响1）改变粉体的分散性2）改变固体的润湿性（3）吸附对药物制剂的影响：掩味、增溶促吸收、药效降低第二节表面活性剂一、定义和特点1、表面活性剂（surface-activeagents，surfactants）：能使液体表面张力发生明显降低的物质为该液体的表面活性剂2、特点：（1）疏水基团通常是长度为8~20个碳原子的烃链（2）亲水基团一般是电负性较强的原子或基团二、种类（一）离子型表面活性剂1、阴离子型表面活性剂：高级脂肪酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、磷酸盐2、阳离子型表面活性剂（二）两性离子表面活性剂：卵磷脂、氨基酸型和甜菜碱型（三）非离子型表面活性剂：1、聚乙二醇型：泊洛沙姆（普郎尼克）2、多元醇型：脂肪酸山梨坦（span）、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯（聚山梨酯、吐温）（四）高分子表面活性剂1、条件：相对分子量>1000，结构中同时含有亲水和疏水结构2、特点（1）高分子表面活性剂的胶束而定数量、形态、结构等均表现出明显的差别（2）降低表面张力或界面张力的能力较弱，渗透性也差，但乳化作用、分散性和稳定性较好三、性质（一）对表面张力的影响1、表面活性（surfaceactivity）：表面活性剂将低溶液表面张力的能力2、表面老化（surfaceagine）：是指表面活性剂溶液行开始发生表面聚集到取得恒定表面过剩浓度湖稳定表面张力的时间和程度3、表面活化过程（1）表面张力迅速降低：表面活性剂分子在一开始迅速向表面聚集（2）表面张力到达最低点后，老化速度降低：表面活性剂分子在表面聚集速度降低以及分子重新定向（二）形成胶束1、临界胶束浓度（CMC）：表面活性剂在溶液中形成胶束的最低浓度2、胶束形态：（1）表面活性剂浓度接近CMC时，胶束为球形或类球形（2）增加到20%时，胶束为圆柱形或六角束状3、CMC的测定：电导法、表面张力法、光散射法4、影响胶束形成的因素（1）表面活性剂的分子结构1）疏水基团：引入羟基使CMC增大，且极性基团位置越靠中间CMC约大2）亲水基团：对聚氧乙烯型非离子型表面活性剂，使CMC增加3）种类：碳氢链的碳原子相同时，直链离子型表面活性剂的CMC通常远大于直链非离子型表面活性剂4）反离子：离子型表面活性剂，反离子会降低CMC（2）电解质：离子型表面活性剂，加入电解质会降低CMC；非离子型表面活性剂，加入电解质后出现盐溶效应则增加，盐析则降低（3）氢离子浓度：肥皂类表面活性剂，降低CMC；两性离子和聚乙二醇则增加（4）醇：多元醇和长链醇会提高CMC，但较低浓度时会降低CMC （5）温度：非离子型表面活性剂会降低CMC，离子型表面活性剂会增加CM（三）温度对溶解特性的影响1、Krafft：低温时，离子型表面活性剂在水溶液中溶解度随温度升高而缓慢增加，到达某一值时溶解度迅速增加时的温度2、昙点：聚氧乙烯型非离子型表面活性剂溶液进行加热可导致表面活性剂析出，出现浑浊甚至分层时的温度（四）亲水亲油平衡值（HLB）：表面活性剂亲水亲油基团对油或水的总和亲和力，为1~401、亲油性取决于碳氢链的长度，故可用其重量表示，亲水性没有适宜量度2、规定：不含疏水基的聚乙二醇为20，无亲水基的石蜡为03、适用范围HLB1.5~33.5~67~98~1813~18适用消泡剂W/O润湿剂O/W增溶剂（五）毒性1、阳离子型表面活性剂>阴离子型表面活性剂>非离子型表面活性剂，阳离子型表面活性剂>两性离子表面活性剂2、聚氧乙烯烷基迷>聚氧乙烯芳基迷>聚氧乙烯脂肪酸酯>聚山梨酯3、聚山梨酯：吐温20>吐温40>吐温60>吐温80四、应用（一）增溶作用1、最大增溶浓度（MAX）2、影响因素：（1）表面活性剂的结构和性质（2）药物的结构和性质（3）添加剂（4）温度（二）润湿作用1、机制：交换吸附、离子对吸附、氢键形成吸附、疏水吸附（三）乳化作用（四）助悬与分散作用（五）起泡和消泡作用（六）去污作用（七）消毒杀菌作用（八）复配：表面活性剂相互之间或与其他化合物的配合使用。
