表面活性劑環(huán)境危害性分析

表面活性劑環(huán)境危害性分析一、本文概述表面活性劑，作為一類廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護、能源、交通運輸和日常生活等領(lǐng)域的化合物，其在現(xiàn)代社會中發(fā)揮著不可或缺的作用。然而，隨著表面活性劑的大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛使用，其對環(huán)境的影響也逐漸顯現(xiàn)，引起了廣泛的關(guān)注。本文旨在對表面活性劑的環(huán)境危害性進行深入分析，以期為環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展提供有益參考。文章首先將對表面活性劑的基本概念和分類進行簡要介紹，明確研究對象的范圍和特點。隨后，將重點探討表面活性劑的環(huán)境危害，包括其對水環(huán)境、土壤環(huán)境、大氣環(huán)境以及生物多樣性的影響。在此基礎(chǔ)上，文章還將分析表面活性劑環(huán)境危害的產(chǎn)生機制，如何通過環(huán)境行為如吸附、降解、生物富集等過程對生態(tài)環(huán)境造成潛在威脅。為全面評估表面活性劑的環(huán)境風險，文章還將介紹現(xiàn)有的環(huán)境風險評估方法和技術(shù)，并對不同評估方法的優(yōu)缺點進行評述。結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)法規(guī)、標準和政策，探討表面活性劑的環(huán)境管理現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢。文章將提出針對性的環(huán)境風險防控措施和建議，旨在降低表面活性劑對環(huán)境的潛在危害，促進綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的實現(xiàn)。通過本文的闡述，我們期望為相關(guān)領(lǐng)域的研究人員、政策制定者和公眾提供有價值的參考信息，共同推動表面活性劑產(chǎn)業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型和生態(tài)環(huán)境保護。二、表面活性劑的環(huán)境行為表面活性劑作為一類廣泛應(yīng)用的化學(xué)品，其環(huán)境行為及其對生態(tài)環(huán)境的影響是備受關(guān)注的重要問題。表面活性劑的環(huán)境行為主要包括其在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和歸趨。遷移：表面活性劑進入環(huán)境后，可以通過水、土壤、大氣等多種介質(zhì)進行遷移。在水體中，表面活性劑可以隨著水流、擴散等作用在水體中進行長距離遷移；在土壤中，表面活性劑可以隨著土壤水分的運動而遷移；在大氣中，表面活性劑可以附著在顆粒物上進行遷移。轉(zhuǎn)化：表面活性劑在環(huán)境中會經(jīng)歷多種轉(zhuǎn)化過程。例如，在水體中，表面活性劑可能通過光解、水解、生物降解等作用而分解；在土壤中，表面活性劑可能通過吸附、生物降解等作用而轉(zhuǎn)化。這些轉(zhuǎn)化過程可以影響表面活性劑的穩(wěn)定性和持久性，從而影響其對環(huán)境的影響。歸趨：表面活性劑在環(huán)境中的歸趨主要包括殘留在環(huán)境中、被生物吸收或降解轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)等。部分表面活性劑可能長期殘留在環(huán)境中，對生態(tài)環(huán)境造成潛在風險；而部分表面活性劑則可以被微生物等生物降解，轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。表面活性劑的環(huán)境行為受到多種因素的影響，包括其自身的化學(xué)性質(zhì)、環(huán)境因素（如溫度、pH值、光照等）以及生物因素（如微生物種類和數(shù)量等）。因此，在評估表面活性劑的環(huán)境風險時，需要綜合考慮這些因素，以全面了解其在環(huán)境中的行為和影響。