表面活性劑的降解與環(huán)保綠色表活

《表面活性劑膠體應用基礎》

主講鐘巖亮

Email：1035111397@

化妝品專業(yè)基礎課程

60學時2課程地位

《表面活性劑基礎》、《膠體化學》、《界面化學》是高等職業(yè)院?！爸扑?、生化與精細化工大類”專業(yè)學生必修的專業(yè)核心基礎課程。三門課程交叉內容較多，對于化妝品技術專業(yè)，精簡內容，突出重點，開設《表面活性劑、膠體基礎與應用》較為合理。

先導課程有《有機化學》、《生化基礎》、《物理化學》等專業(yè)基礎課程，后續(xù)課程有《化妝品原料與配方》、《化妝品生產技術》、《精細有機化工生產技術》等專業(yè)核心課程。課程任務

使學生認識并掌握表面活性劑和膠體的基本概念、基本分類和基礎應

用，了解表面活性劑和膠體在生產技術中的應用原理；

進行簡單的表面活性劑合成實驗；

培養(yǎng)學生具備理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力；

培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度、嚴謹認真的工作作風、務實肯干的團隊協(xié)作和創(chuàng)新意識。3考試考核平時成績：考勤+課堂表現(xiàn)20%線上考察考核：30%期末考試：50%4表面活性劑對環(huán)境的影響

——表面活性劑的環(huán)境危害、生物降解重點：表面活性劑的生物降解7

表面活性劑的生物降解是指表面活性劑在環(huán)境因素作用下結構發(fā)生變化，從對環(huán)境有害的表面活性劑分子逐步轉化為對環(huán)境無害的小分子（如CO2、NH3、H2O等）從而引起化學和物理性質發(fā)生變化。概念與定義8多數(shù)陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑能降解陽離子型表面活性劑基本不能降解。陰離子表面活性劑降解順序：直鏈＞帶支鏈直鏈＞烷基中端基為三甲基取代者＞芳烴直鏈烷基苯磺酸鈉中，C5~C12烷基的降解速度快，因此洗滌劑商品中以直鏈十二烷基苯磺酸鈉為主9非離子型表面活性劑：直鏈比支鏈容易降解，支鏈越多，越難降解；芳基比脂肪烷基難降解烷基糖苷類表面活性劑是生物降解性最好的非離子表面活性劑10陽離子表面活性劑：烷基三甲基氯化銨和烷基芐基二甲基氯化銨易降解，二烷基二甲基氯化銨、烷基吡啶氯化物難降解兩性表面活性劑：氨基酸、卵磷脂、合成型的咪唑啉、甜菜堿類等，生物降解性都很高生物降解過程11初級降解（母體分子結構消失，特性發(fā)生改變）初級生物降解是指在微生物作用下表面活性劑特性消失所需要的最低程度的生物降解作用。

某些特征官能團發(fā)生氧化作用而喪失表面活性如喪失潤濕、分散、乳化、消泡等特性12次級降解（降解產生的任何產物不再導致污染）次級降解是指降解得到的產物不再污染環(huán)境的生物降解作用，即產物被釋放到空氣、土壤、水源等環(huán)境中，不會影響污水處理、不毒害水中生物13最終降解（完全轉化為CO2和H2O等無機物和代謝物）完全轉化為CO2、H2O、NH3等無機物或與微生物正常代謝過程相關的產物，成為無害的最終產物一般來說，脂肪基比芳香基、直鏈比支鏈易降解，極性基團中的羧基、磺酸基、硫酸基和乙氧基易降解直鏈烷基化合物、烷基醇聚氧乙烯類化合物、烷基多苷類以及生物表面活性劑易降解降解方式14ω

-氧化：末端甲基被氧化成相應的脂肪醇和脂肪酸(ou)(mi)(ga)β-氧化：羧基被輔酶A酯化生成脂肪酸輔酶A酯，不斷釋放乙?；o酶A和比初始物少兩個C原子的脂肪酸輔酶A酯。芳環(huán)氧化：芳香族化合物被氧化表面活性劑的生物降解研究15表面活性劑降解積極意義：能加大環(huán)境中碳氫化合物的吸收速度，附帶協(xié)同降解其他污染物消極意義：大量消耗礦物質和氧氣

毒害降解菌，延緩生物降解速率

代謝中間產物可能具有更大的毒性

延遲其他有機污染物的降解16表面活性劑的濃度時影響毒性的關鍵因素濃度較低，對環(huán)境是有利的濃度較高，對環(huán)境毒性顯著增強一般來說，直鏈越短其毒性就越大生物降解的影響因素17微生物活性：與微生物種類、表面活性劑及其他有機污染物的濃度、溫度、pH等有關。高濃度的表面活性劑會降低微生物活性，在降解前需用臭氧進行預處理。一般來說，常溫、pH近中性條件下微生物活性高。18含氧量：生物降解屬于氧化還原反應，分為需氧降解和厭氧降解兩類。一般而言，脂肪酸鹽、a-烯基磺酸鹽、對烷基苯基聚氧乙烯醚等在需氧和厭氧條件下都能降解陽離子表面活性劑僅在需氧條件下降解。19地表深度：微生物在不同土壤中的濃度和活性隨著空間的分布而不同化學結構：具有一定的水溶性，具有較強親脂性的兩性分子在生物體內以油脂區(qū)的形式累積，降解速度緩慢，降解過程所產生的中間產物因水溶性有限，親脂性較強，以非常緩慢的速度分解。

20具有能通過酶催化而容易斷裂的化學鍵大部分化學鍵在自然界中最終都能斷裂，關鍵是必須要有足夠高的降解速度——引入弱鍵如引入酯鍵、醚鍵、酰胺鍵等降解速度較低，表面活性劑與代謝產物極易對環(huán)境產物危害風險21表面活性劑分子中非極性部分的支化度。支化度太高，生物降解速度會顯著降低支化烷基苯磺酸作為家用清洗劑大量使用，但是在環(huán)境中過于穩(wěn)定，被線形的烷磺酸鹽取代線型的烷基苯磺酸鹽主要以有氧降解