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第二章第三节 表面活性剂及溶液性质Surfactants and it’s solution property 主要内容：1 表面活性剂2 表面活性剂溶液性质3 添加剂对表面活性剂溶液性质的影响 一 表面活性剂 1、表面活性剂及分类依据物质浓度增大对表面张力的影响，将物质分为三类：①浓度增大，表面张力增大。这类物质有：无机盐、酸、碱等；②浓度增大，表面张力降低，但降低幅度不大。这类物质有：低分子醇、有机酸等； ③在较低浓度时，就能显著降低溶液的表面张力。这类物质有：十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等。 表面活性剂：在较低浓度时，就能显著降低溶液的表面张力的物质。表面活性剂的分子特征：表面活性剂一般都是线型分子，其分子中同时含有亲水（憎油）性的极性基团和亲油（憎水）性的非极性基团，因而使表面活性剂既具有亲水又具有亲油的双亲性。 例证：表面活性剂硬脂酸钠C17H35COONa的分子中，C17H35?为亲油基，亲水基为?COONa，所以表面活性剂分子的示意结构为?O或???O。其中，直线或折线部分为亲油部分，后者O部分为亲水部分。从分子结构上看，它是两亲分子。 表面活性剂的分类：①以亲水基是否是离子型及其类别为主要依据，通常分为离子型及非离子型（Nonionic）两大类。离子型表面活性剂又可分为：阳离子型(Cationic)、阴离子型（Anionic）和两性型（Amphoteric）。②还有高分子型表面活性剂、含氟表面活性剂、含硅表面活性剂、生物表面活性剂等类型。 2、阴离子型表面活性剂主要有：①脂肪羧酸盐类；②烷基苯磺酸盐类；③脂肪醇硫酸盐类；④脂肪醇磷酸盐。 脂肪羧酸盐表面活性剂有：油酸钠：R-COONa硬脂酸钠：R-COONa其亲油基为R-；亲水基为：-COONa。合成方法是：脂肪酸与NaOH反应所得： R-COOH + NaOH → R-COONa 磺酸、磺酸盐类表面活性剂有：十二烷基苯磺酸钠和十二烷基磺酸钠；其中十二烷基苯磺酸钠的合成工艺为： 脂肪醇硫酸盐类表面活性剂有：十二烷基硫酸钠。其合成方法为： ROH＋ClSO3H－→ROSO3H＋HCl ROH+SO3－→ROSO3H ROSO3H+NaOH－→ROSO3Na+H2O 脂肪醇其碳数范围主要为C12～C15，有时也用十八醇等高碳醇；用氯磺酸、三氧化硫或硫酸酸化脂肪醇，再以氢氧化钠、氨或醇胺中和，即得到脂肪醇硫酸盐(钠)。 脂肪醇磷酸酯盐类表面活性剂主要有：磷酸单酯和磷酸双酯：(RO)2PO(ONa)及(RO)PO(ONa)2脂肪醇磷酸酯是由高级脂肪醇与五氧化二磷反应生成的磷酸单酯和磷酸双酯，然后用氢氧化钠中和得脂肪醇磷酸单酯盐和脂肪醇磷酸双酯盐。合成式为：3ROH + P2O5 → (RO)2PO(OH)（A）+(RO)PO(OH)2（B） A + B + 3NaOH→(RO)2PO(ONa) + (RO)PO(ONa)2 磷酸双酯盐 磷酸单酯盐  3、阳离子型表面活性剂主要有：①胺盐类；②季铵盐类；③吡啶盐类；④多乙烯多胺盐酸盐类。 胺盐类阳离子型表面活性剂有：伯胺盐：R-NH2·HCl仲胺盐：R-NHCH3·HCl叔胺盐：R-NH（CH3）2·HCl 它们分别是由高级伯醇、仲醇和叔醇的取代胺用盐酸、醋酸等中和得到的。  工业上多用其混合物，主要用作纤维助剂、矿物浮选剂、分散剂、乳化剂、防锈剂、抗静电剂、染料的固色剂等。 季铵盐类阳离子型表面活性剂有：十八烷基双甲基氯化铵；十二烷基三甲基氯化铵（1231）；十八烷基二甲基苄基氯化铵；十二烷基二甲基苄基氯化铵（1227）。典型结构为： 季铵盐类阳离子型表面活性剂是叔胺与氯代烷进行取代反应合成的。典型反应为： C12H25N（CH3）2 + CH3Cl →  [C12H25N（CH3）3]+ ·Cl-季铵盐的主要用途为作家用、医用和工业用杀菌剂、消毒剂、清洗剂、防霉剂；应用在游泳池中消灭藻类；在油田中杀微生物等。 咪唑啉季铵盐阳离子型表面活性剂：用动物油脂制得脂肪酸与多胺（如二乙基三胺或三乙基四胺）共热脱水，生成的酰胺在200℃下生成咪唑啉环，最后用硫酸二甲酯进行甲基化，得咪唑啉季铵盐。 吡啶季铵盐阳离子型表面活性剂：吡啶与高级氯代烷或高级溴代烷反应可制成相应的吡啶季铵盐。其反应为：这些产品一般用作助染剂或杀菌剂等，其最大用途是作为纤维用疏水剂。 4、非离子型表面