三、表面活性劑的環(huán)境危害表面活性劑因其獨特的物理化學(xué)性質(zhì)在各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，然而，其大規(guī)模的使用也帶來了不可忽視的環(huán)境危害。這些危害主要體現(xiàn)在以下幾個方面。水體污染：表面活性劑在使用過程中常因不完全降解而進入水體，導(dǎo)致水質(zhì)惡化。其在水體中的積累會對水生生物造成直接傷害，如破壞細胞膜、干擾生物代謝等。表面活性劑還能與水體中的其他污染物結(jié)合，形成更為復(fù)雜的污染物，進一步加劇水體污染。土壤污染：表面活性劑通過徑流、滲濾等方式進入土壤，破壞土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤肥力。其在土壤中的積累還會影響土壤微生物的活性，破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)的平衡。大氣污染：部分表面活性劑在揮發(fā)過程中會進入大氣，形成揮發(fā)性有機化合物（VOCs），加劇大氣污染。表面活性劑在使用過程中還可能產(chǎn)生有害氣體，如硫化氫、氨氣等，對人體健康造成威脅。生態(tài)毒性：表面活性劑對生態(tài)環(huán)境具有直接的毒性作用。其長期積累在環(huán)境中會對生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆的損害，如破壞生物多樣性、降低生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性等。表面活性劑還可能通過食物鏈傳遞，對人類健康造成潛在威脅。表面活性劑的環(huán)境危害不容忽視。為了降低其環(huán)境風險，需要采取一系列措施，如加強表面活性劑的生產(chǎn)和使用管理、推廣環(huán)保型表面活性劑、提高污水處理效率等。還需要加強環(huán)境監(jiān)測和風險評估，及時發(fā)現(xiàn)并解決表面活性劑帶來的環(huán)境問題。四、表面活性劑的環(huán)境風險評估與管理表面活性劑，作為一種廣泛應(yīng)用的化學(xué)物質(zhì)，其環(huán)境風險已引起全球范圍內(nèi)的關(guān)注。為了有效管理這些風險，我們需要進行全面的環(huán)境風險評估，并采取適當?shù)拇胧﹣斫档推鋵Νh(huán)境的潛在影響。環(huán)境風險評估是識別和量化表面活性劑可能對環(huán)境產(chǎn)生負面影響的過程。這包括對其在環(huán)境中的分布、遷移、轉(zhuǎn)化和最終歸宿的研究，以及評估其對生態(tài)系統(tǒng)、水生生物和人類健康可能產(chǎn)生的影響。通過風險評估，我們可以確定哪些表面活性劑具有高風險，從而指導(dǎo)我們制定合適的管理策略。管理表面活性劑的環(huán)境風險需要多方面的努力。我們需要制定和執(zhí)行嚴格的法規(guī)和標準，限制高風險表面活性劑的生產(chǎn)和使用。通過推廣環(huán)保型表面活性劑，我們可以鼓勵市場轉(zhuǎn)向更環(huán)保的替代品。提高公眾對表面活性劑環(huán)境風險的認識，鼓勵人們采取環(huán)保行為，也是降低風險的有效途徑。我們還需要加強研究和開發(fā)，以尋找更環(huán)保、更高效的表面活性劑。例如，生物可降解表面活性劑就是一種具有潛力的替代品，它們可以在自然環(huán)境中迅速分解，從而減少對環(huán)境的長期影響。表面活性劑的環(huán)境風險評估與管理是一項復(fù)雜而重要的任務(wù)。我們需要通過全面的風險評估，了解各種表面活性劑的環(huán)境風險，并采取適當?shù)拇胧﹣斫档瓦@些風險。只有這樣，我們才能在享受表面活性劑帶來的便利的保護我們的環(huán)境免受其潛在危害。五、結(jié)論與展望本文對表面活性劑的環(huán)境危害性進行了深入的研究和分析。通過對其在環(huán)境中的分布、遷移、轉(zhuǎn)化和生態(tài)效應(yīng)等方面的探討，我們發(fā)現(xiàn)表面活性劑對生態(tài)環(huán)境確實存在一定的潛在風險。這些風險主要表現(xiàn)在對水生生物的毒害作用、對土壤微生物的影響以及對水體的污染等方面。