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文檔簡介
1、 冰淇淋冰淇淋是我們最喜愛的食物;有了是我們最喜愛的食物;有了化妝品化妝品我們的生活也變得如此美好。若沒有表面活性我們的生活也變得如此美好。若沒有表面活性劑,這兩樣?xùn)|西都不會(huì)有。這真是太可悲了。劑,這兩樣?xùn)|西都不會(huì)有。這真是太可悲了。但是,如果真的沒有了表面活性劑,也不會(huì)有但是,如果真的沒有了表面活性劑,也不會(huì)有人為沒有冰淇淋和洗滌劑而哭泣。因?yàn)闆]有表人為沒有冰淇淋和洗滌劑而哭泣。因?yàn)闆]有表面活性劑,人也沒有了。面活性劑,人也沒有了。 英國著名界面化學(xué)家英國著名界面化學(xué)家Ckint指甲油指甲油香香 水水表面張力與表面活性表面張力與表面活性當(dāng)任意兩相接觸時(shí)當(dāng)任意兩相接觸時(shí), , 兩相之間決非是一
2、個(gè)沒有兩相之間決非是一個(gè)沒有厚度的純幾何面厚度的純幾何面, ,而是一個(gè)具有相當(dāng)厚度的過渡而是一個(gè)具有相當(dāng)厚度的過渡區(qū)區(qū), , 這一過渡區(qū)通常稱之為這一過渡區(qū)通常稱之為界面界面。若其中一相為氣體,這種界面通常稱為若其中一相為氣體,這種界面通常稱為表面表面。但由于歷史的原因但由于歷史的原因, , 這兩個(gè)概念常?;煊?。這兩個(gè)概念常?;煊谩3R姷慕缑嬗校撼R姷慕缑嬗校簹鈿? -液液界面,界面,氣氣- -固固界面,界面,液液- -液液界面,界面,液液- -固固界面,界面,固固- -固固界面。界面。氣氣- -液界面液界面氣氣-固界面固界面液液-液界面液界面液液-固界面固界面固固-固界面固界面氣氣相相液液相
3、相(a)(b)表面活性劑分子表面活性劑分子疏水基團(tuán)疏水基團(tuán)親水基團(tuán)親水基團(tuán)1 消毒殺菌消毒殺菌2 腈綸勻染劑腈綸勻染劑3 抗靜電劑抗靜電劑4 礦物浮選劑礦物浮選劑5 相轉(zhuǎn)移催化劑相轉(zhuǎn)移催化劑6 織物柔軟劑織物柔軟劑7 分散劑分散劑食品加工食品加工印染印染金屬加工金屬加工電鍍電鍍采礦采礦采油采油磷脂的內(nèi)鹽部分具有親水性親水性,脂肪酸長鏈烴基部分具有疏水性疏水性,因此磷脂是天然的表面活性劑表面活性劑,它在生物體內(nèi)能使油脂乳化,有助于油脂的運(yùn)輸、消化油脂的運(yùn)輸、消化和吸收和吸收。生物膜的化學(xué)組成(脂、蛋白質(zhì)和糖)生物膜的化學(xué)組成(脂、蛋白質(zhì)和糖)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型表面活性劑表面
4、活性劑一詞來自英文一詞來自英文Surfactant。它實(shí)際上是短語它實(shí)際上是短語Surface(表面)(表面) Active(活性)(活性) Agent(添加劑)的縮合詞。(添加劑)的縮合詞。它還有一個(gè)名字叫做它還有一個(gè)名字叫做Tenside。表面活性劑表面活性劑是這樣一種物質(zhì),它活躍于表面和界面是這樣一種物質(zhì),它活躍于表面和界面上,具有極高的降低表、界面張力的能力和效率。上,具有極高的降低表、界面張力的能力和效率。在一定濃度以上的溶液中形成分子有序組合體,從在一定濃度以上的溶液中形成分子有序組合體,從而具有一系列應(yīng)用功能。而具有一系列應(yīng)用功能。表面活性劑分子表面活性劑分子非極性烴鏈(疏水)非
5、極性烴鏈(疏水)極性基團(tuán)(親水)極性基團(tuán)(親水)H2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CO硬脂酸硬脂酸陰離子表面活性劑RCOONa羧酸鹽R-OSO3Na 硫酸酯鹽R-SO3Na磺酸鹽R-OPO3Na2磷酸酯鹽1.離子型2.非離子型陽離子型陰離子型兩性型表面活性劑按離子類型按離子類型陽離子表面活性劑R-NH2HCl伯胺鹽 CH3 |R-N-HCl仲胺鹽 | H CH3 |R-N-HCl叔胺鹽 | CH3 CH3 |R-N+-CH3Cl-季胺鹽 | CH3伯胺鹽伯胺鹽 R-NH3 季季銨銨鹽鹽 CH3 |例如例如 C16H33-N
6、+-CH3Br | CH3 十六烷基溴化銨十六烷基溴化銨( (俗稱俗稱1631)1631)吡啶鹽吡啶鹽 例如例如 C12H25(NC5H5)+兩性表面活性劑R-N+HCH2-CH2COO-H 氨基酸型 CH3 |R-N+-CH2COO-H 甜菜堿型 | CH3 兩性咪唑啉型 CNHNRCH2COO-CH2CH2OH+(1) 氨基酸型氨基酸型 R-NH2CH2-CH2COO 洗滌性能良好,常作為特殊洗滌劑洗滌性能良好,常作為特殊洗滌劑(2)甜菜堿型甜菜堿型 CH3 R-N+-CH2COO- CH3 去污力強(qiáng),對纖維有保護(hù)作用去污力強(qiáng),對纖維有保護(hù)作用-由于其特殊結(jié)構(gòu),具有許多優(yōu)異性能,由于其特殊
7、結(jié)構(gòu),具有許多優(yōu)異性能,如良好的去污、起泡和乳化性能,耐硬水性如良好的去污、起泡和乳化性能,耐硬水性好,對酸堿和多種金屬離子都比較穩(wěn)定,具好,對酸堿和多種金屬離子都比較穩(wěn)定,具有抗靜電、殺菌、防腐蝕等使用性能,特別有抗靜電、殺菌、防腐蝕等使用性能,特別是其是其極低毒性極低毒性和和無刺激性無刺激性以及良好的生物降以及良好的生物降解性能,使其在日用化學(xué)品應(yīng)用中前景廣闊。解性能,使其在日用化學(xué)品應(yīng)用中前景廣闊。同時(shí)在紡織、印染、化纖、除銹方面都有相同時(shí)在紡織、印染、化纖、除銹方面都有相當(dāng)用途。當(dāng)用途。R-(C6H4)-O(C2H4O)nH烷基酚聚氧乙烯醚非離子表面活性劑R2N-(C2H4O)nH聚氧
8、乙烯烷基胺R-CONH(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基酰胺R-COOCH2(CHOH)3H多元醇型R-O-(CH2CH2O)nH脂肪醇聚氧乙烯醚(1)脂肪醇脂肪醇聚氧乙烯醚聚氧乙烯醚 R-O-(CH2CH2O)nH 俗稱平平加系列,具良好濕潤性能俗稱平平加系列,具良好濕潤性能(2)烷基酚聚氧乙烯醚烷基酚聚氧乙烯醚 R-(C6H4)-O(C2H4O)nH 俗稱俗稱 OP系列,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,抗氧化性能強(qiáng)系列,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,抗氧化性能強(qiáng)(4) 多元醇型多元醇型 主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其聚主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其聚氧乙烯加成物氧乙烯加成物Span類類 及及 Tween類類表面活性劑即屬表面活
