英國(guó)著名界面化學(xué)家Ckint課件

第一章

表面活性劑概述12/22/20221表面活性劑化學(xué)第一章

表面活性劑概述12/19/20221表面活性劑化學(xué)冰淇淋是我們最喜愛(ài)的食物；有了洗滌劑我們的生活才能如此美好。若沒(méi)有表面活性劑，這兩樣?xùn)|西都不會(huì)有。這真是太可悲了。但是，如果真的沒(méi)有了表面活性劑，也不會(huì)有人為沒(méi)有冰淇淋和洗滌劑而哭泣。因?yàn)闆](méi)有表面活性劑，人也沒(méi)有了。

——英國(guó)著名界面化學(xué)家Ckint12/22/20222表面活性劑化學(xué)冰淇淋是我們最喜愛(ài)的食物；有了洗滌劑我們的生活才能如12/22/20223表面活性劑化學(xué)12/19/20223表面活性劑化學(xué)12/22/20224表面活性劑化學(xué)12/19/20224表面活性劑化學(xué)12/22/20225表面活性劑化學(xué)12/19/20225表面活性劑化學(xué)12/22/20226表面活性劑化學(xué)12/19/20226表面活性劑化學(xué)12/22/20227表面活性劑化學(xué)12/19/20227表面活性劑化學(xué)12/22/20228表面活性劑化學(xué)12/19/20228表面活性劑化學(xué)12/22/20229表面活性劑化學(xué)12/19/20229表面活性劑化學(xué)眼影12/22/202210表面活性劑化學(xué)眼影12/19/202210表面活性劑化學(xué)12/22/202211表面活性劑化學(xué)12/19/202211表面活性劑化學(xué)指甲油12/22/202212表面活性劑化學(xué)指甲油12/19/202212表面活性劑化學(xué)香水12/22/202213表面活性劑化學(xué)香水12/19/202213表面活性劑化學(xué)1消毒殺菌2腈綸勻染劑3抗靜電劑4礦物浮選劑5相轉(zhuǎn)移催化劑6織物柔軟劑食品加工印染金屬加工電鍍采礦采油12/22/202214表面活性劑化學(xué)1消毒殺菌食品加工12/19/202214表面活性劑化學(xué)表面活性劑一詞來(lái)自英文Surfactant。它實(shí)際上是短語(yǔ)Surface（表面）Active（活性）Agent（添加劑）的縮合詞。它還有一個(gè)名字叫做Tenside。表面活性劑是這樣一種物質(zhì)，它活躍于表面和界面上，具有極高的降低表、界面張力的能力和效率。在一定濃度以上的溶液中形成分子有序組合體，從而具有一系列應(yīng)用功能。12/22/202215表面活性劑化學(xué)表面活性劑一詞來(lái)自英文Surfactant。表面活性劑是這樣

降低表面張力為正吸附，溶質(zhì)在溶液表面的濃度大于其在溶液本體中的濃度此溶質(zhì)為表面活性物質(zhì)

增加表面張力為負(fù)吸附，溶質(zhì)在溶液表面的濃度小于其在溶液本體中的濃度此溶質(zhì)為表面惰性物質(zhì)溶入少量就能顯著降低表面張力的物質(zhì)也稱表面活性物質(zhì)或表面活性劑。12/22/202216表面活性劑化學(xué)降低表面張力為正吸附，溶質(zhì)在溶液表面的濃度大于其在溶12/22/202217表面活性劑化學(xué)12/19/202217表面活性劑化學(xué)(a)(b)12/22/202218表面活性劑化學(xué)(a)(b)12/19/202218表面活性劑化學(xué)1.1表面活性劑分類表面活性劑分子非極性烴鏈（疏水）極性基團(tuán)（親水）H2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CO硬脂酸12/22/202219表面活性劑化學(xué)1.1表面活性劑分類表面活性劑分子非極性烴鏈（疏水）陰離子表面活性劑RCOONa

羧酸鹽R-OSO3Na

硫酸酯鹽R-SO3Na

磺酸鹽R-OPO3Na2

磷酸酯鹽1.離子型2.非離子型陽(yáng)離子型陰離子型兩性型表面活性劑1.1.1按離子類型12/22/202220表面活性劑化學(xué)陰離子表面活性劑RCOONa 羧酸鹽R-OSO3Na 硫酸酯陽(yáng)離子表面活性劑R-NH2·HCl

