表面活性剂 精细化工品

1、肥皂的起源： 据史料记载，大约在公元前据史料记载，大约在公元前30003000年的时候，人们便将年的时候，人们便将1 1份份油和油和5 5份碱性植物灰混合制成清洁剂，在欧洲关于肥皂起源的份碱性植物灰混合制成清洁剂，在欧洲关于肥皂起源的传说很多，传说很多，一说古罗马的高卢人，每遇节日便将羊油和山毛榉树灰溶液一说古罗马的高卢人，每遇节日便将羊油和山毛榉树灰溶液搅成稠状，涂在头发上，梳成各种发型。一次，节日突遇大搅成稠状，涂在头发上，梳成各种发型。一次，节日突遇大雨，发型淋坏了，人们却意外发现头发变干净了。雨，发型淋坏了，人们却意外发现头发变干净了。又传说，罗马人在祭神时，烧烤的牛羊油滴落在草木灰里

2、，又传说，罗马人在祭神时，烧烤的牛羊油滴落在草木灰里，形成了形成了 “ “油脂球油脂球”。妇女们洗衣时发现，沾了。妇女们洗衣时发现，沾了 “ “油脂球油脂球”的衣服更易洗干净。的衣服更易洗干净。这都说明了人们用这都说明了人们用动物脂肪与草木灰（碱）动物脂肪与草木灰（碱）皂已用千年历史。皂已用千年历史。 一、肥皂可以用来去油污一、肥皂可以用来去油污1.肥皂的去污原理肥皂的化学成分：高级脂肪酸的钠盐或钾盐肥皂的化学成分：高级脂肪酸的钠盐或钾盐CH3 (CH2)n COO-亲水基憎水基亲水基亲水基肥皂结构中肥皂结构中COONa或或COO是极性基团，极易溶于水，具有亲水性是极性基团，极易溶于水，具有亲

3、水性;憎水基憎水基肥皂结构中的烃基肥皂结构中的烃基R，不溶于，不溶于，但极易溶于有机溶剂，具有亲油性质；但极易溶于有机溶剂，具有亲油性质；亲水基憎水基CH3 (CH2)n COO-亲水基憎水基探究一探究一：在烧杯中加入一定量的水，取一枚针放在在烧杯中加入一定量的水，取一枚针放在一片滤纸上，并将它们一起轻轻放在水面上，观察一片滤纸上，并将它们一起轻轻放在水面上，观察现象；用滴管滴加肥皂水，观察这枚针的变化。现象；用滴管滴加肥皂水，观察这枚针的变化。表面活性剂（肥皂、洗衣粉）、化学药物等表面活性剂（肥皂、洗衣粉）、化学药物等表面张力欣赏表面张力欣赏1、 2、 实验视频实验视频 水的表面张力水的表面

4、张力荷叶上的水珠荷叶上的水珠水上的水黾水上的水黾水珠水珠探究二：探究二：在盛有少量水的试管中滴加几滴植在盛有少量水的试管中滴加几滴植物油，震荡后静止，观察水与油的混溶情况，物油，震荡后静止，观察水与油的混溶情况，在水与油的混和溶液中加入适量的肥皂水震在水与油的混和溶液中加入适量的肥皂水震荡后静止，观察水与油的混溶情况。荡后静止，观察水与油的混溶情况。 肥皂的去污原理肥皂的去污原理表面活性剂在表面活性剂在溶液中的排列溶液中的排列亲油基团亲油基团亲水基团亲水基团a.污垢一般是由油脂和灰尘组成，污垢一般是由油脂和灰尘组成，不易被水润湿不易被水润湿b.去污过程去污过程润湿润湿 乳化乳化 起泡起泡使附着

5、的油污易使附着的油污易于分散到水中于分散到水中使油污在水中形成使油污在水中形成小滴，脱离附着物小滴，脱离附着物而悬浮在水中而悬浮在水中使油污和其他固体使油污和其他固体污垢更容易被吸附污垢更容易被吸附而脱离附着物而脱离附着物润湿作用： 使附着在衣物或器皿上的油污易于分散到水中使附着在衣物或器皿上的油污易于分散到水中乳化作用： 使油污在水中被肥皂乳化形成小滴，加之同性电荷使油污在水中被肥皂乳化形成小滴，加之同性电荷的排斥作用，使油污脱离附着物而悬浮于水中的排斥作用，使油污脱离附着物而悬浮于水中起泡作用： 使油污和其他固体污垢更易被吸附而脱离附着物使油污和其他固体污垢更易被吸附而脱离附着物 肥皂制取

