表面活性劑化學(xué)課件

1、精細(xì)化學(xué)品化學(xué)6第二章表面活性劑化學(xué)說(shuō)到表面活性劑大家其實(shí)并不陌生，我們所用的肥皂就是較早的表面活性劑，后來(lái)在20世紀(jì)30年代隨著石油工業(yè)的發(fā)展，表面活性劑迅速發(fā)展，品種和產(chǎn)量不斷增多，用途也不斷推廣。到1995年，我國(guó)年產(chǎn)量就達(dá)到900萬(wàn)噸，品種達(dá)1萬(wàn)種以上。其應(yīng)用也已經(jīng)滲透到幾乎所有技術(shù)經(jīng)濟(jì)部門(mén)，包括石油、紡織、食品、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、新型材料，日用化學(xué)品等，加上用量很少，就能發(fā)揮顯著的效果，素有“工業(yè)味精”之美稱(chēng)。本章的思路：分子結(jié)構(gòu)一一性質(zhì)一一用途總體具體2.1表面活性劑基本概念一、表面與表面張力生活中很多現(xiàn)象都跟表面張力有關(guān)：荷葉上的水珠，毛細(xì)管的虹吸，量筒的凹液面。表面：凝聚體與氣體之間

2、的接觸面一般稱(chēng)為表面。表面張力：引起液體表面自動(dòng)收縮的力叫表面張力。或是指一種使表面分子具有向內(nèi)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，并使表面自動(dòng)收縮至最小面積的力。為什么會(huì)有表面張力？是因?yàn)楸砻嫔系姆肿铀幍臓顟B(tài)與體相內(nèi)部的分子所處的狀態(tài)不同。液體內(nèi)部，每個(gè)分子所受的作用力是對(duì)稱(chēng)的，合力為零，如A,而處在界面的B因液體內(nèi)部對(duì)它的吸引力大，氣體分子對(duì)它的吸引力小，所受力不對(duì)稱(chēng)，合力指向液體內(nèi)部并垂直與液體表面，所以表面上的分子有向內(nèi)部遷移的趨勢(shì)。此合力即表面張力或稱(chēng)比表面能或比表面自由能，單位為牛頓/米(N/m)0或(J/m2)。C2、表面活性劑的定義不同物質(zhì)的水溶液表面張力不同，同一溶液不同濃度表面張力也不同。下面是

3、各類(lèi)物質(zhì)水溶液的表面張力與濃度的關(guān)系。1非表面活性物質(zhì)：無(wú)機(jī)鹽、不揮發(fā)酸堿2表面活性物質(zhì)：短鏈脂肪酸、醇、醛3表面活性劑：明顯降低水的表面張力的兩親性質(zhì)的有機(jī)化合物狹義定義：少量使用就能使體系表面張力大幅度下降的物質(zhì)就是表面活性劑。1930年Freundlich提出。廣義定義：少量使用即可使表面或界面性質(zhì)發(fā)生顯著變化的物質(zhì)叫做表面活性劑。三、表面活性劑的結(jié)構(gòu)和分類(lèi)雙親結(jié)構(gòu)：極性的親水基團(tuán)和非極性的親油基團(tuán)。極性端稱(chēng)為頭基，非極性端稱(chēng)為尾基。一般結(jié)構(gòu)示意圖像個(gè)小蝌蚪的形狀。正因?yàn)楸砻婊钚晕锞哂袃捎H性結(jié)構(gòu)，極性端極力進(jìn)入水相，而非極性端受到水的排斥，有逃出水相的趨勢(shì)，于是它被排向水面，在水面上濃集

4、，將憎水部分伸向空氣。微觀上看，表面層表面活性物分子所受的向內(nèi)的拉力比水分子的要小些，即表現(xiàn)出表面活性物質(zhì)溶液的表面張力低于水的表面張力。親油基：直鏈或支鏈烷基、烷基苯基、芳香衍生物、聚氧乙烯基、長(zhǎng)鏈全氟烷基、低分子量全氟聚氧丙烯基、硅氧乙烯基。親水基：COOHOHNH,OSO表面活性劑分子的性質(zhì)差異來(lái)源于親油基部分烷基大小、形狀和親水基種類(lèi)。例如：GHGzHiSONa,是陰離子表面活性劑，親油基是GHC2H4,親水基是SO四、表面活性劑的分類(lèi)1按其溶于水所顯示的化學(xué)特征分：陰離子表面活性劑：在水中離解，其活性部分為陰離子，如竣酸鹽肥皂；陽(yáng)離子表面活性劑：在水中離解，其活性部分為陰離子，如季俊

5、鹽；兩性表面活性劑：其親水基是由帶有正電荷和負(fù)電荷的兩部分有機(jī)地結(jié)合起來(lái)而構(gòu)成的，如甜菜堿型和氨基酸型。非離子表面活性劑：在水中不會(huì)離解成離子，但同樣具有親水基和親油基。如平平加RO（CHCHO）nH特種表面活性劑：如有機(jī)氟表面活性劑和有機(jī)硅表面活性劑，高分子天然表面活性劑。2按表面活性劑的來(lái)源合成表面活性劑：以石油、天然氣為原料通過(guò)化學(xué)方法合成制備的表面活性劑。天然表面活性劑：以油脂等天然原料生產(chǎn)的表面活性劑，具有安全無(wú)毒，容易生物降解等優(yōu)點(diǎn)。如卵磷脂，生物表面活性劑：由細(xì)菌、酵母和真菌等微生物產(chǎn)生的具有表面活性特征的化合物，包括磷脂系、糖脂系、脂肪酸系、氨基竣酸系、高分子生物表面活性劑。2

6、.2表面活性劑SAA勺性質(zhì)2.2.1 SAA在溶液表面的吸附一、在溶液表面的吸附狀態(tài)隨著SAA濃度由稀到濃，分子由平躺一一直立一一完全取向，趨于飽和，此時(shí)表面張力降到最低。（畫(huà)圖表示）二、SAA吉構(gòu)對(duì)飽和吸附量的影響吸附：物質(zhì)從一相內(nèi)部遷至界面，并富集于界面的過(guò)程叫吸附。表面活性劑從水內(nèi)部遷至表面，在表面富集的過(guò)程也叫吸附。這種吸附的結(jié)果是水表面似被一層非極性的碳?xì)滏湼采w，從而導(dǎo)致水的表面張力下降。吸附量：?jiǎn)挝幻娣e的表面層所含溶質(zhì)的量與溶液體相中所含溶質(zhì)量的差值，單位為mol/m2,也稱(chēng)為表面過(guò)剩。正吸附（吸附量大于零）和負(fù)吸附（吸附量小于零）影響因素：相同親水基，不同疏水基：直鏈較支鏈大，因

7、為自身橫截面積小，排列緊密；相同疏水基，不同親水基：親水基大，飽和吸附量小，順序：脂肪酸鹽一一硫酸鹽磺酸鹽季俊鹽依次減小。為何討論飽和吸附量？因?yàn)轱柡臀搅看螅肿优帕芯o密，表面膜的強(qiáng)度增大，不易破裂，對(duì)于起泡和乳化都有好處。三、SAAS溶液表面吸附速度吸附速度慢，會(huì)影響泡沫的穩(wěn)定性，潤(rùn)濕，鋪展能力。決定因素：分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)，取向排列速度，如碳?xì)滏溤介L(zhǎng)，則時(shí)間效應(yīng)越大；介質(zhì)的性質(zhì)：溶液濃度（越大，速度越快），有無(wú)無(wú)機(jī)鹽（會(huì)降低離子型時(shí)間效應(yīng)）四、SAAW低界面張力的能力和效率能力（效能）：SAAW低表面張力所能達(dá)到的最低值。效率：降低表面張力至一定值時(shí)，所需SAA的濃度。試討論效率和能力的關(guān)系

