1、內(nèi)容提要,1.定義,2.結(jié)構(gòu)特征,4.基本作用,5.降低表面張力的效率與能力,3.分類,一.表面活性劑（SAA）的定義,表面活性劑： 以很低的濃度就能顯著降低溶劑的表面張力的物質(zhì)。其可產(chǎn)生潤濕、乳化、增溶、發(fā)泡、洗滌等一系列的作用。,二.SAA結(jié)構(gòu)特征,分子中具有兩親結(jié)構(gòu) 極性基團(tuán)： 親水基團(tuán) 非極性基團(tuán) （長(zhǎng)鏈烴基）： 親油基/疏水基,所以因?yàn)楸砻婊钚詣┑倪@種分子結(jié)構(gòu)，使得其具有一部分溶于水，而另一部分則易于從水中逃離的雙重性質(zhì)。,三.SAA種類,按離子類型分類：即按在水溶液中能否解離及解離后的離子類型（親水基）結(jié)構(gòu),1.陰離子SAA,定義： 在水中電離后親水基團(tuán)帶負(fù)電的表面活性劑。 種類：

2、 羧酸鹽(RCOONa) 磺酸鹽 （RSO3Na） 硫酸酯鹽（ROSO3Na） 磷酸酯鹽,羧酸酯鹽(RCOONa),親水基為羧酸根離子 包括高級(jí)脂肪酸的鉀，鈉，銨鹽以及三乙醇銨鹽。如肥皂（凈洗，濕潤，乳化，發(fā)泡）。 肥皂使用時(shí)PH必須大于7，因?yàn)槿绻鸓H7的話，羧酸根會(huì)與水中的氫離子結(jié)合生成羧酸，失去表面活性。另外，鈣鎂離子也會(huì)與肥皂生成不溶性物質(zhì)。,磺酸鹽 （RSO3Na）,親水基為磺酸根 包括了烷基磺酸鹽，烷基苯磺酸鹽，脂肪酸磺烷基酯，琥珀酸酯磺酸鹽，烷基萘磺酸鹽，石油磺酸鹽，木質(zhì)素磺酸鹽，烷基甘油醚磺酸鹽等多種類型。,對(duì)于此類活性劑，由于磺酸的強(qiáng)酸性，對(duì)水的親和作用很強(qiáng)，故即使在強(qiáng)酸中加

3、熱也不會(huì)分解而影響溶解度，所以具有優(yōu)良的潤濕性能，洗滌性能，應(yīng)用廣泛。 其中用于洗滌的十二烷基苯磺酸鈉，克服了肥皂不能使用于硬水的缺點(diǎn)，具有良好的洗滌作用。,硫酸酯鹽（ROSO3Na）,是由脂肪醇與硫酸發(fā)生酯化生成硫酸酯，再與堿中和生成硫酸酯鹽。 主要種類：有脂肪醇硫酸酯鹽（FAS或AS）和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鹽（AES）兩類。 代表物質(zhì)：硫酸十二烷基鈉，具有良好的乳化，起泡性能。,磺酸鹽與硫酸酯鹽的區(qū)別,結(jié)構(gòu)：硫酸酯鹽中的硫原子不與烴基中的碳原子直接相連。 性質(zhì)：最大區(qū)別在于硫酸酯鹽在酸性條件下可以發(fā)生水解。,磷酸酯鹽,此類表面活性劑與硫酸酯鹽很相似，但有單酯和雙酯兩類。 特點(diǎn)：1.低毒性

4、，低刺激性 2.具有良好的水溶性，穩(wěn)定性（耐酸堿，耐熱， 耐電解質(zhì)） 3.抗電性，抗硬水性強(qiáng) 4.具有較低的表面張力，潤濕性好，乳化性好,磷酸酯鹽的應(yīng)用,1. 日用化學(xué)工業(yè)：工業(yè)清洗劑、織物抗靜電劑 、液體透明洗滌劑、干洗型洗滌劑和染整助劑 2. 化妝品：可作為透明膠凍化妝品的溶化劑、護(hù)膚膏與護(hù)膚液的乳化劑還有作為增溶劑使用。 3. 農(nóng)藥和造紙工業(yè)：用作農(nóng)藥乳化劑，不僅可以抗菌殺蟲,還可用作除草劑；在造紙工業(yè)中可作為廢紙的脫墨劑,涂料紙和涂層液的分散穩(wěn)定劑。,4. 塑料皮革工業(yè)：作為新型皮革加脂劑，有專利報(bào)道用于熱塑性樹脂的抗靜電，有抗氧化、抗老化特性。 5. 涂料及冶金工業(yè)：在形成涂料或膠黏

5、劑用乳液中的功能及對(duì)膠乳粒度、凝結(jié)和穩(wěn)定性的良好作用；低碳醇磷酸酯是濕法冶金中重要的萃取劑之一,2.陽離子SAA,定義： 在水溶液中電離時(shí)，親水基團(tuán)帶正電的SAA。其疏水基與陰離子 表面活性劑相似。 特性： 易吸附于固體表面及殺菌性 說明： 陽離子型表面活性劑的水溶液通常成酸性,用途,工業(yè)上直接利用其表面活性的不多，而是利用其派生性質(zhì) 它除用作纖維柔軟劑，抗靜電劑，防水劑，染色助劑等外，還用作礦物浮選劑，防銹劑，殺菌劑，防腐劑等。,分類,陽離子SAA的種類 有機(jī)胺的鹽酸鹽或醋酸鹽（RNH2HCL或RNH2HAC） 季銨鹽（R1R2N+R3R4） 吡啶鹽（ NC5H5的衍生物）,有機(jī)胺的鹽酸鹽或