伯胺鹽CH3|R-N-HCl

仲胺鹽|HCH3|R-N-HCl

叔胺鹽|CH3CH3|R-N+-CH3Cl-

季胺鹽|CH312/22/202221表面活性劑化學(xué)陽(yáng)離子表面活性劑R-NH2·HCl 伯胺鹽CH3兩性表面活性劑R-N+HCH2-CH2COO-H氨基酸型CH3|R-N+-CH2COO-H

甜菜堿型|CH312/22/202222表面活性劑化學(xué)兩性表面活性劑R-N+HCH2-CH2COO-HCR-(C6H4)-O(C2H4O)nH

烷基酚聚氧乙烯醚非離子表面活性劑R2N-(C2H4O)nH

聚氧乙烯烷基胺R-CONH(C2H4O)nH

聚氧乙烯烷基酰胺R-COOCH2(CHOH)3H

多元醇型R-O-(CH2CH2O)nH 脂肪醇聚氧乙烯醚12/22/202223表面活性劑化學(xué)R-(C6H4)-O(C2H4O)nH非離子表面活性劑R2N1.1.2按親水基的結(jié)構(gòu)分類極性基團(tuán)：羧酸、磺酸、硫酸、磷酸酯鹽、氨基或胺基及其鹽（伯、仲、叔、季）鎓鹽型（磷、、砷、硫、碘化合物）羥基、酰胺基、醚鍵等。12/22/202224表面活性劑化學(xué)1.1.2按親水基的結(jié)構(gòu)分類極性基團(tuán)：12/19/2021.1.3按疏水基的種類分類直鏈烷基支鏈烷基3.烷基苯基4.烷基萘基通常為烴基構(gòu)成5.松香衍生物6.高分子質(zhì)量聚氧丙烷基7.長(zhǎng)鏈全氟(或高氟代)烷基8.聚硅氧烷基12/22/202225表面活性劑化學(xué)1.1.3按疏水基的種類分類直鏈烷基通常為烴基構(gòu)成5.硅表面活性劑氟表面活性劑

1.1.4按表面活性劑的特殊性分類元素表面活性劑是指碳氧鏈上的氫（碳）原子被其它元素所代替，而顯現(xiàn)出與普通表面活性劑不同的性能元素表面活性劑12/22/202226表面活性劑化學(xué)硅表面活性劑氟表面活性劑1.1.4按表面活性劑的特殊性高分子表面活性劑3.合成高分子表面活性劑聚乙烯醇、聚丙烯酸鹽、聚丙烯酰胺2.部分合成高分子表面活性劑羧甲基纖維素、羧甲基淀粉1.天然高分子表面活性劑阿拉伯樹(shù)膠、皂、蛋白質(zhì)（大豆蛋白、牛乳）12/22/202227表面活性劑化學(xué)高分子表面活性劑3.合成高分子表面活性劑2.部分合成高分子生物表面活性劑1.糖脂系鼠李糖脂、海藻糖脂、槐糖脂

2.酰基縮氨酸系硫放線菌素、脂縮氨酸。由酵母、細(xì)菌作用于培養(yǎng)液。生成有特殊結(jié)構(gòu)的表面活性劑12/22/202228表面活性劑化學(xué)生物表面活性劑1.糖脂系由酵母、細(xì)菌作用于培養(yǎng)液。生成有12冠醚型表面活性劑冠醚能與金屬多價(jià)離子絡(luò)合作，用作相轉(zhuǎn)移催化劑、萃取劑等12/22/202229表面活性劑化學(xué)冠醚型表面活性劑冠醚能與金屬多價(jià)離子絡(luò)合作，用作12/19/1.1.5其他分類方法

廣泛應(yīng)用于洗滌、醫(yī)藥、石油、食品、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。水溶性的油溶性的低分子量的高分子量的表面活性劑具有潤(rùn)濕、分散、乳化、增溶、起泡、消泡、保濕、潤(rùn)滑、洗滌、滲透、殺菌、防腐等功能，12/22/202230表面活性劑化學(xué)1.1.5其他分類方法廣泛應(yīng)用于洗滌、醫(yī)藥、石油、1.2表面活性劑的國(guó)內(nèi)外發(fā)展1．表面活性劑要易于生物降解，原料可再生，廣泛使用后，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，對(duì)人、畜安全溫和。2．表面活性劑要高效、多功能，除有清潔作用外，還要有抑菌、殺菌、滋潤(rùn)皮膚等作用，并應(yīng)不斷開(kāi)發(fā)新用途。3．耐硬水、低溫洗滌效果好，濃縮的表面活性劑洗滌用品是一個(gè)發(fā)展方向，這包括濃縮洗衣粉和濃縮液體洗滌劑。

