表面活性剂化学-第二章.ppt

表面活性剂化学 有关表面活性剂领域简介 化学科学部“十一 五”优先发展领域 （1）新的合成策略、概念与方法 （2）化学反应过程、调控及实验与理论 （3）分子聚集体的构筑、有序结构和功能 （4）复杂化学体系理论与计算方法 （5）分析测试原理和检测新技术、新方法 （6）生命体系的化学过程与功能调控 （7）绿色化学与环境化学中的关键科学问题 （8）材料科学中的关键化学问题 （9）能源和资源中的基本化学问题 （10) 化学工程中的关键科学问题 参考书目： （1）肖进新等，表面活性剂应用原理 化工出版社，2003 （2）赵国玺等，表面活性剂作用原理 中国轻工业出版社，2003 考试形式：开卷 要求：有目的的学 带开拓思维的学 第二章 表面活性剂的结构和性能 2.2 各类表面活性剂特性 1、阴离子型表面活性剂 与其它表面活性剂相比，阴离子表面活性剂一般具有以下特性： (1)?? 一般情况下，与阳离子表面活性剂配伍性差，易沉降或浑浊，但在某特定条件时也可极大提高表面活性。 (2) 抗硬水性能差，对硬水敏感性RCOO- ROPO32- ROSO3- RSO3-。 (3) 羧酸盐在酸中易析出自由羧酸，硫酸盐在酸中可发生自催化作用而迅速分解。 (4) 阴离子表面活性剂在水中的溶解度随温度变化与一般无机盐有些相似，即随温度升高而增大；但有一个特点，即溶解度随温度的变化存在明显地转折点，这一点的突变温度称为克拉夫特点(Krafft Point)。 2、阳离子表面活性剂 阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂相比，具有以下两个显著特性： (1) 优异的杀菌性（主要是季胺盐类）。杀菌能力主要决定于它对细胞的渗透性和对蛋白质的沉淀能力。 (2) 容易吸附于一般固体表面。这主要是由于水介质中的固体表面（固-液界面）一般是负电性，如硅胶、活性炭等，所以正表面活性离子容易被吸附在固体表面上于是有了某些特殊用途。 3. 非离子表面活性剂 与离子表面活性剂相比，非离子表面活性剂具有以下特性： (1)不离解，不受酸、碱、盐影响，耐硬水性好，稳定性高。 (2)与其它表面活性剂相容性好。 (3)在一般固体表面上不易发生强烈吸附。 (4)具有高表面活性，其水溶液的? 低，cmc小，胶团聚集较大，增溶作用强。具有良好乳化力和去污力。 (5)不带电，不与蛋白质结合；毒性低，对皮肤刺激性小。 (6) 即聚氧乙烯型非离子表面活性剂的物化性质强烈依赖于温度，存在浊点现象。 X射线结果表明聚氧乙烯链具有“之”字形和直角折线形相重叠的结构。 聚氧乙烯的两种结构 (a) 锯齿形（无水状态） （b）婉曲形 （水溶液中） 和离子型表面活性剂相反，聚氧乙烯链的非离子型表面活性剂一般在温度低时易溶解于水中成为澄清的溶液，温度升高到一定程度后(对每一个表面活性剂不同)，表面活性剂将在水中浑浊、析出、分层。其产生的原因是非离子表面活性剂溶于水时，水分子以氢键与聚氧乙烯醚的氧原子连结，此时水分子的氢原子连到醚键氧原子的“自由电子对”上。通过羟基和醚键中的氧原子与水形成氢键而溶于水，故亲水性不强。 冠醚 所谓冠醚型非离子表面活性剂，是以多个醚键结合成大环为亲水基的表面活性剂，其性质类似非离子表面活性剂，但又是具有独特性质的新型表面活性剂。可依据冠醚环的大小与不同离子半径的金属离子相结合，形成可溶于有机溶剂相的络合物的特性，因此常作为相转移催化剂。根据聚氧化乙烯数的多少可分为四冠、六冠、八冠等。如： 冠醚分子结构 烷基糖苷(APG) APG（Alkyl Polyglycoside）是由糖的半缩醛羟基和醇羟基在酸性催化剂作用下脱水而生成的化合物。一般情况下，烷基多苷的聚合度n在1.1～3的范围，R为C8～C16的烷基。 4、两性离子型表面活性剂 (1)有较强的耐酸、耐碱性。 (2)有一定的杀菌性和抑霉性。 (3)有良好的乳化性和分散性。 (4)与其他类型表面活性剂有良好的配伍性，在一般情况下会产生协同增效效应。 (5)可以吸附在带负电荷或正电荷的物质表面上，而不生成憎水薄层，因此有很好的润湿性和发泡性。 (6)低毒性和对皮肤、眼睛的低刺激性。 (7)极好的耐硬水性，甚至在海水中也可以有效地使用。 (8)良好的生物降解性；因两性离子表面活性剂在紫外区（蛋白质的吸收波段）无吸收，背景干扰小，在生物分析中也有广泛的应用。 5、影响表面活性剂特性的因素 表面活性剂的特性，如表面活性、胶束的形成、增溶作用等，主要取决于表面活性剂自身的结构像表面活性剂疏水链的种类、链长、分支结构；头基的种类及数目、位置等。除本身结构外，外部因素如温度、浓