膠體、油脂和表面活性劑

膠體、油脂和表面活性劑任務(wù)1油脂油脂普遍存在于動(dòng)植物體的脂肪組織中，是動(dòng)植物貯存和供給能量的主要物質(zhì)之一。1g油脂在人體內(nèi)氧化時(shí)，可放出38.9kJ熱量，是同樣質(zhì)量的糖或蛋白質(zhì)的2.25倍，因此，油脂是人類必需的高能量食物。油脂在生物體中還承擔(dān)著極為重要的生理功能，如溶解維生素、保護(hù)內(nèi)臟器官免受震動(dòng)和撞擊以及御寒等。此外，油脂在工業(yè)上也具有十分廣泛的用途，如制備肥皂、護(hù)膚品和潤滑劑等。油脂的組成和結(jié)構(gòu)油脂是直鏈高級脂肪酸的甘油酯。其構(gòu)造式可表示為OIICH2——OC——R2OIICH——OC——ROIICH2一OC一R”其中三個(gè)脂肪酸的烴基（R、R'、R”）可以相同，也可以不相同，相同的稱為單純甘油酯,不相同的稱為混合甘油酯。自然界中存在的油脂大多是混合甘油酯。組成油脂的脂肪酸種類很多，有飽和脂肪酸，也有不飽和脂肪酸。從動(dòng)物體中所得到的油脂，主要成分是飽和脂肪酸的甘油酯，在常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)，稱之為脂肪；從植物中得到的油脂，主要成分是不飽和脂肪酸的甘油酯，在常溫下呈液態(tài)，稱之為油。在油脂中常見的脂肪酸有：十四酸（豆蔻酸）CH3（CH2）12COOH十六酸（軟脂酸）CH3（CH2）14COOH十八酸（硬脂酸）CH3（CH2）16COOH9—十八碳烯酸（油酸）ch3（ch2）7ch——ch（ch2）7cooh9，12—十八碳二烯酸（亞油酸）CH3（CH2）4CH=CHCH2CH=CH（CH2）7COOH9,11,13—十八碳三烯酸（桐油酸）CH3（CH2）3CH=CHCH=CHCH=CH（CH2）7COOH油脂的性質(zhì)及應(yīng)用油脂的相對密度都小于1，比水輕，不溶于水，易溶于丙酮、氯仿等有機(jī)溶劑，沒有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。在一定條件下，可以發(fā)生水解、加成等化學(xué)反應(yīng)。（1）水解反應(yīng)油脂與氫氧化鈉（或氫氧化鉀）水溶液共熱時(shí)，可以發(fā)生水解反應(yīng)，生成甘油和高級脂肪酸鈉（鉀）。高級脂肪酸鈉（鉀）就是日常所用的肥皂，因此，油脂的堿性水解反應(yīng)又叫皂化反應(yīng)，簡稱皂化。CHOHI2+CHOHch2CHOHI2+CHOHch2ohO RCOONaII ACH一OC一R +3NaOH RCOONaO|| R"COONaCH2一OC一R”工業(yè)上把1g油脂皂化時(shí)所需要的氫氧化鉀的毫克數(shù)叫做皂化值。測定油脂的皂化值，可估計(jì)油脂的相對分子質(zhì)量。皂化值越大，油脂的相對分子質(zhì)量就越小。油脂在酸性條件下水解得到脂肪酸和甘油，是工業(yè)上生產(chǎn)脂肪酸和甘油的一種方法。（2）加成反應(yīng)油脂中的不飽和脂肪酸含有碳碳雙鍵，可以和H2、12等發(fā)生加成反應(yīng)。①催化加氫不飽和油脂經(jīng)催化加氫，可轉(zhuǎn)化為飽和程度較高的油脂。加氫后油脂由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)或半固態(tài)，因此這—過程又叫油脂的硬化。氫化后的油脂又叫氫化油或硬化油。工業(yè)上用硬化油制取肥皂，食品加工業(yè)中通過植物油和鯨油硬化獲取人造奶油的原料。②加碘油脂與碘的加成反應(yīng)，通常用來判斷油脂的不飽和程度。油脂的不飽和程度常用碘值表示。碘值是指100g油脂與碘發(fā)生加成反應(yīng)所需碘的克數(shù)。碘值越大，表示油脂的不飽和程度越大。在油脂氫化過程中，可用碘值來測定氫化的程度。