第二章 表面活性剂综述.ppt

第二章 表面活性剂;第一节、概述;表面活性剂一词来自英文surfactant。它实际上是短语surface active agent的缩合词。它还有一个名字叫做tenside。 表面活性剂是这样一种物质，它活跃于表面和界面上，具有极高的降低表、界面张力的能力和效率；在一定浓度以上的溶液中形成分子有序组合体，从而具有一系列应用功能。 ;不论表面活性剂属于何种类型，都是由性质不同的两部分组成。—部分是由疏水亲油的碳氢链组成的非极性基团，另一部分为亲水疏油的极性基。这两部分分别处于表面活性剂分子的两端。为不对称的分子结构。;亲油基一般由长链烃构成，结构上的差别较小，一般包括下列结构： 直链烷烃（C8-C20）；支链烷烃（ C8-C20）； 烷基苯基 ；烷基萘基 ；硅氧烷基；含卤烷基。;三、表面和界面(surface and interface);(一)常见的界面有：;3.液-液界面;(二)界面现象的本质; 例：液体及其蒸气组成的表面。;1 比表面（specific surface area）;2.表面张力（surface tension）;表面张力（surface tension）;3影响表面张力的因素;(三) 表面活性剂溶液;溶质在水中的三种类型：;曲线A中的溶质称之为非表面活性物质。 曲线B的溶质被称为表面活性物质。 曲线C中的溶质称之为表面活性剂。;表面活性剂的分类方法有以下几种：1、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：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类型：水溶性和油溶性表面活性剂；3、按分子量分类：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；分子量在102~l03者称为低分子量表面活性剂。 ;阴离子表面活性剂;阳离子表面活性剂;两性表面活性剂;R-(C6H4)-O(C2H4O)nH 烷基酚聚氧乙烯醚; 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。;五、表面活性剂效率和有效值;六 表面活性剂的特点;非离子型表面活性剂，在水溶液中的浓度随温度上升而降低在升至一定温度值时出现浑浊，经放置或离心可得到两个液相，这个温度被称之为该表面活性剂的浊点;4 形成胶束 (micelle) ：表面活性剂在溶液中超过某一特定浓度时（界面吸附达饱和）可通过碳氢键的疏水作用（Hydrophobic Interaction）或“疏水效应”缔合成胶团 。 ;形成的胶束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。 ;临界胶束浓度(critical micelle concentration); 七、亲水亲油平衡(hydrophile-lipophile balance);离子型表面活性剂的计算公式： HLB=ΣH- ΣL+7 式中：H为亲水基活性值，L为亲油基活性值 纯月桂基硫酸钠 阴离子 40 计算HLB（混合表面活性剂、加和性） HLBab=（HLBa?Wa + HLBb ?Wb ）/ （Wa + Wb ）;第二节 表面活性剂的重要作用;接触角(contact angle); 在气、液、固三相交界点，气-液与气-固界面张力之间的夹角称为接触角，通常用q表示。; 一般说，铺展后，表面自由能下降，则这种铺展是自发的。;表面活性剂的重要作用;表面活性剂的重要作用;4.乳化作用;去污过程可用示意图说明：;6 浮游选矿;一、阴离子型表面活性剂的制备 ; 烷基磺胺羧酸（R1CH2SO2NHR2COOM） 典型产品：M65助剂。 反应过程如下： 用作浸水助剂，可促进皮张浸软、浸透，可乳化皮张表面的油脂。是制备合成皮革加脂剂的常用乳化剂。 ;脂肪酰-肽缩合物 由脂肪酰氯与蛋白质水解产物缩聚得到。代表性物质：月桂酰肌氨酸钠和雷米帮A。前者由月桂酰氯与肌氨酸钠缩合制得： 雷米帮A（623洗涤剂），学名为油酰氨基酸钠，是由油酰氯与蛋白质水解产物（氨基酸）经缩合得到的酰胺化合物。 ;2 硫酸酯盐型 通式：ROSO3M（烃基中的碳数为8~18）。 典型产品：十二烷基硫酸钠（或月桂醇硫酸钠） 硫酸化脂肪醇 由高级脂肪醇（C12~C18）经硫酸化、碱中和制得，反应原理如下： 硫酸化烯烃和硫酸化不饱和脂肪醇 石油中的α-烯烃或石油裂解烯烃硫酸化后 ;硫酸化油（硫酸化脂肪酸、硫酸化脂肪酸酯） 天然不饱和油脂或不饱和蜡经硫酸化再中和所得的物质　　硫酸化蓖麻油：“土耳其红油” 具有优良的乳化力和渗透力，遇硬水不易沉淀。 脂肪醇（或烃基酚）聚氧乙烯醚硫酸盐 脂肪醇（或烃基酚）先与环氧乙烷（或环氧丙烷）聚氧乙烯