CMLS化学与日用品教案分析.doc

化学与现代生活 Chem in Modern Life Society Dr. Zhou Long longzhou@scu.edu.cn  洗涤与清洁用品 ? 洗涤原理——表面活性剂的清洁机理 ? 家用洗涤用品 ? 皂类 ? 洗衣粉及洗衣液 ? 厨房清洁剂 ? 洁厕剂 ?柔软剂 ?衣领净 ?餐具清洗剂 表面活性剂 Surface active agent (SAA) ? 定义 某些物质当它们以低浓度存在于一体系时，可 被吸附在该体系的表面（界面）上，使这些表 面的表面自由能发生明显降低的现象，这些物 质被称为表面活性剂。 表面活性剂 Surface active agent (SAA) ? 表面张力 物质总是力图保持最小的 表面，这样能量最低。 增 加单位面积的表面所需要 的能量叫表面张力（γ） 20℃： 水 汞 辛烷 γ（J/m2）0.073 0.48 0.022  γ（J/m2）  无机盐 乙醇，乙酸等 表面活性剂 浓度 表面活性剂 Surface active agent (SAA) ? 结构特点：两亲分子——由亲水性基团和 憎(疏)水性基团所组成。 非极性憎水基团一般是8到18碳的直链烃。吸附 在水表面时采用极性基团向着水，非极性基团脱 离水的表面定向。这种排列，使表面上不饱和的 力场得到某种程度上的平衡，从而降低了表面张 力（或界面张力）。   H3C  CH2  CH2  CH2  CH2  CH2  CH2  CH2  CH2  CH2  CH2  CH2  CH2  CH2  CH2 O C CH2  ONa  物以类聚  表面活性剂的作用 ? （1） 润湿作用（wetting action) 用作润湿剂、渗透剂。 ? （2） 乳化作用（emulsification）、分散作用 （dispersed action）、增溶作用（solubilization) 用作乳化剂、分散剂、增溶剂。 ? （3） 发泡作用（foaming action)、消泡作用 用作起泡剂、消泡剂。 ? （4） 洗涤作用（washing action) 用作洗涤剂。  污垢的种类 ? 液体：动植物油、矿物油、液态有机物 ? 固体：带正、负电的细小微粒 ? 特殊：蛋白质、糖、淀粉、人体分泌物等  洗涤作用 表面活性剂 Surface active agent (SAA) ? 在日用化工、纺织、石油（增加采收率），食品 加工，材料加工(金属,陶瓷,塑料,橡胶,化纤等)农业， 医药等广泛应用，被誉为“工业味精”。 ? 表面活性剂品种： 有一万多种，(市场上可获得的约3500种) ? 产销量： 全世界产量约900万t/年(不包括肥皂) 市场销售额约100亿美元/年 年增长率平均4%-5%  表面活性剂的分类 根据它们在水溶液中电离出的表面活性离 子所带电荷的不同，分为 ? 阴离子型 ? 阳离子型 ? 两性离子型 ? 非离子型 ? 混合型  阴离子型表面活性剂 ? 优点：泡沫丰富，去污力强，价廉 ? 缺点：酸性条件下活性差，硬水中性能欠佳 ? 品种： ? 1. 脂肪酸钠（RCOONa） ? 2. 脂肪醇硫酸钠（C12H25OSO3Na） ? 3. 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（ C12H25OSO3 (CH2CH2O)nNa） ? 4. 烷基苯磺酸钠（R SO3Na）  阳离子型表面活性剂 ? 优点：杀菌力强，抗静电，可用于柔软、灭菌 ? 缺点：去污力差，甚至起反作用，价高 ? 品种： ? 1. 烷基三甲基氯化铵（1231、1631、1831） ? 2. 十二烷基二甲基苄基氯化铵（1227，洁尔灭） ? 3.十二烷基二甲基苄基溴化铵（ 新洁尔灭）  两性离子型表面活性剂 ? 优点：有良好的去污、起泡、乳化能力，在硬 水及酸、碱溶液中性能好，抗静电，防腐蚀， 有温和的杀菌力，刺激性低 ? 缺点：价高 ? 品种： N N ? 1. 两性咪唑啉（ R CH2CH2OH ） CH2COO- CH3  ? 2. 十二烷基甜菜碱（ R + N CH3 CH2COO- ）  非离子型表面活性剂 ? 优点：不受无机盐、硬水、pH影响，使用浓度 小，去污力强 ? 缺点：泡沫少，价略高，升温时溶解度减小 ? 品种： ? 1. 二乙醇脂肪酰胺 O R C N CH2CH2OH  R(CH2CH2O)nH ? 2. 烷基酚聚氧乙烯醚 ? 3. 脂肪醇聚氧乙烯醚  CH2CH  2OH ? 4. 其他  R O(CH  2CH  2O)nH  洗涤助剂 无机洗涤助剂 ? 三聚磷酸钠 ? 硅酸钠 ? 碳酸钠 ? 硫酸钠 ? 过硼酸钠 有机洗涤助剂