第四章__表面活性剂溶液体相性质1
9
第九页，编辑于星期日：九点 十六分。
2.非离子型表面活性剂胶团结构
非离子表面活性剂胶团 1)胶团内核由碳氢链组
成类似液态烃的内核。 2)胶团的外壳由柔顺的聚
氧乙烯链及与醚键原子相 结合的水构成，无双电层 结构。
图4 - 5 非离子型表面活性剂胶团模型
图4-27 饱和脂肪酸盐—水体系的液晶相【46】
斜线部分为疏水基；空白部分为水
用途：食品、化妆品、三次采油、液晶功能膜、液晶态润滑剂 等与人们生活息息相关地各个领域。
新的应用热点主要集中在生物矿化、纳米材料和中孔材料 的制备方面，如酶催化反应、模板合成纳米和介孔材料、 作为纳米粒子的载体。
34
第三十四页，编辑于星期日：九点 十六分。
胶团：表面活性剂分子中的亲油基通过分子间的吸引力 相互缔合在一起，而亲水基朝向水中的胶态聚集物。
临界胶团浓度：形成胶团时的浓度 (cmc)。
2
第二页，编辑于星期日：九点 十六分。
4.2.1胶团形成的机理
1.能量因素
表面活性剂在其溶液浓度低于cmc时，以单分子状态吸 附于溶液表面，使界面自由能减少。
当表面活性剂离子(或分子)在形成胶团的过程中， 这种“冰山”结构逐渐被破坏，回复成自由水分子使体 系的无序状态增加，因此这个过程是一个熵增加过程
4
第四页，编辑于星期日：九点 十六分。
4.3 胶团的结构与形状和大小
4.3.1胶团的结构
图4-3 胶团结构示意图 a-离子表面活性剂胶团；b-非离子表面活性剂胶团
约0.2nm～0.3nm组成；
胶团外壳中不仅有表面活性剂的离子头及固定的一部分反离子， 而且由于离子的水化，还包括水化层，胶团的外壳并非一个光 滑的面，而是一个“粗糙”不平的面。
4-表面活性剂
第四章表面活性剂1 关于表面活性剂的叙述中正确的是( )（A）能使溶液表面张力增加的物质（B）能使溶液表面张力降低的物质（C）能使溶液表面张力不改变的物质（D）能使溶液表面张力急剧上升的物质（E）能使溶液表面张力急剧下降的物质2 表面型活性剂分子的结构特征是( )（A）具有酯键（B）均具有醚键（C）结构中具有醇羟基结构（D）既有亲水基团，又有亲油基团（E）仅具有亲水基团，而无亲油基因3 下列关于表面活性剂的叙述中错误的是( )（A）表面活性剂分子可在溶液表面作定向排列（B）能够降低溶液表面张力的物质叫作表面活性剂（C）能够显著降低溶液表面张力的物质叫作表面活性剂（D）表面活性剂分子结构中具有亲水基与亲油基（E）表面活性剂在溶液表面层的浓度大于其在溶液内部的浓度4 下列属于阳离子型表面活性剂的为( )（A）吐温类（B）洁尔灭（C）磺酸化物（D）硫酸化物（E）肥皂类5 下列属于阴离子型表面活性剂的是( )（A）十六烷基硫酸钠（B）Poloxamer 188（C）Tego（D）司盘65（E）蔗糖脂肪酸酯6 以吐温80为乳化剂制备的乳剂灭菌后出现浑浊现象，最可能的原因是( ) （A）吐温80被水解（B）吐温80被氧化（C）吐温80被增溶（D）吐温80发生了起昙现象（E）吐温80发生了聚合反应7 下列属于两性离子型表面活性的是( )（A）卵磷脂（B）肥皂类（C）聚山梨酯（D）脂肪酸甘油酯（E）季铵盐类8 十二烷基硫酸钠属于( )（A）两性离子型表面活性剂（B）阳离子型表面活性剂（C）阴离子型表面活性剂（D）非离子型表面活性剂（E）灭菌与防腐剂9 聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的商品名称是( ) （A）Tween 20（B）Tween 80（C）Span 40（D）Tween 60（E）Span 