生物表面活性剂和高分子表面活性剂 摘要：表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子，一种粒子具有极强的亲油性，另一种则具有极强的亲水性。溶解于水中以后，表面活性剂能降低水的表面张力，并提高有机化合物的可溶性。本文将就生物表面活性剂和高分子表面活性剂进行具体介绍，并且列举了部分它们在社会中的应用以及它们存在的问题和发展前景进行了简单的介绍。 关键词：表面活性剂；生物表面活性剂；高分子表面活性剂 Biological surfactant and polymer surfactant Abstract:Surfactant is composed of two distinct particles, a kind of particle has extremely strong lipophilicity, the other with strong hydrophilic. Dissolved in water, surfactants can reduce the surface tension of the water, and increase of soluble organic compounds. This article will discuss biosurfactant and polymeric surfactants are detailed introduction, and lists the part of their application in society and their existing problems and development prospects were simply introduced. Keyword:The surfactant; Biosurfactant; Polymer surfactant
生物表面活性剂研究进展 杨齐峰 （黄石理工学院，湖北，435000） 【摘要】：生物表面活性剂是由微生物分泌的天然产物，它无毒，可以生物降解，对环境影响很小，具有高效的表面活性，因此是合成表面活性剂的理想代替品。介绍了生物表面活性剂的特性及其生产制备方法，综述了近年生物表面活性剂在石油、洗涤、医药、食品等工业领域的应用与研究进展，主要介绍了利用生物表面活性剂在提高石油采收率等方面的应用，探讨了今后生物表面活性剂的主要发展方向。 【关键词】：生物表面活性剂；微生物；应用；发展趋势 Biosurfactant research progress Yangqifeng （Huangshi Institute of Technology School Hubei 435003）abstract：Biological surfactant is secreted by microbial natural products，it is avirulent,can biodegradation，a little influence and efficient surface activity，and is thus synthesis of surfactants ideal replacement. Introduces the characteristics and its biosurfactant production preparation methods，this paper reviews biosurfactant in petroleum，washing，pharmaceutical，food and other industrial areas of application and research progress，mainly introduced the use of biological surfactants in enhanced oil recovery of application，discusses the future biosurfactant the main development direction。 key words：biosurfactant；Microbial；application；development tendency 表面活性剂是一类能显著降低溶剂表面张力的物质，化学合成的表面活性剂都是以石油为原料化学合成而来的，在生产和使用过程中常常会给人类生存环境带来严重的污染，对人类的身体健康产生很大威胁。生物表面活性剂是从20世