9、性劑即屬此類;具有此類;具有低毒低毒的特點(diǎn),廣泛用于醫(yī)藥工業(yè)、食的特點(diǎn),廣泛用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)以及生化實(shí)驗(yàn)品工業(yè)以及生化實(shí)驗(yàn)(3) 聚氧乙烯烷基酰胺聚氧乙烯烷基酰胺 R-CONH(C2H4O)nH 常用作起泡劑、增粘劑常用作起泡劑、增粘劑 OOHOHOOHCORSpanOOO (C2H4O )yHOO (C2H4O )zHCORH (O C2H4)xTween 非離子型表面活性劑非離子型表面活性劑穩(wěn)定性高穩(wěn)定性高,不易受強(qiáng)不易受強(qiáng)電解質(zhì)無機(jī)鹽類存在的影響,也不易受酸堿的電解質(zhì)無機(jī)鹽類存在的影響,也不易受酸堿的影響;影響;與其它類型表面活性劑的相容性好與其它類型表面活性劑的相容性好;在在水及
10、有機(jī)溶劑中皆有水及有機(jī)溶劑中皆有良好的溶解性能良好的溶解性能,具有良,具有良好的乳化、潤濕、滲透性、以及起泡、洗滌、好的乳化、潤濕、滲透性、以及起泡、洗滌、穩(wěn)泡、抗靜電等作用,且無毒;穩(wěn)泡、抗靜電等作用,且無毒; 廣泛用作紡織業(yè)、化妝品、食品、藥物等廣泛用作紡織業(yè)、化妝品、食品、藥物等的乳化劑、消泡劑、增稠劑,以及醫(yī)療方面的乳化劑、消泡劑、增稠劑,以及醫(yī)療方面的殺菌劑以及洗滌、潤濕劑等。的殺菌劑以及洗滌、潤濕劑等。臨界溶解溫度臨界溶解溫度(craft 克拉夫特點(diǎn)克拉夫特點(diǎn)) 離子型表面活性劑在水中溶解度隨溫度上升逐漸增加。當(dāng)達(dá)到某一特定溫度時(shí),溶解度急劇上升,該溫度稱為臨界溶解溫度,又稱克拉夫
11、特點(diǎn),Tk。(克拉夫特點(diǎn)時(shí)表面活性劑的溶解度就是它的臨界膠束濃度)濁點(diǎn)濁點(diǎn) 非離子表面活性劑在溫度較低時(shí)易溶于水成為澄清的溶液。溫度升到一定程度時(shí),溶解度反而減小,會(huì)在水中出現(xiàn)渾濁、析出、分層現(xiàn)象。把溶液由透明變成渾濁的溫度成為濁點(diǎn),即C.P。膠束的形成膠束的形成 兩親分子溶解在水中達(dá)一定濃度時(shí),其非極兩親分子溶解在水中達(dá)一定濃度時(shí),其非極性部分會(huì)性部分會(huì)互相吸引互相吸引,從而使得分子自發(fā)形成,從而使得分子自發(fā)形成有有序的聚集體序的聚集體,使憎水基向里、親水基向外,減,使憎水基向里、親水基向外,減小了憎水基與水分子的接觸,使體系能量下降,小了憎水基與水分子的接觸,使體系能量下降,這種多分子有序
12、聚集體稱為膠束。這種多分子有序聚集體稱為膠束。膠束膠束臨界膠束濃度臨界膠束濃度 CMC Critical Micelle Concentration表面活性劑在水中隨著濃度增大,表面上聚集的活性劑表面活性劑在水中隨著濃度增大,表面上聚集的活性劑分子形成定向排列的緊密單分子層,多余的分子在體相分子形成定向排列的緊密單分子層,多余的分子在體相內(nèi)部也三三兩兩的以憎水基互相靠攏,聚集在一起形成內(nèi)部也三三兩兩的以憎水基互相靠攏,聚集在一起形成膠束,膠束,這開始形成膠束的最低濃度稱為臨界膠束濃度。這開始形成膠束的最低濃度稱為臨界膠束濃度。(a)是極稀溶液,界面上沒聚集很多的表面是極稀溶液,界面上沒聚集很多
13、的表面活性劑,空氣和水直接接觸,水的表面張力活性劑,空氣和水直接接觸,水的表面張力下降不多,下降不多,接近于純水的狀態(tài)接近于純水的狀態(tài)。b)濃度相對升高,很快地聚集到水表面上,)濃度相對升高,很快地聚集到水表面上,即即表面吸附量大為增加表面吸附量大為增加、空氣和水的接觸相、空氣和水的接觸相對減少,水表面張力下降對減少,水表面張力下降(c c)表面活性劑濃度逐漸升高,表面活性劑毫無間隙表面活性劑濃度逐漸升高,表面活性劑毫無間隙地密集于液面上,形成了地密集于液面上,形成了單分子吸附膜單分子吸附膜。空氣與水處。空氣與水處于完全隔離狀態(tài),于完全隔離狀態(tài),表面吸附達(dá)飽和表面吸附達(dá)飽和。在溶液內(nèi)部,增。在
14、溶液內(nèi)部,增加表面活性劑加表面活性劑, ,先是三三兩兩以疏水基互相靠攏,形成先是三三兩兩以疏水基互相靠攏,形成球形膠束的最初形式球形膠束的最初形式。水表面張力急劇下降。水表面張力急劇下降。膠束結(jié)構(gòu)示意圖膠束結(jié)構(gòu)示意圖臨界膠束濃度臨界膠束濃度(critical micelle concentration) 臨界膠束濃度簡稱臨界膠束濃度簡稱CMC 表面活性劑在溶表面活性劑在溶液中液中開始形成膠束的開始形成膠束的最低濃度稱為臨界膠最低濃度稱為臨界膠束濃度。束濃度。 在在CMC附近,表面活性劑溶液的許多性質(zhì)附近,表面活性劑溶液的許多性質(zhì)都會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折,如表面張力、電導(dǎo)率、去污都會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折,如表面張力、電
15、導(dǎo)率、去污能力等能力等.可以利用測可以利用測定表面張力,定表面張力,電導(dǎo)率等方電導(dǎo)率等方法達(dá)到測定法達(dá)到測定臨界膠束濃臨界膠束濃度目的度目的; 表 面 活表 面 活性 劑 水 溶性 劑 水 溶液 其 濃 度液 其 濃 度只 有 稍 高只 有 稍 高于其于其CMC值 時(shí) , 才值 時(shí) , 才能 充 分 顯能 充 分 顯示其作用。示其作用。CMC球形膠束球形膠束棒狀膠束棒狀膠束層狀膠束層狀膠束脂質(zhì)雙層與細(xì)胞膜脂質(zhì)雙層與細(xì)胞膜膠束的作用膠束的作用乳化作用乳化作用泡沫作用泡沫作用分散作用分散作用增溶作用增溶作用催化作用催化作用潤濕作用潤濕作用乳化作用乳化作用分散作用分散作用起泡與消泡起泡與消泡增溶作用