12/22/202231表面活性劑化學(xué)1.2表面活性劑的國(guó)內(nèi)外發(fā)展1．表面活性劑要易于生物降解表面活性劑的作用原理第二章12/22/202232表面活性劑化學(xué)表面活性劑的作用原理第二章12/19/202232表面活性2.1

表面張力與表面活性當(dāng)任意兩相接觸時(shí),兩相之間決非是一個(gè)沒(méi)有厚度的純幾何面,而是一個(gè)具有相當(dāng)厚度的過(guò)渡區(qū),這一過(guò)渡區(qū)通常稱之為界面。若其中一相為氣體，這種界面通常稱為表面。但由于歷史的原因,這兩個(gè)概念常?；煊谩３Ｒ?jiàn)的界面有：氣-液界面，氣-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面。12/22/202233表面活性劑化學(xué)2.1表面張力與表面活性當(dāng)任意兩相接觸時(shí),兩相之間決非是氣-液界面12/22/202234表面活性劑化學(xué)氣-液界面12/19/202234表面活性劑化學(xué)氣-固界面12/22/202235表面活性劑化學(xué)氣-固界面12/19/202235表面活性劑化學(xué)液-液界面12/22/202236表面活性劑化學(xué)液-液界面12/19/202236表面活性劑化學(xué)液-固界面12/22/202237表面活性劑化學(xué)液-固界面12/19/202237表面活性劑化學(xué)固-固界面12/22/202238表面活性劑化學(xué)固-固界面12/19/202238表面活性劑化學(xué)2.1.1表面張力和表面自由能12/22/202239表面活性劑化學(xué)2.1.1表面張力和表面自由能12/19/202239表面（a）（b）12/22/202240表面活性劑化學(xué)（a）（b）12/19/202240表面活性劑化學(xué)如果在活動(dòng)邊框上掛一重物，使重物質(zhì)量W2與邊框質(zhì)量W1所產(chǎn)生的重力F（F=（W1+W2）g）與總的表面張力大小相等方向相反，則金屬絲不再滑動(dòng)。這時(shí)l是滑動(dòng)邊的長(zhǎng)度，因膜有兩個(gè)面，所以邊界總長(zhǎng)度為2l，就是作用于單位邊界上的表面張力。12/22/202241表面活性劑化學(xué)如果在活動(dòng)邊框上掛一重物，使重物質(zhì)量W2與邊框質(zhì)量W1所產(chǎn)生由于表面層分子的受力情況與本體中不同，因此如果要把分子從內(nèi)部移到界面，或可逆的增加表面積，就必須克服系統(tǒng)內(nèi)部分子之間的作用力，對(duì)系統(tǒng)做功。溫度、壓力和組成恒定時(shí)，可逆使表面積增加dA所需要對(duì)系統(tǒng)作的功，稱為表面功。用公式表示為：把作用于單位邊界線上的這種力稱為表面張力，用表示，單位是N/m。也是增加單位表面積時(shí)所必須對(duì)系統(tǒng)做的功，單位J/m212/22/202242表面活性劑化學(xué)由于表面層分子的受力情況與本體中不同，因此表面張力的測(cè)定1.滴重法W=2πRγfγ=W/2πRf12/22/202243表面活性劑化學(xué)表面張力的測(cè)定1.滴重法W=2πRγfγ=W/2πRf12滴落的高速攝影示意圖那為什么有個(gè)系數(shù)呢？12/22/202244表面活性劑化學(xué)滴落的高速攝影示意圖那為什么有個(gè)系數(shù)呢？12/19/20222.毛細(xì)管上升法r毛細(xì)管半徑Δρ界面兩相的密度差g重力加速度h高度差12/22/202245表面活性劑化學(xué)2.毛細(xì)管上升法r毛細(xì)管半徑12/19/202245表面3.環(huán)法4.吊片法5.最大汽泡壓力法6.滴外形法12/22/202246表面活性劑化學(xué)3.環(huán)法5.最大汽泡壓力法6.滴外形法12/19/202濃度122.1.2表面活性和表面活性劑具有第三類曲線的物質(zhì)才叫表面活性劑。特勞貝規(guī)則312/22/202247表面活性劑化學(xué)濃度122.1.2表面活性和表面活性劑具有第三類曲2.1.3表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)12/22/202248表面活性劑化學(xué)2.1.3表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)12/19/202248表面12/22/202249表面活性劑化學(xué)12/19/202249表面活性劑化學(xué)2.2表面活性劑膠束2.2.1膠束的形成12/22/202250表面活性劑化學(xué)2.2表面活性劑膠束2.2.1膠束的形成12/19/20膠束結(jié)構(gòu)示意圖12/22/202251表面活性劑化學(xué)膠束結(jié)構(gòu)示意圖12/19/202251表面活性劑化學(xué)2.2.2臨界膠束濃度CMC

