表面活性劑化學(xué)-上課課件2015年

表面活性劑化學(xué)教材:《表面活性劑化學(xué)》（第二版），王世榮等主編，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010。參考書：《表面活性劑作用原理》，趙國璽主編，北京：中國輕工業(yè)出版社，2003。

RosenMJ.SurfactantandInterfacePhenomena.2nded.NewYork,19892參考資料

本課程學(xué)習(xí)目的和要求：目的：掌握表面活性劑概念、性質(zhì)、作用原理以及重要表面活性劑的典型合成方法要求：

掌握表面活性劑的作用原理掌握表面活性劑的功能和應(yīng)用掌握多種典型的表面活性劑合成、性能和應(yīng)用了解特殊表面活性劑以及表活劑復(fù)配體系

考試方式：閉卷考試（分散考試，時間初定在第17周）期末考試70%，實驗成績10%，平時成績20%

本課程主要內(nèi)容與安排：第1章表面活性劑概述(2課時)第2章表面活性劑的作用原理(10課時)第3章表面活性劑的功能與應(yīng)用(6課時)第4章陰離子表面活性劑(4課時)第5章陽離子表面活性劑(2課時)第6章兩性表面活性劑(2課時)第7章非離子表面活性劑(2課時)第8章特殊類型的表面活性劑(2課時)第9章表面活性劑的復(fù)配(3課時)指導(dǎo)老師：何秋星、伍春嫻地點：1號實驗樓2-401、403時間：第3周星期三

開始主要內(nèi)容：實驗一、乳狀液的制備和性能實驗二、AES的CMC測定實驗三、AES發(fā)泡性能測定

實驗安排：實驗室安全實驗室存在哪些危險??你是否已經(jīng)了解了這些危險??你是否已經(jīng)接受安全培訓(xùn)??你是否了解必需的保護(hù)措施?MSDSLabeling…….危險在哪兒????實驗室安全實驗室工作中潛在的危害:化學(xué)品泄漏傷害化學(xué)品刺激火災(zāi)傷害爆炸傷害有毒物質(zhì)中毒感染性物質(zhì)感染電擊傷碎玻璃劃傷機(jī)械傷害、………實驗室工作是十分危險的！一起意外事故可能導(dǎo)致傷亡。暴露于有毒品可能導(dǎo)致嚴(yán)重的健康問題！所以，安全是實驗室工作的重要組成部分。UseofCentrifuge離心機(jī)的使用實驗室工作須知—個人防護(hù)必須穿實驗防護(hù)服扎緊頭發(fā)、寬松的衣服及首飾采用適當(dāng)?shù)难劬Α⑵つw和手部保護(hù)措施

飛濺物應(yīng)馬上清除以防止與皮膚或衣服接觸。地板和桌面防止水的濺灑，防止人和物品的滑倒，以及儀器進(jìn)水。工作過程中必須保持干凈。試劑和設(shè)備用完后放回正確位置。工作服應(yīng)在工作時扣牢，離開實驗室應(yīng)脫掉。貯存的物品、設(shè)備和玻璃管不可突出架子或臺子的投影之外。所有容器必須至少貼標(biāo)簽辨識容納物及其對使用者的危險危害。工作結(jié)束應(yīng)清潔化驗室。注意事項：1.1表面活性劑的分類目前對表面活性劑尚無統(tǒng)一的定義，但是普遍認(rèn)為應(yīng)該包括三方面的含義。surface+active+agent=surfactant1.2表面活性劑的發(fā)展?fàn)顩r第1章表面活性劑概述4表面活性劑的應(yīng)用表面活性劑的前生今世：

1、人類認(rèn)識表面活性劑最初是從洗滌劑開始。。。

公元前2500年蘇美爾人已經(jīng)會制造肥皂我國魏晉時期有兩種獨特洗滌劑：皂苷和豬胰子2、1850年左右，肥皂工業(yè)化，同時出現(xiàn)第一個化學(xué)合成得表面活性劑3、1930年以后，烷基苯磺酸鹽幾乎獨占洗滌劑領(lǐng)域，烷基硫酸鹽主要用于個人衛(wèi)生用品

4、二戰(zhàn)以后從石油中得到廉價乙烯，非離子表活劑大大發(fā)展

5.現(xiàn)在人們追求高效、溫和以及環(huán)境友好的表活劑（例如烷基糖苷，氨基酸型表面活性劑）表面活性劑疏水尾鏈

（Hydrophobic）

親水頭基（Hydrophilic）兩親性界面定向排列性質(zhì)自組裝

性質(zhì)水和油互不相容wateroil表面活性劑能使得油水互溶1.1表面活性劑的分類191.1.1表面活性劑按離子類型分類表面活性劑離子型非離子型陰離子型:陽離子型:兩性型:十二烷基苯磺酸鈉