8010 下列属于非离子型表面活性剂的是( )（A）HPMC（B）SLS（C）Tego（D）lecithin（E）polysorbate11 下列属于非离子型表面活性剂的是( )（A）polysorbate 80（B）lecithin（C）sodium cholate（D）MCC（E）SDS-Na12 吐温类表面活性剂的化学名称是( )（A）失水山梨醇脂肪酸酯类（B）聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯类（C）山梨醇脂肪酸酶类（D）三油酸甘油酯类（E）聚乙烯脂肪酸酯类13 下列关于Tween 80的描述中错误的是( ) （A）Tween 80可作为O／W型乳剂的乳化剂（B）Tween 80能与抑菌剂羟苯酯类形成络合物（C）Tween 80属于非离子型表面活性剂（D）Tween 80在碱性溶液中易水解（E）在常用的表面活性剂中，吐温80的溶血作用最强14 吐温类表面活性剂不具有( )（A）助溶作用（B）增溶作用（C）润滑作用（D）乳化作用（E）分散作用15 可静脉注射用亚微米乳的乳化剂为( )（A）吐温85（B）司盘80（C）蔗糖脂肪酸酯（D）SDS（E）lecithin16 最适合作W／O型乳化剂的HLB值是( ) （A）1～3（B）3～8（C）7～15（D）9～13（E）0．5～2017 O／W型乳化剂的HLB值一般在( )（A）6～9（B）3～8（C）3～20（D）8～16（E）15～4018 表面活性剂的增溶机制，是由于形成了( ) （A）共价键（B）复合物（C）络合物（D）聚合物盐（E）胶束19 下列表面活性剂中具有Krafft点的是( )（A）单硬脂酸甘油酯（B）司盘类（C）肥皂类（D）聚氧乙烯脂肪酸酯（E）吐温类20 临界胶束浓度的缩写为( )（A）MC（B）CMS-Na（C）MAC（D）CMC（E）LDso21 与表面活性剂增溶作用相关的表面活性剂性质是( ) （A）HLB值（B）溶液中形成胶束（C）界面活性（D）昙点或浊点（E）溶液与气体表面的正吸附22 下列具有昙点的表面活性剂为( )（A）肥皂类（B）硫酸化物（C）磺酸化物（D）聚山梨酯类（E）脂肪酸山梨坦类23 具有起昙现象的表面活性剂是( )（A）卵磷脂（B）壳聚糖（C）吐温40（D）司盘20（E）三乙醇胺24 增溶剂的HLB值范围一般在( )（A）3～6（B）6～8（C）8～10（D）15～18（E）8～1825 发挥润湿剂作用的表面活性剂，其HLB值一般在( ) （A）3～8（B）7～9（C）8～16（D）13～16（E）15～1826 某挥发油形成稳定乳剂所需HLB值为11．4，现拟用吐温80(HLB=15．0)和司盘80(HLB=4．3)的混合乳化剂，则两者的比例应为( )（A）1：1（B）1：2（C）1：3（D）2：1（E）3：127 将Tween80(HLB=15．0)与Span 80(HLB=4．3)按照4：6的比例混合，则混合物的HLB值为( )（A）4．8（B）6．6（C）8．6（D）12．6（E）15．228 下列有关表面活性剂的正确描述是( )（A）阳离子型表面活性剂具有很强杀菌作用，故常用作杀菌和防腐剂（B）表面活性剂用作乳化剂时，其浓度必须达到临界胶团浓度(CMC)（C）非离子型表面活性的亲水亲油平衡值(HLB)值越小，其亲水性越大（D）表面活性剂均有很高毒性，故应注意给药途径（E）表面活性剂的使用浓度要在临界胶团浓度(CMC)以下，才有增溶作用29 下列对表面活性剂的HLB值表述正确的是( )（A）表面活性剂的亲油性越强，其HLB值越大（B）表面活性剂的亲水性越强，其HLB值越大（C）表面活性剂的CMC越大，其HLB值越小（D）离子型表面活性剂的HLB值具有加和性（E）表面活性剂的HLB值就是油相或水相中的溶解能力30 