同時，我們也注意到，表面活性劑的環(huán)境危害與其種類、濃度、暴露時間以及環(huán)境條件等多種因素有關(guān)。加強表面活性劑的環(huán)境風險評估和管理，建立全面的環(huán)境風險評估體系，對其在環(huán)境中的行為和生態(tài)效應(yīng)進行長期監(jiān)測和評估。推動表面活性劑的環(huán)境友好型替代品的研發(fā)和應(yīng)用，減少其對環(huán)境的負面影響。同時，鼓勵企業(yè)在生產(chǎn)過程中采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，減少表面活性劑的使用和排放。加強環(huán)境教育和公眾意識，提高公眾對表面活性劑環(huán)境危害性的認識和關(guān)注，形成全社會共同參與環(huán)境保護的良好氛圍。加強國際合作與交流，借鑒國外先進的經(jīng)驗和技術(shù)，共同應(yīng)對表面活性劑等化學(xué)品的環(huán)境挑戰(zhàn)。表面活性劑的環(huán)境危害性分析是一個復(fù)雜而重要的課題。我們需要從多個角度和層面進行深入研究和探討，為保護我們的生態(tài)環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。參考資料：特種表面活性劑和功能性表面活性劑是當今化學(xué)領(lǐng)域中備受的兩類重要化合物。它們在許多行業(yè)領(lǐng)域，如工業(yè)和生活中都有著廣泛的應(yīng)用。本文將詳細介紹這兩類表面活性劑的特點、應(yīng)用及其區(qū)別。特種表面活性劑主要指具有特定工業(yè)應(yīng)用需求的表面活性劑。它們通常具有高表面活性、良好的穩(wěn)定性和兼容性，能夠在一定的環(huán)境條件下發(fā)揮出顯著的界面活性作用。特種表面活性劑在諸多領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用，例如紡織、皮革、造紙、化妝品和醫(yī)藥等行業(yè)。在紡織工業(yè)中，特種表面活性劑可用于織物柔軟、抗皺和防水等功能的實現(xiàn)；在皮革行業(yè)中，它們可以提高皮革的柔軟度和光澤度；在造紙工業(yè)中，特種表面活性劑可以優(yōu)化紙張的生產(chǎn)過程，提高紙張的質(zhì)量。功能性表面活性劑則是指具有特定功能需求的表面活性劑，如清潔、抗菌、抗靜電等。它們不僅具有顯著的界面活性，還具有很好的功能性。功能性表面活性劑在材料領(lǐng)域和生命科學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用得尤為廣泛。在材料領(lǐng)域中，功能性表面活性劑可用于改善材料的表面性質(zhì)，如防水、防污、自清潔等；在生命科學(xué)領(lǐng)域中，它們可以用于藥物傳遞、生物成像、生物分離等方面。特種表面活性劑和功能性表面活性劑之間存在一定的區(qū)別和。區(qū)別在于它們的應(yīng)用領(lǐng)域和功能性質(zhì)，而則表現(xiàn)在它們都是表面活性劑，具有降低表面張力、提高界面潤濕性等基本特性。在實際應(yīng)用中，為了更好地發(fā)揮它們的特點和功能，往往需要將特種表面活性劑和功能性表面活性劑結(jié)合起來使用，以實現(xiàn)更佳的效果。以下是一個實際應(yīng)用案例，展示了特種表面活性劑和功能性表面活性劑的應(yīng)用效果和優(yōu)勢。在汽車工業(yè)中，特種表面活性劑可以用于清洗汽車發(fā)動機和零部件，提高清洗效率，減少對皮膚的刺激；而功能性表面活性劑則可用于汽車的防銹、潤滑和抗靜電等功能，提高汽車的安全性和使用壽命。在化妝品行業(yè)中，特種表面活性劑可以用于配方中的乳化劑、潤濕劑等成分，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和功效；功能性表面活性劑則可用于防曬、美白等功能性成分的添加，滿足消費者對化妝品的不同需求。特種表面活性劑和功能性表面活性劑是兩類重要的化合物，它們在許多行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。