精细化工工艺-表面活性剂.doc

表面活性剂 题目：表面活性剂 院系：化学化工学院 应用化学系 姓名： 学号： 摘要：表面活性剂是一大类有机化合物，它们的性质极具特色，应用极为灵活、广泛，有很大的使用价值和理论意义。表面活性剂的应用范围涵盖了人们生活和工作的各个方面，在20世纪90年代人们已经开始系统的研究表面活性剂。表面活性剂是重要的工业助剂，素有“工业味精”之称。表面活性剂具有既亲水又亲油，但又不是整体亲水或亲油的特性，依靠这种独特的两亲性结构而具有降低表面张力、起泡、乳化、分散、润湿、增溶、渗透、抗静电等性能，在各种工业和消费者应用中具有重要的地位，目前已被广泛应用于洗涤、制药、食品、化妆品、石油化工、纺织、金属加工等领域，可以说没有表面活性剂就没有现在干净的我们。表面活性剂分子在溶液中和界面上可以自行结合形成分子有序组合体，从而在各种重要过程，如润湿、铺展、起泡、乳化、加溶、分散、洗涤中发挥重要作用。研究表面活性剂的合成、纯化、表征及在精细化学品中的应用对提高我们的生活水平，促进人类社会和科学技术水平的进步有重大意义。本文主要阐述表面活性剂的分类及其应用，同时也对表面活性剂的发展趋势作了展望。 关键词：表面活性剂；阴离子表面活性剂；阳离子表面活性剂 1．表面活性剂的分类 ? ? 表面活性剂的分类方法有以下几种： 1、按表面活性别在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子性； 2、按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活性剂； 3、按分子量分类，可将分子量大于104者称为高分子表面活性剂，分子量在103~104者称为中分子量表面活性剂及分子量在102~l03者称为低分子量表面活性剂。 在这些分类方法中常用的是按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型来分类。 1.1 阴离子表面活性剂 阴离子型表面活性既是具有阴离子亲水性基团的表面活性剂。它们在整个表面活性剂生产中占有相当大的比重，据统计，世界表面活性剂总产量的40%属于这一类。 ?如?脂肪醇硫酸钠 1.2 阳离子表面活性剂 阳离子表面活性剂正好与阴离子表面活性剂结构相反。其亲水基一端是阳离子，故常称之为“逆性肥皂”或“阳性皂”。阳离子表面活性剂水溶液，大多呈酸性。而阴离子表面活性剂水溶液，一般为中性或碱性，与前者正好相反。这是因为在中和时，各自的酸碱强度不同而造成的。如烷基三甲基氯化铵 1.3 两性表面活性剂 广义地说，所谓两性表面活性剂，是指同时具有两种离子性质的表面活性剂。然而，通常所说的两性表面活性剂，是指由阴离子和阳离子所组成的表面活性剂。换言之，单就两性表面活性剂结构来讲，在憎水基一端既有阳离子(+)也有阴离子(-)，是两者结合在一起的表面活性剂。两性表面活性剂主要由氨基酸型和甜菜碱型两类 ，其中的甜菜碱型表面活性剂，加水能呈透明溶液，泡沫多去污力好。可看成是两性表面活性剂的代表。 甜菜碱型两性表面活性剂与氨基酸型两性表面活性剂最大的差别是前者无论是在酸性、中性或碱性都易溶于水。即使在等电点也无沉淀，且在任何pH值时均可使用。 1.4 非离子型表面活性剂 非离子型表面活性剂在水溶液中不电离，其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团成。正是这一特点决定了非离子型表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂优越。 1.5 特种表面活性剂 特种表面活性剂是指含有氟、硅、磷和硼等元素的表面活性剂。 1.6新一代表面活性剂Gemini 　　目前已经合成的低聚表面活性剂有二聚体、三聚体和四聚体等，其中最引人注目的是二聚体，结构示意图见图1，二聚表面活性剂最早被合成于1971年[4-5]，后因其结构上的特点而被形象地命名为Gemini(英文是双子星之意)表面活性剂。 　　表面活性剂Gemini(或称dimeric)是由两个单链单头基普通表面活性剂在离子头基处通过化学键联接而成，因而阻抑了表面活性剂有序聚集过程中的头基分离力，极大地提高了表面活性。与当前为提高表面活性而进行的大量尝试，如添加盐类、提高温度或将阴离子表面活性剂与阴离子表面活性剂混合相比较，Gemini表面活性剂是概念上的突破，因而被誉为新一代的表面括性剂。 　　在Gemini表面活性剂中，两个离子头基是靠联接基团通过化学键而连接的，由此造成了两个表面活性剂单体离子相当紧密的连接，致使其碳氢链间更容易产生强相互作用，即加强了碳氢链问的疏水结合力，而且离子头基间的排斥倾向受制于化学键力而被大大削弱，这就是Gemlrd表面活性剂和单链单头基表面括性剂相比较，具有高表面括性的根本原因。另一方面。在两个离子头基问的化学键联接不破坏其亲水性，从而为高表面活性的C~mini表面活性剂的广泛应用提供了