有关HLB值的错误描述是( )（A）表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综合亲和力称为HLB值（B）HLB值在8-18的表面活性剂，适合用作O／W型乳化剂（C）亲水性表面活性剂有较低的HLB值，亲油性表面活性剂有较高的HLB值（D）非离子型表面活性剂的HLB值有加合性（E）一般将表面活性剂的HLB值限定在0—20之间31 下列术语与表面活性剂特性无关的是( )（A）CMC（B）Krafft point（C）cloud point（D）Z值与F0值（E）HLB32 不同HLB值的表面活性剂用途不同，下列叙述中错误的是( )（A）增溶剂最适范围为15—18以上（B）O／W型乳化剂最适范围为8～16（C）润湿剂与铺展剂最适范围为7~9（D）去污剂最适范围为13—16（E）大部分消泡剂最适范围为5-833 下列有关表面活性剂的叙述中错误的是( )（A）表面活性剂的CMC越低、缔合数越大，增溶的MAC就越高（B）不是所有的聚氧乙烯类表面活性剂都具有昙点（C）在CMC以上，随着表面活性剂用量的增加，增溶量也相应增加（D）某表面活性剂的昙点是其应用温度的下限（E）Krafft点是离子型表面活性剂应用温度的下限34 下列表面活性剂中毒性最小的是( )（A）阴离子型表面活性剂（B）两性离子型表面活性剂中的氨基酸型（C）阳离子表面型活性剂（D）非离子型表面活性剂（E）两性离子型表面活性剂中的甜菜碱型35 聚山梨酯类表面活性剂溶血作用的顺序为( )（A）聚山梨酯20＞聚山梨酯60＞聚山梨酯40＞聚山梨酯80（B）聚山梨酯80＞聚山梨酯60＞聚山梨酯40＞聚山梨酯20（C）聚山梨酯80＞聚山梨酯40＞聚山梨酯60＞聚山梨酯20（D）聚山梨酯40＞聚山梨酯20＞聚山梨酯60＞聚山梨酯80（E）聚山梨酯40＞聚山梨酯80＞聚山梨酯60＞聚山梨酯2036 常用表面活性剂溶血作用大小正确的顺序为( )（A）聚氧乙烯烷芳基醚＜聚山梨酯类＜聚氧乙烯烷基醚＜聚氧乙烯脂肪酸酯类（B）聚氧乙烯烷基醚＞聚氧乙烯烷芳基醚＞聚氧乙烯脂肪酸酯＞聚山梨酯类（C）聚山梨酯类＞聚氧乙烯烷芳基醚＞聚氧乙烯脂肪酸酯＞聚氧乙烯烷基醚（D）聚氧乙烯烷芳基醚＜聚氧乙烯烷基醚＜聚山梨酯类＜聚氧乙烯脂肪酸酯类（E）聚氧乙烯烷基醚＜聚氧乙烯烷芳基醚＜聚氧乙烯脂肪酸酯＜聚山梨酯类37 下列表面活性剂中，毒性最强的是( )（A）苯扎氯铵（B）肥皂（C）平平加0（D）司盘80（E）吐温8038 下列关于表面活性剂的叙述中错误的是( )（A）吐温80的溶血作用最小（B）阳离子型表面活性剂的毒性最小（C）卵磷脂无毒、无刺激性、无溶血性（D）Poloxamer 188可作为静脉注射脂肪乳剂的乳化剂（E）阴离子型表面活性剂较非离子型表面活性剂具有较大的刺激性39 下列表面活性剂中属于W／O型乳化剂的是( )（A）Arabic gum（B）Myrij 45（C）Span 80（D）Fween 80（E）Pluronic F 6840 与表面活性剂增溶相关的性质为( )（A）表面活性（B）在溶液表面定向排列（C）HLB值（D）形成胶束（E）昙点41 可作为杀菌剂的表面活性剂是( )（A）非离子型表面活性剂（B）肥皂类（C）两性离子型表面活性剂（D）阳离子型表面活性剂（E）阴离子型表面活性剂42 可作为消毒剂的表面活性剂是( )（A）Tego（B）Cremophor EL（C）Brij 72（D）Pluronic F 68（E）SDS-Na43 Tween80可提高尼泊金类防腐剂的溶解度，但不能增加抑菌力，其原因( ) （A）前者不能改变后者活性（B）两者之间起化学作用（C）两者之间形成复合物（D）形成胶团包裹防腐剂（E）前者使后者分解44 作为疏水性药物常用润湿剂的HLB值范围是( )（A）HLB值在5~20之间（B）HLB值在3—8之间（C）HLB值在7-9之间（D）HLB值在7-13之间（E）HLB值在8~16之间45 