芐基三甲基氯化銨

十二烷基甜菜堿1.1.2按親水基的結(jié)構(gòu)分類20表1-1按親水基結(jié)構(gòu)分類的表面活性劑類型親水基團(tuán)類型親水基團(tuán)結(jié)構(gòu)表面活性劑實例羧酸鹽型磺酸鹽型硫酸酯鹽型磷酸酯鹽型單酯雙酯

21胺鹽型伯胺鹽

仲胺鹽

叔胺鹽

季銨鹽

鎓鹽型鏻化合物

鉮化合物

锍化合物

碘鎓化合物多羥基型聚氧乙烯型

注：M＋為堿金屬離子或銨離子，X為Cl、Br、I、CH3COO或HSO4等

（1）直鏈烷基：－CnH2n+1，n＝8～20；（2）支鏈烷基：－CnH2n+1，n＝8～20；（3）烷基苯基：，R＝CnH2n+1，n＝8～16；（4）烷基萘基：，R＝CnH2n+1，n>3；（5）松香衍生物；二萜樹脂酸（6）高分子量聚氧丙烯基：－(OC3H7)n—；（7）長鏈代烷基：－CnF2n+1，n＝6～10；（8）聚硅氧烷基：221.1.3按疏水基的結(jié)構(gòu)分類

（1）碳氟表面活性劑

CF3(CF2)6COONa全氟代辛酸鈉（2）含硅表面活性劑（3）高分子表面活性劑 分子量高于1000的表面活性劑,主要類型有聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯等231.1.4按表面活性劑的特殊性分類

（4）生物表面活性劑生物表面活性劑是細(xì)菌、酵母和真菌等微生物代謝產(chǎn)物過程中產(chǎn)生的。（5）冠醚型表面活性劑24烷基－12－冠－41.1.4按表面活性劑的特殊性分類按照表面活性劑的溶解性能可將其分為水溶性和油溶性表面活性劑（HLB值可以用來參考）；按照分子量可分為低分子和高分子表面活性劑；按照應(yīng)用功能可分為乳化劑、洗滌劑、潤濕劑、發(fā)泡劑、消泡劑、分散劑、絮凝劑、滲透劑及增溶劑等。251.1.5其它分類方法

1.2表面活性劑的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r1.2.1世界表面活性劑工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r1.2.2我國表面活性劑工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.2.3新型表面活性劑261.2.1世界表面活性劑工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r世界表面活性劑工業(yè)是在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于制皂的油脂十分匱乏而得以發(fā)展。二次世界大戰(zhàn)之后形成了獨立的工業(yè)體系，并隨著石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展而日趨完善，與合成橡膠、合成纖維一起成為新興的化工產(chǎn)品。目前全世界表面活性劑的品種有6000多種，商品牌號上萬種，年產(chǎn)量接近1200萬噸。從生產(chǎn)和消費來看：陰離子表面活性劑占主要，55%；非離子次之，占35%；陽離子和兩性占10%家用表面活性劑占50%以上1958年中科院植物保護(hù)研究所開發(fā)成功我國第一個表面活性劑蓖麻油聚氧乙烯醚，標(biāo)志著我國表面活性劑工業(yè)的形成?！捌呶濉焙汀鞍宋濉蓖ㄟ^引進(jìn)國外先進(jìn)的三氧化硫連續(xù)磺化裝置、乙氧基化裝置、油脂水解裝置、以及脂肪醇、脂肪胺和烷基酚的生產(chǎn)裝置，使我國多種表面活性劑基本原料的生產(chǎn)能力達(dá)到世界水平，解決了原料問題。九十年代后品種的數(shù)量增長較快，從1990年的290種增加至現(xiàn)在的2000多種。291.2.2我國表面活性劑工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（1）表面活性劑的品種少，產(chǎn)量低，不能滿足國內(nèi)需求（2）人均消費水平低（3）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理（4）工業(yè)應(yīng)用比例偏低（5）基礎(chǔ)理論研究比較薄弱30我國表活劑行業(yè)與發(fā)達(dá)國家主要差距：

（1）調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；（2）加強(qiáng)應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究；（3）將應(yīng)用基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開發(fā)有機(jī)結(jié)合起來；（4）積極開發(fā)專用化和功能化表面活性劑；（5）大力開發(fā)綠色表面活性劑和生物表面活性劑。

今后我國表面活性劑的發(fā)展主要有以下幾方面：（1）表面活性劑的品種少，產(chǎn)量低，不能滿足國內(nèi)需求（2）人均消費水平低（3）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理（4）工業(yè)應(yīng)用比例偏低（5）基礎(chǔ)理論研究比較薄弱我國表活劑行業(yè)與發(fā)達(dá)國家主要差距：（1）表面活性劑的品種少，產(chǎn)量低，不能滿足國內(nèi)需求（2）人均消費水平低（3）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理