2012年化学专业表面活性剂及应用学习心得

1、2012年继续教育知识更新培训化工专业学习心得为贯彻落实国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020）和关于加强专业技术人员继续教育工作的意见（国人部发200796号）精神，不断提高专业技术人员的专业水平、科学素质和创新能力，并根据黑龙江省人力资源和社会保障厅关于开展2012年度专业技术人员继续教育知识更新培训工作的通知要求，我2012年继续教育知识更新的学习。在这次知识更新学习中，我学习了公需课TRIZ理论和专业课程表面活性剂及应用，主要收获如下：一、学习内容概要我通过下载培训教材和课件视频讲座等形式完成了所有学时公需科目及专业科目的学习。（一）公需科目学习概要TRIZ理论课程主要包括以下

2、部分：1 TRIZ理论的定义、核心思想和解题模式、主要内容和体系架构。2 什么是资源，及其类型。信息资源和能源资源的具体事例。3 如何利用TRIZ理论解决实际问题，TRIZ理论的讲师们通过具体事例深入浅出的为我们讲解了利用TRIZ理论如何解决我们在生产实践中可能遇见的问题，如何查找解题方法，如何筛选出最简单有效的解决方案。（二）专业科目学习概要表面活性剂及应用主要介绍下面几部分内容：1 表面活性剂概要是关于表面活性剂的定义、结构特点、分类及其主要作用；2 表面活性剂的结构与性能介绍了表面活性剂的基团构成、表面活性剂的亲水疏水平衡值（HLB）及分子量和不同基团对其数值的影响，以及几种典型的基团结

3、构与性能的关系；3 表面活性剂的乳化和增溶介绍了乳化和增溶的定义及他们的原理，表面活性剂的乳化和增溶现象在生产和生活中具体应用；4 表面活性剂在染色与纤维加工中的应用；5 表面活性剂的安全性主要关于如何判断表面活性剂的毒性强弱、如何降低表面活性剂的毒性对人类的伤害等方面。二、学习体会通过对姜兆华教授的表面活性剂及应用教材的学习，我清楚了表面活性剂的定义、结构特点、分类及作用。深入了解到表面活性剂具有分散、乳化、增溶、起泡、洗涤、润滑、防腐和杀菌等作用，表面活性剂几乎用在各行各业。其涉及到的领域有：洗涤剂、金属加工、水基涂料、印染、制药、电镀、农药、矿物浮选、石油化工、纺织工业以及食品、化妆品等

4、等众多领域。这使我对表面活性剂有了更深的认识，学习过程中体会颇深。以下就是我学习表面活性剂及应用的过程和体会： 1 表面活性剂概要主要介绍了表面活性剂的定义、结构特点、分类及表面活性剂的基本作用。学习这章后我对表面活性剂有了清晰的认识。了解到表面活性剂的分类方法，首先表面活性剂根据亲水基团的带电特性，可分为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂和两性表面活性剂四大类别。除这四大类外，还有特殊的表面活性剂，如氟碳类、硅化合物类、高分子聚醚类、硼化合物类及生物表面活性剂。通过学习，我懂得了不同种类的表面活性剂的结构特点、作用及主要用途，学会了如何科学合理使用表面活性剂，例如，已

5、知是阴离子型的，便不能与阳离子型的同时使用，否则会生成沉淀；通过对水质硬度了解，我们能够确定使用哪一类型的洗涤用品等。2 表面活性剂结构与性能关系本章详细讲解了疏水基和亲水基的结构和性能、连接部分的作用及几种典型的结构与性能的关系。通过本章学习，我们了解到不同类表面活性剂具有不同性能的原因。不同表面活性剂，其润湿性、起泡性和去污力等性质各不相同。这主要是由表面活性剂的结构有关。表面活性剂的洗涤能力不仅和它的化学结构有关，还与被洗物的性质有关。只有在其他条件相同时，表面活性剂的洗涤能力和化学结构关系才真正显示出来。亲水基团的种类，对洗净力影响比较明显，是由于被洗物基质表面，有时直接与亲水基团作用