下列关于表面活性剂的叙述中正确的是( )（A）表面活性剂既可能促进药物的吸收也可能降低药物的吸收（B）阴离子型表面活性剂与阳离子型表面活性剂不能配伍使用（C）司盘类是常用的去污剂（D）吐温类表面活性剂对皮肤和黏膜的刺激性较小，可大剂量长期使用（E）增溶质同系物随着烃链的增加，其溶解能力上升46 下列关于表面活性剂的叙述中错误的是( )（A）表面活性剂静脉注射的毒性远大于口服给药（B）表面活性剂与蛋白质可发生相互作用（C）一般来讲，非离子型表面活性剂毒性最大（D）表面活性剂长期应用或高浓度使用于皮肤或黏膜，也会出现皮肤或黏膜损伤（E）温度升高，可使聚氧乙烯类表面活性剂的CMC减少，胶束聚集数增加47 下列关于表面活性剂的叙述正确的是( )（A）阴离子型表面活性剂一般作消毒剂使用（B）卵磷脂是非离子型表面活性剂（C）表面活性剂作增溶剂时浓度应大于CMC（D）所有非离子型表面活性剂均具有昙点（E）Krafft点是非离子型表面活性剂的特征值，但与增溶无关48 与表面活性剂应用无关的作用是( )（A）增溶作用（B）杀菌作用（C）润湿作用（D）乳化作用（E）助溶作用49 下列有关增溶的叙述中正确的是( )（A）就增溶剂而言，同系物碳链愈长，则增溶量愈小（B）就药物性质而言，同系物药物分子量愈大，则增溶量愈大（C）增溶剂与药物的混合顺序与增溶无关，增溶量只与温度及增溶剂用量有关（D）药物增溶后形成澄明溶液，但用溶剂稀释后反而会产生浑浊（E）增溶是利用药物与表面活性剂形成络合物的性质50 HLB值用于体现( )（A）乳化能力大小（B）增溶能力大小（C）亲水性大小（D）润湿能力大小（E）消泡能力大小51 属于非离子表面活性剂的是( )。
2017人教版高中化学选修2第四章 第二节《表面活性剂 精细化学品》
油酸甘油酯 （油）
2019/2/17
硬脂酸甘油酯 （脂肪）
6
表面活性剂 精细化学品
2．油脂的水解
C17H35 C17H35 C17H35
硫
O C O CH2 O C O CH O C O CH2
＋ 3H2O
硬脂酸甘油酯（脂肪） 酸 3C17H35COOH 硬脂酸
CH2 OH CH OH
＋
CH2 OH
R1 R2 R3
2019/2/ห้องสมุดไป่ตู้7
O C O CH2 O C O CH O C O CH2
4
表面活性剂 精细化学品
油脂结构中的R1、R2、R3的意义：
R1 R2 R3
1）代表高级脂肪酸中 O 的烃基 C O CH2 2）可能为饱和烃基， O 也可能为不饱和烃基 C O CH 3）可能相同（即单甘 O 油酯），也可能不同 C O CH2 （即混甘油酯） 4）天然油脂大多为混甘油酯
新课标人教版高中化学课件系列
选修2 化学与技术 第四章 化学与技术的发展
第二节 表面活性剂 精细化学品 第1课时
2019/2/17
1
表面活性剂 精细化学品
教学目标
知识与能力： 1．通过实例了解精细化工产品的生产特点，知道精细化工在 社会发展中的作用。 2、了解我国精细化工的发展现状。 教学重点、难点：通过实例了解精细化工产品的生产特点 探究建议： 1、参观当地的精细化工企业（或者观看有关 的影像片、收 集有关的资料），讨论精细化工发展的前景和可能存在的 问题。 2、调查：化学在染整工艺中的应用。 课时划分：两课时
9
肥皂的去污原理
1、在烧杯中加入一定量的水，取一枚针放在一 片滤纸上，并将它们一起轻轻放在水面上，观察 现象；用滴管滴加肥皂水，观察这枚针的变化。 2、在盛有少量水的试管中滴加几滴植物油，震 荡后静止，观察水与油的混溶情况，在水与油的混 和溶液中加入适量的肥皂水震荡后静止，观察水与 油的混溶情况。
第四章表面活性剂的分析
非表面活性剂
σ
醇，醛，酸，酯
0 0
Conc.