了解這兩類表面活性劑的特點、應(yīng)用及其區(qū)別有助于更好地發(fā)揮它們的功能和優(yōu)勢，進一步拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，相信特種表面活性劑和功能性表面活性劑的研究和應(yīng)用將會取得更加矚目的成果。兩性表面活性劑是一種特殊的化學(xué)物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)中同時含有陰離子和陽離子兩種電荷。這種特殊的分子結(jié)構(gòu)使它們能夠在各種水性和非水性環(huán)境中表現(xiàn)出良好的表面活性。本文將詳細介紹兩性表面活性劑的特性和應(yīng)用。溫和的界面活性：由于其分子結(jié)構(gòu)同時包含陰離子和陽離子，兩性表面活性劑在各種pH值和電解質(zhì)存在的條件下都能發(fā)揮良好的界面活性。它們在界面上形成的吸附層穩(wěn)定，且對溫度和壓力的變化敏感，因此具有廣泛的應(yīng)用范圍。良好的生物相容性：兩性表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)使其具有良好的生物相容性，對皮膚、眼睛和生態(tài)系統(tǒng)的毒性較低。這意味著它們在個人護理、醫(yī)療和環(huán)境應(yīng)用中具有潛力。良好的水解穩(wěn)定性：兩性表面活性劑在各種pH值和溫度條件下都能保持穩(wěn)定，不易發(fā)生水解反應(yīng)。這使得它們在各種環(huán)境條件下都能保持其功能。個人護理產(chǎn)品：由于其溫和的界面活性和良好的生物相容性，兩性表面活性劑在個人護理產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用，如洗發(fā)水、沐浴露、化妝品等。它們可以提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和效能，同時減少對皮膚的刺激。醫(yī)療應(yīng)用：兩性表面活性劑在醫(yī)療領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用，如藥物傳遞、傷口處理和醫(yī)療器械的清潔。它們可以幫助藥物更好地滲透到皮膚或黏膜中，提高治療效果。環(huán)保應(yīng)用：由于兩性表面活性劑具有良好的生物相容性和水解穩(wěn)定性，它們在環(huán)保領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。例如，它們可以用于污水處理、農(nóng)藥殘留清洗和環(huán)境修復(fù)。其他工業(yè)應(yīng)用：除了上述應(yīng)用領(lǐng)域，兩性表面活性劑還在其他工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮作用，如石油、紡織、皮革等。它們可以提高生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量。兩性表面活性劑憑借其特殊的分子結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)，在各個領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。其溫和的界面活性、良好的生物相容性和水解穩(wěn)定性使得它們成為一種極具吸引力的表面活性劑。隨著科技的不斷發(fā)展，我們可以期待兩性表面活性劑在未來會有更多的創(chuàng)新應(yīng)用。表面活性劑（surfactant）又稱界面活性劑，是能使兩種液體間、液體―氣體間、液體―固體間的表面張力（surfacetension）或界面張力（interfacialtension）顯著降低的化合物。表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)具有兩性：一端為親水基團，另一端為疏水基團；親水基團常為極性基團，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽，羥基、酰胺基、醚鍵等也可作為極性親水基團；而疏水基團常為非極性烴鏈，如8個碳原子以上烴鏈。表面活性劑分為離子型表面活性劑（包括陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑）、非離子型表面活性劑、復(fù)配表面活性劑、其他表面活性劑等。