16、增溶作用洗滌作用洗滌作用肥皂、洗滌劑肥皂、洗滌劑化妝品化妝品食品加工食品加工紡織工業(yè)紡織工業(yè)金屬加工金屬加工石油、建筑石油、建筑功能功能應(yīng)用應(yīng)用潤濕作用潤濕作用潤濕潤濕是固體表面的一種流體被另一種流體所取代的過程是固體表面的一種流體被另一種流體所取代的過程接觸角的示意圖:固-液界面間的角 黏附潤濕黏附潤濕把液體附著在固體表面上的潤濕、鋪展?jié)櫇皲佌節(jié)櫇?把液體沿固體表面鋪展開的潤濕、浸潤潤濕浸潤潤濕-把固體整個(gè)浸入液體中的潤濕、coss gs ll gYoung方程(楊氏方程)方程(楊氏方程):lsgANM s-l s-g l-g 接觸角接觸角越小,潤濕和滲透作用越好;越小,潤濕和滲透作用越好;
17、90不潤濕不潤濕 10.110.050.1膠團(tuán)內(nèi)核/柵欄層膠團(tuán)內(nèi)核膠團(tuán)表面。2. 還與增溶劑和被增溶物的分子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)以及溶液中膠束的數(shù)目有關(guān)。臨界膠束濃度越低,對非極性分子的增溶能力越大。3.與其臨界膠束濃度及膠束的疏松度有關(guān)。非離子離子型,由于其CMC低;陽離子陰離子,由于膠束較疏松。4.電解質(zhì)、有機(jī)物添加物或溫度改變都影響表面活性劑的增溶能力。增溶作用的應(yīng)用增溶作用的應(yīng)用乳液聚合乳液聚合開采石油開采石油膠片生產(chǎn)膠片生產(chǎn)洗滌劑洗滌劑增溶作用的應(yīng)用增溶作用的應(yīng)用在在乳液聚合乳液聚合中的應(yīng)用中的應(yīng)用 乳液聚合是使原料分散于水中形成乳狀乳液聚合是使原料分散于水中形成乳狀液,在引發(fā)劑作用下進(jìn)行聚合
18、。原料單體在液,在引發(fā)劑作用下進(jìn)行聚合。原料單體在表面活性劑水溶液中乳化,處于表面活性劑水溶液中乳化,處于3種狀態(tài):種狀態(tài):在在乳狀液滴中,溶于水中,增溶于膠束中。乳狀液滴中,溶于水中,增溶于膠束中。 使用水溶性引發(fā)劑時(shí),在水相中引發(fā)反使用水溶性引發(fā)劑時(shí),在水相中引發(fā)反應(yīng),聚合反應(yīng)在膠束中進(jìn)行,分散于水相中應(yīng),聚合反應(yīng)在膠束中進(jìn)行,分散于水相中的乳狀液滴僅作為提供反應(yīng)原料的儲(chǔ)庫。的乳狀液滴僅作為提供反應(yīng)原料的儲(chǔ)庫。 在石油生產(chǎn)中的應(yīng)用在石油生產(chǎn)中的應(yīng)用 借助增溶作用可提高石油的采收率,其有效借助增溶作用可提高石油的采收率,其有效辦法是將粘附在巖層砂石上的油辦法是將粘附在巖層砂石上的油“驅(qū)趕驅(qū)趕
19、”出來,出來,即所謂即所謂“驅(qū)油驅(qū)油”。 利用表面活性劑在溶液中形成膠束的性質(zhì),利用表面活性劑在溶液中形成膠束的性質(zhì),將表面活性劑、助劑(醇類起促進(jìn)膠束形成作將表面活性劑、助劑(醇類起促進(jìn)膠束形成作用)和油混合在一起,經(jīng)攪動(dòng),形成均勻的用)和油混合在一起,經(jīng)攪動(dòng),形成均勻的“膠束溶液膠束溶液”。該溶液能溶解原油,很好的潤。該溶液能溶解原油,很好的潤濕巖層,遇水不分層,當(dāng)流過石巖層時(shí)能有效濕巖層,遇水不分層,當(dāng)流過石巖層時(shí)能有效地洗下粘附在砂石上的原油,從而達(dá)到提高石地洗下粘附在砂石上的原油,從而達(dá)到提高石油的采收的目的。油的采收的目的。起泡和消泡作用起泡和消泡作用 打開啤灑、香檳瓶即有大量泡沫
20、出現(xiàn)等,打開啤灑、香檳瓶即有大量泡沫出現(xiàn)等,液體泡沫液體泡沫(氣氣液型泡沫液型泡沫)。 人們通常所說的泡沫多指人們通常所說的泡沫多指液體泡沫液體泡沫面包、蛋糕等彈性大的物質(zhì)以及泡沫塑料、餅面包、蛋糕等彈性大的物質(zhì)以及泡沫塑料、餅干等為干等為固體泡沫固體泡沫(氣固型泡沫氣固型泡沫)。 泡沫是氣體在液(固)體中的分散體系,氣體是分散相,液(固)體是連續(xù)相,起泡性是表面活性劑的性能指標(biāo)之一,起泡不僅與表面活性劑溶液的濃度、溫度、壓力等物性有關(guān),還與分子結(jié)構(gòu)有關(guān),泡沫的高度稱為,泡沫的生成到消失的時(shí)間稱為泡沫的壽命泡沫的壽命?!芭菖荨本褪怯梢后w薄膜包圍著氣體。就是由液體薄膜包圍著氣體。泡沫的形成及其穩(wěn)
21、定性泡沫的形成及其穩(wěn)定性“泡沫泡沫”是氣體分散于液體中的分散體系。是氣體分散于液體中的分散體系。ABC表面活性劑的起泡和穩(wěn)定作用表面活性劑的起泡和穩(wěn)定作用起泡效率起泡效率:其溶液產(chǎn)生大量氣泡所必需的表面活性劑濃度。泡沫力泡沫力:活性劑溶液所能得到的最大泡沫高度。與表面活性劑濃度有關(guān)。最好的是肥皂和月桂基硫酸鈉等陰離子表面活性劑。最好的是肥皂和月桂基硫酸鈉等陰離子表面活性劑。起泡性能起泡性能在肥皂水里加入一小匙的在肥皂水里加入一小匙的砂糖砂糖或少許的或少許的茶葉茶葉,放在,放在陰暗處過夜后,就會(huì)發(fā)現(xiàn)陰暗處過夜后,就會(huì)發(fā)現(xiàn)這種肥皂水吹出來的泡泡這種肥皂水吹出來的泡泡顏色不但鮮艷,而且比較顏色不但鮮
22、艷,而且比較不容易破裂。不容易破裂。肥皂,熱水肥皂,熱水1. 表面張力表面張力(降低降低)2. 界面膜的性質(zhì)界面膜的性質(zhì)3. 表面張力的修復(fù)作用表面張力的修復(fù)作用4. 表面電荷表面電荷(靜電斥力靜電斥力)5. 泡內(nèi)氣體的擴(kuò)散泡內(nèi)氣體的擴(kuò)散(降低氣降低氣體的透過性體的透過性)泡沫的穩(wěn)定性與那些條件相關(guān)呢?泡沫的穩(wěn)定性與那些條件相關(guān)呢?1. 降低局部表面張力降低局部表面張力2. 破壞界面膜的彈性,破壞界面膜的彈性, 使其失使其失去自動(dòng)修復(fù)作用去自動(dòng)修復(fù)作用3. 降低膜黏度降低膜黏度4. 固體顆粒固體顆??傊阂耗さ膹?qiáng)度最重要。起泡劑香波、泡沫溶劑、剃須膏、牙膏、廚房用洗滌劑月桂基硫酸酯鹽、月桂基醚
23、硫酸酯鹽月桂基硫酸酯鹽、月桂基醚硫酸酯鹽泡沫滅火器、礦物浮選、混凝土加氣劑、農(nóng)藥泡沫噴灑十二烷基苯磺酸鈉十二烷基苯磺酸鈉月桂基醚碳酸鈉月桂基醚碳酸鈉松油或松油醇松油或松油醇植物油精植物油精親水性的非離子表活劑親水性的非離子表活劑在制在制糖糖、制、制藥藥、微生物微生物工程、發(fā)酵工程、發(fā)酵釀造釀造工業(yè)工業(yè)以及以及減壓蒸餾減壓蒸餾、溶液、溶液濃縮濃縮和機(jī)械和機(jī)械洗滌洗滌過程中過程中泡沫太多,要加入適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┙档捅∨菽?,要加入適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┙档捅∧?qiáng)度,消除氣泡,防止事故。膜強(qiáng)度,消除氣泡,防止事故。表面活性劑的消泡作用表面活性劑的消泡作用消消 泡泡 劑劑( (能以較快速度降低溶液表面張力