（3）油的干性有些油脂暴露在空氣中，經(jīng)過一系列復(fù)雜的氧化、聚合反應(yīng)，其表面能形成一層堅(jiān)硬、光亮并富有彈性的薄膜，這種結(jié)膜特性叫油的干性。具有這種性質(zhì)的油叫干性油。油的干性強(qiáng)弱與其分子中所含雙鍵的數(shù)目及雙鍵的相對位置有關(guān)，油脂分子中含有共軛雙鍵的數(shù)目越多，結(jié)膜速度越快，油的干性越強(qiáng)。例如桐油，其分子中含有74%?91%的桐油酸（含有共軛雙鍵），所以它是最好的干性油。桐油是我國的特產(chǎn)油，占世界總產(chǎn)量的90%以上。油的干性可以用碘值的大小來衡量。一般碘值大于130的是干性油；碘值在100?130之間的為半干性油；碘值小于100的為不干性油。油的干性強(qiáng)弱是判斷它們能否作為油漆涂料的主要依據(jù)。干性油、半干性油可用作油漆涂料。（4）油的酸敗油脂貯存過久就會(huì)變質(zhì)，產(chǎn)生難聞的氣味。這種現(xiàn)象叫做油脂的酸敗。油脂的酸敗是由于油脂分子中的不飽和鍵被氧化以及在微生物作用下發(fā)生部分分解，生成醛、酮和羧酸的緣故。油脂的酸敗會(huì)使其中的維生素和脂肪酸遭到破壞，失去營養(yǎng)價(jià)值，食用酸敗的油脂對人體健康極為有害。光、熱和濕氣的存在都會(huì)加速油脂的酸敗，因此，油脂需要在干燥、避光、密封的條件下保存。也可以在油脂中加入少量的抗氧劑如維生素E等，以防酸敗。油脂酸敗產(chǎn)生的游離脂肪酸的含量可以用中和反應(yīng)來測定。中和1g油脂所需KOH的毫克數(shù)稱為酸值。酸值越小，油脂越新鮮。酸值超過6的油脂便不宜食用。二、表面活性劑凡能顯著降低水的表面張力或兩種液體（如油和水）界面張力的物質(zhì)都可叫做表面活性劑。表面活性劑是重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，素有“工業(yè)味精”之稱。具有潤濕、乳化、分散、增溶、起泡、消泡、滲透、洗滌、抗靜電、潤滑、殺菌、醫(yī)療等各種功能的表面活性劑，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。這些表面活性劑在結(jié)構(gòu)上都有一個(gè)共同的特征，就是同時(shí)具有親水基和憎水基（親油基）。親水基一般是強(qiáng)極性基團(tuán)，如羧基、磺酸基、硫酸酯基等；憎水基則由非極性的烴基組成，如長鏈烴基、烴基苯基等。日常使用的肥皂就是最常見的表面活性劑，它的親水基是羧基，憎水基是烴基。

ch3ch3十cH^nC n=8?22_ Na+(K+)憎水基親水基肥皂根據(jù)表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)以及在水中的狀態(tài)，可將其分為以下四類：陰離子型表面活性劑這類表面活性劑溶于水后生成離子，其親水基為帶有負(fù)電荷的基團(tuán)，因去污能力強(qiáng)，廣泛用作洗滌劑。常見的洗滌劑有高級脂肪酸鹽、磺酸鹽和硫酸酯鹽等。(1)高級脂肪酸鹽肥皂即屬于高級脂肪酸鹽，由油脂皂化制得。用NaOH皂化油脂所得肥皂叫鈉皂，用KOH皂化油脂所得肥皂叫鉀皂。洗滌用肥皂一般為鈉皂，化妝用肥皂通常為鉀皂。肥皂呈堿性，去污力強(qiáng)，是生產(chǎn)量最大的洗滌劑，但在硬水中使用時(shí)生成不溶于水的脂肪酸鈣鹽或鎂鹽；在酸性水中轉(zhuǎn)變成不溶于水的脂肪酸；從而失去去污作用。因此肥皂不適于在硬水或酸性水中使用。(2)烷基苯磺酸鹽最重要的烷基苯磺酸鹽是十二烷基苯磺酸鈉(Ci2H25—SO3Na)十二烷基苯磺酸鈉為白色粉末，具有易溶于水，泡沫豐富，洗滌效力強(qiáng)等特點(diǎn)，是家用洗衣粉的主要成分。十二烷基苯磺酸鈉是強(qiáng)酸鹽，可以在酸性溶液中使用，它的鈣、鎂鹽在水中溶解度較大，因此在硬水中也可以使用。這是合成洗滌劑優(yōu)于肥皂的一大特點(diǎn)。