表面活性劑分子具有獨特的兩親性：一端為親水的極性基團，簡稱親水基，也稱為疏油基或憎油基，如-OH、-COOH、-SO3H、-NH2。由于該類基團長度較短，有時形象地稱為親水頭部。另一端為親油的非極性基團，簡稱親油基，也稱為疏水基或憎水基，如R-（烷基）、Ar-（芳基）。由于該類基團長度較短，有時形象地稱為疏水尾部。兩類結(jié)構(gòu)與性能截然相反的分子基團分處于同一分子的兩端并以化學(xué)鍵相連接，形成了一種不對稱的、極性的結(jié)構(gòu)，因而賦予了該類特殊分子既親水、又親油，但又不是整體親水或親油的特性。表面活性劑的這種特有結(jié)構(gòu)通常稱之為“雙親結(jié)構(gòu)”（amphiphilicstructure），表面活性劑分子因而也常被稱作“雙親分子”。為了方便，常用曲線符號與圓圈的組合表示表面活性劑分子，如圖1所示。降低表面張力是表面活性劑最基本的作用。液體的表面層中存在一種使液面盡可能收縮成最小的宏觀張力，即表面張力。加入表面活性劑后，表面活性劑通過在液體表面形成一層薄膜，改變液體表面的分子排列方式，從而降低表面張力。膠束（micelle）指在水溶液中，表面活性劑濃度達到一定值后開始大量形成的分子有序聚集體。表面活性劑溶于水中，當其濃度較低時呈單分子分散或被吸附在溶液的表面上而降低表面張力，而當表面活性劑的濃度增加至溶液表面已經(jīng)飽和而不能再吸附時，表面活性劑的分子即開始轉(zhuǎn)入溶液內(nèi)部（圖2a-b）。由于表面活性劑分子的疏水部分與水的親和力較小，而親水部分之間的吸引力較大，當達到一定濃度時，許多表面活性劑分子(一般50~150個)的疏水部分便相互吸引，締合在一起，形成締合體，即為膠束（圖2c-d）。膠束有各種形狀，如球形，層狀，棒狀。親水親油平衡值(Hydrophile-LipophileBalance,HLB)：表面活性劑分子中親水和親油基團對油或水的綜合親和力。HLB值是用來表示表面活性劑親水或親油能力大小的值，HLB值越高親水性越強，反之，親油性強。1949年Griffin提出了HLB值的概念，將非離子表面活性劑的HLB值的范圍定為0～20，將疏水性最大的完全由飽和烷烴基組成的石蠟的HLB值定為0，將親水性最大的完全由親水性的氧乙烯基組成的聚氧乙烯的HLB值定為20，其他的表面活性劑的HLB值則介于0～20之間。隨著新型表面活性劑的不斷問世,已有親水性更強的品種應(yīng)用于實際，如月桂醇硫酸鈉的HLB值為40。表面活性劑的HLB值與其應(yīng)用有密切關(guān)系，HLB值在3~6的表面活性劑適合用做W/O型乳化劑，HLB值在8~18的表面活性劑適合用做O/W型乳化劑。作為增溶劑的HLB值在13~18,作為潤濕劑的HLB值在7~9，作為去污劑的HLB值在13~16。不同用途表面活性劑的HLB值如圖3所示。濁點（CloudPoint，CP）：濁點是非離子表面活性劑均勻膠束溶液發(fā)生相分離的溫度。表面活性劑的水溶液，隨著溫度的升高會出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，表面活性劑由完全溶解轉(zhuǎn)變?yōu)椴糠秩芙?，其轉(zhuǎn)變時的溫度即為濁點溫度。濁點是非離子表面活性劑的一個特性常數(shù)，其受表面活性劑分子結(jié)構(gòu)和共存物質(zhì)的影響。臨界膠束濃度（CriticalMicelleMoncentration，CMC）:表面活性劑分子在溶劑中締合形成膠束的最低濃度。離子型表面活性劑膠束是由離子締合而成的帶電膠束，也稱膠體電解質(zhì)。非離子型表面活性劑膠束不帶電，因而不屬于膠體電解質(zhì)。表面活性劑在溶液中開始形成膠束的臨界膠束濃度前后，溶液的一些物理性質(zhì)，如滲透壓、濁度、表面張力、電導(dǎo)率等都會發(fā)生顯著變化。因此在使用表面活性劑中必須注意，否則會造成相反的效果。如在耐火澆注料中加入作為減水與分散作用的表面活性劑時，濃度超過臨界膠束濃度時，反而會使?jié)沧⒘系牧鲃有宰儾?。Krafft點：離子型表面活性劑達到臨界膠束濃度時的溫度稱為Krafft點。Krafft點越高，其臨界膠束濃度越小。按親水基生成的離子類型可將表面活性劑分為陰離子型、陽離子型、兩性離子型和非離子型四大類。