8、。兩者不一定一致。例如：疏水基團(tuán)的鏈長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)增長(zhǎng)，效率會(huì)提高，但效能是差不多的。疏水基團(tuán)的支化或不飽和程度增加，會(huì)使效率降低，但效能卻有些增加（因?yàn)橛H油基內(nèi)聚力降低）。在離子型表面活性劑的水溶液中加入電介質(zhì)，由于反離子的中和效應(yīng)，電斥力減小，效率和能力都有所提高。效率和能力討論的意義：為了更好地應(yīng)用。例如在選用表面活性劑時(shí)，有幾種同時(shí)能夠滿足降低表面張力的要求，就要看其效率，用量最小，價(jià)格最低。五作用：起泡和消泡作用，乳化作用，2.2.2 SAA在溶液中的聚集狀態(tài)SAA在溶液表面飽和吸附之后，就會(huì)在溶液中自動(dòng)地形成聚集體，即膠束。一、臨界膠束濃度CMC1 .定義：溶液性質(zhì)（表面張力，洗滌

9、作用，滲透）突變時(shí)SAA的濃度稱(chēng)為CMC表面活性分子締合形成膠束的最低濃度。2 .測(cè)定方法：表面張力法；電導(dǎo)率法；染料法，光散射法3 .CMC影響因素：疏水基疏水基碳鏈越長(zhǎng)，CMCF降；支化，雙鍵，苯環(huán)，易極化基團(tuán)，CMC1高；親水基處于碳鏈中間會(huì)增大CMC全氟碳鏈，有機(jī)硅鏈CM飯低；親水基一一離子型SAA的CMCfc于具有相同R基的非離子（因?yàn)榍罢咭兹苡谒?；具有相同R基而親水基不同，-OSO>SQ->COO-離子型：加入多價(jià)離子或有機(jī)反離子，CMCF降，因?yàn)橛袡C(jī)雙電層被壓縮；二、膠束結(jié)構(gòu)、形狀與大小及其影響因素光散射法表明，隨著SAA濃度的增加，膠束形狀發(fā)生變化如下變化：球一一

10、盤(pán)一一棒狀一一六膠束一一層型。水溶液中如果含有其他物質(zhì)會(huì)影響膠束形狀。如加入無(wú)機(jī)鹽，即使表面活性劑濃度不大也會(huì)呈現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)棒狀。其形狀和大小與膠束的聚集數(shù)有關(guān)，后者取決于表面活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)和外部環(huán)境。碳鏈長(zhǎng)度增長(zhǎng)，聚集數(shù)增大；離子型：加入無(wú)機(jī)鹽會(huì)使聚集數(shù)增大；因?yàn)殡p電層被壓縮，表面活性劑分子之間的斥力減少，可以有更多的分子進(jìn)入膠束。在CMC：上時(shí)，加入極性或非極性有機(jī)物會(huì)使聚集數(shù)增大；因?yàn)槟z束被脹大。非離子：溫度升高，聚集數(shù)增大，因?yàn)槿芙舛葴p小。三、膠束的作用增溶：下節(jié)詳說(shuō)。催化作用：反應(yīng)物濃集于膠束，增加反應(yīng)物之間的碰撞頻率，從而加速反應(yīng)；如用陽(yáng)離子表面活性劑可催化酯在堿性溶液中的水解反應(yīng)；

11、反膠束作用：親水基向內(nèi)，而疏水基指向非水溶劑，可以固定酶相轉(zhuǎn)移催化：模板法制備納米材料：2.2.3 SAA在固/液界面的吸附一、影響SAA在固/液界面吸附的因素1、固體表面性質(zhì)有強(qiáng)的帶電吸附位：離子交換，離子對(duì)，氫鍵；例如硅酸鹽，氧化鋁，硅膠；棉纖維；無(wú)帶電吸附位，但表面有極性：色散力，分子間氫鍵；例如聚酰胺纖維，聚酯；無(wú)電性，無(wú)極性：分子間的色散力；例如石墨，碳黑，木炭；2、SAA化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響疏水鏈越長(zhǎng)，越有利于吸附；溶液濃度較稀，也有較高的吸附量；負(fù)電荷固體物質(zhì)較易吸附陽(yáng)離子表面活性劑；若以親油基和固體表面有強(qiáng)烈作用，具有兩個(gè)親水基團(tuán)的SAA的飽和吸附量小于單離子基團(tuán)的SAA3、溫度離子

12、型隨溫度升高而下降；非離子型隨溫度升高而升高。4、pH因?yàn)閜H會(huì)引起固體表面吸附位電性的變化。二、SAA固體表面的吸附及其利用1分散作用2潤(rùn)濕作用3洗滌作用4勻染作用：織物印染過(guò)程中加入表面活性劑作為勻染劑，因?yàn)镾AA有類(lèi)似的電荷時(shí)，織物欲吸附有相反電荷的染料時(shí)，表面活性劑就會(huì)與之競(jìng)爭(zhēng)，從而降低染料的有效吸附速度而達(dá)到勻染目的。2.2.4 SAA的溶解性一、在溫度一定時(shí)，溶解性變化規(guī)律溶解度隨親油基的增大而減?。环请x子型的溶解度較大，離子型的較??；相同疏水基時(shí)，季俊鹽類(lèi)陽(yáng)離子兩性,陰離子溫度變化時(shí)，不同的表面活性劑其溶解性變化趨勢(shì)不同。二、克拉夫特點(diǎn)(Krafftpoint,Kp):離子型1

13、.定義：離子型表面活性劑的溶解度隨溫度升高而增大，達(dá)到一定溫度，溶解度會(huì)增加很快，這一溫度稱(chēng)為克拉夫特點(diǎn)。2、影響因素隨疏水基加大和支化而升高；對(duì)于陰離子SAA與金屬離子類(lèi)型有關(guān)，Kp鈣鹽,Kp鈉鹽添加電介質(zhì)，會(huì)使Kp升高；引入-CHCHO-后，Kp降低加入破壞水結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，如N-甲基乙酰胺，Kp降低SAA?口醇形成混合膠束后，Kp降低3、注意離子型SAA一般在高于克拉夫特點(diǎn)的溫度下使用，所以克拉夫特點(diǎn)較低的SAA利于實(shí)用。三、濁點(diǎn)(cloudpoint,Cp)1、定義：含聚氧乙烯鏈的非離子型表面活性劑在溫度低時(shí)易與水混容，當(dāng)溫度升至一定高度后，表面活性劑析出、分層，我們稱(chēng)此析出、分層并發(fā)生渾

14、濁的溫度為濁點(diǎn)。2 .濁點(diǎn)產(chǎn)生的原因：非離子表面活性劑分子內(nèi)的聚氧乙烯鏈中的醴鍵氧原子易于水分子締合而形成氫鍵，但溫度升高時(shí)易破壞，因此發(fā)生分層、析出的現(xiàn)象。3、影響因素濁點(diǎn)隨乙撐氧基的數(shù)目增加而升高；隨疏水基、支化度增加而升高；加入尿素，N-甲基乙酰胺，濁點(diǎn)會(huì)升高；4汪忠一般非離子表面活性劑應(yīng)在其濁點(diǎn)以下使用，所以濁點(diǎn)較高有利于實(shí)用。精細(xì)化學(xué)品化學(xué)四、親水親油平衡值1定義?親水親油平衡值(hydrophile-lipophilebalance,HLB系表面活性劑分子中親水和親油基團(tuán)對(duì)油或水的綜合親合力。是用來(lái)表示表面活性劑的親水親油性強(qiáng)弱的數(shù)值。?數(shù)值范圍：HLB©范圍為040,其