6、。当使用与被洗物基质所带电荷相反的离子型表面活性剂时洗净力差；对油脂性污垢或尘土，使用非离于效果好；对棉织物污垢，一般使用阴离子型表面活性剂较好。增加亲油基长度或将亲水基团自分子中部移向分子的终端，对洗涤有利，如LAS中，烷基链的碳原子数在C8-C18范围内，洗净力是随碳原子数的增加而提高的。但洗净力随亲油基链长增加有一定限度。这是由于链长增加同时，其在水中的溶解度也迅速下降。其次，直链比支链表面活性剂在链长相等时洗涤效力更强。这些，不但丰富了我的专业知识，也丰富了我的生活常识。3 表面活性剂的乳化和增溶。 表面活性剂的乳化和增溶原理：乳化是由于表面活性剂分子内有对水和油都有亲和性的活性基团。

7、在活性基团的作用下，使不能混合的两液相的一相在另一相中均匀分散而形成稳定的乳液。增溶是指在活性剂的存在下使水溶性低的物质达到溶解度以上的表观溶解现象，也是不溶于水的物质溶入活性剂的胶束中的一种现象，增溶是使胶束变大的因素。也就是说形成胶束的的活性剂的亲油基越长，增溶量也越大。由于被增溶物质的化学结构不同，增溶量也不同。一般同系化合物中分子越大的增溶量越小，而烷基链长度相同的，极性的比非极性化合物的增溶量大。增溶有两种类型：一种是非极性物质被增溶时，在胶束中心里夹层型(Sandwich）溶解。另一种是极性物质被增溶时，增溶物在构成胶束的活性剂分子之间呈楔形的栅状层增溶。 乳液的配置方法乳液配置方

8、法有乳化剂加入水相法，乳化剂加入油相法（转相乳化法），初生态法，交替添加法，转相温度乳化法和自然乳化法。 乳化剂的选择方法，当乳化时，作为乳化剂使用的活性剂的亲水亲油平衡值HLB (Hydrophilic lipophilic balance）是制取稳定乳液的重要因素。 乳化、增溶在化妆品方面的应用。包括在雪花膏、冷霜、露液和化妆水中的应用。根据化妆品的性质不同，在化妆品配方中选择的表面活性剂及表面活性剂的用量种类变化很大。通过学习，我对化妆品的成分构成和性质有了深入了解和认知。4 乳液聚合乳液聚合所使用的活性剂是乳化剂和分散剂。其中包括脂肪酸皂，歧他松香酸皂以及其它合成活性剂，最近，作为工业

9、用活性剂的需要仅次于纤维工业。在乳液聚合方面，各公司均有各自独特的活性剂配方。此外，也有加高分子性的胶体保护剂，根据加颜料及其它用途，在生成的胶乳中还要加入作为后添加剂的活性剂以提高胶乳的化学稳定性和机械稳定性。但是，乳液聚合的乳化剂所生成胶乳的耐水性不好，因此，对作为涂料用的胶乳等必须注意乳化剂的浓度。最近，对化学物质的安全性（生降解性、鱼类的一次蓄积作用）也有一定的要求。此外，对于聚合成橡胶及合成树脂制作食品包装容器、器皿、用具的加工材料以及添加剂（包括活性剂，稳定剂和染料等），也必须同样考虑安全性的问题。5表面活性剂在农药、食品、沥青、石油处理剂方面的应用。 在农药方面主要是为了达到安全

10、和经济的喷洒效果，利用活性剂的乳化、分散和增溶作用，将农药添加活性剂制成乳剂或水合剂，用水稀释后使用。在田间使用农药是，充分利用活性剂的乳化力和分散力使喷撒的药液通过对植物体、虫体和菌体能润湿、均匀地附着和停留一定时间而发挥效果。 在食品工业上，食品工业所使用的活性剂是作为食品添加剂，表面活性剂的主要用途多半是作为乳化剂。例如，在油脂食品方面采用乳化剂已成为常识。此外，作为起泡剂、消泡剂、润湿剂，分散剂、防结晶剂，以及使淀粉和蛋白质形成复合体，甚至作为抗菌剂、抗氧化剂等，活性剂有其很宽广的利用途径。和其它工业相比，食品工业对原材料的使用是有严格限制的。实际应用上，对于活性剂的相互配合是有限制的