(3)脂肪醇硫酸鹽脂肪醇硫酸鹽是高級脂肪醇的硫酸酯鹽，其中以十二烷基硫酸鈉(C12H25OSO3Na)較為常見，主要用于配制各種液體洗滌劑及香波、牙膏等。陽離子型表面活性劑這類表面活性劑溶于水后生成的親水基為帶正電荷的基團(tuán)，主要有胺鹽型和季錢鹽型兩類。陽離子型表面活性劑能顯著降低纖維的摩擦系數(shù)，因此在紡織工業(yè)中廣泛用作柔軟劑、抗靜電劑，也被用作腈綸纖維的緩染劑。此外，有些陽離子型表面活性劑還具有較強(qiáng)的殺菌能力，例如：氯化二甲基十二烷基芐基銨(Cl)商品名叫潔爾滅，易溶于氯化二甲基十二烷基芐基銨(Cl)商品名叫潔爾滅，易溶于CH水，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為萬分之幾的稀溶液即具有較強(qiáng)的殺菌消毒能力，且無毒，無腐蝕性，不刺激皮膚。醫(yī)藥上常用于外科手術(shù)前皮膚、器械等的消毒。兩性離子型表面活性劑這類表面活性劑溶于水后親水基是同時(shí)帶有正、負(fù)電荷的基團(tuán)。在酸性溶液中，呈陽離子表面活性作用；在堿性溶液中，呈陰離子表面活性作用。其陽離子部分通常是胺鹽、季銨鹽，陰離子部分大多是羧酸鹽、硫酸鹽或磺酸鹽。例如，十二氨基丙酸鈉在堿性溶液中呈現(xiàn)陰離子表面活性劑的性質(zhì)：C12H25NHC2H4COOHo^-C12H25NHC2H4CO^+Na+而在酸性溶液中，則呈陽離子表面活性劑的性質(zhì)：HCl —c12h25nhc2h4coohhC-c12h25nhc2h4cooh+Cl兩性離子型表面活性劑在相當(dāng)寬的pH范圍內(nèi)都有良好的表面活性作用，并可與其他表面活性劑兼容，廣泛用作洗滌劑、乳化劑、濕潤劑、發(fā)泡劑、柔軟劑和抗靜電劑。因不刺激皮膚和眼睛，可大量用于化妝品的配制中。非離子型表面活性劑這類表面活性劑在水中不離解成離子，其親水基主要由含氧基團(tuán)（如羥基和聚氧乙烯鏈）構(gòu)成。非離子型表面活性劑在溶液中的穩(wěn)定性較高，不受酸、堿和金屬離子的影響，與其他表面活性劑的相容性好，應(yīng)用極為廣泛，近年來發(fā)展非常迅速。例如脂肪醇聚氧乙烯醚（R（OCH2CH2）nOH）就是非離子型表面活性劑中最重要的一類產(chǎn)品。脂肪醇聚氧乙烯醚非離子型表面活性劑有優(yōu)異的潤濕和洗滌功能，且價(jià)格便宜，是液態(tài)洗滌劑的理想原料。此外，還在印染行業(yè)中用作勻染劑和脫色劑等?！鹃喿x資料】合成洗滌劑與人體健康合成洗滌劑是一類可以代替肥皂，在軟、硬水中都能有效使用的清洗劑。由于其價(jià)格低廉，洗滌效果好，已成為普遍使用的家用洗滌劑，目前家庭中使用最多的合成洗滌劑是洗衣粉。洗衣粉的主要成分是表面活性劑，其含量在10%?30%之間。我國在洗衣粉中所使用的表面活性劑通常是十二烷基苯磺酸鈉或加入了非離子型表面活性劑的混配物。十二烷基苯磺酸鈉有支鏈烷基苯磺酸鈉（ABS）和直鏈烷基苯磺酸鈉（LAS）兩類。ABS曾是洗衣粉的主要成分，但它不能被細(xì)菌分解（即生物降解性差）洗滌后的廢水排入河流后產(chǎn)生大量泡沫，致使河水污染，影響水生生物與居民飲用水的水質(zhì)。由洗滌劑造成的公害引起了世界各國的高度重視，目前，對表面活性劑的生物降解性已有了明確的要求，在合成洗滌劑中，所用的表面活性劑應(yīng)至少可生物降解80%，LAS的生物降解大于90%，是當(dāng)前家用洗衣粉的主要成分。洗滌劑與表面活性劑是人們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常接觸和使用的化學(xué)合成品，人們最關(guān)心的問題是它的安全性。洗衣粉中的LAS毒性很小，對人體無長期積累性毒害，但對皮膚與眼睛有輕微刺激，若不慎誤食后，會(huì)引起嘔吐和頭暈。為了增強(qiáng)洗滌效果，通常要在洗滌劑中加入適量助劑。洗衣粉的助劑大多為三聚磷酸鈉，又稱為五鈉（Na5P3O10），一般加入量為15%?25%。