系高級脂肪酸的鹽，通式：(RCOO)nM。脂肪酸烴R一般為11~17個碳的長鏈，常見有硬脂酸、油酸、月桂酸。根據(jù)M代表的物質(zhì)不同，又可分為堿金屬皂、堿土金屬皂和有機胺皂。它們均有良好的乳化性能和分散油的能力。但易被破壞，堿金屬皂還可被鈣、鎂鹽破壞，電解質(zhì)亦可使之鹽析。主要是硫酸化油和高級脂肪醇硫酸酯類。脂肪烴鏈R在12~18個碳之間。硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油，俗稱土耳其紅油。高級脂肪醇硫酸酯類有十二烷基硫酸鈉（SDS、月桂醇硫酸鈉）和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉（AES）。SDS乳化性很強，且較穩(wěn)定，較耐酸和鈣、鎂鹽。在藥劑學(xué)上可與一些高分子陽離子藥物產(chǎn)生沉淀，對粘膜有一定刺激性，用作外用軟膏的乳化劑，也用于片劑等固體制劑的潤濕或增溶。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉（AES）具有抗硬水能力，具有較好的除油性能，且具有一定的增稠作用。屬于這類的有脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物和烷基萘磺酸化物。它們的水溶性和耐酸耐鈣、鎂鹽性比硫酸化物稍差，但在酸性溶液中不易水解。脂肪族磺酸化物包括：仲烷基磺酸鈉（SAS-60）、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉（FMES）、脂肪酸甲酯磺酸鈉（MES）、二辛基琥珀酸磺酸鈉（阿洛索-OT）等可用于非口服途徑的藥物吸收促進劑；烷基芳基磺酸化物類的十二烷基苯磺酸鈉，是目前廣泛應(yīng)用的洗滌劑。膽石酸鹽類如甘膽酸鈉、牛磺膽酸鈉等，常作為單脂肪酸甘油酯的增溶劑和胃腸道中脂肪的乳化劑使用。帶正電荷的表面活性劑稱為陽離子型表面活性劑。起表面活性作用的是陽離子，又稱陽性皂。其分子結(jié)構(gòu)的主要部分是一個五價的氮原子，為季銨類化合物，主要有苯扎氯銨（潔爾滅）、苯扎溴銨（新潔爾滅）、氯化苯甲烴銨等。這類表面活性劑水溶性好，有良好的表面活性作用，且在酸性和堿性溶液中均較穩(wěn)定。因有很強的殺菌作用，主要用于皮膚、粘膜、手術(shù)器械等的消毒。某些品種如苯扎氯銨，可作為抑菌劑用于眼用溶液。這類表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)中同時具有正、負電荷基團，在不同pH值介質(zhì)中可表現(xiàn)出陽離子或陰離子表面活性劑的性質(zhì)。卵磷脂是天然的兩性離子表面活性劑，主要來源于大豆和蛋黃。卵磷脂的組成非常復(fù)雜，是多種化合物的混合物。因其來源和制備過程不同，各組分的比例也會不同，因而使用性能也會有所不同。卵磷脂對熱非常敏感，在酸性、堿性和酯酶作用下易水解，不溶于水，溶于氯仿、乙醚、石油醚等有機溶劑，是制備注射用乳劑和脂質(zhì)微粒的主要輔料。氨基酸和甜菜堿為合成的兩性表面活性劑，其陰離子部分主要是羧酸鹽，其陽離子部分為胺鹽的即為氨基酸型（R-NH2+-CH2CH2COO-），為季銨鹽的即為甜菜堿型:R-N+(CH3)2-COO-。其特性為：在堿性水溶液中呈陰離子表面活性劑的性質(zhì)，具有很好的起泡、去污作用；在酸性溶液中則呈陽離子表面活性劑的性質(zhì)，具有很強的殺菌能力，殺菌作用強且毒性比陽離子表面活性劑小。主要是脂肪酸單甘油酯和脂肪酸二甘油酯，如單硬脂酸甘油酯等。不溶于水，易水解成甘油和脂肪酸，表面活性不強，HLB值為3～4，常作W/O型輔助乳化劑。簡稱蔗糖酯，屬多元醇型非離子表面活性劑，是蔗糖與脂肪酸反應(yīng)生成的一類化合物，包括單酯、二酯、三酯、多酯。在體內(nèi)可分解為蔗糖和脂肪酸而被利用。HLB值為5～13，常作O/W型乳化劑和分散劑，也是常用的食品添加劑。系脫水山梨醇脂肪酸酯，由脫水山梨醇及其酐與脂肪酸反應(yīng)而得的酯類化合物的混合物，商品名為司盤。由于其親油性較強，常作W/O型乳化劑，HLB值為8～8，多用于搽劑和軟膏中。但司盤20和司盤40與吐溫配伍常作O/W型的混合乳化劑。系聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯。