《表面活性剂及应用》.pptVIP

表面活性剂（Surfactant）及其应用 表面活性剂的一般结构 表面活性剂分类 常用表面活性剂 常用表面活性剂 常用表面活性剂 Gemini 常用表面活性剂性能参数 常用表面活性剂性能参数 临界胶束浓度(critical micelle concentration) 胶束(micelle) 球形胶束 棒状胶束 层状胶束 脂质双层与细胞膜 临界胶束浓度(critical micelle concentration) 常用表面活性剂性能参数－亲水亲油平衡值(hydrophile-lipophile balance) HLB值 表面活性剂的重要作用 * 表面活性剂是指能显著降低水的表面张力的一类物质 表面活性剂从结构上看均为两亲分子，即同时具有亲水的极性基团和憎水的非极性基团。 极性头 8－18C 长链烷基等非极性基团 非极性基团： 最常见的是8－18碳的直链烷烃，或环烃等 如 C17H35－，R－ 等 2. 全氟表面活性剂：将上述碳氢链中的氢原子全部用氟原子取代即可。其疏水作用强于碳氢链，其水溶液表面张力可低至20mN/m以下 3. 硅化合物类：如下所示的聚硅氧烷链疏水性很突出 表面活性剂通常采用其极性基团的结构来分类， 离子型 非离子型 阳离子型 阴离子型 两性型 表面活性剂 阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混用， 否则可能会发生沉淀而失去活性作用。 1.阴离子表面活性剂 羧酸盐 RCOO－ 例如： 肥皂中的表面活性成分硬脂酸钠等 (2) 磺酸盐 R-SO3－ 例如： 洗衣粉中的十二烷基苯磺酸钠(ABS)等 (3) 硫酸酯盐 R-OSO3－ (4) 磷酸酯盐 R-OPO32－ 2.阳离子表面活性剂 具有易吸附于一般固体表面及杀菌性两个特点 伯胺盐 R-NH3＋ (2)季胺盐 CH3 | 例如 C16H33-N+-CH3Br－ | CH3 十六烷基溴化铵(俗称1631) (3) 吡啶盐 例如 C12H25(NC5H5)+ 季胺盐水溶液具有强杀菌性，常用作消毒、杀菌剂 3.两性表面活性剂 (3) 卵磷脂类 属天然表面活性剂，常用作食品添加剂 氨基酸型 R-NH2CH2-CH2COO－ 洗涤性能良好，常作为特殊洗涤剂 (2)甜菜碱型 CH3 R-N+-CH2COO- CH3 去污力强，对纤维有保护作用 4.非离子表面活性剂 脂肪醇聚氧乙烯醚 R-O-(CH2CH2O)nH 俗称平平加系列，具良好湿润性能 (2)烷基酚聚氧乙烯醚 R-(C6H4)-O(C2H4O)nH 俗称 OP系列，化学性质稳定，抗氧化性能强 (3)聚氧乙烯烷基酰胺 R-CONH(C2H4O)nH 常用作起泡剂、增粘剂 (4)多元醇型 主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其聚氧乙烯加成物 Span类 及 Tween类表面活性剂即属此类 具有低毒的特点，广泛用于医药工业、食品工业以及生化实验 亲水基多为聚氧乙烯基构成，由所含氧乙烯基数目控制其亲水性。稳定性高，与其他类型表面活性剂相容性好，可混合使用 Span Tween 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,即加强了碳氢链间的疏水结合力,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 Gemini 表面活性剂和单链单头基表面活性剂相比较,具有高表面活性的根本原因。 C20 ：降低溶液表面张力 20mN·m-1 时所需的表面活性剂浓度, 该值愈小表明表面活性剂在界面的吸附能力愈强。 2. 表面活性剂有效值 能够把水的表面张力 降低到的最小值。显然， 能把水的表面张力降得愈低，该表面活性剂愈有效。 C20 有效值 杂质的原因 20mN/m CMC 在表面张力对浓度绘制的 曲线 上会出现转折。继续增 加活性剂浓度，表面张力不再 降低， 3. 临界胶束浓度 ( CMC ) (Critical Micelle Concentration) 表面活性剂溶液中开始形成胶束的最低浓度称为 临界胶束浓度。 表面活性剂浓度变大 C CMC