CriticalMicellConcentration表面活性劑在水中隨著濃度增大，表面上聚集的活性劑分子形成定向排列的緊密單分子層，多余的分子在體相內(nèi)部也三三兩兩的以憎水基互相靠攏，聚集在一起形成膠束，這開(kāi)始形成膠束的最低濃度稱為臨界膠束濃度。12/22/202252表面活性劑化學(xué)2.2.2臨界膠束濃度CMC表面活性劑在水中隨著濃度增

這時(shí)溶液性質(zhì)與理想性質(zhì)發(fā)生偏離，在表面張力對(duì)濃度繪制的曲線上會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。繼續(xù)增加活性劑濃度，表面張力不再降低，而體相中的膠束不斷增多、增大。12/22/202253表面活性劑化學(xué)這時(shí)溶液性質(zhì)與理想性質(zhì)發(fā)生偏離，在表面張力對(duì)濃度繪制的臨界膠束濃度的測(cè)定方法1.表面張力法界面張力儀12/22/202254表面活性劑化學(xué)臨界膠束濃度的測(cè)定方法1.表面張力法界面張2.電導(dǎo)法3.增溶作用法4.染料法12/22/202255表面活性劑化學(xué)2.電導(dǎo)法3.增溶作用法4.染料法12/19/20225.光散射法12/22/202256表面活性劑化學(xué)5.光散射法12/19/202256表面活性劑化學(xué)影響臨界膠束濃度的因素表面活性劑的碳?xì)滏滈L(zhǎng)碳?xì)滏湻种O性基團(tuán)的位置碳?xì)滏溨衅渌〈挠绊懹H水基團(tuán)的種類疏水鏈的性質(zhì)溫度離子型Krafftpoint非離子型濁點(diǎn)cloudpoint12/22/202257表面活性劑化學(xué)影響臨界膠束濃度的因素表面活性劑的碳?xì)滏滈L(zhǎng)碳2.2.3膠束的形狀和大小球狀12/22/202258表面活性劑化學(xué)2.2.3膠束的形狀和大小球狀12/19/202212/22/202259表面活性劑化學(xué)12/19/202259表面活性劑化學(xué)12/22/202260表面活性劑化學(xué)12/19/202260表面活性劑化學(xué)2.2.4膠束的作用乳化作用泡沫作用分散作用增溶作用催化作用12/22/202261表面活性劑化學(xué)2.2.4膠束的作用乳化作用12/19/202261表面2.3表面活性劑結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系2.3.1表面活性劑的親水性HLB親水親油平衡值(Hydrophile-LipophileBalance)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。Griffin12/22/202262表面活性劑化學(xué)2.3表面活性劑結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系2.3.1表面活性劑的親HLB值=親水基質(zhì)量親水基質(zhì)量+憎水基質(zhì)量×100/HLB的確定非離子型多元醇脂肪酸酯HLB=20(1-S/A)聚氧乙烯型皂化值不易得到的HLB=(E+P)/512/22/202263表面活性劑化學(xué)HLB值=親水基質(zhì)量親水基質(zhì)量+憎水基質(zhì)量×100/52.3離子型HLB=∑(親水基團(tuán)HLB)+∑(親油基團(tuán)HLB)+7混合型HLB混合=∑(HLBi×qi)12/22/202264表面活性劑化學(xué)離子型HLB=∑(親水基團(tuán)HLB)+∑(親油基團(tuán)HLB)+7