在司盤類剩余的-OH上，再結(jié)合上聚氧乙烯基而得的醚類化合物，商品名為吐溫（Tween）。本類由于增加了親水性的聚氧乙烯基，大大增加了親水性，成為水溶性的表面活性劑。HLB值為6～7，常作增溶劑和O/W型乳化劑。系聚乙烯二醇和長鏈脂肪酸縮合生成的酯，商品名賣澤（Myrij）為其中的一類。該類為水溶性，乳化性能強，常作O/W型乳化劑和增溶劑。系聚乙烯二醇和脂肪酸縮合生成的醚類，商品名芐澤（Brij）是其中的一類。常作O/W型乳化劑和增溶劑。系聚氧乙烯與聚氧丙烯聚合而成，又稱泊洛沙姆（Poloxamer），商品名普流羅尼克（Pluronic）。（1）乳化作用：由于油脂在水中表面張力大，當水中滴入油脂后，用力攪拌，油脂被粉碎成細珠狀，互相混合成乳濁液，但攪拌停止又重新分層。如果加入表面活性劑，用力攪拌，停止后很長時間內(nèi)卻不易分層，這就是乳化作用。其原因是油脂的疏水性被表面活性劑的親水基團所包圍，形成定向的吸引力，降低了油在水中分散所需要的功，使油脂得到很好的乳化。（2）潤濕作用：零件表面上往往粘附有一層蠟、油脂或鱗片狀的物質(zhì)，這些物質(zhì)是疏水性的。由于這些物質(zhì)的污染，零件表面不易被水潤濕，當水溶液中加入表面活性劑時，零件上的水珠就很容易分散開來，使零件的表面張力大大降低，達到潤濕目的。（3）增溶作用：油類物質(zhì)中加入表面活性劑后，才能溶解，但是這種溶解只有在表面活性劑的濃度達到膠體的臨界濃度時才能發(fā)生，溶解度的大小根據(jù)增溶對象和性質(zhì)來決定。就增溶作用而言，長的疏水基因烴鏈要比短烴鏈強，飽和烴鏈比不飽和烴鏈強，非離子表面活性劑增溶作用一般比較顯著。（4）分散作用：灰塵和污粒等固體粒子比較容易聚集在一起，在水中容易發(fā)生沉降，表面活性劑的分子能使固體粒子聚集體分割成細小的微粒，使其分散懸浮在溶液中，起到促使固體粒子均勻分散的作用。（5）泡沫作用：泡沫的形成主要是活性劑的定向吸附作用，是氣液兩相間的表面張力降低所致。一般低分子活性劑容易發(fā)泡，高分子活性劑泡沫少，豆蔻酸黃發(fā)泡性最高，硬脂酸鈉發(fā)泡性最差，陰離子活性劑發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性比非離子型好，如烷基苯磺酸鈉發(fā)泡性很強。通常使用的泡沫穩(wěn)定劑有脂肪醇酰胺、羧基甲基纖維素等，泡沫抑制劑有脂肪酸、脂肪酸酯、聚醚等及其它非離子表面活性劑。據(jù)資料顯示：民用表面活性劑中有2/3用于個人保護用品；合成洗滌劑是表面活性劑消費最大的市場之一，產(chǎn)品包括洗衣粉、液體洗滌劑、餐具洗滌劑和各種家庭用清洗產(chǎn)品及個人保護用品如：洗發(fā)香波、護發(fā)素、發(fā)乳、發(fā)膠脂、潤膚乳液、爽膚液和洗面奶等。工業(yè)用表面活性劑是民用表面活性劑以外用于各工業(yè)領(lǐng)域的表面活性劑總和，其應(yīng)用領(lǐng)域包括紡織工業(yè)，金屬工業(yè)，涂料、油漆、顏料工業(yè)，塑料樹脂工業(yè)，食品工業(yè)，造紙工業(yè)，皮革工業(yè)，石油開采，建材工業(yè)，采礦業(yè)，能源工業(yè)等。以下就幾個方面進行敘述。表面活性劑廣泛用于各類化妝品中作乳化劑、滲透劑、洗滌劑、柔軟劑、潤濕劑、殺菌劑、分散劑、增溶劑、抗靜電劑、染發(fā)劑等。非離子表面活性劑由于不刺激且和其他組分易相容，在化妝品中最常用，一般多為一些脂肪酸酯類和聚醚?；瘖y品配方的組成是多樣的和復(fù)雜的，除油、水原料外，還有各種功能表面活性劑、防腐劑、香精和色素等，屬多相分散體系。隨著化妝品劑型和功能要求越來越多，化妝品中使用的表面活性劑品種也在增加?；瘖y品中使用的表面活性劑應(yīng)對皮膚無刺激、無毒副作用，另外還要滿足無色、無不愉快氣味和穩(wěn)定性高等要求。表面活性劑具有高效的清潔及消毒功能，早已成為保潔產(chǎn)品中最重要的組成部分。表面活性劑是洗滌劑的主要成分，它與污垢和在污垢與固體表面之間發(fā)生一系列的物理化學(xué)作用（如：潤濕、滲透、乳化、增溶、分散、起泡等）并借助于機械攪拌獲得洗滌效果。用量最多、最廣泛的是陰離子和非離子表面活性劑，陽離子和兩性表面活性劑只是在生產(chǎn)某些特殊類型和功能的洗滌劑時才使用。