第六章 表面活剂.doc

第六章 表面活性剂 6.1表面活性剂的结构与分类 一、表面活性剂（SAA）的定义 表面活性剂是一种能大大降低溶液(一般为水)表面张力(或液—液界面张力)、改变体系的表面状态从而产生润湿和反润湿、乳化和破乳、分散和凝聚、起泡和消泡以及增溶（这也是判别SAA的依据）等一系列作用的化学药品。根据对水的表面张力的影响，可大体把物质分为三类： 1.表面张力随浓度增加而略有上升，如无机盐、酸和碱等 2.随浓度的增加表面张力缓慢下降，如低级醇、羧酸等 3.随浓度增加，表面张力先是急剧下降，到一定浓度后基本不再 变化，如肥皂中的硬脂酸钠、洗衣粉中的烷基苯磺酸钠等。 我们把第三类物质称为SAA。第二类物质虽也能降低表面张力， 但没有乳化、起泡、增溶等作用，因而通常不称之为SAA。 二、表面活性剂的结构特点 表面活性别分子由亲油基 (也称憎水基，以 表示) 和亲水基(也称憎油基,以 表示)两部分组成，是双亲性分 子(表示为 )。 亲油基必须具有一定的长度时才 是SAA。当碳原子数在8(20之间时 才具有明显的SAA特征，但当碳原 子数太大时，由于形成不溶于水的 化合物，又失去活性剂的作用。 三、 SAA的基本性质 SAA溶于水后，皆会形成亲水基插入水中，亲油基插入油或空气中的定向排列结构，使表面张力急剧降低，当浓度达一定值（表面排满一层）后，则会形成胶束，这种独特的结构和性质，使其具有极其广泛的用途。 四、表面活性剂的分类及性质 SAA可依据用途、作用、结构特点等分类，但因其种类繁多，应用也极其广泛，而且常见一剂兼备几种作用，所以按用途和作用分类十分困难，一般认为按结构来分类比较合适。此外，亲水部分的原子团种类繁多，故SAA的性质之差异，除与其碳氢基（及其它亲油基）外，主要还与亲水基团的不同有关，亲水基团的结构变化远较亲油基团为大，因而SAA按结构分类，一般以亲水基团为依据。此种分类的优点是从其类型便可推断其应用范围。下面主要介绍按亲水基的分类，也适当介绍一下按憎水基的分类。 按亲水基团类型分类 阴离子型在水中能离解，起活性作用的（大离子）部分是阴离子 憎水基主要为烷基、异烷基、烷基苯等，亲水基主要 有钠盐、钾盐、乙醇胺盐等水溶性盐类。表示为： (1)羧酸盐型 通式：RCOOM。其中M是金属离子。如油酸钾(C17H33COOK)、硬脂酸铝[(C17H35COO)3A1]等。 (2)硫酸酯盐型 通式： R—O—SO3M，如十二烷基硫酸钠：C12H25一OSO3Na等 (3)磺酸盐型 通式：R—SO3M，如十二烷基苯磺酸钠：C12H25C6H4SO3Na (4)磷酸酯盐型 通式：R-O-PO3M，如高级醇磷酸酯二钠盐：C16H33—O一PO3Na2 性质：这是一种去污能力强、粘度高、适用于餐具洗涤剂的重要原 料，其综合性能和复配性能都很好。 阳离子型? 几乎所有的阳离子表面活性剂都是含氮化合物， 就 是有机胺的衍生物。表示为： (1)铵盐型 R-NH2HCl 伯胺盐 R-NH（CH3）HCl 仲胺盐 R- N（CH3）2HCl 叔胺盐 R- N+（CH3）3Cl- 季胺盐，如十六烷基三甲基氯化铵： C16H33- N+（CH3）3Cl- (3)吡啶盐型 如十六烷基溴代吡啶 (4)多乙烯多铵盐型 通式： RNH[CH2CH2NH]nH·mHCl(m≤n+1) 两性型 分子中带有两个亲水基团，一个带正电，一个带负电， 正电性基团主要是含氮基团(或用硫和磷取代氮的位置)。 性质：它们具有抗静电、柔软、杀菌和调理等作用 。 非离子型 它的极性基不带电，在水溶液中不电离，并且不受强 电解质、强酸、强碱的影响，稳定性高，与其他类型 的表面活性剂相溶性好。可分为两类： (1)聚乙二醇或聚氧乙烯型