溶液浓度与表面张力的关系
表面活性剂
Company Logo
表面活性剂的分子结构特点
表面活性剂由非极性的亲油基团和亲水的极性 表面活性剂由非极性的亲油基团和亲水的极性 基团两部分组成 组成， 基团两部分组成，这里其亲油基可以是一个或 多个，亲水基也可以是一个或多个。 多个，亲水基也可以是一个或多个。 表面活性剂分子不对称的双亲结构 双亲结构， 表面活性剂分子不对称的双亲结构，使它具有 亲水和亲油的双重性质， 亲水和亲油的双重性质，从而使其溶液呈现出 与其它物质的溶液不同的特性。 与其它物质的溶液不同的特性。
用下易水解成蔗糖和脂肪酸。 用下易水解成蔗糖和脂肪酸。
♦ 应用：HLB 5～13，表面活性弱，用作O/W型乳化剂。 应用： 13，表面活性弱，用作O/W型乳化剂。 O/W型乳化剂
Company Logo
♦ ⑵脂肪酸山梨醇： 脂肪酸山梨醇：
O
CH2OOCR
山梨糖醇及其单酐和二酐+ 山梨糖醇及其单酐和二酐+各种脂肪酸 →脱水山梨醇脂肪酸酯的混合物 (司盘，span) 司盘，
Company Logo
♦ ⑶聚山梨酯(polysorbate)： 聚山梨酯(polysorbate) (polysorbate)：
O
CH2OOCR
脱水山梨醇脂肪酸酯+ 脱水山梨醇脂肪酸酯+环氧乙烷 2H4O)xO H(C →聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯 (吐温，Tween) 吐温，O(Leabharlann 2H4O)yH O(C2H4O)zH
companylogo非离子表面活性剂的羟值常用酸酐测定法该法的原理是酸酐先与表面活性剂上的羟基发生酯化反应再用氢氧化钠标准溶液滴定剩余的酸酐和产生的酸由消耗的酸酐的量可求出羟也可以在非离子表面活性剂溶液中加入过量铁氰化钾溶液使之产生沉淀然后用硫酸锌标准溶液滴定剩余的铁氰化钾终点指示剂为二苯胺
第四章 表面活性剂溶液体相性质
图4-34 2－硝基二苯胺在月桂酸钾水溶液的溶解度
44
2.增溶作用不同于水溶助长作用
水溶助长作用是使用混合溶剂来增大溶解度。
28
4.5.1囊泡的性质
1.囊泡的稳定性
囊泡是不均匀的平衡体系，它具有暂时的稳定性，
有的可以稳定几周甚至几个月。
分子进出囊泡需要较长的时间，长达数小时、数日、
甚至数周。
29
2.囊泡的包容性
囊泡的特殊结构使它能够包容多种溶质。它可以按照溶质 的极性把它们包容在不同部位。 • 对亲水溶质，一般是较大的亲水溶质包容在它的中心部位， 小的亲水溶质包容在它中心部位以及极性基层之间的区域， 也就是它的各个“水室”之中。 • 对于疏水物质，一般包容在各个两亲分子双层的碳氢基夹 层之中。
液的临界胶束浓度降低，胶束量、聚集数有增大的倾向，而
且随电解质浓度的增大而增加。
非离子表面活性剂:无机盐对于非离子表面活性剂影响不大。
43
4.8.1增溶的特点
加溶作用：非极性有机物例如烃类在稀表面活性剂溶液中 一般不溶解，当表面活性剂的浓度超 过cmc后，使不溶 于水的烃类的浓度剧增。此现象叫加溶作用。
3
2.熵驱动机理
液态水是由强的氢键生成的正四面体型的冰状分子和非
结合的自由水分子所组成。 当表面活性剂的离子(或分子)溶解在水中时，水分子就 会在表面活性剂的疏水碳氢链的周围形成有序的冰样结 构即所谓的“冰山”(iceberg)结构。
当表面活性剂离子(或分子)在形成胶团的过程中，这种 “冰山”结构逐渐被破坏，回复成自由水分子使体系的 无序状态增加，因此这个过程是一个熵增加过程