主要品種有LAS（指連烷基苯磺酸脂鹽）、AES（脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽）、MES（α-磺酸脂肪酸脂鹽）、AOS（α-烯基磺酸鹽）、烷基聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酰二乙醇胺、胺基酸型、甜菜堿型等。①食品乳化劑和增稠劑表面活性劑在食品工業(yè)中最主要的作用是作乳化劑和增稠劑用。磷脂是最常用的乳化劑和穩(wěn)定劑。除磷脂外，常用的乳化劑還有脂肪酸甘油酯S主要為單甘油脂T、脂肪酸蔗糖酯、脂肪酸山梨糖醇酐酯、脂肪酸丙二醇酯、大豆磷脂、阿拉伯樹膠、海藻酸、酪蛋白酸鈉、明膠和蛋黃等。增稠劑則分天然和化學(xué)合成兩類。天然增稠劑有從植物和海藻類制取的淀粉、阿拉伯樹膠、瓜爾豆膠、角叉菜膠、果膠、瓊脂和海藻酸等。還有從含蛋白質(zhì)的動植物制取的明膠、酪蛋白和酪蛋白酸鈉等。以及從微生物中制取的黃原膠等。合成增稠劑最為常用的有羧甲基纖維素鈉、丙二醇酸藻蛋白酸酯、纖維素乙醇酸和聚丙烯酸鈉、淀粉乙醇酸鈉、淀粉磷酸鈉、甲基纖維素和聚丙烯酸鈉等。②食品保鮮劑鼠李糖酯具有一定的抗菌、抗病毒和抗支原體的性能，蔗糖酯也對微生物，尤其是對形成孢子的革蘭氏陽性菌抑制作用較大。③食品分散劑、起泡劑等表面活性劑在食品制作中除作乳化劑、增稠劑外，還可以起分散劑、潤濕劑、起泡劑、消泡劑、結(jié)晶控制劑、殺菌以及延長食品保鮮期的作用等。例如全脂奶粉造粒時添加2-3%的大豆磷脂，可改進其親水性和分散性，沖調(diào)時能迅速溶解而不結(jié)團。在制作糕點和冰淇淋時，添加甘油脂肪酸、蔗糖脂可起發(fā)泡作用，有利于大量氣泡的產(chǎn)生，而在煉乳和豆制品制作中，添加甘油脂肪酸脂有消泡作用。近年來，表面活性劑在食品中的天然成分如色素、香味成分、生物活性成分以及發(fā)酵產(chǎn)品的提取分離中的也有廣泛的應(yīng)用。表面活性劑具有潤濕、乳化、增溶等作用，因而被廣泛的用作藥物制劑輔料，尤其是在近年來發(fā)展起來的藥學(xué)微乳技術(shù)中有著越來越廣泛的應(yīng)用。在藥物合成中，表面活性劑可用作相轉(zhuǎn)移催化劑，能改變離子的溶劑化程度，進而增大離子的反應(yīng)活性，使反應(yīng)在非均相體系中進行，反應(yīng)效率得到極大的提高，藥物分析中尤其是藥物熒光光譜分析法中表面活性劑常作為增溶增敏劑得到應(yīng)用。在醫(yī)藥行業(yè)的手術(shù)前皮膚消毒、傷口或粘膜消毒、器械消毒和環(huán)境消毒等方面，由于表面活性劑可與細菌生物膜蛋白質(zhì)強烈相互作用，使之變性或失去功能，而作為殺菌劑和消毒劑被廣泛使用。表面活性劑的最早應(yīng)用可以追溯到古代，如古埃及人在沐浴時使用的橄欖油肥皂，但直到19世紀中葉，人們才開始研究和生產(chǎn)現(xiàn)代化的表面活性劑，如肥皂、石硫酸酯等。在1916年，德國化學(xué)家弗里茨·哈伯發(fā)明了一種氨氣和石油化學(xué)產(chǎn)品的混合物，稱為”A-劑”。這種混合物可用于制造肥皂和清洗劑，但它含有高濃度的有毒氣體，很危險，因此，研究人員開始尋找更安全更有效的替代品。1927年，美國化學(xué)家艾柯·溫菲爾德和哈伯合作發(fā)明了一種新的表面活性劑，這種表面活性劑使用乙氧基化學(xué)品來代替有毒氣體，安全且更有效。這是表面活性劑的一個里程碑，使得表面活性劑在工業(yè)和消費領(lǐng)域的應(yīng)用得到了推廣。20世紀20年代后，合成洗滌劑的研究取得了重大突破，人們發(fā)現(xiàn)了新型表面活性劑，如烷基苯磺酸鈉、烷基磺酸鹽等，這些表面活性劑的效果極佳，被人們廣泛使用。60年代，由于環(huán)境污染問題的日益突出，人們又開始研究和開發(fā)環(huán)保型表面活性劑，如非離子表面活性劑、生物降解表面活性劑等。近年來，人們開始研究和開發(fā)具有更多功能的表面活性劑，如抗菌表面活性劑、抗靜電表面活性劑等。表面活性劑經(jīng)歷了一個從傳統(tǒng)到現(xiàn)代、從低級到高級、從污染到環(huán)保、從單一到多功能的發(fā)展過程。表面活性劑的發(fā)展方向?qū)⒈憩F(xiàn)在以下方面：①回歸天然；②代替有害化學(xué)品；③室溫下洗滌使用；④不用助劑可在硬水中使用；⑤能有效處理廢液廢水、粉塵等的環(huán)保型表面活性劑；⑥能有效提高礦物、燃料、生產(chǎn)利用率的表面活