親油

|親水HLB值013678101213151820 ||消泡|—||

潤(rùn)濕劑|—增溶劑——||

石蠟W/O乳化劑|去污|聚乙二醇

|——滲透作用———|

|—————O/W乳化劑————|

HLB與表面活性劑應(yīng)用關(guān)系12/22/202265表面活性劑化學(xué)

2.3.2親油基的影響氟代烴基>硅氧烴基>脂肪族烷烴基,環(huán)烷烴基>脂肪族烯烴>脂肪族芳香烴>芳香烴>帶弱親水基的烴基疏水性2.3.3親水基的影響12/22/202266表面活性劑化學(xué)2.3.2親油基的影響氟代烴基>硅氧烴基>脂肪族烷2.3.4分子形態(tài)的影響親水基的相對(duì)位置位于分子中間時(shí)濕潤(rùn)性能比較強(qiáng)位于分子末端時(shí)去污能力比較強(qiáng)親油基的支鏈有分支結(jié)構(gòu)的濕潤(rùn)性和滲透性的較好去污能力較差親水基分子12/22/202267表面活性劑化學(xué)2.3.4分子形態(tài)的影響親水基的相對(duì)位置位2.3.5分子量的影響分子量小的的濕潤(rùn)性和滲透性的較好分子量大的洗滌、分散、乳化能力較好2.3.6表面活性劑的溶解度2.3.7表面活性劑的安全性和溫和性2.3.8表面活性劑的生物降解性12/22/202268表面活性劑化學(xué)2.3.5分子量的影響分子量小的的濕潤(rùn)性和滲透性的較好2.第一章

表面活性劑概述12/22/202269表面活性劑化學(xué)第一章

表面活性劑概述12/19/20221表面活性劑化學(xué)冰淇淋是我們最喜愛(ài)的食物；有了洗滌劑我們的生活才能如此美好。若沒(méi)有表面活性劑，這兩樣?xùn)|西都不會(huì)有。這真是太可悲了。但是，如果真的沒(méi)有了表面活性劑，也不會(huì)有人為沒(méi)有冰淇淋和洗滌劑而哭泣。因?yàn)闆](méi)有表面活性劑，人也沒(méi)有了。

——英國(guó)著名界面化學(xué)家Ckint12/22/202270表面活性劑化學(xué)冰淇淋是我們最喜愛(ài)的食物；有了洗滌劑我們的生活才能如12/22/202271表面活性劑化學(xué)12/19/20223表面活性劑化學(xué)12/22/202272表面活性劑化學(xué)12/19/20224表面活性劑化學(xué)12/22/202273表面活性劑化學(xué)12/19/20225表面活性劑化學(xué)12/22/202274表面活性劑化學(xué)12/19/20226表面活性劑化學(xué)12/22/202275表面活性劑化學(xué)12/19/20227表面活性劑化學(xué)12/22/202276表面活性劑化學(xué)12/19/20228表面活性劑化學(xué)12/22/202277表面活性劑化學(xué)12/19/20229表面活性劑化學(xué)眼影12/22/202278表面活性劑化學(xué)眼影12/19/202210表面活性劑化學(xué)12/22/202279表面活性劑化學(xué)12/19/202211表面活性劑化學(xué)指甲油12/22/202280表面活性劑化學(xué)指甲油12/19/202212表面活性劑化學(xué)香水12/22/202281表面活性劑化學(xué)香水12/19/202213表面活性劑化學(xué)1消毒殺菌2腈綸勻染劑3抗靜電劑4礦物浮選劑5相轉(zhuǎn)移催化劑6織物柔軟劑食品加工印染金屬加工電鍍采礦采油12/22/202282表面活性劑化學(xué)1消毒殺菌食品加工12/19/202214表面活性劑化學(xué)表面活性劑一詞來(lái)自英文Surfactant。它實(shí)際上是短語(yǔ)Surface（表面）Active（活性）Agent（添加劑）的縮合詞。它還有一個(gè)名字叫做Tenside。表面活性劑是這樣一種物質(zhì)，它活躍于表面和界面上，具有極高的降低表、界面張力的能力和效率。在一定濃度以上的溶液中形成分子有序組合體，從而具有一系列應(yīng)用功能。12/22/202283表面活性劑化學(xué)表面活性劑一詞來(lái)自英文Surfactant。表面活性劑是這樣

降低表面張力為正吸附，溶質(zhì)在溶液表面的濃度大于其在溶液本體中的濃度此溶質(zhì)為表面活性物質(zhì)