6、醋酸鹽,可在酸性介質(zhì)中用作乳化、分散、潤濕劑，也常用作浮選劑以及作為顏料粉末表面改變性劑。 適用范圍：PH7,否則自由胺容易析出而失去表面活性,季銨鹽（R1R2N+R3R4）,四個(gè)R基中，一般只有12個(gè)R基為長(zhǎng)鏈，其余R基的碳原子大多為12個(gè)。 特性： 不受PH 的影響，不論在酸性、堿性，中性介質(zhì)中，均無變化。其有很強(qiáng)的殺菌性，故可用作消毒、殺菌劑。,吡啶鹽（ NC5H5的衍生物）,季銨鹽的一種，如NC5H5 其代表性物質(zhì)：十二烷基吡啶鹽酸鹽 C12H25(NC5H5)+Cl- 應(yīng)用范圍PH（25）5.07.0 性狀 白色或類白色粉末 熔點(diǎn) 8084 用途 生化研究,3.非離子表面活性劑,定義

7、： 在水中不電離，其親水基主要是由一定數(shù)量的含氧基團(tuán)（一般為聚氧乙烯基）構(gòu)成的SAA。 說明： 其親水性能是由其所含的氧乙烯基的數(shù)目來控制的，因此他在某些方面表現(xiàn)出了比離子型表面活性劑更加優(yōu)越。,優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)： 1.穩(wěn)定性高（在溶液中不解離） 2.不受電解質(zhì)無機(jī)鹽，酸堿的影響 3.與其他活性劑的相容性好 缺點(diǎn)： 其溶解度隨溫度的升高而降低,濁點(diǎn),正是因?yàn)槠湓谒芤褐械臍滏I隨溫度的升高而被破壞，導(dǎo)致其親水性減弱而不溶于水，原來透明的溶液會(huì)變渾濁，由清晰向渾濁轉(zhuǎn)變時(shí)的溫度即稱為濁點(diǎn)。 所以非離子表面活性劑只有在濁點(diǎn)以下才溶于水。,分類,脂肪醇聚氧乙烯醚,聚氧乙烯烷基酰胺醇,聚氧烯烴整體共聚 物,脂

8、肪酸聚氧乙烯酯,烷基酚聚氧乙烯,多元醇,非離子SAA,4.兩性表面活性劑,定義：通常把親水基結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有陰陽離子的表面活性劑稱為兩性表面活性劑。 說明：它在酸、堿溶液中，可分別離解成陽離子或陰離子，是近 年來發(fā)展速度最快的一類表面活性劑。除了有良好的表面活性、去 污、乳化、分散、潤濕作用外，同時(shí)具備殺菌、抗靜電、柔軟等特 性，并有相容性好，易于生物降解的優(yōu)點(diǎn)，因此在民用和工業(yè)應(yīng)用日趨擴(kuò)大。 但目前價(jià)格高是其缺點(diǎn),分類,氨基酸系,甜菜堿系,卵磷脂類,咪唑啉系,兩性表面活性劑,甜菜堿系,其通式為： 一般R=C12C18，這種化合物如水能成透明溶液，泡沫多，去污好，對(duì)纖維有保護(hù)作用，是兩性表面活性

9、劑的代表。,氨基酸系,其通式為：R(NH2)CH2CH2COOH 代表性物質(zhì)：十二烷基氨基丙酸鈉鹽 這種表面活性劑易溶于水，為透明溶液。其水溶液發(fā)泡性好，成堿性。此外，他的洗滌性能好良好，故常作為特殊洗滌劑使用。,咪唑啉系,常見的就是： 2十二烷基N乙酸基2羥乙基咪唑啉 CH2 N CH2 C12H25CN+CH2CH2OH CH2COO- 此類物質(zhì)的洗滌性好,卵磷脂類,屬天然表面活性劑，常用作食品添加劑。 其中主要以a磷脂酸膽堿常用 O,H2COCR1 O HCOCR2 CH3 O H2COPOCH2CH2N+CH3 O- CH3,5.特殊表面活性劑,氟碳類 : 硅化合物類： 高分子聚醚類:

10、 此類活性劑常用于染料添加劑。 硼化合物類： 近年來新開發(fā)的一類活性劑，多用于漂白劑,此類活性劑的疏水作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于其他的表面活性劑，他不僅疏水而且疏油。其化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定，耐溫，耐強(qiáng)酸堿，耐強(qiáng)氧化，用于制造既防水又防油的紡織品、紙張、皮草，能作為高效的滅火劑。,聚硅烷氧化物的疏水性非常突出，所以常用作拒水處理劑，另外還是很好的消泡劑。,四.SAA的基本作用,基本作用,界面吸附,加溶作用,膠束的形成及其性質(zhì),1.界面吸附,由于表面活性劑溶于水中，因疏水基的作用破壞了氫鍵，是的體系能量上升，為降低能量，表面活性劑有逃離水分子的趨勢(shì)，而親水基又與水分子作用，因此，活性劑的分布如圖所示： 定義：表面層的表面活性劑濃度比 體相內(nèi)部濃度高，這就是吸附,2.膠束的形成及其性質(zhì),1）膠束的形成：,臨界膠束濃度： 如上圖中的紅色線位置，此時(shí)因表面已達(dá)到飽和吸附，水溶液的表面張力明顯下降，達(dá)到最低值。我們把表面活性劑形成膠束時(shí)所需的最低濃度稱為臨界膠束濃度，英文簡(jiǎn)寫為cmc。,2）膠束的形狀： 在低濃度時(shí)（超過cm