6、的过程肥皂制取的过程： 把动物脂肪或植物油把动物脂肪或植物油NaOH溶液按一定比例溶液按一定比例放在皂化锅内，加热、搅拌使之发生放在皂化锅内，加热、搅拌使之发生皂化反应皂化反应； 往锅内加入食盐，使生成物高级脂肪酸钠从往锅内加入食盐，使生成物高级脂肪酸钠从甘油和水的混合物中分离析出（甘油和水的混合物中分离析出（盐析盐析）；）； 集取集取在在面面高级脂肪酸钠，加入高级脂肪酸钠，加入填充填充剂剂，进行压滤、干燥、成型，就制成成品肥皂；，进行压滤、干燥、成型，就制成成品肥皂；2 2、肥皂的生产原理、肥皂的生产原理工业制皂工业制皂工艺流程简图工艺流程简图工业制皂反应方程式（皂化反应）工业制皂反应方程式

7、（皂化反应）二、合成洗涤剂1 1、合成洗涤剂的组成：、合成洗涤剂的组成：CH3(CH2)10CH2 SO3Na亲水基亲水基憎水基憎水基十二烷基苯磺酸钠：十二烷基苯磺酸钠：烷基磺酸钠：烷基磺酸钠：CH3 (CH2) n SO3Na白猫加酶洗衣粉白猫加酶洗衣粉广告视频广告视频探究一：探究一：取三只试管，分别加入少许洗衣粉、洗取三只试管，分别加入少许洗衣粉、洗洁精和肥皂的浓溶液，测定它们的酸碱性，加水洁精和肥皂的浓溶液，测定它们的酸碱性，加水稀释后，再测定它们的酸碱性。思考为什么肥皂稀释后，再测定它们的酸碱性。思考为什么肥皂不宜在酸性水溶液中使用而洗衣粉却可以。不宜在酸性水溶液中使用而洗衣粉却可以。

8、探究二：探究二：取取2只试管分别加入十毫升的硬水和软只试管分别加入十毫升的硬水和软水，分别滴入肥皂水观察现象；重复实验，将肥水，分别滴入肥皂水观察现象；重复实验，将肥皂水换成洗涤剂，观察现象。皂水换成洗涤剂，观察现象。 用用肥皂水检验肥皂水检验硬水和软水硬水和软水肥皂肥皂（以硬脂酸钠为例）（以硬脂酸钠为例）合成洗涤剂合成洗涤剂（以烷基苯磺酸钠为例）（以烷基苯磺酸钠为例）原料分子结构水溶液PH在酸性水中在硬水中生物降解性动、植物油脂（属于生物质原动、植物油脂（属于生物质原料，成本较高，但可再生）料，成本较高，但可再生）石油产品（属于化石原料，石油产品（属于化石原料，价格便宜，但不能再生）价格便宜

9、，但不能再生）C17H35COONaCH3(CH2)10CH2 SO3Na8-9，会造成某些人群过敏，会造成某些人群过敏5-9，比较适中，比较适中洗涤效果降低洗涤效果降低洗涤效果不受影响洗涤效果不受影响与钙、镁离子反应生成沉淀，与钙、镁离子反应生成沉淀，不易形成泡沫，洗涤效果降低不易形成泡沫，洗涤效果降低洗涤效果不受影响洗涤效果不受影响可被微生物降解可被微生物降解无支链的可被微生物降解，无支链的可被微生物降解，有支链的不易被微生物降解有支链的不易被微生物降解思考与交流思考与交流11 1、确定合适的碳链长度、确定合适的碳链长度以含碳原子个数以含碳原子个数1218为最佳为最佳2 2、选择不含支链的

10、烃基、选择不含支链的烃基3 3、合理的配方、合理的配方以平衡亲水性和亲油性以平衡亲水性和亲油性保证能被生物降解保证能被生物降解提高综合性能，满足不同用途和需要提高综合性能，满足不同用途和需要精细化学品按精细化学品按用途可归纳用途可归纳为：为： 医药、农药、合成染料、有机颜医药、农药、合成染料、有机颜料、涂料、表面活性剂、粘接剂、料、涂料、表面活性剂、粘接剂、催化剂、添加剂、食品和动物饲料催化剂、添加剂、食品和动物饲料添加剂添加剂、塑料、合成纤维和橡胶用塑料、合成纤维和橡胶用添加剂等。添加剂等。 还包括：还包括：香料与香精、化妆品与盥洗卫生品、香料与香精、化妆品与盥洗卫生品、印刷油墨及其助剂、感