增加表面張力為負(fù)吸附，溶質(zhì)在溶液表面的濃度小于其在溶液本體中的濃度此溶質(zhì)為表面惰性物質(zhì)溶入少量就能顯著降低表面張力的物質(zhì)也稱表面活性物質(zhì)或表面活性劑。12/22/202284表面活性劑化學(xué)降低表面張力為正吸附，溶質(zhì)在溶液表面的濃度大于其在溶12/22/202285表面活性劑化學(xué)12/19/202217表面活性劑化學(xué)(a)(b)12/22/202286表面活性劑化學(xué)(a)(b)12/19/202218表面活性劑化學(xué)1.1表面活性劑分類表面活性劑分子非極性烴鏈（疏水）極性基團(tuán)（親水）H2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CO硬脂酸12/22/202287表面活性劑化學(xué)1.1表面活性劑分類表面活性劑分子非極性烴鏈（疏水）陰離子表面活性劑RCOONa

羧酸鹽R-OSO3Na

硫酸酯鹽R-SO3Na

磺酸鹽R-OPO3Na2

磷酸酯鹽1.離子型2.非離子型陽(yáng)離子型陰離子型兩性型表面活性劑1.1.1按離子類型12/22/202288表面活性劑化學(xué)陰離子表面活性劑RCOONa 羧酸鹽R-OSO3Na 硫酸酯陽(yáng)離子表面活性劑R-NH2·HCl

伯胺鹽CH3|R-N-HCl

仲胺鹽|HCH3|R-N-HCl

叔胺鹽|CH3CH3|R-N+-CH3Cl-

季胺鹽|CH312/22/202289表面活性劑化學(xué)陽(yáng)離子表面活性劑R-NH2·HCl 伯胺鹽CH3兩性表面活性劑R-N+HCH2-CH2COO-H氨基酸型CH3|R-N+-CH2COO-H

甜菜堿型|CH312/22/202290表面活性劑化學(xué)兩性表面活性劑R-N+HCH2-CH2COO-HCR-(C6H4)-O(C2H4O)nH

烷基酚聚氧乙烯醚非離子表面活性劑R2N-(C2H4O)nH

聚氧乙烯烷基胺R-CONH(C2H4O)nH

聚氧乙烯烷基酰胺R-COOCH2(CHOH)3H

多元醇型R-O-(CH2CH2O)nH 脂肪醇聚氧乙烯醚12/22/202291表面活性劑化學(xué)R-(C6H4)-O(C2H4O)nH非離子表面活性劑R2N1.1.2按親水基的結(jié)構(gòu)分類極性基團(tuán)：羧酸、磺酸、硫酸、磷酸酯鹽、氨基或胺基及其鹽（伯、仲、叔、季）鎓鹽型（磷、、砷、硫、碘化合物）羥基、酰胺基、醚鍵等。12/22/202292表面活性劑化學(xué)1.1.2按親水基的結(jié)構(gòu)分類極性基團(tuán)：12/19/2021.1.3按疏水基的種類分類直鏈烷基支鏈烷基3.烷基苯基4.烷基萘基通常為烴基構(gòu)成5.松香衍生物6.高分子質(zhì)量聚氧丙烷基7.長(zhǎng)鏈全氟(或高氟代)烷基8.聚硅氧烷基12/22/202293表面活性劑化學(xué)1.1.3按疏水基的種類分類直鏈烷基通常為烴基構(gòu)成5.硅表面活性劑氟表面活性劑

1.1.4按表面活性劑的特殊性分類元素表面活性劑是指碳氧鏈上的氫（碳）原子被其它元素所代替，而顯現(xiàn)出與普通表面活性劑不同的性能元素表面活性劑12/22/202294表面活性劑化學(xué)硅表面活性劑氟表面活性劑1.1.4按表面活性劑的特殊性高分子表面活性劑3.合成高分子表面活性劑聚乙烯醇、聚丙烯酸鹽、聚丙烯酰胺2.部分合成高分子表面活性劑羧甲基纖維素、羧甲基淀粉1.天然高分子表面活性劑阿拉伯樹(shù)膠、皂、蛋白質(zhì)（大豆蛋白、牛乳）12/22/202295表面活性劑化學(xué)高分子表面活性劑3.合成高分子表面活性劑2.部分合成高分子生物表面活性劑1.糖脂系鼠李糖脂、海藻糖脂、槐糖脂