24、的物質(zhì),能以較快速度降低溶液表面張力的物質(zhì),能進(jìn)入雙分子定向膜的局部破壞定向膜的力學(xué)平衡而達(dá)能進(jìn)入雙分子定向膜的局部破壞定向膜的力學(xué)平衡而達(dá)到破壞泡沫。本身的表面張力應(yīng)低于泡沫的表面張力到破壞泡沫。本身的表面張力應(yīng)低于泡沫的表面張力) )1 降低局部表面張力降低局部表面張力2 破壞界面膜的彈性破壞界面膜的彈性 使其失去自動(dòng)修復(fù)作用使其失去自動(dòng)修復(fù)作用3 降低膜黏度降低膜黏度4 固體顆粒固體顆粒1 天然油脂、礦物油天然油脂、礦物油2 固體顆粒固體顆粒3 合成表面活性劑合成表面活性劑消泡劑消泡劑是指能夠破除已經(jīng)存在的泡沫的物質(zhì)。是指能夠破除已經(jīng)存在的泡沫的物質(zhì)。抑泡劑抑泡劑是指能夠阻止泡沫的產(chǎn)生的
25、物質(zhì)。是指能夠阻止泡沫的產(chǎn)生的物質(zhì)。消泡劑:低碳醇、礦物油、有機(jī)極性化合物、硅氧烷樹脂 無論是無論是消泡劑消泡劑或是或是抑泡劑抑泡劑,都是,都是易于在溶液表面鋪展易于在溶液表面鋪展的液體的液體。當(dāng)消泡劑吸附、鋪展于液膜上時(shí),液膜的局部。當(dāng)消泡劑吸附、鋪展于液膜上時(shí),液膜的局部表面張力便降低,同時(shí)帶走液膜下層鄰近液體,導(dǎo)致液表面張力便降低,同時(shí)帶走液膜下層鄰近液體,導(dǎo)致液膜變薄,泡沫破裂。膜變薄,泡沫破裂。 消泡劑消泡劑在溶液表面上鋪展得越快,則液膜變得越在溶液表面上鋪展得越快,則液膜變得越薄,消泡作用也就越強(qiáng)。一般要求具有消泡能力的薄,消泡作用也就越強(qiáng)。一般要求具有消泡能力的液體具有足夠低的表
26、面張力,以便它們能夠在已有液體具有足夠低的表面張力,以便它們能夠在已有的或?qū)⒁械呐菽ど献詣?dòng)鋪展。的或?qū)⒁械呐菽ど献詣?dòng)鋪展。 有機(jī)極性化合物類有機(jī)極性化合物類消泡劑消泡劑,如脂肪酸及脂肪酸酯、,如脂肪酸及脂肪酸酯、磷酸酯等廣泛用于纖維、涂料、金屬、元機(jī)藥品和磷酸酯等廣泛用于纖維、涂料、金屬、元機(jī)藥品和發(fā)酵等工業(yè),某些多元醇脂肪酸酯是無毒性的,可發(fā)酵等工業(yè),某些多元醇脂肪酸酯是無毒性的,可用作食品添加劑,故對食品制造和食品發(fā)酵工業(yè)十用作食品添加劑,故對食品制造和食品發(fā)酵工業(yè)十分有用。分有用。 1 天然油脂、礦物油天然油脂、礦物油2 固體顆粒固體顆粒乙醚、異丙醇、異戊醇、磷酸三丁酯。 有機(jī)硅類有
27、機(jī)硅類(主要是烷基硅油主要是烷基硅油)消泡劑具有良好的消消泡劑具有良好的消泡能力和抑泡能力,其泡能力和抑泡能力,其表面張力很低,容易吸附表面張力很低,容易吸附于表面,在液面上易鋪展且形成的表面膜強(qiáng)度不于表面,在液面上易鋪展且形成的表面膜強(qiáng)度不高。高。硅油不僅用于水溶液體系,對于非水體系也硅油不僅用于水溶液體系,對于非水體系也有效。而且用量較少。這類消泡劑廣泛用于纖維、有效。而且用量較少。這類消泡劑廣泛用于纖維、涂料、發(fā)酵等各工業(yè)部門,但其價(jià)格較高。涂料、發(fā)酵等各工業(yè)部門,但其價(jià)格較高。 聚醚型聚醚型非離子表面活性劑非離子表面活性劑的起泡能力較差,多的起泡能力較差,多是低泡型表面活性劑,有些甚至
28、是很好的消泡劑是低泡型表面活性劑,有些甚至是很好的消泡劑和抑泡劑。和抑泡劑。3 合成表面活性劑合成表面活性劑硅酮油-聚三甲基硅氧烷起泡和消泡的應(yīng)用起泡和消泡的應(yīng)用1 起泡作用在滅火中的應(yīng)用起泡作用在滅火中的應(yīng)用燃燒的條件:燃燒的條件:溫度溫度氧氣氧氣如何滅火呢?如何滅火呢?由于泡沫中所含水分的由于泡沫中所含水分的冷卻冷卻效果,以及在效果,以及在火苗表面上覆蓋的泡沫層,膠束膜或凝膠火苗表面上覆蓋的泡沫層,膠束膜或凝膠層,使火苗和氧層,使火苗和氧隔絕隔絕,而起到滅火作用。,而起到滅火作用。作為抗靜電整理劑,預(yù)防靜電火花點(diǎn)火源作為抗靜電整理劑,預(yù)防靜電火花點(diǎn)火源 核心內(nèi)容核心內(nèi)容 鉆井液的流變性能鉆
29、井液的流變性能 鉆井液處理劑鉆井液處理劑鉆井液的造壁性鉆井液的造壁性 鉆井液體系鉆井液體系2 起泡作用在原油開采中的應(yīng)用起泡作用在原油開采中的應(yīng)用鉆井液的主要作用(簡圖)鉆井液的主要作用(簡圖)攜帶、懸浮巖屑攜帶、懸浮巖屑控制壓力控制壓力形成泥餅形成泥餅破巖、清巖破巖、清巖保護(hù)油氣層保護(hù)油氣層傳遞水功率傳遞水功率鉆井液功用類型組成鉆井液功用類型組成鉆井液鉆井液 凡鉆進(jìn)中一切有助于從井眼產(chǎn)生和清凡鉆進(jìn)中一切有助于從井眼產(chǎn)生和清除鉆屑的流體(液、氣、液除鉆屑的流體(液、氣、液+氣)。氣)。廣義鉆井液廣義鉆井液 一切與產(chǎn)層接觸的流體(各種鹽一切與產(chǎn)層接觸的流體(各種鹽水、聚合物溶液、鉆井液、泡沫等)
30、。水、聚合物溶液、鉆井液、泡沫等)。狹義鉆井液狹義鉆井液 鉆開油氣層的鉆井液。鉆開油氣層的鉆井液。洗滌劑中通常要加入多種洗滌劑中通常要加入多種輔助成分輔助成分,增加對被,增加對被清洗物體的潤濕作用,又要有清洗物體的潤濕作用,又要有起泡、增白、占起泡、增白、占領(lǐng)清潔表面領(lǐng)清潔表面不被再次污染等功能。不被再次污染等功能。洗滌和去污作用洗滌和去污作用 洗滌體系是復(fù)雜的多相分散體系,洗滌體系是復(fù)雜的多相分散體系,潤濕、滲透、潤濕、滲透、吸附、乳化、分散、增溶、解吸、起泡吸附、乳化、分散、增溶、解吸、起泡等等的物等等的物理的化學(xué)的過程理的化學(xué)的過程加入表面活性劑后,加入表面活性劑后,憎水基團(tuán)朝向織物表憎