11、光材料、磁性材料、试印刷油墨及其助剂、感光材料、磁性材料、试剂、水处理剂与高分子絮凝剂、造纸助剂、皮剂、水处理剂与高分子絮凝剂、造纸助剂、皮革助剂、纺织印染剂及整理剂、动物用药、油革助剂、纺织印染剂及整理剂、动物用药、油田化学品、石油添加剂、石油炼制助剂、水泥田化学品、石油添加剂、石油炼制助剂、水泥添加剂、矿物浮选剂、铸造用化学品、金属表添加剂、矿物浮选剂、铸造用化学品、金属表面处理剂、合成润滑油与润滑油添加剂、汽车面处理剂、合成润滑油与润滑油添加剂、汽车用化学品、芳香除臭剂、工业防菌防霉剂、精用化学品、芳香除臭剂、工业防菌防霉剂、精细陶瓷、稀土、电子化学品及材料、功能高分细陶瓷、稀土、电子化

12、学品及材料、功能高分子材料、生物化工制品等。子材料、生物化工制品等。 表面活性剂是从表面活性剂是从2020世纪世纪5050年代开始随着石年代开始随着石油化工飞速发展与合成塑料、合成橡胶、油化工飞速发展与合成塑料、合成橡胶、合成纤维一并兴起的一种新型化学品，是合成纤维一并兴起的一种新型化学品，是精细化工品的重要门类之一，在日常生活、精细化工品的重要门类之一，在日常生活、工业生产和科技领域有着非常重要的作用工业生产和科技领域有着非常重要的作用和广泛的应用。它是许多部门必要的化学和广泛的应用。它是许多部门必要的化学助剂，其用量虽小，但收获甚大，往往能助剂，其用量虽小，但收获甚大，往往能起到意想不到的

13、效果，被誉为起到意想不到的效果，被誉为“工业味精工业味精”的美称。的美称。 特点：用量少，显著降低水与空气或特点：用量少，显著降低水与空气或其他物质界面张力，大大提高工业生产效其他物质界面张力，大大提高工业生产效率，提高产品的性能和质量。率，提高产品的性能和质量。小批量、多品种小批量、多品种 精细化工产品本身的用量不大。精细化工产品本身的用量不大。 药的服用量以毫克计；药的服用量以毫克计； 食品添加剂的用量只是百万分之几；食品添加剂的用量只是百万分之几； 染料是织物重量的染料是织物重量的3-5% 对每一个精细化工部门来说，产品的品种通对每一个精细化工部门来说，产品的品种通常会很多。常会很多。

14、如染料：不同化学结构的品种为如染料：不同化学结构的品种为5232个。个。 小批量、多品种的特点决定了精细化小批量、多品种的特点决定了精细化工产品的生产通常采用工产品的生产通常采用间歇反应为主间歇反应为主，采，采用批次生产。用批次生产。用量小而效益显著用量小而效益显著 若在人造卫星的结若在人造卫星的结构中采用结构胶粘剂代构中采用结构胶粘剂代替金属焊接，节省一公替金属焊接，节省一公斤金属，就有近十万元斤金属，就有近十万元的经济效益。的经济效益。 在聚氯乙烯塑料中，在聚氯乙烯塑料中，采用耐温增塑剂代替普采用耐温增塑剂代替普通增塑剂就可提高通增塑剂就可提高40400 0C C的使用温度。的使用温度。

15、1 1、在灭火中的应用、在灭火中的应用2 2、在化妆品中的应用、在化妆品中的应用 3 3、在石油工业中的应用、在石油工业中的应用4 4、在纺织工业中的应用、在纺织工业中的应用5 5、在包装中的应用、在包装中的应用表面活性剂在消防灭火中的应用是用作泡沫灭火剂。表面活性剂在消防灭火中的应用是用作泡沫灭火剂。对于木材、原棉等固体物的火灾，对于木材、原棉等固体物的火灾，由于表面活性剂的渗透由于表面活性剂的渗透和润湿作用，使水易于透入燃料体内部而起到阻止火继续和润湿作用，使水易于透入燃料体内部而起到阻止火继续燃烧。对于油类等液体物的火灾，由于表面活性剂能加速燃烧。对于油类等液体物的火灾，由于表面活性剂能