15、中非離子表面活性劑HLB©范圍為020。即石蠟為0,聚氧乙烯為20。?HLB值愈大，親水性愈強(qiáng)；HLB值愈小，親油性愈強(qiáng)。2HLB值的確定.實(shí)驗(yàn)HLB值范圍表面活性劑在水中的性狀1-4不分散56分散得不好68劇烈振蕩后成乳色分散體810穩(wěn)定乳色分散體1013半透明至透明的分散體13以上透明溶液(完全溶解)(1)多元醇型和聚乙二醇型非離子表面活性劑：HLB;親水基質(zhì)量-20(疏水基質(zhì)量,親水基質(zhì)量)(2)大多數(shù)多元醇脂肪酸酯：HLB=20(1S/A)S為酯的皂化價(jià)，A為脂肪酸的酸價(jià)。(3)混合的非離子表面活性劑：HLBab=(HLBaXWa+HLBbWb)/(Wa+Wb)舉口官能團(tuán)HL

16、B計(jì)算法：叱卜溶劑Davies將表面活性劑分子分解為不同的基親心一污劑+”二J團(tuán)，每個(gè)基團(tuán)對(duì)分子的HLB值都有一定的貢獻(xiàn)。其計(jì)算公式如下：i，B俯理蟀加和性，加和時(shí)可用官能團(tuán)法來(lái)測(cè)定。下二卜潤(rùn)濕劑與鋪展劑、水，油乳化劑大部分清泡劑精細(xì)化學(xué)品化學(xué)37HLB=7+三（親水基團(tuán)HLB）三（親油基團(tuán)HLB）3用途HL20 3HLB=3 8HLB=7 9HLB=8 18HLB=15以上并不是所有表面活性劑HLB值能用算式計(jì)算，須用實(shí)驗(yàn)方法加以驗(yàn)證?？勺鳛橄輨┛勺鳛閃/O型乳化劑可作為潤(rùn)濕劑可作為O/W型乳化劑可作為增溶劑2.2.5 SAA在溶液中的協(xié)同效應(yīng)復(fù)合表面活性劑常表現(xiàn)出單一表面活性劑難以達(dá)到的

17、表面特性，比如其CMC寸的表面張力明顯低于單一表面活性劑溶液，這種復(fù)合體系能使表面活性增加的現(xiàn)象稱(chēng)為“增效作用”或協(xié)同作用。一、陰、陽(yáng)離子SAA協(xié)同作用正負(fù)電荷相互吸引，導(dǎo)致兩者在表面上的吸附相互促進(jìn)，親油基的排列更加緊密，從而使降低表面張力的能力和效率都有極大提高。二、同系物SAA的協(xié)同作用同系物混合，具表面張力，CMCJ殳會(huì)隨配比發(fā)生變化，但始終介于兩者之間；不同陰離子混合，混合物界面張力會(huì)出現(xiàn)最小值。三、離子型、非離子型SAA的協(xié)同作用非離子SAA插入離子型SAA的極性基之間，減弱了離子頭之間的電性斥力，更易形成膠束。所以CMCF降，表面張力更低，洗滌、潤(rùn)濕、乳化效果均可以提高。2.2.

18、6 其它性質(zhì)穩(wěn)定性（耐酸堿：陰離子酸不穩(wěn)定，陽(yáng)離子堿不穩(wěn)定，兩性pH變化；磺酸鹽，季俊鹽耐酸又耐鍵；熱，氧化無(wú)機(jī)鹽），生物降解性（兩性SAAR易；直鏈更易；含芳香基的較難；非離子SAA聚氧乙烯鏈越多越不易降解）2.3表面活性劑的作用2.3.1 乳化作用一、乳狀液概述1.定義：一種液體分散在另一種不相容的液體中所形成的多相分散體系。分散相又稱(chēng)內(nèi)相，連續(xù)相又稱(chēng)外相。特點(diǎn)：熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，易于聚集組成：水相waterphase(W一水或水溶液；油相oilphase(Q一與水不相混溶的有機(jī)液體乳化劑emulsifier(SAA或固體粉末)一防止油水分層的穩(wěn)定劑2、分類(lèi)：基本分為：水包油型(o/w):

19、如牛奶油包水型(w/o):如含水原油復(fù)合型：o/w/o;w/o/wO/W型乳劑和W/O型乳劑的區(qū)別O/W型乳劑W/O型乳劑外觀乳白色油狀色近似稀釋可用水稀釋可用油稀釋導(dǎo)電性導(dǎo)電不導(dǎo)電或水溶性顏料外相染色內(nèi)相染色油溶性顏料內(nèi)相染色外相染色3 .特性：分散相液滴直徑不同，顏色不同>1Nm乳白色1-0.1m藍(lán)色0.1-0.05pm灰色半透明<0.05nm透明原因：分散相和分散介質(zhì)折射率不同，直徑大，光反射顯著，直徑小，則可以光散射或透過(guò)。4 .乳化劑的制備(1)乳化劑在水中的制法制備方法：乳化劑溶于水中，激烈攪拌下，把油加入到水中一一o/w型乳狀液一一繼續(xù)加油一一轉(zhuǎn)相變型成w/o型乳狀液

20、；特點(diǎn)：顆粒大小不均勻，乳狀液粗糙，穩(wěn)定性差，可用膠體磨或均質(zhì)器混合改善適用：親水性強(qiáng)的表面活性劑作乳化劑(2)乳化劑在油中的制法制法：將乳化劑直接溶于油中，再加入水w/o型乳狀液繼續(xù)加水o/w型乳狀液。該法又稱(chēng)為轉(zhuǎn)相乳化法或反轉(zhuǎn)乳化法。特點(diǎn)：液滴相當(dāng)均勻，穩(wěn)定性好。(3)輪流加液法制法：將水和油輪流加入乳化劑中，每次只加少量使兩相混合形成乳狀液。適用：蛋黃醬或其它含植物油的食品乳狀液。(4)初生皂法制備方法：將脂肪酸溶于油中，把堿溶于水中，然后使油水兩相接觸，在界面即有脂肪酸鹽生成并形成穩(wěn)定的乳狀液。適用：用肥皂作乳化劑制備w/o或o/w型乳狀液。(5)D相乳化法制法：D相又稱(chēng)為表面活性劑相

21、，是由非離子表面活性劑/多元醇/水組成的微乳狀液體系。在攪拌下在D相中加入油可以形成透明的O/D型凝膠狀的乳狀液，用水稀釋后可得到微細(xì)珠滴的o/w型乳狀液。表面活性劑和醇的比例非常重要。特點(diǎn)：乳狀液穩(wěn)定，對(duì)乳化劑要求低(如乳化能力)，可乳化疏水性高的油性組分。(6)轉(zhuǎn)相溫度法(PIT,PhaseInversionTemperature)乳液由o/w型轉(zhuǎn)變?yōu)閣/o型時(shí)的轉(zhuǎn)變溫度叫相轉(zhuǎn)變溫度。說(shuō)明此時(shí)表面活性劑的親水與親油性質(zhì)已經(jīng)達(dá)到平衡。高于這個(gè)溫度的乳液為w/o型，低于這個(gè)溫度為o/w型。一般，油相的極性越小，PIT越高。在相轉(zhuǎn)變溫度附近制備乳狀液，分散相細(xì)小，但很不穩(wěn)定易于凝結(jié)，但冷卻到PI