31、水基團(tuán)朝向織物表面和吸附在污垢上,面和吸附在污垢上,使污垢逐步脫離表面。使污垢逐步脫離表面。污垢懸在水中或隨泡污垢懸在水中或隨泡沫浮到水面后被去除,沫浮到水面后被去除,潔凈表面被活性劑分潔凈表面被活性劑分子占領(lǐng)。子占領(lǐng)。其中占主要成分的表面活性劑的去污過程可用其中占主要成分的表面活性劑的去污過程可用示意圖說明:示意圖說明:作為一良好的洗滌劑應(yīng)具備如下條件:作為一良好的洗滌劑應(yīng)具備如下條件: 良好的潤濕性能以使洗滌劑能與待清潔的良好的潤濕性能以使洗滌劑能與待清潔的表面緊密地接觸表面緊密地接觸 具有將油垢移入本體溶液的能力。具有將油垢移入本體溶液的能力。 具有溶解或分散已被移去的油垢防止其重具有溶
32、解或分散已被移去的油垢防止其重新沉積于固體表面或形成浮垢的能力。新沉積于固體表面或形成浮垢的能力。 表面活性劑在洗滌劑中具有兩個(gè)基本表面活性劑在洗滌劑中具有兩個(gè)基本作用:作用:一一 降低污垢與物體表面的結(jié)合力,具有降低污垢與物體表面的結(jié)合力,具有促使污垢脫離物體表面的能力;促使污垢脫離物體表面的能力;二二 具有防止污垢再沉積的功能。具有防止污垢再沉積的功能。表面活性劑在洗滌劑中的應(yīng)用表面活性劑在洗滌劑中的應(yīng)用由于由于陰離子表面活性陰離子表面活性劑劑伴生泡沫豐富且脫伴生泡沫豐富且脫脂力低,洗滌手感好脂力低,洗滌手感好,常用于絲毛織物和,常用于絲毛織物和地毯及玻璃器皿的清地毯及玻璃器皿的清洗。其使
33、用洗。其使用缺點(diǎn)缺點(diǎn)是對是對鈣鎂離子鈣鎂離子的作用較為的作用較為敏感。在高硬度水中敏感。在高硬度水中的去污力顯著下降。的去污力顯著下降。0 100 200 3009080706050去污力/%水的硬度(水的硬度(CaCO3)/10-6陰離子表面活性劑的去污力陰離子表面活性劑的去污力1-AES.C12C15 EOP=3.0;2-AOS.C14C18;3-S.C12C15;4-LAS.C10C141234LAS是各類洗滌劑中是各類洗滌劑中使用范圍最廣用量最使用范圍最廣用量最大的陰離子表面活性大的陰離子表面活性劑品種。由于目前多劑品種。由于目前多采用萬噸級(jí)的工業(yè)生采用萬噸級(jí)的工業(yè)生產(chǎn)裝置,因此產(chǎn)品來
34、產(chǎn)裝置,因此產(chǎn)品來源穩(wěn)定,價(jià)格較低。源穩(wěn)定,價(jià)格較低。最常用的最常用的LAS是是直鏈直鏈?zhǔn)榛交撬徕c十二烷基苯磺酸鈉。9 10 11 12 1380604020去污率去污率/%平均烷鏈長度平均烷鏈長度LAS在不同織物上的洗凈性能與烷基在不同織物上的洗凈性能與烷基鏈長的關(guān)系鏈長的關(guān)系PE60oCC90oCCF60oCPE/C60oC涂料涂料墨水墨水消字液消字液改正液改正液分散的作用分散的作用感光材料感光材料納米材料納米材料鉆井泥漿鉆井泥漿油墨油墨絮凝的作用絮凝的作用廢水、污水的處理廢水、污水的處理聚丙烯酰胺共聚物陽離子絮凝劑聚丙烯酰胺共聚物陽離子絮凝劑 聚乙烯醇聚乙烯醇定義:能定義:能降低降
35、低纖維間的纖維間的摩擦系數(shù)摩擦系數(shù),使纖維,使纖維制品增加柔軟性的特殊表面活性劑;制品增加柔軟性的特殊表面活性劑;原理:纖維在使用某種含表面活性劑為主原理:纖維在使用某種含表面活性劑為主要成分的油劑后,纖維就具有良好的親水要成分的油劑后,纖維就具有良好的親水性,且表面活性劑的親水端排列在纖維的性,且表面活性劑的親水端排列在纖維的表面,減少了纖維表面的摩擦而產(chǎn)生柔軟表面,減少了纖維表面的摩擦而產(chǎn)生柔軟平滑作用;平滑作用;柔軟平滑作用柔軟平滑作用表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)和其與纖維之間的柔軟性關(guān)系表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)和其與纖維之間的柔軟性關(guān)系(1)憎水基種類的影響)憎水基種類的影響要求是接近直鏈的要求是接近
36、直鏈的1618個(gè)碳的脂肪族鏈烴;個(gè)碳的脂肪族鏈烴; 表面活性劑被吸附在纖維上,疏水基向外整表面活性劑被吸附在纖維上,疏水基向外整齊排列,摩擦發(fā)生在互相滑動(dòng)的疏水基之間,越齊排列,摩擦發(fā)生在互相滑動(dòng)的疏水基之間,越細(xì)長,越不易掛位,易于滑動(dòng)。細(xì)長,越不易掛位,易于滑動(dòng)。(2)親水基種類的影響)親水基種類的影響作用在于協(xié)助憎水基發(fā)揮作用;作用在于協(xié)助憎水基發(fā)揮作用;聚乙二醇非離子聚乙二醇非離子 陰離子陰離子多元醇非離子多元醇非離子陽離子陽離子抗靜電作用抗靜電作用 表面活性劑的抗靜電機(jī)理:表面活性劑的抗靜電機(jī)理:1 摩擦帶電部分摩擦帶電部分 表面電荷的逸散表面電荷的逸散摩擦生電是由于在局部表面存在的
37、物質(zhì)之摩擦生電是由于在局部表面存在的物質(zhì)之間發(fā)生電子移動(dòng);間發(fā)生電子移動(dòng);電荷的逸散與表面活性劑的吸附量和吸濕電荷的逸散與表面活性劑的吸附量和吸濕性有關(guān);可用已吸濕的水分為介質(zhì)的離子性有關(guān);可用已吸濕的水分為介質(zhì)的離子移動(dòng)引起電荷的移動(dòng)來解釋;移動(dòng)引起電荷的移動(dòng)來解釋;具有抗靜電作用的表面活性劑稱為具有抗靜電作用的表面活性劑稱為抗靜電劑抗靜電劑;2 表面活性劑抗靜電原理在于:表面活性劑抗靜電原理在于: 疏水基吸附在物體表面,親水基趨向空氣疏水基吸附在物體表面,親水基趨向空氣形成一層親水性膜,由于形成一層親水性膜,由于單分子膜單分子膜可可降低降低合合成纖維的成纖維的摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)從而從而難以產(chǎn)
38、生靜電難以產(chǎn)生靜電; 親水性膜親水性膜吸收空氣中的水分,因此好像物吸收空氣中的水分,因此好像物體表面多了一層體表面多了一層水層水層,產(chǎn)生的,產(chǎn)生的靜電易于傳遞靜電易于傳遞到大氣中到大氣中,從而,從而降低了物體表面的電荷降低了物體表面的電荷;殺菌作用殺菌作用定義:能與蛋白質(zhì)發(fā)生作用的一類表面活定義:能與蛋白質(zhì)發(fā)生作用的一類表面活性劑;性劑;殺菌機(jī)理:首先表面活性劑吸附于菌體,殺菌機(jī)理:首先表面活性劑吸附于菌體,然后浸透菌體的細(xì)胞膜并破壞之;然后浸透菌體的細(xì)胞膜并破壞之; 以陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑以陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑為主;如烷基二甲基芐銨鹽,烷基三甲基為主;如烷基二甲基芐銨