2.?；s氨酸系硫放線菌素、脂縮氨酸。由酵母、細(xì)菌作用于培養(yǎng)液。生成有特殊結(jié)構(gòu)的表面活性劑12/22/202296表面活性劑化學(xué)生物表面活性劑1.糖脂系由酵母、細(xì)菌作用于培養(yǎng)液。生成有12冠醚型表面活性劑冠醚能與金屬多價(jià)離子絡(luò)合作，用作相轉(zhuǎn)移催化劑、萃取劑等12/22/202297表面活性劑化學(xué)冠醚型表面活性劑冠醚能與金屬多價(jià)離子絡(luò)合作，用作12/19/1.1.5其他分類方法

廣泛應(yīng)用于洗滌、醫(yī)藥、石油、食品、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。水溶性的油溶性的低分子量的高分子量的表面活性劑具有潤(rùn)濕、分散、乳化、增溶、起泡、消泡、保濕、潤(rùn)滑、洗滌、滲透、殺菌、防腐等功能，12/22/202298表面活性劑化學(xué)1.1.5其他分類方法廣泛應(yīng)用于洗滌、醫(yī)藥、石油、1.2表面活性劑的國(guó)內(nèi)外發(fā)展1．表面活性劑要易于生物降解，原料可再生，廣泛使用后，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，對(duì)人、畜安全溫和。2．表面活性劑要高效、多功能，除有清潔作用外，還要有抑菌、殺菌、滋潤(rùn)皮膚等作用，并應(yīng)不斷開(kāi)發(fā)新用途。3．耐硬水、低溫洗滌效果好，濃縮的表面活性劑洗滌用品是一個(gè)發(fā)展方向，這包括濃縮洗衣粉和濃縮液體洗滌劑。

12/22/202299表面活性劑化學(xué)1.2表面活性劑的國(guó)內(nèi)外發(fā)展1．表面活性劑要易于生物降解表面活性劑的作用原理第二章12/22/2022100表面活性劑化學(xué)表面活性劑的作用原理第二章12/19/202232表面活性2.1

表面張力與表面活性當(dāng)任意兩相接觸時(shí),兩相之間決非是一個(gè)沒(méi)有厚度的純幾何面,而是一個(gè)具有相當(dāng)厚度的過(guò)渡區(qū),這一過(guò)渡區(qū)通常稱之為界面。若其中一相為氣體，這種界面通常稱為表面。但由于歷史的原因,這兩個(gè)概念常?；煊谩３Ｒ?jiàn)的界面有：氣-液界面，氣-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面。12/22/2022101表面活性劑化學(xué)2.1表面張力與表面活性當(dāng)任意兩相接觸時(shí),兩相之間決非是氣-液界面12/22/2022102表面活性劑化學(xué)氣-液界面12/19/202234表面活性劑化學(xué)氣-固界面12/22/2022103表面活性劑化學(xué)氣-固界面12/19/202235表面活性劑化學(xué)液-液界面12/22/2022104表面活性劑化學(xué)液-液界面12/19/202236表面活性劑化學(xué)液-固界面12/22/2022105表面活性劑化學(xué)液-固界面12/19/202237表面活性劑化學(xué)固-固界面12/22/2022106表面活性劑化學(xué)固-固界面12/19/202238表面活性劑化學(xué)2.1.1表面張力和表面自由能12/22/2022107表面活性劑化學(xué)2.1.1表面張力和表面自由能12/19/202239表面（a）（b）12/22/2022108表面活性劑化學(xué)（a）（b）12/19/202240表面活性劑化學(xué)如果在活動(dòng)邊框上掛一重物，使重物質(zhì)量W2與邊框質(zhì)量W1所產(chǎn)生的重力F（F=（W1+W2）g）與總的表面張力大小相等方向相反，則金屬絲不再滑動(dòng)。這時(shí)l是滑動(dòng)邊的長(zhǎng)度，因膜有兩個(gè)面，所以邊界總長(zhǎng)度為2l，就是作用于單位邊界上的表面張力。12/22/2022109表面活性劑化學(xué)如果在活動(dòng)邊框上掛一重物，使重物質(zhì)量W2與邊框質(zhì)量W1所產(chǎn)生由于表面層分子的受力情況與本體中不同，因此如果要把分子從內(nèi)部移到界面，或可逆的增加表面積，就必須克服系統(tǒng)內(nèi)部分子之間的作用力，對(duì)系統(tǒng)做功。溫度、壓力和組成恒定時(shí)，可逆使表面積增加dA所需要對(duì)系統(tǒng)作的功，稱為表面功。用公式表示為：把作用于單位邊界線上的這種力稱為表面張力，用表示，單位是N/m。也是增加單位表面積時(shí)所必須對(duì)系統(tǒng)做的功，單位J/m212/22/2022110表面活性劑化學(xué)由于表面層分子的受力情況與本體中不同，因此表面張力的測(cè)定1.滴重法W=2πRγfγ=W/2πRf12/22/2022111表面活性劑化學(xué)表面張力的測(cè)定1.滴重法W=2πRγfγ=W/2πRf12滴落的高速攝影示意圖那為什么有個(gè)系數(shù)呢？12/22/2022112表面活性劑化學(xué)滴落的高速攝影示意圖那為什么有個(gè)系數(shù)呢？12/19/20222.毛細(xì)管上升法r毛細(xì)管半徑Δρ界面兩相的密度差g重力加速度h高度差12/22/2022113表面活性劑化學(xué)2.毛細(xì)管上升法r毛細(xì)管半徑12/19/202245表面3.環(huán)法4.吊片法5.最大汽泡壓力法6.滴外形法12/22/2022114表面活性劑化學(xué)3.環(huán)法5.最大汽泡壓力法6.滴外形法12/19/202濃度122.1.2表面活性和表面活性劑具有第三類曲線的物質(zhì)才叫表面活性劑。特勞貝規(guī)則312/22/2022115表面活性劑化學(xué)濃度122.1.2表面活性和表面活性劑具有第三類曲2.1.3表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)12/22/2022116表面活性劑化學(xué)2.1.3表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)12/19/202248表面12/22/2022117表面活性劑化學(xué)12/19/202249表面活性劑化學(xué)2.2表面活性劑膠束2.2.1膠束的形成12/22/2022118表面活性劑化學(xué)2.2表面活性劑膠束2.2.1膠束的形成12/19/20膠束結(jié)構(gòu)示意圖12/22/2022119表面活性劑化學(xué)膠束結(jié)構(gòu)示意圖12/19/202251表面活性劑化學(xué)2.2.2臨界膠束濃度CMC