2）温度
① 离子表面活性剂的临界胶束浓度会随温度的增加
人教版高中化学选修2第四章 第二节《表面活性剂 精细化学品》(第1课时)ppt课件
油酸甘油酯 （油）
2019/3/31
硬脂酸甘油酯 （脂肪）
6
表面活性剂 精细化学品
2．油脂的水解
C17H35 C17H35 C17H35
硫
O C O CH2 O C O CH O C O CH2
＋ 3H2O
硬脂酸甘油酯（脂肪） 酸 3C17H35COOH 硬脂酸
CH2 OH CH OH
＋
CH2 OH
2019/3/31
10
肥皂的去污原理
2019/3/31
11
肥皂的去污原理
配合FLASH课件及下列图，叙述肥皂去污过程。
2019/3/31
12
肥皂的去污原理
肥皂去污是高级脂肪酸钠起作用。从结构上看，它的分子可以分 为两部分，一部分是极性的—COONa，或—COO-，它可以溶于水， 叫亲水基；另一部分是非极性的链状的烃基—R，这一部分不溶 于水，叫做憎水基。憎水基具有亲油的性质。在洗涤的过程中， 污垢中的油脂跟肥皂接触后，高级脂肪酸钠分子的烃基就插入油 污内。而易溶于水的竣基部分伸在油污外面，插入水中。这样油 污就被包围起来。再经摩擦、振动，大的油污便分散成小的油珠， 最后脱离被洗的纤维织品，而分散到水中形成乳浊液，从而达到 洗涤的目的。
2019/3/31 2
表面活性剂 精细化学品
复习：选修5油脂内容
1．植物油脂呈液态， 称为油 2．如：菜籽油、 花生油、豆油、棉 籽油
油
油 脂 脂
肪
1．动物油脂呈固 态，称脂肪 2．如：猪油、 牛油
属 于 酯 类
2019/3/31
3
表面活性剂 精细化学品
油脂是由多种高级脂肪酸与甘油生成的酯。 结构：
2019/3/31
《表面活性剂》课件
5．3 非离子表面活性剂
非离子表面活性剂在水溶液中不电离，其亲水基 主要是由具有一定数量的含氧基团（一般为醚基和 羟基）构成。正是这一特点决定了非离子表面活性 剂在某些方面比离子型表面活性剂优越：因为在溶 液中不是离子状态，所以稳定性高，不易受强电解 质无机盐类存在的影响，也不易受酸、碱的影响； 与其它类型表面活性剂的相容性好，能很好地混合 使用；在水及有机溶剂中皆有较好的溶解性能（视 结构不同而有所差别）。由于在溶液中不电离，故 在一般固体表面上亦不易发生强烈吸附。
同构成的。而且两部分分处两端，形成不对称的结
构。是一种两亲分子如：C12H25SO4- Na+ （OC2H4）6OH
C12H25
这种分子就会在水中采取采取独特的定向排列，这
种情况发生于表面活性剂溶液体系，即表现为两种
主要的基本性质：溶液表面的吸附与溶液内部的胶
团形成。
第 五 章 表面活性剂的分类和化学结构
现时采用“磺氧化”的合成方法：
经工艺等各方面的改进,产品质量大大提高,消 除前法的缺点，不需用氯气，副产物减少，纯 化操作工艺大大简化，成本降低；而且此种表 面活性剂毒性较小，易于生物降解。因此，近 年来生产上有所发展，产量逐渐增加。
活性的化合物，R的碳原子数为4—8。二辛酯（2-乙 基已酯）化合物可溶于水及有机溶剂（包括烃类）， 故可用于干洗溶剂中。此类表面活性剂水溶液的表 面张力较低，故为良好的润湿剂。
表面活性剂
第四章 绪 论
4．1表面活性与表面活性剂
表面活性：能使溶剂的表面张力降低的性质称为表面 活性，从大量的实验结果，可以把各种物质的水溶 液的σ与以的关系总结，洗涤剂等物有曲线1的性质；乙醇、乙酸、丁 醇等物的水溶液有曲线2的性质；NaCl、KNO3、HCl、 NaOH等无机物的水溶液则有曲线3的性质。