39、鹽,烷基三甲基銨鹽、聚氨基單羧酸類等;銨鹽、聚氨基單羧酸類等;帶帶芐基的季胺氯化物;改變烷基的碳原子數(shù),芐基的季胺氯化物;改變烷基的碳原子數(shù),殺菌力會(huì)有很大的改變,一般以殺菌力會(huì)有很大的改變,一般以12121414為宜,為宜,1010的水溶液的殺菌力大于苯酚的水溶液的殺菌力大于苯酚50507070倍;倍;蠟染蠟染挑染挑染勻染作用勻染作用勻染作用勻染作用 在印染工業(yè)中,以達(dá)到在印染工業(yè)中,以達(dá)到均勻染色均勻染色為目為目的的表面活性劑稱為勻染劑;的的表面活性劑稱為勻染劑;達(dá)到均勻染色的兩種途徑:達(dá)到均勻染色的兩種途徑:降低染色速度,使染料分子與纖維緩慢接觸;降低染色速度,使染料分子與纖維緩慢接觸;
40、 對已發(fā)生不勻染色的織物,能使深色部分的染對已發(fā)生不勻染色的織物,能使深色部分的染料分子向淺色部分遷移,稱為料分子向淺色部分遷移,稱為“移染移染”(1)親纖維勻染劑)親纖維勻染劑 表面活性劑與纖維的吸附親和力較大,染料只表面活性劑與纖維的吸附親和力較大,染料只能在勻染劑后追蹤,延長染色時(shí)間達(dá)到緩染的目的,能在勻染劑后追蹤,延長染色時(shí)間達(dá)到緩染的目的,在染色工藝完成后,染料不能再移動(dòng)。在染色工藝完成后,染料不能再移動(dòng)。(2)親染料勻染劑)親染料勻染劑表面活性劑與染料有較大親和力,在染色時(shí)可拉表面活性劑與染料有較大親和力,在染色時(shí)可拉住染料分子,達(dá)到緩染目的,同時(shí)亦可移染;住染料分子,達(dá)到緩染目的
41、,同時(shí)亦可移染;PAN使用的陽使用的陽離子型勻染劑離子型勻染劑聚聚乙二醇類非離乙二醇類非離子表面活性劑子表面活性劑1表面活性劑要易于生物降解,原料可再生,廣泛使用表面活性劑要易于生物降解,原料可再生,廣泛使用后,對環(huán)境無污染,對人、畜安全溫和。后,對環(huán)境無污染,對人、畜安全溫和。 2表面活性劑要高效、多功能,除有清潔作用外,還要表面活性劑要高效、多功能,除有清潔作用外,還要有抑菌、殺菌、滋潤皮膚等作用,并應(yīng)不斷開發(fā)新用途。有抑菌、殺菌、滋潤皮膚等作用,并應(yīng)不斷開發(fā)新用途。3耐硬水、低溫洗滌效果好,濃縮的表面活性劑洗滌用耐硬水、低溫洗滌效果好,濃縮的表面活性劑洗滌用品是一個(gè)發(fā)展方向,這包括濃縮洗
42、衣粉和液體洗滌劑。品是一個(gè)發(fā)展方向,這包括濃縮洗衣粉和液體洗滌劑。 第二節(jié)第二節(jié) 陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑 它們在整個(gè)表面活性劑生產(chǎn)中占有較大的比重,它們在整個(gè)表面活性劑生產(chǎn)中占有較大的比重,世界表面活性劑總產(chǎn)量的世界表面活性劑總產(chǎn)量的40%40%屬于這一類。屬于這一類。 親水性基團(tuán)親水性基團(tuán)是是陰離子陰離子的表面活性劑叫陰離子型的表面活性劑叫陰離子型表面活性劑。表面活性劑。 陰離子表面活性劑與大致等當(dāng)量的陽離子表面活性劑混合產(chǎn)生而陰離子表面活性劑與大致等當(dāng)量的陽離子表面活性劑混合產(chǎn)生而沉淀,是由電荷相反的極性基的結(jié)合引起的??捎糜谂袛嗥漕愋?。沉淀,是由電荷相反的極性基的結(jié)合引起的???/p>
43、用于判斷其類型。陰離子表面活性劑主要用作洗滌用品。陰離子表面活性劑主要用作洗滌用品?;撬猁}型陰離子表面活性劑磺酸鹽型陰離子表面活性劑1. 1. 十二烷基苯磺酸鈉十二烷基苯磺酸鈉 簡稱簡稱LAS,是一種黃色油狀液體,經(jīng)純化后可形成六角形或斜方,是一種黃色油狀液體,經(jīng)純化后可形成六角形或斜方型薄片狀結(jié)晶。理想的型薄片狀結(jié)晶。理想的LAS結(jié)構(gòu)應(yīng)該是結(jié)構(gòu)應(yīng)該是C10C14的直鏈烷基,苯環(huán)的直鏈烷基,苯環(huán)在烷基的第三或第四個(gè)碳原子上連接,親水基為苯環(huán)對位在烷基的第三或第四個(gè)碳原子上連接,親水基為苯環(huán)對位單磺酸基單磺酸基團(tuán)團(tuán)。 LAS溶于水后呈中性,對水的硬度較敏感,對酸堿水解的溶于水后呈中性,對水的硬度
44、較敏感,對酸堿水解的穩(wěn)定性好,不易氧化。穩(wěn)定性好,不易氧化。表面活性作用表現(xiàn)為起泡能力強(qiáng)、去污能力高,易與各種表面活性作用表現(xiàn)為起泡能力強(qiáng)、去污能力高,易與各種助劑助劑復(fù)配復(fù)配,兼容性好,且,兼容性好,且成本較低成本較低,合成合成工藝成熟,因此應(yīng)工藝成熟,因此應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。用領(lǐng)域廣泛。 (4)最主要用途:配制各種類型的液體、粉狀、粒狀、漿狀洗最主要用途:配制各種類型的液體、粉狀、粒狀、漿狀洗滌劑、擦凈劑和清潔劑;石油破乳劑、農(nóng)藥濃縮乳化劑、油滌劑、擦凈劑和清潔劑;石油破乳劑、農(nóng)藥濃縮乳化劑、油井空氣鉆井起泡劑,軟質(zhì)陶瓷、水泥、石膏用泡沫劑、紡織井空氣鉆井起泡劑,軟質(zhì)陶瓷、水泥、石膏用泡沫劑、紡
45、織用抗靜電涂布劑、染色助劑、石灰分散劑、明膠凝聚劑、鋁用抗靜電涂布劑、染色助劑、石灰分散劑、明膠凝聚劑、鋁增亮劑、電鍍工業(yè)脫脂劑、造紙工業(yè)脫墨劑等;農(nóng)業(yè)方面可增亮劑、電鍍工業(yè)脫脂劑、造紙工業(yè)脫墨劑等;農(nóng)業(yè)方面可作為防化肥結(jié)塊劑,殺菌劑和協(xié)同殺蟲劑。作為防化肥結(jié)塊劑,殺菌劑和協(xié)同殺蟲劑。合成方法:合成方法:三氧化硫磺化法三氧化硫磺化法反應(yīng)原理:反應(yīng)原理: 所得單體含鹽量低,可按化學(xué)計(jì)量要求投料,無廢酸產(chǎn)生,具有所得單體含鹽量低,可按化學(xué)計(jì)量要求投料,無廢酸產(chǎn)生,具有節(jié)約燒堿并降低成本的優(yōu)點(diǎn)。對設(shè)備加工精度及材質(zhì)均有較高要求,節(jié)約燒堿并降低成本的優(yōu)點(diǎn)。對設(shè)備加工精度及材質(zhì)均有較高要求,設(shè)備龐雜,造
