第十四章含氮有机化合物 有机化学电子教案(第二版)课件.ppt

2.阳离子表面活性剂 　　水中能电离，起表面活性作用的部分是阳离子者，称为阳离子表面活性剂。其中用量最大的一种是氯化三钾基十二烷基胺。它实际上就是一种特殊的季铵盐。此外，高级脂肪胺与HCl作用生成的铵盐，也是价廉的阳离子表面活性剂。此类表面活性剂除具有润湿、起泡、去污等作用外，还具有消毒杀菌作用。它们还能牢固地吸附于带有负电荷的合成纤维的表面，使布料变软，使布料的柔软基；能中和合成纤维因摩擦而产生的静电，防止因静电火花造成的事故；还能降低衣物的吸尘能力，保持衣物清洁。阳离子表面活性剂的性能在许多方面比阴离子表面活性剂更优良，且用途广泛，但价格较贵。 　　阳离子和阴离子表面活性剂能相互作用而形成不溶于水的沉淀，因而，二者不能混合使用。但它们可以和非离子表面活性剂混合使用。 3.两性表面活性剂　　此类表面活性剂的亲水基是由阴离子和阳离子以内盐的形式构成的。阴离子可以为-COO、-SO3-和-OSO3-；阳离子主要是季胺基，　　两性表面活性剂既能与洗涤物表面的酸性物质反应，又能与碱性物质反应。它们的腐蚀性很小，渗透性、去污性、抗静电性都很好，是一类高级表面活性剂。它们对皮肤和粘膜组织的刺激性很小，可配置化妆品。 4.非离子表面活性剂 　　此类表面活性剂的亲水基在水中不能电离，亲水性差，分子中必须有多个亲水基。可分为聚氧乙烯缩合物和多元醇两种类型。十二烷基聚氧乙烯醚（平平加）是常见的一类，可用十二醇与环氧乙烷制备。　　聚氧乙烯型的表面活性剂性能良好，耐酸、耐碱，可与阴或阳离子表面活性剂复配使用。控制环氧乙烷的用量，可制备出不同性能的表面活性剂。 离子交换树脂和离子交换膜 　　离子交换树脂是一类可以进行离子交换的体型（交联）高聚物。目前使用的离子交换树脂大多数是以苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物或丙烯酸及其衍生物与二乙烯基苯的共聚物为基体，在基体上引入酸性或碱性可交换基团，即成离子交换树脂。　　当离子交换树脂与含有某个离子的溶液接触时，即发生离子交换，除去溶液中的某些离子。它的这种性质被广泛应用于硬水的软化，海水淡化，制备无离子水，废水处理，医药的纯化，石油、化工产品的纯化，贵重金属的提取和回收，金属离子的分离和测定，以及做有机合成的催化剂等。它是现代工业不可缺少的一类功能高分子材料。 一、离子交换树脂的分类、制法和使用范围 　　根据交换基团性质的不同分两类　　阳离子交换树脂：分子内酸性基团，能以其氢离子或钾、钠离子交换溶液中阳离子的树脂。　　阴离子交换树脂：分子内碱性基团，能以其氢氧根离子交换溶液中的阴离子的树脂。　　根据交换基团电离程度不同分为四类　　1.强酸性阳离子交换树脂　　此类离子交换树脂的交换基团为磺基，磺酸是强酸，在水中完全电离。 强酸性离子交换树脂的碱性、中性，甚至在酸性介质中，都能显示离子交换功能。它是用途最广、用量最大的一类离子交换树脂。把苯乙烯和少量对二乙烯基苯共聚，可得到体型高分子聚苯乙烯树脂。对二乙烯基苯作为交联剂，能使离子交换树脂变为梯形结构，使树脂在酸、碱及有机溶剂中不溶解，在加热时不熔化，并具有良好的机械强度。将树脂进行磺化，在树脂中的苯环上引入磺基，即得强酸性离子交换树脂。　　这种树脂能交换各种金属阳离子。强酸性阳离子交换树脂可作为酸性催化剂使用。 2.弱酸性阳离子交换树脂　　此类离子交换树脂的交换基团有：-COOH，-O—P（OH）2等。其中以含羧基的弱酸性阳离子交换树脂用途最广，它在水中电离度最小。 弱酸性阳离子交换树脂仅在接近中性和碱性介质中，才能电离而显示离子交换功能。虽然是它的不足之处，但单位质量树脂的交换量比强酸性树脂几乎大一倍。因此，它被广泛应用于软化水和工业废水处理中。 3.强碱性阴离子交换树脂　　这类离子交换树脂的交换基团为 。它属于高分子季胺碱，其碱性相当于氢氧化钠（强碱）。 阳离子交换树脂中的OH-，可以与水溶液中的其他阴离子发生交换。水溶液经过阳离子交换树脂的交换，在经阴离子交换树脂的交换，可将水中的阴、阳离子全部除去，得到无离子水。　　强碱性阴离子交换树脂在酸性、中性、碱性介质中都能显示离子交换功能。它的制法是将苯乙烯和对二乙烯基苯共聚物，进行氯甲基化，在苯环上引入氯甲基；带有氯甲基的聚合物再与叔胺反应，即得季铵盐；季铵盐用强碱处理便得到强碱性阴离子交换树脂。 4.弱碱性阴离子交换树脂　　此类离子交换树脂的交换基团有伯、仲、叔胺基。在水中的电离度很小，显弱碱性。只能在中性和酸性介质中显示其离子交换功能，并且只能交换Cl-、SO42-、NO3-阴离子，对于弱酸的阴离子几乎没有交换能力。但其交换量比