表面活性剂 1 概述、结构特点、分类.ppt

第六章表面活性剂（Surfactant）,第一节表面活性剂概述,表面活性剂,表面活性物质,表面活性剂：在很低浓度（1%以下）即能大大降低溶剂的表面张力，或液液界面张力的化学物质。,水溶液的表面张力曲线,一、表面活性剂的定义,两亲分子亲水基或憎油基：容易与水接近的原子团，即极性部分，或称亲水部分憎水基或亲油基：不易与水分子接近的原子团（如碳氢链），即非极性部分，或称疏水部分,二、表面活性剂的结构特点,P390表61,疏水作用（HydrophobicEffect）,疏水基团不具有与水分子形成氢键的能力，导致其存在于水溶液中隔断了周围水分子原有的氢键结构。从而使得体系焓增加溶解热效应熵减少iceberg冰山结构形成（高度有序）此二者都使体系Gibbs自由能上升。而逆过程疏水基离开水环境则为Gibbs自由能降低过程疏水作用：表面活性剂分子自水中逃逸的趋势,根源于两亲结构而产生的疏水作用,外部表面吸附内部缔合体,表面活性剂分子自水中逃逸的趋势,胶束,饱和碳氢链：如饱和脂肪酸系列疏水部分不饱和碳氢链：如油酸系列衍生物,三、表面活性剂的分类亲水部分+亲油部分,非离子型离子型,阴离子阳离子两性离子,亲水部分,特种表面活性剂：氟表面活性剂、硅表面活性剂、高分子表面活性剂、生物表面活性剂,新型表面活性剂：Bola型、Gemini型表面活性剂,I阴离子表面活性剂,A：羧酸盐：RCOOM，钠盐：肥皂:脂肪酸钠无毒，可再生，易水解，与Ca2+、Mg2+(硬水),松香酸钠：水溶性好，可抗硬水,B：磺酸盐：RSO3M,拉开粉纺织、印染工业上常用润湿剂,烷基芳基磺酸盐,洗衣粉,烷基磺酸盐RSO3M价格高，溶解度低，抗硬水差易于生物降解,耐酸、碱，一定程度的抗硬水能力不易生物降解,C：硫酸酯盐ROSO3MC12H25OSO3Na十二烷基硫酸钠SDSSodiumDodecylSulfate良好的表面活性、良好的乳化、起泡性能高级牙膏中起泡剂,D：磷酸脂盐,单酯盐,双酯盐,抗硬水能力强，低泡,II阳离子表面活性剂,A：季铵盐,1、不受酸、碱影响2、具有很强的杀菌作用，常用作消毒杀菌剂3、易吸附于固体表面4、洗涤效果差5、价格较贵,季铵盐叔胺盐仲胺盐伯胺盐,III两性表面活性剂带有两个亲水基团，一带正电，一带负电,正电基团：胺基、季铵基负电基团：羧基、磺酸基,氨基酸型：RN+H2CH2CH2COO,甜菜碱型：,1、具有等电点pI2、如有氨基、羧基，性质受pH影响3、易溶于水，在较浓的酸、碱，浓的无机盐中都可溶解4、杀菌作用柔和，毒性小5、可以有较长的疏水碳链,磺基甜菜碱型：,IV非离子表面活性剂,1、在溶液中不是离子状态，所以不容易受强电解质，无机盐的影响，也不受酸碱影响，在溶液中稳定性较好2、与其它表面活性剂相容性好3、在水和有机溶剂中皆有较好的溶解性,RO(C2H4O)nH,一般有聚乙二醇（聚氧乙烯）型与多元醇型两类,脂肪醇聚氧乙烯醚,平平加Peregal,失水山梨醇油酸酯,司潘80Span80,V氟表面活性剂,疏水部分碳氢链上的氢原子全部或部分被氟原子取代,全氟辛酸钠,1、高热稳定性2、高化学稳定性耐强酸、强碱、强氧化剂3、高表面活性4、既憎水又憎油5、合成较困难，对环境污染大,VI硅表面活性剂,硅憎水性强，不长的硅链就可使化合物具有表面活性,阿卡菌细胞膜中的Bola化合物,Bola型表面活性剂,2a:m=m,Y=CH2,x+y+1=s(m-s-m);2b:mm,Y=CH2,x+y+1=s(m-s-m);2c:m=m,Y=(OCH2CH2)z,x=2,y=0;2d:m=m,Y=CH2,O,S,N(CH3),x=y=2;2e:m=m,Y=CC,x=y=1;2f:m=m,Y=0,x=y=1,疏水链有酯键，以Cl-为反离子;2g:m=m,Y=苯乙烯基,x=y=1;季铵盐类Gemini表面活性剂,Gemini型表面活性剂的特点1、cmc