22、T以下時(shí)，穩(wěn)定性增大但分散相沒(méi)有明顯增長(zhǎng)。適用范圍：非離子表面活性劑。5.乳狀液穩(wěn)定性的測(cè)定靜置；高溫靜置；凍融；離心分離；粒度分布；電導(dǎo)率。二、表面活性劑與乳狀液的穩(wěn)定性1、SAA能降低界面張力，有利于形成乳液和使乳液穩(wěn)定2、增大油水界面膜的強(qiáng)度，保持乳液穩(wěn)定可以采用復(fù)合膜：油溶性+水溶性；加入有機(jī)極性分子，如醇；3、離子型SAR曾加乳液穩(wěn)定性：形成雙電層，液滴所帶電荷相同，相互排斥，防止聚結(jié)。另外，分散介質(zhì)粘度增大也可以提高穩(wěn)定性，一般加入水溶性高分子，一方面增大粘度，一方面增強(qiáng)界面膜的強(qiáng)度。也可以采用固體粉末為乳化劑提高乳液穩(wěn)定性。三、SAAf破乳1破乳的應(yīng)用：原油與水形成的油包水乳狀液

23、以出去水分;牛乳的o/w,破壞以分離出乳油橡膠乳漿破乳制備橡膠廢水處理時(shí)：防止污染和回收有用物質(zhì)；2破乳的方法：(1)物理：電沉降(w/o,水珠在電場(chǎng)作用下聚結(jié))、超聲、過(guò)濾、加熱(2)物理化學(xué)：改變?nèi)闋钜旱慕缑婺ば再|(zhì)，降低界面膜強(qiáng)度或破壞界面膜表面活性高的SAA頂替原乳化劑，本身不能形成牢固的膜；新加入的SAA與乳化劑生成復(fù)合物，改變膜性質(zhì)，降低穩(wěn)定性；加入一反應(yīng)物和作為乳化劑的SAAg生化學(xué)反應(yīng)改變膜性質(zhì)，降低穩(wěn)定性；如以脂肪酸皂作為乳化劑，加入酸可破乳。加入電解質(zhì)，破壞雙電層，有利于聚結(jié)，如加入高價(jià)反離子；四、多重乳液多重乳液也稱(chēng)復(fù)乳，二級(jí)乳，可分為：O/W/O,W/O/W也是熱力學(xué)不穩(wěn)

24、定體系。制備方法：以W/O/W的例，制備時(shí)先用親油性的乳化劑制備w/o乳液，然后用適于制備o/w型的乳化劑，在水中乳化原始乳狀液，經(jīng)緩慢攪拌即可制得。為了好的穩(wěn)定性，外相可以用聚合物的水凝膠代替水相。用途：爛類(lèi)化合物的分離，多重乳液涂料，藥物方面：控制藥物釋放，保持藥物穩(wěn)定，靶向給藥，還可作為藥物超劑量或誤服引起中毒的解毒系統(tǒng)。例如：服用過(guò)量巴比妥類(lèi)藥物可用W/O/WL劑捕集避免中毒。原理是過(guò)量的酸性藥物，在外水相中處于低pH時(shí)呈游離態(tài)，易透過(guò)油膜，并按濃度差方向向內(nèi)水相擴(kuò)散，而內(nèi)水相是以高pH緩沖液作為捕集劑，使擴(kuò)散來(lái)的酸性藥物即刻解離，而液體膜又不能通過(guò)離子，因此游離態(tài)的藥物始終存在著濃度

25、差一由外相經(jīng)液體膜向內(nèi)相擴(kuò)散。制備納米材料；如空心TiO2五、微乳狀液微乳狀液是介于一般乳狀液與膠團(tuán)之間的分散體系，其分散相質(zhì)點(diǎn)小于0.1微米。微乳化過(guò)程是體系自由能降低的自發(fā)過(guò)程，終點(diǎn)為熱力學(xué)穩(wěn)定體系。微乳狀液組成特點(diǎn)：SAA含量高，約為530%左右。離子型SAA體系：油、水、SAA助SAA（中等碳鏈長(zhǎng)度的醇類(lèi)）非離子SAA體系：油、水、非離子SAA不必加入醇。微乳狀液、乳狀液、膠團(tuán)性質(zhì)的比較表格六、乳化劑的選擇1乳化劑能在界面形成穩(wěn)定的界面膜；2表面活性高，能夠快速使表面張力降到最低；3,通常油溶性的乳化劑用于w/o型乳狀液，水溶性則用于o/w型乳狀液，但二者的混合往往能得到更穩(wěn)定的乳狀液

26、。4乳化劑的濃度以及水相和油相的組成均影響其乳化能力；5 HLB是選擇乳化劑的經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)：HLB=3-8可作為W/O型乳化劑HLB=b18可作為O/W型乳化劑。6 PIT法是利用HLB值選擇乳化劑的發(fā)展，是選擇乳化劑的好方法。PIT測(cè)定方法：取等量的油相與水相，用3-5%表面活性劑乳化，并在不同溫度下加熱振搖，測(cè)定出乳狀液自o/w型轉(zhuǎn)變?yōu)閣/o型時(shí)的轉(zhuǎn)變溫度。通常對(duì)o/w型乳狀液合適的乳化劑，應(yīng)選擇其PIT比乳狀液保存溫度低1040c的乳化劑配方；制備時(shí)的溫度應(yīng)低于PIT2-4Co7在有特殊用途時(shí)，要選擇無(wú)毒的乳化劑；8要能用最小的濃度和最低的成本達(dá)到最好的乳化效果。2.3.2起泡和消泡作用一、

27、泡沫簡(jiǎn)介起泡劑的用途：日用化學(xué)品（香波，牙膏，剃須膏，洗滌劑）泡沫滅火器，農(nóng)藥泡沫噴灑，礦物浮選等。泡沫具有潤(rùn)滑，分散作用。1定義及分類(lèi)泡沫是氣體在液（固）體中的多分散體系，氣體是分散相，液體或固體是連續(xù)相?？煞譃椋簹夤绦团菽夯炷林屑尤肱菽?，可以減輕質(zhì)量，保溫，隔聲，耐熱；氣液型泡沫：比較常見(jiàn)。是本節(jié)討論的對(duì)象。由液膜隔開(kāi)的氣泡聚集物。熱力學(xué)不穩(wěn)定體系。2泡沫破壞的原因：A表面張力和重力作用引起的液膜排液過(guò)程，使液膜變薄，薄至一定程度，導(dǎo)致膜的破裂，泡沫破壞。B氣體有透過(guò)液膜擴(kuò)散的趨勢(shì)和能力，氣體的透過(guò)所導(dǎo)致的氣泡兼并是泡沫破壞的另一原因。小氣泡中壓力大，大氣泡中壓力小，氣體擴(kuò)散導(dǎo)致小泡變

28、小，大泡變大，液膜變薄直至破裂。Marangoni效應(yīng)：氣泡自修復(fù)功能。氣泡壁受外力沖擊變薄，此處表面活性分子的密度減小，表面張力變大，別處表面活性分子過(guò)來(lái)補(bǔ)充，并帶動(dòng)相鄰液體一起遷移，液膜厚度和強(qiáng)度均修復(fù)，泡沫穩(wěn)定。二、表面活性劑對(duì)泡沫的作用表面活性劑的起泡性能表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是泡沫形成的難易，一是泡沫能否持久，壽命較長(zhǎng)。1 .降低表面張力，有利于泡沫形成；2 .提高表面膜強(qiáng)度：有利于泡沫持久；如何提高膜強(qiáng)度：采用直鏈?zhǔn)杷腟AA復(fù)合膜（如十二烷基硫酸鈉十月桂醇），陰陽(yáng)離子復(fù)合?！緟f(xié)同作用的利用】3 .靜電斥力的作用：離子型SAA吸附于液膜表面形成雙電層，同性相斥使泡沫穩(wěn)定。4 .降低氣