46、價(jià)均在幾百萬元以上,一般中小型企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)難設(shè)備龐雜,造價(jià)均在幾百萬元以上,一般中小型企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)難以實(shí)現(xiàn)。以實(shí)現(xiàn)。發(fā)煙硫酸磺化法發(fā)煙硫酸磺化法以發(fā)煙硫酸作為磺化劑與烷基苯反應(yīng)如下:以發(fā)煙硫酸作為磺化劑與烷基苯反應(yīng)如下: 與三氧化硫磺化相比,發(fā)煙硫酸磺化反應(yīng)速率較易控制,反應(yīng)與三氧化硫磺化相比,發(fā)煙硫酸磺化反應(yīng)速率較易控制,反應(yīng)放熱量也較小,但由于反應(yīng)過程同時(shí)生成大量廢酸,故生產(chǎn)成本偏放熱量也較小,但由于反應(yīng)過程同時(shí)生成大量廢酸,故生產(chǎn)成本偏高。高。 2. 烷基磺酸鈉烷基磺酸鈉 RSO3Na(SAS) 淺黃色液體,能完全溶于水,對酸、堿穩(wěn)定,耐熱性好,耐硬水,有較強(qiáng)的洗滌去污、潤濕滲透、乳
47、化和發(fā)泡性能,生物降解好。制備方法:制備方法:RH + SO2 + Cl2 RSO2Cl + HClRSO2Cl + 2 NaOH RSO3Na + NaCl + H2ORH + SO2 + O2 RSO3H RSO3NahvhvNaOH氯磺化工藝磺氧化工藝C12C18飽和正構(gòu)石油烷烴用途:用途:用于洗滌劑、香波、浴液;橡膠、紡織、印染、皮革、造紙、建筑、鑄造、爆破、消防等乳化劑、氣泡劑、潤濕劑、洗滌劑、油類增塑劑等,如乳液聚合的乳化劑、氯乙烯懸浮聚合的助分散劑、塑料的抗靜電劑、磷礦浮選劑等,鉆井液發(fā)泡劑、乳化劑和清潔劑等。3. -烯基磺酸鹽烯基磺酸鹽(AOS) RCH=CH(CH2)nSO3
48、Na/RCH(OH)(CH2)nSO3Na 淺黃色粉末或黃色透明液體,有較好的乳化力、去污力、發(fā)泡力和鈣皂分散力,極易溶于水。與酶有較好的相容性。生物降解好。耐酸、堿,對硬水不敏感。在水中溶解度以C12最高,去污力以C14C16最好,起泡性以C12C13較好,潤濕性以C12最強(qiáng)。制備方法:制備方法:用途:用途:性能優(yōu)良的洗滌活性物。用于配制洗手液、餐具洗滌劑、香波、洗衣粉、抗硬水塊皂、牙膏、浴液以及各種重垢衣用洗滌劑、羊毛清洗劑、羽毛清洗劑、工業(yè)清洗劑等,還可用作乳液聚合的乳化劑、配制增加石油采收率的油田化學(xué)品、混凝土密度改進(jìn)劑、農(nóng)藥乳化劑和潤濕劑、消防用泡沫劑等。RCH=CH2 + SO3
49、1,3-磺內(nèi)酯和1,4-磺內(nèi)酯 AOS4. 脂肪酸甲酯磺酸鹽脂肪酸甲酯磺酸鹽(MES) 微黃色膏狀物,PH(1%水溶液)68,具有良好的水解穩(wěn)定性、鈣皂分散力、生物降解、去污力、潤濕力、乳化力、發(fā)泡力。制備方法:制備方法:用途:用途:香皂中作鈣皂分散劑,也是主要的洗滌活性物,可部分代替烷基苯磺酸鈉和三聚磷酸鈉而制成低磷或無磷洗滌劑。也用作各種液體洗滌劑的活性物。工業(yè)上可用作泡型礦物浮選劑,皮革脫脂劑等。CHSO3NaRCOOCH3工藝過程類似LAS。RCH2COOCH3 + SO3CHSO3HRCOOCH3CHSO3NaRCOOCH3NaOH烷基醇硫酸酯鹽烷基醇硫酸酯鹽 醇硫酸酯鹽表面活性劑是
50、去污性能、乳化、分散、潤濕性最好的表面活性劑之一。可用作棉織物的洗滌劑,其他洗滌劑、香波、清洗劑、電鍍助劑等。1930年開始生產(chǎn)ROH + ClSO3H R-O-SO3H + HClROH + SO3 R-O-SO3HROSO3H + NaOH R-O-SO3Na + H2OROSO3H + H2NCH2CH2OH R-O-SO3N-H3N+CH2CH2OH脂肪醇脂肪醇氯磺酸氯磺酸脂肪醇硫酸單酯脂肪醇硫酸單酯 商品的脂肪酸鹽(FAS)濃度為25%40%接近無色的溶液或淡黃色膏狀物。 簡稱AES,淡黃色至無色黏稠液體、活性物含量一般為70,未硫酸化物含量小于2,硫酸鈉含量小于2,pH值在78.5
51、之間,總生物降解度大于90,無毒。AES在堿性介質(zhì)中是穩(wěn)定的,在酸性介質(zhì)中容易水解,在中性介質(zhì)中,由于自動(dòng)催化作用,也會(huì)引發(fā)水解反應(yīng),磷酸鹽或檸檬酸鹽緩沖劑,防止水解。月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(醇醚硫酸鹽醇醚硫酸鹽)RO-(CH2CH2O)n-H + ClSO3H RO-(CH2CH2O)n-SO3H + HClRO-(CH2CH2O)n-H + SO3 RO-(CH2CH2O)n-SO3HRO-(CH2CH2O)n-SO3H + NaOH RO-(CH2CH2O)n-SO3-Na +RO-(CH2CH2O)n-H + H2NSO3H RO-(CH2CH2O)n-SO3-N
52、+H4脂肪醇脂肪醇氯磺酸氯磺酸脂肪醇硫酸單酯脂肪醇硫酸單酯C12C14椰油醇為原料椰油醇為原料 AES在堿性介質(zhì)中是穩(wěn)定的,易于配成透在堿性介質(zhì)中是穩(wěn)定的,易于配成透明溶液;且其絲毫不會(huì)受到水硬度的影響,具明溶液;且其絲毫不會(huì)受到水硬度的影響,具備了優(yōu)異的抗鈣鎂離子作用的能力。售價(jià)低,備了優(yōu)異的抗鈣鎂離子作用的能力。售價(jià)低,去污能力、潤濕性、乳化性、鈣皂分散性及增去污能力、潤濕性、乳化性、鈣皂分散性及增溶性等方面都較強(qiáng),溶性等方面都較強(qiáng), 因此,因此,AES在近二十年中以驚人的速度迅在近二十年中以驚人的速度迅猛增長,成為陰離子表面活性劑中發(fā)展最快的猛增長,成為陰離子表面活性劑中發(fā)展最快的一個(gè)品
53、種。據(jù)統(tǒng)計(jì),一個(gè)品種。據(jù)統(tǒng)計(jì),19661980年美國年美國AES產(chǎn)產(chǎn)量增長了近量增長了近70倍。在我國情況也基本如此。倍。在我國情況也基本如此。 AES的最主要應(yīng)用是與的最主要應(yīng)用是與LAS復(fù)配成復(fù)配成產(chǎn)輕垢型液體洗滌劑,如產(chǎn)輕垢型液體洗滌劑,如絲毛清潔劑絲毛清潔劑和和餐具清潔劑、洗手液餐具清潔劑、洗手液等。此時(shí),等。此時(shí),AES與與LAS復(fù)配在泡沫性、去污性及溶液粘度復(fù)配在泡沫性、去污性及溶液粘度等方面均有一定的協(xié)同作用。家用洗滌等方面均有一定的協(xié)同作用。家用洗滌劑配方中最重要的表面活性劑之一。劑配方中最重要的表面活性劑之一。十二烷基硫酸鈉十二烷基硫酸鈉月桂醇硫酸鈉,簡稱月桂醇硫酸鈉,簡稱K