16、加速油的乳化或凝胶化，以及灭火剂迅速在燃料油的表面上铺油的乳化或凝胶化，以及灭火剂迅速在燃料油的表面上铺展开来，形成隔离膜，而起到灭火作用展开来，形成隔离膜，而起到灭火作用。泡沫灭火剂生成。泡沫灭火剂生成的泡沫是由泡沫灭火剂中高起泡能力的表面活性剂的作用的泡沫是由泡沫灭火剂中高起泡能力的表面活性剂的作用形成的。形成的。 在灭火中的应用在灭火中的应用思考与交流思考与交流 2 :灭火器（灭火器（P97）大量采用大量采用复配技术复配技术 由于应用对象的特殊性，很难采由于应用对象的特殊性，很难采用单一的化合物来满足各种特定用单一的化合物来满足各种特定的要求，需要多种组分配合起来的要求，需要多种组分配合

17、起来才能达到目的。才能达到目的。 如：洗涤剂就需要有乳化润湿作如：洗涤剂就需要有乳化润湿作用的表面活性剂、柔软平滑剂、用的表面活性剂、柔软平滑剂、抗静电剂等。抗静电剂等。 表面活性剂复配的表面活性剂复配的原则原则是：通过几种表面活是：通过几种表面活性剂的混合复配，可使制剂或配方的效果更好，性剂的混合复配，可使制剂或配方的效果更好，各类表面活性剂之间具有较好的配伍性，或者说各类表面活性剂之间具有较好的配伍性，或者说相容性。在实际使用的配方中，复配体系相容性。在实际使用的配方中，复配体系成功的成功的关键关键就是利用表面活性剂之间的良好的协同效应。就是利用表面活性剂之间的良好的协同效应。而这可通过理

18、论预测来优选配方。例如在离子型而这可通过理论预测来优选配方。例如在离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂复配体系中，表面活性剂和非离子型表面活性剂复配体系中，离子表面活性剂和非离子表面活性剂在溶液中可离子表面活性剂和非离子表面活性剂在溶液中可形成混合胶束，产生协同增效作用，提高表面活形成混合胶束，产生协同增效作用，提高表面活性，降低表面活性剂用量，阴离子表面活性剂有性，降低表面活性剂用量，阴离子表面活性剂有利于最大限度的增溶，剂复配体系时，必须要考利于最大限度的增溶，剂复配体系时，必须要考虑到其混合胶束的溶液特性以及它们相互作用的虑到其混合胶束的溶液特性以及它们相互作用的机理，这将为复配提供很大

19、的帮助。机理，这将为复配提供很大的帮助。 2 2、 精细化工具有技术密集附加值高的特点精细化工具有技术密集附加值高的特点产品的更新换代快，市场寿命短，产品的更新换代快，市场寿命短，技术专利性强，市场竞争激烈等。技术专利性强，市场竞争激烈等。 研究开发是指从制定具体的研究目标开始直研究开发是指从制定具体的研究目标开始直到技术成熟进行投产前的一段过程。到技术成熟进行投产前的一段过程。 开发一种新药需要开发一种新药需要5-10年，投资需年，投资需2000万美万美元，达年销售额的元，达年销售额的14%。 一般精细化工产品研究开发投资占年销售额一般精细化工产品研究开发投资占年销售额的的6-7%是正常现象。是正常现象。 成功率较低：染料的专利开发中成功率通常成功率较低：染料的专利开发中成功率通常只是只是0.1-0.2%.单元反应多、原料复杂、中间单元反应多、原料复杂、中间过程控制要求严格。过程控制要求严格。 如：如： 感光材料的成色剂合成单元反应多达感光材料的成色剂合成单元反应多达十几步，最后产率有时会低于十几步，最后产率有时会低于20%。 在制药工业中，除采用合成原料外，在制药工业中，除采用合成原料外，还要采用天然产物，或是用生化方法得到还要采用天然产物，或是用生化方法得到的半人工合成中间体的半人工合成中间体。