29、體的透過(guò)性：液膜強(qiáng)度增大，體系粘度增大，皆有助于降低透過(guò)性，提高泡沫穩(wěn)定性?？偟膩?lái)說(shuō)：起泡劑一般是肥皂和月桂基硫酸鈉等陰離子表面活性劑；非離子和陽(yáng)離子SAA的起泡力較差。三、消泡及消泡劑泡沫有時(shí)又會(huì)給生產(chǎn)操作和產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)很多不良影響。很多領(lǐng)域都在使用消泡劑，如食品，發(fā)酵，造紙，涂料，粘合劑等。1、消泡方法：物理法：機(jī)械攪拌，高速離心，超聲波，高溫，但有時(shí)難以實(shí)施。物理化學(xué)法：為主。加入化學(xué)試劑與起泡劑反應(yīng)；加入表面活性大，本身又不能形成堅(jiān)固的膜的性質(zhì)。消泡劑降低液膜表面粘度，使排液加快，導(dǎo)致泡沫破裂，如磷酸三丁酯。加入電介質(zhì)降低液膜表面雙電層的斥力。加入的消泡劑能使液膜失去表面彈性或表面修復(fù)

30、能力。可溶性液體或氣體可通過(guò)擴(kuò)散使液膜受到擾動(dòng)而破壞。2、消泡劑分類(lèi)：破泡劑：摧毀已存在的泡沫；抑泡劑：防止泡沫產(chǎn)生。這兩種類(lèi)型的消泡劑混合使用時(shí)有加和性。有些消泡劑使用惰性載體，如SiO2可起到增加消泡效率的作用。消泡劑的種類(lèi)：礦物油類(lèi)（液體石蠟+SAA造紙）油脂類(lèi)（動(dòng)物油，芝麻油；食品發(fā)酵）脂肪酸酯類(lèi)（天然蠟）；低碳醇類(lèi)（辛醇）酰胺類(lèi)（二硬脂酰乙二胺），磷酸酯類(lèi)（磷酸三丁酯），金屬皂類(lèi)（油酸鉀），有機(jī)硅類(lèi)（二甲基硅油，聚二甲基硅氧烷，氟硅油）2.3.3增溶作用增溶作用：將一些原來(lái)不溶或微溶于水的物質(zhì)加到表面活性劑溶液中，這些物質(zhì)能很好地溶解，即所謂膠束增溶作用。每摩爾表面活性劑可增溶被增溶

31、物的量為增溶量。增溶作用在乳液聚合反應(yīng)、石油開(kāi)采、化妝品、食品和醫(yī)藥、農(nóng)藥等工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。尤其使醫(yī)藥，一些揮發(fā)油、脂溶性維生素、番體激素等許多難溶性藥物在表面活性劑溶液中增溶，形成澄明溶液及提高濃度。一、增溶作用特征：1增溶作用只能在CM以上的濃度發(fā)生；膠束的存在是發(fā)生增溶作用的必要條件。2增溶作用與乳化作用不同，是熱力學(xué)自發(fā)過(guò)程，增溶后的系統(tǒng)是更為穩(wěn)定的熱力學(xué)平衡系統(tǒng)。3增溶不同于一般的溶解作用，因?yàn)橄到y(tǒng)的依數(shù)性沒(méi)有改變。二、增溶位置及狀態(tài)增溶物是進(jìn)入膠束的內(nèi)核還是處于表面？研究發(fā)現(xiàn)增溶物和表面活性劑的類(lèi)型不同，增溶物的位置與狀態(tài)各異。目前理論上有兩種模型：?jiǎn)螒B(tài)模型和兩態(tài)模型。單態(tài)模

32、型a非極性物質(zhì)增溶膠束內(nèi)核，如飽和脂肪姓，環(huán)烷姓；b極性一易極化物膠束的柵欄層，如醇，胺，脂肪酸；c不溶于水亦不溶于姓類(lèi)的小極性有機(jī)物一一吸附于膠束表面，如苯二甲酸二甲酯；d含聚氧乙烯基的非離子SAAt成膠束時(shí)，增溶物包在膠束外層的聚氧乙烯親水基之間，如苯酚及其類(lèi)似物。增溶量大小順序：d>b>a>c兩態(tài)模型：膠束的增溶量由吸附態(tài)與溶解態(tài)共同貢獻(xiàn)。三、影響增溶作用的因素1增溶量的大小與增溶區(qū)域容積大小有關(guān)：非離子SAA勺柵欄層外殼d膠束的柵欄層b膠束內(nèi)核a膠束表面c2與表面活性劑的結(jié)構(gòu)及膠束的數(shù)目有關(guān)：碳?xì)滏溤介L(zhǎng)，臨界膠束濃度越低，對(duì)非極性分子的增溶能力就越大；3與臨界膠束濃度

33、及膠束的疏松度有關(guān)：非離子SAA臨界膠束濃度較低，比離子型有更強(qiáng)的增溶能力；陽(yáng)離子SAA形成的膠束比較疏松，其增溶能力比相同碳鏈長(zhǎng)度的陰離子SAA要強(qiáng)；4加入電介質(zhì)、有機(jī)添加物或改變溫度也會(huì)影響增溶能力：無(wú)機(jī)鹽會(huì)使離子型SAA的CMC御氐，可以增大姓類(lèi)的增溶量，但卻減少極性有機(jī)物的增溶量，因?yàn)榫奂瘮?shù)增加，膠團(tuán)增加，所以姓類(lèi)的增溶量變大；但柵欄變緊密，減少了極性物增溶的可能位置。某些有機(jī)物的加入可以使膠束脹大，會(huì)使極性化合物易于插入膠束的柵欄，從而提高極性化合物的增溶量。2.3.4 潤(rùn)濕作用潤(rùn)濕：廣義上是指一種流體取代表面上另一種流體；狹義上指液體取代固體表面空氣的過(guò)程。用途：礦山作業(yè)中除塵。礦

34、石和煤開(kāi)采、運(yùn)輸、粉碎等過(guò)程都有粉塵，危害工人身體健康，可能造成爆炸和污染環(huán)境。利用0.1%左右表面活性劑的水溶液噴灑可使粉塵潤(rùn)濕而沉降。一、接觸角與潤(rùn)濕作用VSL將水滴滴在固體表面，此時(shí)會(huì)形成3個(gè)界面，S/G,S/L,L/G.三個(gè)界面的張力可以表示為YSG,丫SL,丫LG。氣液界面L/G和固液界面S/L之間的夾角稱(chēng)為接觸角0接觸角和界面張力的關(guān)系，服從Young方程：YSG=Ysl+Ylgcos0COS0=(ysg-ysl)/ylg從此公式可以看出，增大YSG,減小固液界面張力YSL對(duì)潤(rùn)濕有利，減小YSG對(duì)防水有利。接觸角提供了判別潤(rùn)濕程度的方便方法，潤(rùn)濕角越小，潤(rùn)濕性越好。9>90,

35、不潤(rùn)濕;9<90,潤(rùn)濕；9=0,完全潤(rùn)濕；9=180,完全不潤(rùn)濕；二、固體臨界表面張力Tc及表面活性劑的潤(rùn)濕作用固體臨界表面張力Yc：1是反映低能固體表面潤(rùn)濕性能的一個(gè)極重要的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)；2只有液體的表面張力等于或小于某一固體的丫。時(shí)，該液體才能在這種固體表面上潤(rùn)濕。3固體的YC越小，要求能潤(rùn)濕它的液體的表面張力就越低，該固體越難潤(rùn)濕。例如：攪拌器，高壓釜的內(nèi)稱(chēng)大多采用聚四氟乙烯，因?yàn)樗魉饔?。為什么呢？聚四氟乙烯丫。很小，只?8mN/m水和大多數(shù)的有機(jī)液體的表面張力均比它大。表面活性劑的潤(rùn)濕功能主要體現(xiàn)在：1提高液體的潤(rùn)濕能力：降低水的表面張力，使其低于固體臨界表面張力Tc,即可達(dá)到