54、12白色至微黃色粉末,微有特殊氣體,易溶白色至微黃色粉末,微有特殊氣體,易溶于水,起泡力強(qiáng),有優(yōu)良的乳化能力可作于水,起泡力強(qiáng),有優(yōu)良的乳化能力可作為發(fā)泡劑用。為發(fā)泡劑用。CH3(CH2)11OSO3Na,醇硫酸酯鹽與醇醚硫酸酯鹽用途醇硫酸酯鹽與醇醚硫酸酯鹽用途(1) 用作化妝品與醫(yī)藥用品用作化妝品與醫(yī)藥用品廣泛應(yīng)用于香波。如將烷基醇硫酸酯鹽、烷基芳基磺酸鹽和兩性離子表面活性劑互相混合后,再用它使輕礦物油在水中乳化。 單己醇胺月桂基硫酸酯鹽、十二烷基苯磺酸鈉、N-月桂基-N-(羧甲基-N-2-羥乙基)乙烯二胺、異丙醇輕礦物油和香料等與水混合,制成水包油型乳化液,有很好的泡沫性能。兩性離子表面活
55、性劑可減輕頭發(fā)的蓬亂,少量礦物油能使頭發(fā)保持光澤。(2) 用作輕垢液體洗滌劑用作輕垢液體洗滌劑 餐具液體洗滌劑:多選用醇醚硫酸鹽,其次烷基硫酸鹽;還和直鏈基芳基磺酸鹽和烷基磺酸鹽復(fù)配。 洗衣用重垢洗滌劑:烷基硫酸鹽或醇醚硫酸鹽與烷基芳基磺酸鹽復(fù)配。洗手液配方操作步驟洗手液配方操作步驟1 將將ABS-Na 8g,AES 8g,EDTA 0.5g,苯甲酸,苯甲酸 鈉適量,加入鈉適量,加入200 mL燒杯中,加水至燒杯中,加水至100 mL,在水中溶解,在在水中溶解,在80下恒溫下恒溫40min,并緩慢攪拌。,并緩慢攪拌。2 冷卻至室溫,加入香精,用檸檬酸調(diào)冷卻至室溫,加入香精,用檸檬酸調(diào)pH=7。
56、3 用氯化鈉調(diào)節(jié)黏度,按市售標(biāo)準(zhǔn)洗滌劑為標(biāo)準(zhǔn)。用氯化鈉調(diào)節(jié)黏度,按市售標(biāo)準(zhǔn)洗滌劑為標(biāo)準(zhǔn)。 肥皂肥皂脂肪酸鹽脂肪酸鹽(鈉鹽為多鈉鹽為多),是一種最古,是一種最古老的表面活性劑,現(xiàn)在仍大量應(yīng)用于日常生活和老的表面活性劑,現(xiàn)在仍大量應(yīng)用于日常生活和生產(chǎn)中。肥皂比較容易制造,油脂與堿作用即生生產(chǎn)中。肥皂比較容易制造,油脂與堿作用即生成脂肪酸鈉與甘油。成脂肪酸鈉與甘油。羧酸鹽型陰離子表面活性劑羧酸鹽型陰離子表面活性劑 (RCOONa) 洗滌用的鈉皂為硬質(zhì)肥皂,鉀皂為軟質(zhì)肥皂,其洗滌用的鈉皂為硬質(zhì)肥皂,鉀皂為軟質(zhì)肥皂,其它二價(jià)和三價(jià)金屬鹽為不溶性肥皂,它二價(jià)和三價(jià)金屬鹽為不溶性肥皂,pH 7時(shí),伯、仲、叔
57、胺鹽的陽離子表面活性劑會(huì)失效。長碳鏈(C10C18)季銨鹽是陽離子表面活性劑中產(chǎn)量最大的。 高級(jí)鹵代烷與低級(jí)叔胺高級(jí)鹵代烷與低級(jí)叔胺X X.N N+C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3C C1 12 2H H2 25 5N N+C C1 12 2H H2 25 5C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3X X水介質(zhì)水介質(zhì)60-80oCX X.N N+C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3C C1 16 6H H3 33 3N N+C C1 16 6H H3 33 3C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3X X醇介質(zhì)醇介質(zhì)回流回流十
58、二烷基三甲基溴化銨十二烷基三甲基溴化銨 1231-Br十六烷基三甲基溴化銨十六烷基三甲基溴化銨 1631-Br (1631-Cl)Br- 溴溴 可做殺菌劑、分散劑、柔軟劑、調(diào)理劑、絮凝劑和抗靜電劑。用于護(hù)發(fā)素調(diào)理劑;水處理的水質(zhì)穩(wěn)定劑;化纖工業(yè)抗靜電劑;顏料及染料工業(yè)做乳化分散劑。1231,Cl 可做抗靜電劑、緩蝕劑、柔軟劑、香波助劑、乳液起泡劑、皮革柔軟劑、金屬清洗劑和拋光乳液、皮革加脂劑、天然橡膠及合成橡膠的乳化劑、相轉(zhuǎn)移催化劑以及蠶室殺菌劑等。含苯環(huán)的季銨鹽含苯環(huán)的季銨鹽氯化芐氯化芐N NCHCH3 3CHCH3 3C C1212H H2525CHCH2 2ClCl+ +80 - 90o
59、C 3h+C C1212H H2525CHCH3 3CHCH3 3N NClClCHCH2 2. .十二烷基二甲基芐基十二烷基二甲基芐基氯氯化銨化銨1227 /潔爾滅潔爾滅/TAN高級(jí)烷基叔胺與低級(jí)鹵代烷高級(jí)烷基叔胺與低級(jí)鹵代烷1 潔爾滅潔爾滅1227是一種非氧化性殺菌劑,具有廣譜、高效是一種非氧化性殺菌劑,具有廣譜、高效的殺菌滅藻能力,并具有一定的分散、滲透作的殺菌滅藻能力,并具有一定的分散、滲透作用和一定的緩蝕作用,因此廣泛應(yīng)用于石油、用和一定的緩蝕作用,因此廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、紡織等行業(yè)的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中化工、電力、紡織等行業(yè)的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中用以控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)菌藻滋生。用以
60、控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)菌藻滋生。十二烷基二甲基芐基十二烷基二甲基芐基氯氯化銨化銨1227 /潔爾滅潔爾滅/TAN+C C1212H H2525CHCH3 3CHCH3 3N NClClCHCH2 2. .+C C1212H H2525CHCH3 3CHCH3 3N NCHCH2 2. .BrBr新潔爾滅新潔爾滅低級(jí)叔胺與高級(jí)鹵代烷低級(jí)叔胺與高級(jí)鹵代烷CHCH3 3CHCH3 3N NCHCH2 2C CH H2 2C Cl lC C1212H H2525BrBr+ +. .BrBrC C1212H H2525N NCHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2性能更為優(yōu)異的殺菌劑性能更為優(yōu)異的殺菌劑十
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