第四章 表面活性剂应用基础
CMC
表面活性剂的重要作用
表面活性剂的用途极广，主要有五个方面：
1.润湿作用 2.起泡作用
3.乳化作用
4.增溶作用 5.洗涤作用
指甲油
香水
不同聚集状态，即不同相的物质相互接 触，形成相与相的分界面，我们称之为“界 面”。 按照气相、液相、固相两两组合形式的不 同，界面可分为五种类型 ： 液/气、液/液、液/固、固/气、固/固
表面活性剂分子在溶液表面吸附状态的示意图 疏水基 逃离
亲水基 缔合
(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
4.2 表面活性剂在溶液表(界)面吸附及其作用
2 表面活性剂化学结构对饱和吸附量的影响
4.2 表面活性剂在溶液表(界)面吸附及其作用
3 表面活性剂在溶液表面吸附速度
① 乳化、分散作用 乳化作用：使非水溶性物质在水中呈均匀乳化 或分散状态的现象。 乳 化 剂：能使一种液体(如油)分散在水中或 另一种液体中的物质。 分散作用：一种固体微粒均匀的分散于另一种 液体中的现象。 分 散 剂：能使一种固体微粒分散在另一种液 体中的物质。
② 油与水乳化形式 水包油型(O/W) 少量油分散在大量水中 连续相：水 分散相：油 油包水型(W/O) 少量水分散在大量油中 连续相：油
e.乳化剂浓度和油水相组成影响其乳化能力
f.HLB值是选择乳化剂的经验指标 g.PIT值选择乳化剂是最好方法
4. 乳化和破乳的应用
农药生产、金属加工、沥青乳化、食品、化妆品、原油开采
4.2 表面活性剂在溶液表(界)面吸附及其作用
6 泡沫及表面活性剂在泡沫中的作用
6 泡沫及表面活性剂在泡沫中的作用
和吸收。
生物膜的化学组成（脂、蛋白质和糖）
第四章 表面活性剂(一)
3. 硅化合物类：如下所示的聚硅氧烷链疏水性很突出
H3C
CH3 CH3
C Si
(O
CH3 CH3
CH3
Si )4
CH3
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
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
能溶解相当量的不溶（或不易溶）于水的有机物质。如果是 无机盐水溶液，一般由于“盐析”作用，浓度增加易使其溶 解有机物的能力减小，而表面活性剂电解质则相反，溶解有 机物的能力随浓度上升。
图4-7 (CH3)2N— —N=N—
图4-8 染料“AB黄”在表面活性剂 C12H25SO3H水溶液中的溶量 S(25℃)
第四章（Ⅰ） 表面活性剂
曲线1是表面张力随浓度增
加而稍有上升。（NaCl、
1
KNO3、HCl等）
曲线2是表面张力随浓度增
加而缓慢下降。（乙醇、丁
2
醇、醋酸等）
曲线3是表面张力在稀溶液
3
范围内随浓度的增加而积剧
下降，表面张力降至一定程
度后便下降很慢，或基本不
浓度
下降.（表面活性剂）
图4-1 水溶液浓度与表面张力的关系
这一概念上世纪初由ＭcBain提出，1925年当ＭcBain在 伦敦的一个学术会议上提出肥皂这类物质的溶液含有导电的 胶体电解质，并且是严格的热力学稳定体系时，当时的会议 主席竟然以“胡说”的无理言辞代替了讨论。当然科学的历 史证明了McBain的正确。
临界胶束浓度 ( CMC ) (Critical Micelle Concentration)