36、潤(rùn)濕的目的。不同表面活性劑在潤(rùn)濕性能上的差別取決于它們?cè)谒嫔系奈綄拥奶細(xì)洳糠峙帕械木o密程度，排列越緊，水的表面張力越小，其潤(rùn)濕性越好。2改變固體表面的潤(rùn)濕性質(zhì)：如果是高能表面，表面活性劑的極性基團(tuán)朝向固體表面，非極性基團(tuán)朝向其它形成吸附層，固體表面就很難潤(rùn)濕，SAAS到反潤(rùn)濕作用，可以用作防水劑。2.3.5 分散作用將固體粒子加入不溶解它的液體中，往往易凝聚、結(jié)塊或沉淀。但在該液體中加入表面活性劑，加以攪拌固體粒子就會(huì)粉碎，均勻分散在液體中。這種現(xiàn)象即表面活性劑的分散作用，用于這方面的表面活性劑就稱(chēng)為分散劑，分散劑廣泛應(yīng)用于涂料、油墨、塑料和橡膠工業(yè)。一般來(lái)說(shuō)，先潤(rùn)濕而后分散，才能達(dá)到粒子

37、均勻分散的目的。1低能表面（表面能小于100mJ/m）物質(zhì)的分散：有機(jī)顏料，染料分散機(jī)理：SAA®水基吸附于固體表面，親水基伸向水相，固體粒子周?chē)纬晌侥ぃ档徒缑鎻埩?；若用離子型表面活性劑，固體微粒帶同種電荷，相互排斥，不易凝聚；非離子SAA會(huì)在固體微粒表面形成具有彈性的水化層，防止聚沉。2高能表面無(wú)機(jī)物質(zhì)的分散：無(wú)機(jī)顏料、填料分散機(jī)理：極性基吸附在固體表面，具疏水基伸向分散介質(zhì)，降低了固液界面之間的界面張力，易于分散在有機(jī)溶劑或有機(jī)高分子物質(zhì)中。3固/液分散體系的穩(wěn)定性方法(1)加入表面活性劑使粒子形成具有相互排斥作用的雙電層。(2)在粒子表面吸附非離子性高分子或其他活性劑形成

38、具有一定厚度的吸附層，可使粒子保持一定距離，不易接近；(3)縮小固液之間質(zhì)量差，也可防沉降；(4)提高分散介質(zhì)的粘度。1.1.6 洗滌作用表面活性劑的洗滌作用是借助于表面活性劑來(lái)減弱污物與固體表面之粘附作用，再通過(guò)機(jī)械力攪動(dòng)，使污垢與固體表面分離而懸浮于介質(zhì)中，最后將污物用水洗凈沖走。洗滌過(guò)程可以用一公式表示：物品.污垢+洗滌荊一物品.洗滌劑+污垢.洗滌劑好的洗滌劑應(yīng)滿足的條件,能作用于污垢,能將其從被洗物體表面分離開(kāi)來(lái)；分離下來(lái)的污垢要很好分散，并懸浮與水中，而不再重新沉積在被洗物體上去。污垢的種類(lèi)很多，不同的污垢，表面活性劑發(fā)揮的功能不同，洗滌的過(guò)程也有所不同。1液體油污的洗滌首先對(duì)油污表

39、面潤(rùn)濕，第二洗滌液將油污頂替下來(lái)，將油污去除，鋪展的油膜逐漸變?yōu)橛椭?，最后在機(jī)械力的作用下沖走。對(duì)于殘留油污，可以通過(guò)較濃表面活性劑的增溶作用將之出去，如局部撒上洗衣粉搓洗。另外，表面活性劑可能吸附在液體油污和水的界面上，形成乳狀液，不易沉積于衣物表面。2物體污垢的洗滌表面活性劑吸附于固體污垢質(zhì)點(diǎn)及固體表面，降低污垢與物體表面的作用；固體污垢在水中常帶負(fù)電荷，加入離子型表面活性劑可以增大界面電勢(shì)，使污垢易于除去且不易再沉積于固體表面；非離子表面活性劑能在污垢表面形成很好的空間障礙，能夠防止污垢再沉積；陽(yáng)離子表面活性劑一般不用作洗滌劑，因?yàn)樗鼤?huì)降低或消除具電負(fù)性的表面電勢(shì)。消除誤區(qū)：大家通常會(huì)把

40、洗滌劑的好壞和起泡性能聯(lián)系起來(lái)，實(shí)際上兩者沒(méi)有必然的聯(lián)系。表面活性劑能夠形成泡沫，有助于帶走塵土污垢，但洗滌作用只有綜合發(fā)揮了表面活性劑的潤(rùn)濕、吸附、乳化、分散、起泡，增溶等功能，才顯示出良好的洗滌效果。1.1.7 其他作用：、浮選利用礦物表面疏水/親水的差別從礦漿中浮出礦物的富集過(guò)程稱(chēng)之為浮游選礦法，簡(jiǎn)稱(chēng)浮選。浮選藥劑分為三類(lèi)：1起泡劑：表面活性劑的起泡作用，使礦粉有效地富集在空氣與水的界面。2捕集（收）齊I：通過(guò)物理吸附，化學(xué)吸附或表面化學(xué)反應(yīng)改變礦物的疏水性，使浮游的礦粒粘附于起泡上。通常也是表面活性劑及一些表面活性物質(zhì)。3調(diào)整劑（抑制和活化劑：作用在于對(duì)欲捕收礦粒表面的吸附分別起阻礙或

41、促進(jìn)作用，用以擴(kuò)大不同性質(zhì)礦粒浮游性的差別而達(dá)到彼此分離。主要是無(wú)機(jī)化合物，水溶性高分子化合物以及磺酸鹽類(lèi)的陰離子表面活性劑。二、殺菌陽(yáng)離子表面活性劑特別是季俊鹽類(lèi)，很多是有名的殺菌劑，如新潔爾滅，非離子表面活性劑毒性小，但殺菌力也弱，陰離子表面活性劑的毒性與殺菌力均介于兩者之間。三、抗靜電作用紡織物紡絲和織造過(guò)程中常用表面活性劑作抗靜電劑，如季俊鹽類(lèi)陽(yáng)離子表面活性劑，聚氧乙烯醴型非離子表面活性劑，兩性表面活性劑。2.4 陰離子表面活性劑這類(lèi)表面活性劑溶于水后，解離出發(fā)揮表面活性作用的帶負(fù)電荷的基團(tuán)，按其親水基又分為：竣酸鹽型、磺酸鹽型、硫酸酯鹽、磷酸酯鹽。陰離子表面活性劑的親油基：竣酸鹽的親