它是最主要的洗滌助劑，其含量的高低對去污能力影響較大。它具有與高價(jià)金屬離子配合的能力，可起到軟化水的作用；還能提高解膠、乳化及分散性，可以增加表面活性劑的表面活性，降低臨界膠束濃度，起到降低表面活性劑的用量和增強(qiáng)去污力的雙重作用。此外，五鈉具有吸水性，可以防止洗衣粉結(jié)塊。但遺憾的是磷酸鹽會(huì)加速湖泊和其他水域的富營養(yǎng)化。因?yàn)榱姿猁}是水藻生長所需要的營養(yǎng)物，排放到江、河、湖泊里時(shí)，會(huì)使水藻生長茂盛。異常繁殖的藻類很快枯死，不僅發(fā)出惡臭氣味，還因水藻開始死亡并分解時(shí)，要大量消耗溶解在水中的氧氣，從而造成水中缺氧，危害水生生物的生長，造成水質(zhì)污染，破壞生態(tài)環(huán)境并直接危害人體健康。由于磷酸鹽有這種不良的作用，近年來已在大力開發(fā)研制它的代用品。例如有機(jī)鰲合劑EDTA、氮川三乙酸（NTA）、酒石酸鹽、檸檬酸鹽、葡萄糖酸鹽等。另外，還有高分子電解質(zhì)類助劑，如聚丙烯酸鹽以及人造沸石等，其中人造沸石被認(rèn)為是較有發(fā)展前景的洗滌助劑。我們期待著合成洗滌劑早日成為有利人體健康的綠色產(chǎn)品。

一、羧酸本章要點(diǎn)一、羧酸本章要點(diǎn)羧基（—C—0曰）由（—C—）和（—OH）構(gòu)成O2.命名3.物理性質(zhì)羧基中（一C——）和（——OH2.命名3.物理性質(zhì)羧基中（一C——）和（——OH）形成統(tǒng)一體并互相影響俗名：根據(jù)羧酸的來源命名系統(tǒng)名：與醛類相似，把“醛”字改為“酸”字....沸點(diǎn)高（通過氫鍵形成雙分子締合體）I熔點(diǎn)呈鋸齒上升（含偶數(shù)碳原子分子對稱性較高，熔點(diǎn)高）

廣與堿或碳酸鹽反應(yīng)，生成羧酸鹽連有吸電子基，酸性增強(qiáng)連有供電子基，酸性減弱廣酸性結(jié)構(gòu)不同羧酸的酸性不同4.化學(xué)性質(zhì)羧基中羥基的取代反應(yīng)V脫羧反應(yīng)嚴(yán)與PCl3、PCI5、SOC12反應(yīng)一生成酰氯受熱脫水一生成酸酐與醇反應(yīng)一生成酯J與氨反應(yīng)一生成酰胺羧酸脫羧羧酸鹽脫羧<a—?dú)涞姆磻?yīng)一生成a—鹵代酸二、羧酸衍生物結(jié)構(gòu)：分子中都含有?；?.命名3.2.命名3.物理性質(zhì)4.化學(xué)性質(zhì)還原反應(yīng)％酰胺的特殊反應(yīng)4.化學(xué)性質(zhì)還原反應(yīng)％酰胺的特殊反應(yīng)酰鹵酸酐酯酰胺+[H]-胺丿脫水生成腈；霍夫曼降級生成少一個(gè)碳原子的伯胺+[H]-伯醇習(xí)題1.用系統(tǒng)命名法給下列化合物命名CH3COOH(1)CH3CHCH2CHCH2CH3 (2)CH2OIICH——COCH33)CH3CH2CONHCH2CHOOIIII

(4)CH3COCCH2CH3(5)CH3CHCBr3CH32)乙酸酐2)乙酸酐(5)乙酰水楊酸3)丁酰氯(6)對甲基苯甲酰胺寫出下列化合物的構(gòu)造式(1)甲酸乙酯(4)N—乙基乙酰胺完成下列化學(xué)反應(yīng)1)CH3CH2OH*ch3coohch3ch2oh_H+(3)CH3CHCOOH(3)CH3CHCOOHNaOBrNaOH(2)ch3cooh+ch3ch2o^h^?中少空負(fù)*?CV?叫?？p①M(fèi)g,絕對乙醚Br-②C02，H+將下列各組化合物按從強(qiáng)到弱、從大到小的順序排列(1)沸點(diǎn)：O O O-II II IICH3CH2C一OH CH3CH2C一Cl ch3ch2c一nh2CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH2)水解反應(yīng)活性：TOC\o"1-5"\h\zO OII IICH3CCI ch3coch2ch33)