11、，而且还常常和浆料、磷酸盐等稳定剂或质量改进剂并用。因此，在使用时应该充分了解表面活性剂的性能。常用的食品表面活性剂有酰基甘油、脂肪酸丙二醇酯、失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸蔗糖酯和卵磷脂以及天然表面活性剂蛋白质、蛋黄、芥末（芥子粉）。 沥青乳液 沥青的用途以道路工程和养护为主，在防水粘合、地面工程材料、农业、铁道路面处理、垃圾处理等方面需求量很大，是重要的粘合剂。沥青在常温下成固体乃至半固体状态，在使用时必须进行预处理。处理方法之一是沥青和水的乳化法。在沥青乳化中，对于选择调制乳液所必需的乳化剂及其作用机理，以及乳液的各种性能和对骨材的作用等都有较高和系统的要求。 石油处理剂 石油处理剂是将流出

12、的油严密地进行化学处理的药剂，包括集油剂、沉降剂、凝固剂、乳化分散剂等。通常把乳化分散剂称为油处理剂，石油处理剂（oil dispersant）是应用活性剂的乳化分散作用，将流出的油用活性剂进行乳化，形成微粒子，使之在海水中扩散的处理剂。6 表面活性剂在染色与纤维加工中的应用。因为活性剂分子内有亲水（极性）基和疏永（非极性）基，不但有在气-液、液-液、固-液界面定向吸附的性质及在液-液内形成稳定的集合体（胶束）的性质，而且，作为第三种特性，有和其它物质相互作用的性质。特别是与染料共存时，由于染料本身和活性剂一样，一般有极性和非极性结构，在溶液中或在各种介质中，有各种各样相互结合的可能性。在实际

13、染色中，活性剂作为助剂的意义是要求染色时能提高对纤维的润湿浸透性，或使难溶性的染料在水中均匀增溶分散，或谋求染色完全等，活性剂作为染色助剂使用就是由于其有界面活性。与其结合性直接应用于染料或纤维的有匀染剂、缓染剂、促染剂、牢固促进剂等，都是表面活性剂的重要应用。教材从表面活性剂和染料的相互作用角度说明了表面活性剂作为染色活性助剂的应用。 7 表面活性剂的安全性。表面活性剂的毒性与杀菌力关系密切，毒性小的杀菌力弱，毒性大的杀菌力强，两者基本上是一致的。阳离子型表面活性剂中的季按盐对生物有较大的毒性。非离子表面活性剂毒性小，有的甚至无毒，但其杀菌力相应很弱。阴离子表面活性剂的毒性和杀菌力介于两者之

14、间。表面活性剂中含有芳香基者，毒性较大。聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的毒性以链长者较大。非离子型表面活性剂的毒性虽小，但往往构成污水域，在水中浓度只要百分之几就能杀害鱼类。对于洗涤剂和日用化妆品而言，还要考虑对皮肤的刺激和对粘膜的损伤，与其毒性大体相似。阳离子型的刺激性大大超过阴离子型，两性型和非离子型为最小。因为作为洗涤剂和日用化妆品的表面活性剂中以离子型最多，对皮肤的刺激的作用顺序大致上是烷基硫酸钠最大，其次为烷基苯磺酸钠、羧酸盐等。而以疏水基而言，碳原子数小于12者刺激性最大，12以上刺激性较小，非离子型刺激性小，而醚型又大于酯型。使用表面活性剂，除了要考虑安全性外，还必须考虑其生物降解

15、性。因为表面活性剂最后大多混入污水进入自然环境中，含表面活性剂的污水释放到自然环境中，对环境的生态体系影响很大。因此表面活性剂不仅对我们的生活具有极大贡献，同时还对人类存在有不利因素的一面，因此我们从事化工研发、生产及使用化工产品的人员应该增强了的环保安全意识和社会责任感。通过对以上内容的学习，使我对表面活性剂有了深刻的了解，学到了很多与生活、工作密切相关的科学知识。就我本人来说，我最近几年从事的工作一直需要与表面活性剂打交道，但是我所学习的专业中恰恰没有表面化学相关的知识，一直以来每当我需要了解表面活性剂的知识时，我都是临时从网上下载些资料研究一下，从来没有这样系统的学习过。因为我的表面活性剂知识都是拼凑起来的，当在实践中遇到棘手的问题时，常常找不到合适的处理方法。例如对于乳化物料进行破乳处理，以前我们经常用的方法是静止，因为我知道通过静止，乳化的粒子会凝聚而沉降破乳。虽然我也知道可以机械破乳或改变温度破乳，但是对于