42、油基由天然油脂提供；磺酸鹽的親油基主要由石油化學(xué)品（如正構(gòu)烷姓，直鏈烷基苯）提供；硫酸酯型、磷酸酯型的親油基主要由脂肪醇提供。2.4.1 竣酸鹽型系肥皂類(lèi)，通式：（RCOO-）nMT,如硬脂酸鈉、鎂等。其親油基通常為C12C18脂肪酸中的C12C17正構(gòu)烷基。碳鏈長(zhǎng)度不同，使用溫度范圍不同；C1214為主的椰子油皂常溫下使用，C18硬脂酸皂，溫度升高至7080C才可用，洗滌用肥皂，通常是混合油脂制備而成，如椰子油+牛油，硬化油。分類(lèi)：一價(jià)金屬皂（鉀、鈉皂）：硬脂酸鈉：鈉皂，硬皂，塊狀肥皂和香皂的主要成分；硬脂酸鉀：鉀皂、軟皂，用來(lái)制取液體皂，刺激性比鈉皂大；硬脂酸鋰：制造多功能高級(jí)潤(rùn)滑脂的稠化

43、劑二價(jià)或多價(jià)皂（鉛、鈣、鋁皂）；硬脂酸鋼：在金屬加工中用作干燥潤(rùn)滑劑硬脂酸鋅：熱穩(wěn)定劑硬脂酸鋁：一種顏料懸浮分散劑有機(jī)胺皂（三乙醇胺皂）：乳化劑，潤(rùn)濕劑。性質(zhì)：具有良好的乳化能力，易被酸及多價(jià)鹽破壞，電解質(zhì)使之鹽析。因?yàn)樵谒嵝詶l件下，會(huì)形成不溶于水的游離脂肪酸。而多價(jià)鹽能與之發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)形成皂垢。應(yīng)用：具有一定的刺激性，只供外用。制備：天然油脂與堿進(jìn)行皂化反應(yīng)，反應(yīng)方程式如下：R-COOCH2ch2ohR一COOCH+3NaOH3R-3R-COONa+CH-OHRCOOCH2CH2_oh2.4.2 磺酸鹽型 烷基苯磺酸鹽（ABS陰離子表面活性劑中最重要的一個(gè)品種，產(chǎn)品占陰離子S

44、AA總量的90%。是我國(guó)合成洗滌劑活性物的主要成分，是優(yōu)良的洗滌劑和泡沫劑。又可分為：直鏈型LAS和支鏈型ABS目前洗滌配方中采用的主要是直鏈烷基苯磺酸鹽。LAS的性質(zhì)：1、親油端在C8以上才具有表面活性；表面活性隨烷基鏈原子數(shù)的增加而增大。當(dāng)烷基碳鏈原子數(shù)超過(guò)18時(shí)，表面活性因溶解度下降而下降。2、CMC!碳鏈的增加下降，超過(guò)14后上升。3、碳鏈增加，泡沫穩(wěn)定性增強(qiáng)；4、碳鏈過(guò)短時(shí)，其溶解性和潤(rùn)濕性高，但去污力下降。碳鏈過(guò)長(zhǎng)時(shí)，其溶解度過(guò)低，去污力下降。碳鏈小于5個(gè)碳原子時(shí)，在水溶液中不能形成膠束。C18以上，因溶解度小，也不能形成膠束。制備：1烷基苯的制備（正構(gòu)烷姓氯化或脫氫后與苯反應(yīng)生成

45、）2烷基苯的磺化：磺化劑可以是濃硫酸（生成廢酸多，效果差），發(fā)煙硫酸（生成廢酸多，效果差），SO3（無(wú)廢酸，效果好）和SO3反應(yīng)的方程式：3烷基苯磺酸的中和：用NaOH和R+SO3R-S03HRS03H+NaOHR_（:SO3Na+H2O 烷基磺酸鹽（SAS通式為GHn+iSONa,碳數(shù)在。22。范圍內(nèi)，以。3。7為佳。SAS的特點(diǎn)：有與LAS類(lèi)似的發(fā)泡性和洗滌效能，水溶性好，只用于液體配方中，對(duì)皮膚損傷小，可作為硬水環(huán)境下使用的潤(rùn)濕劑、分散劑和乳化劑，生物降解性好，23天即可全部降解。制備方法：1磺氯化法：正構(gòu)烷爛在紫外線的照射下和S02CI2反應(yīng)，生成烷基磺酰氯，然后用堿皂化

46、，反應(yīng)方程式如下：RH+SO2+CI2»RSO2C1+HC1RSO2CI+2NaOHRSO3Na+H20+NaCl2磺氧化法將正構(gòu)烷姓在紫外線照射下，與S0202作用生成烷基磺酸。再用堿中和，反應(yīng)方程式如下：RH+S02+02-RSO3HNa0HARSO3Na a烯燒磺酸鹽（AOSa-烯姓與S03在適當(dāng)條件下反應(yīng)、中和、水解，得到具有表面活性的陰離子混合物，即AOSAOS成的過(guò)程包括磺化和水解，異構(gòu)體多，產(chǎn)物復(fù)雜。AOSi要成分：烯基磺酸鹽、羥烷基磺酸鹽，二磺酸鹽。通式為RCH=CH2SONaAOSft點(diǎn)：高泡，水解穩(wěn)定性；具有優(yōu)良的抗硬水能力；低毒、溫和、刺激性低；

47、生物降解性好，用途廣泛：餐具洗滌劑、洗發(fā)香波等。AOS勺表面弓K力、CMG口去污力等表面活性也與其親油基的大小即碳鏈長(zhǎng)度有很大的關(guān)系。和LAS不同，AOSE較寬的碳數(shù)范圍內(nèi)，它的各種表面活性都能保持在較佳的值。生物降解性也比LAS高。2.424其他磺酸鹽陰離子表面活性劑石油磺酸鹽：石油精制的副產(chǎn)品，主要用于原油回收率的提高，也可作潤(rùn)滑油添加劑、鉆孔油、金屬切削油和礦石浮選。木質(zhì)素磺酸鹽；在造紙工藝中用硫酸制漿時(shí)生成的?？捎糜谑豌@井泥漿配方，水泥的減水劑，精制后的還可用作不溶性染料的分散劑，也可用作煤水燃料漿的分散劑。脂肪酸的磺烷基酯（RCOOCHHSONaj）:如琥珀酸酯磺酸鹽，潤(rùn)濕滲透力強(qiáng)

48、，代表產(chǎn)品是阿羅素OT或滲透劑OT脂肪酸的磺烷基酰月燹.分子式如下：RCONHSONa,分子中的磺酸基是通過(guò)羥基磺酸鹽及其相應(yīng)的中間體引入的，代表產(chǎn)品為胰加漂T,也稱(chēng)依捷邦。它有好的溶解性能，是優(yōu)良的洗滌劑，耐硬水，穩(wěn)定性大。烷基蔡磺酸鹽：代表產(chǎn)品為二異丙基蔡磺酸鹽，稱(chēng)Nekol系。極易溶解于水，對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿穩(wěn)定，潤(rùn)濕性能好，缺點(diǎn)是起泡性差。拉開(kāi)粉A主要用作潤(rùn)濕劑、分散劑以及合成橡膠乳液聚合用的乳化劑。2.4.3 硫酸酯鹽 脂肪醇硫酸酯鹽（AS或FAS通式：ROSOMAS特點(diǎn)：較易水解（尤其是在酸性介質(zhì)中）在硬水中去污力比LAS好，起泡力很低，可用于配制低泡洗滌劑。主要用于配制香

49、波、合成香皂、洗滌用品、牙膏。剃須膏等盥洗用品，是洗滌劑、清洗劑的重要組分。制備：高級(jí)醇的硫酸化，硫酸化試劑可以是濃硫酸（最簡(jiǎn)單）、發(fā)煙硫酸（轉(zhuǎn)化率低）、三氧化硫（好的硫酸化試劑，易發(fā)生副反應(yīng)，對(duì)設(shè)備要求高）、氯磺酸和氨基磺酸（價(jià)格昂貴，成本高）等。反應(yīng)方程式：NaOHR-OH+SO3ROSO3HROSO3Na 脂肪醇聚氧乙烯醴硫酸酯鹽（AES通式RO-（CHCHO）nSOM特點(diǎn)：對(duì)水硬度最不敏感；生化降解性能優(yōu)異；不刺激皮膚，能產(chǎn)生豐富泡沫；成本較低，因引入了環(huán)氧乙烷分子。用途：常和LAS復(fù)配用于香波、沐浴用品、輕垢洗滌劑，現(xiàn)在又逐步用于重垢洗滌劑，因其耐硬水，可用于無(wú)磷洗滌劑