CriticalMicellConcentration表面活性劑在水中隨著濃度增大，表面上聚集的活性劑分子形成定向排列的緊密單分子層，多余的分子在體相內(nèi)部也三三兩兩的以憎水基互相靠攏，聚集在一起形成膠束，這開(kāi)始形成膠束的最低濃度稱為臨界膠束濃度。12/22/2022120表面活性劑化學(xué)2.2.2臨界膠束濃度CMC表面活性劑在水中隨著濃度增

這時(shí)溶液性質(zhì)與理想性質(zhì)發(fā)生偏離，在表面張力對(duì)濃度繪制的曲線上會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。繼續(xù)增加活性劑濃度，表面張力不再降低，而體相中的膠束不斷增多、增大。12/22/2022121表面活性劑化學(xué)這時(shí)溶液性質(zhì)與理想性質(zhì)發(fā)生偏離，在表面張力對(duì)濃度繪制的臨界膠束濃度的測(cè)定方法1.表面張力法界面張力儀12/22/2022122表面活性劑化學(xué)臨界膠束濃度的測(cè)定方法1.表面張力法界面張2.電導(dǎo)法3.增溶作用法4.染料法12/22/2022123表面活性劑化學(xué)2.電導(dǎo)法3.增溶作用法4.染料法12/19/20225.光散射法12/22/2022124表面活性劑化學(xué)5.光散射法12/19/202256表面活性劑化學(xué)影響臨界膠束濃度的因素表面活性劑的碳?xì)滏滈L(zhǎng)碳?xì)滏湻种O性基團(tuán)的位置碳?xì)滏溨衅渌〈挠绊懹H水基團(tuán)的種類疏水鏈的性質(zhì)溫度離子型Krafftpoint非離子型濁點(diǎn)cloudpoint12/22/2022125表面活性劑化學(xué)影響臨界膠束濃度的因素表面活性劑的碳?xì)滏滈L(zhǎng)碳2.2.3膠束的形狀和大小球狀12/22/2022126表面活性劑化學(xué)2.2.3膠束的形狀和大小球狀12/19/202212/22/202212