50、的配制。AES是醇醴硫酸鹽中最有代表性的品種，是采用C12C14椰油醇為原料，有時(shí)也用C12C16醇與環(huán)氧乙烷縮合，再進(jìn)行硫酸化，中和反應(yīng)進(jìn)行。反應(yīng)方程式如下： 其它硫酸酯鹽含雙鍵的烯姓硫酸化，反應(yīng)方程式如下：仲烷基硫酸酯鹽：是長(zhǎng)鏈不飽和烯姓的硫酸化產(chǎn)物。溶解性和潤(rùn)濕性好，制成粉狀產(chǎn)品容易吸潮結(jié)塊，一般是制成液體和漿狀洗滌劑。脂肪酸衍生物的硫酸酯鹽：有良好的潤(rùn)濕性和乳化性，通常用于化妝品和個(gè)人保護(hù)用品。不飽和醇的硫酸酯鹽：Krafft點(diǎn)低，0c時(shí)仍呈透明狀，表面張力和CMC氐。烷基酚醴硫酸酯鹽(APS:皮膚刺激性低、價(jià)格便宜，泡沫豐富、去污力強(qiáng)，但生物降解性差。2.4.4 磷酸酯

51、鹽結(jié)構(gòu)式：二。ONaROIHOp=OONa磷酸單酯和磷酸雙酯。單酯易溶于水，雙酯較難溶于水，成乳化狀態(tài)。實(shí)際使用的是兩者的混合物。用途：可與其它表面活性劑復(fù)配成纖維紡絲用的油劑，起平滑、抗靜電的作用。脂肪醇的磷酸酯鈉對(duì)酸堿穩(wěn)定，易于生物降解，具有良好的去污能力，可用于金屬、玻璃等的清洗。磷酸酯鹽具有較好的抗靜電性，且溫和，在化妝品和個(gè)人衛(wèi)生用品中的應(yīng)用也日漸廣泛。制備方法：工業(yè)上采用脂肪醇和五氧化二磷反應(yīng)制取烷基磷酸酯。反應(yīng)式如下：P2O5+2ROHA2ROPO(OH)2P2O5 + 4ROH2(RO) 2PO(OH) + H2O2.5 陽(yáng)離子表面活性劑陽(yáng)離子表面活性劑在水溶液中離解時(shí)生成的表

52、面活性離子帶正電荷。通常不用于洗滌和清洗。吸附在帶負(fù)電荷的固體表面，疏水基朝向水相，使固體表面呈“疏水”狀態(tài)。主要用于：礦石浮選劑、織物柔軟劑、抗靜電劑、殺菌劑、防水、勻染。2.5.1 脂肪胺鹽分為：伯胺鹽、仲胺鹽、叔胺鹽，通式：RiR-N.HXR2R:C100-C18烷基Ri、R2:低分子烷基、甲基、乙基、甲基或氫原子X(jué):鹵素、無(wú)機(jī)或有機(jī)酸根脂肪胺鹽是伯胺、仲胺、叔胺與酸（如鹽酸、硫酸、乙酸等）的反應(yīng)產(chǎn)物，是弱堿的鹽，反應(yīng)方程式如下：rnh2+HClARN+H3Cl-CH3CH3C12H25N<+CH3COOHCi2H25N+H.CH3COO-CH3CH3十二烷基二甲基叔胺醋酸鹽脂肪胺

53、鹽一般是不揮發(fā)的無(wú)臭固體，易溶于水。脂肪胺鹽在酸性條件下具有表面活性，少量的胺鹽就能顯著降低水的表面張力，也可在酸性介質(zhì)中作乳化、分散、潤(rùn)濕劑，也用作礦物浮選劑、顏料粉末表面憎水劑。缺點(diǎn)：在堿性條件下，胺游離出來(lái)而失去表面活性。2.5.2 季俊鹽通式：RiRN+CH3C1-IR2Ri、R2是甲基、乙基或甲基。季俊鹽一般是由叔胺與烷基化試劑(如氯甲烷、葦基氯等)作用合成的，反應(yīng)方程式如下：RN(CH3)2+CH3CIRN+(CH3)3Cl-季俊鹽的溶解度隨碳鏈長(zhǎng)度增加而降低：碳數(shù)小于14的季俊鹽易溶于水，碳數(shù)大于14的難溶于水。常見(jiàn)的季俊鹽單長(zhǎng)鏈烷基季俊鹽：十二烷基三甲基澳化胺、十六烷基三甲基澳

54、化胺。它們?nèi)苡跇O性有機(jī)溶劑、不溶于非極性有機(jī)溶劑；雙長(zhǎng)鏈烷基季俊鹽：雙十八烷基二甲基氯化俊、雙十二烷基二甲基氯化錢(qián)。它們幾乎不溶于水，溶于非極性有機(jī)溶劑。2.5.3 雜環(huán)陽(yáng)離子表面活性劑1叱噬季俊鹽結(jié)構(gòu)通式：Ci6H33N+；Cl-一般用作助染劑和殺菌劑等，其最大用途是作為纖維疏水劑。2咪口坐咻季俊鹽通式：可作柔軟劑、破乳劑、防銹劑。2.5.4 聚合型陽(yáng)離子表面活性劑按聚合度可分為：1高分子陽(yáng)離子表面活性劑：殼聚糖，陽(yáng)離子淀粉，陽(yáng)離子瓜兒膠，陽(yáng)離子纖維素、聚乙烯叱咯鹽等。2低聚陽(yáng)離子表面活性劑：Gemini陽(yáng)離子表面活性劑Gemini陽(yáng)離子表面活性劑：結(jié)構(gòu)；用途；具有良好的鈣皂分散性，優(yōu)良的潤(rùn)

55、濕劑，有更好的發(fā)泡和穩(wěn)泡性能?？捎米骺椢锶彳泟?、抗靜電劑、化妝品中的乳化劑、頭發(fā)條理劑、膠體穩(wěn)定劑等。2.5.5 氧化胺陽(yáng)離子表面活性劑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：有優(yōu)異的溶解油脂性能，常與陰離子表面活性劑ASLAS復(fù)配，具有去污增效作用和增稠作用；具有一定的抑菌性，可起到殺菌增效的作用，可用在重垢洗滌劑、廚房洗滌劑和化妝品中。2.5.6 非氮陽(yáng)離子表面活性劑季鱗鹽：主要用作乳化劑、殺蟲(chóng)劑和殺菌劑。季銃鹽：對(duì)皮膚刺激性小，殺菌性能好，可與肥皂和陰離子表面活性劑復(fù)配。季碘鹽：可與肥皂和陰離子表面活性劑復(fù)配，在復(fù)配體系中保持高效殺菌效果。2.6 兩性表面活性劑兩性表面活性劑的作用：具有良好的表面活性，去污、乳化、分散、潤(rùn)濕，殺菌、抗靜電、柔軟性，耐鹽、耐酸堿；生物降解性好。特點(diǎn)：它既能給出質(zhì)子，又能接受質(zhì)子，在不同的環(huán)境呈不同的性質(zhì)，能使帶正電荷和帶負(fù)電荷的物體表面