表面活性剂洗涤剂的成分及性能 表面活性剂洗涤剂又称水剂清洗剂，一般是由表面活性剂、洗涤助剂和添加剂组成的； 一、表面活性剂 1．主要表面活性剂品种 表面活性剂是水剂清洗剂中的主要成分，通常使用的主要有以下品种。 (阴离子表面活性剂目前洗涤剂中仍大量使用阴离子表面活性剂，而非离子表面活性剂的用量正在日益增加，阳离子和两性离子表面活性剂则使用量较少。这主要是由表面活性剂的性能和经济成本决定的 最早使用的阴离子表面活性剂是肥皂，曲于它对硬水比较敏感，生成的钙、镁皂会沉积在织物和洗涤用具的器壁上影响清洗效果，因此已被其他表面活性剂所取代。目前肥皂主要在粉状洗涤剂做泡抹调节剂使用，由于它易于与碱土金属离子结合，所以在与其他表面活性剂结合使用时，可起到“牺牲剂”作用，以保证其他表面活性剂作用充分发挥。 直链烷基苯磺酸钠盐(LAS) 由于有良好的水溶性，较好的去污和泡沫性，比四聚丙烯烷基苯磺酸盐(ABS)的生物降解性好，而且价格较低，所以是目前洗涤剂配方中使用最多的阴离子表面活性剂。 其他一些常用的阴离子表面活性剂有仲烷基磺酸盐(SAS)、α—烯烃磺酸盐(AOS)、醇硫酸盐(FAS)、—磺基脂肪酸酯盐(MES)、脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)，虽然可以渭单独作为洗涤剂主成分，但通常是与直链烷基苯磺酸盐配合使用。 其中仲烷基磺酸盐(SAS)水溶性比LAS好，不会水解广陛能稳定，常用于配制液体浙溜α—烯烃磺酸盐(AOS)抗硬水性、泡沫性、去污性好，对皮肤刺激性低牛因此多用于皮肤清洁剂。其中尤以含碳原子数在14～18的α—烯烃磺酸盐性能最好。 脂肪醇硫酸盐(FAS)是重垢洗涤剂中常用的阴离子表面活性剂，有去污力强的优点厂它的缺点是对硬水比较敏感，因此使用的配方中必须加螯合剂。 d—磺基脂肪酸酯盐(MES)是以油脂等天然原料制成的，生物降解性好，对人体安全，是近年来开发的新品种，随着人们对保护环境的重视，它日益受到人们的重视二MES是一种对硬水敏感性低、钙皂分散力好，洗涤性能优良的新品种，缺点是会水解，使用时要加入适当稳定剂。 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)，兼有阴离子非离子表面活性剂的特点，在硬水中仍有较好的去污力，形成的泡沫稳定，在液体状态下有较高稳定性，因此广泛用于配制各种液体洗涤剂。 (2)非离子表面活性剂洗涤剂中使用最多的非离子表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)。它在较低浓度下就有良好的去污能力和对污垢的分散力，而且抗硬水性能好，具有独特的抗污垢再沉积作用。 过去常使用的烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)虽然与脂肪醇，聚氧乙烯醚有类似的性能，但由于其生物降解性能差，目前在洗涤剂中用量正在减少。 烷醇酰胺配制的洗涤剂有丰富而稳定的泡沫，而且与其他表面活性剂有良好协同作、用，有利改进洗涤剂在低浓度和低温下的去污力，因此常做洗涤剂的配伍成分。 氧化胺水溶性好，与LAS配伍好，对皮肤刺激性低，有良好的泡沫稳定作用。缺点是热稳定性差，价格高，目前多用于配制液体洗涤剂。 两性离子表面活性剂虽然有良好的去污能力，但由于价格较高，目前只在个人卫生用品和特殊用途洗涤剂中有少量使用。阳离子表面活性剂去污性较差但柔软、杀菌、抗静电性能优良，因此把阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂配合可制成兼有洗涤功能与柔软、消毒
表面活性剂的理化性质和生物学性质 一、临界胶束浓度 当表面活性剂的正吸附到达饱和后继续加入表面活性剂，其分子则转入溶液中，因其亲油基团的存在，水分子与表面活性剂分子相互间的排斥力远大于吸引力，导致表面活性剂分子自身依赖范德华力相互聚集，形成亲油基团向内，亲水基团向外、在水中稳定分散、大小在胶体粒子范围的胶束（micelles）。在一定温度和一定的浓度范围内，表面活性剂胶束有一定的分子缔合数，但不同表面活性剂胶束的分子缔合数各不相同，离子表面活性剂的缔合数约在10～100，少数大于1000。非离子表面活性剂的缔合数一般较大，例如月桂醇聚氧乙烯醚在25℃的缔合数为5000。表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度（critical micell concentration, CMC），不同表面活性剂的CMC不同，见表4-2。具有相同亲水基的同系列表面活性剂，若亲油基团越大，则CMC越小。在CMC 时，溶液的表面张力基本上到达最低值。在CMC到达后的一定范围内，单位体积内胶束数量和表面活性剂的总浓度几乎成正比。 表4-2 常用表面活性剂的临界胶束浓度 CMC/molL-1 名称测定温度/℃CMC/molL-1 名称测定温度 /℃ 25 1.6×10-2 辛烷基磺酸钠25 1.50×10-1氯化十二烷基 铵 辛烷基硫酸钠40 1.36×10-1月桂酸蔗糖 2.38×10-6 酯
十二烷基硫酸 钠40 8.60×10-3棕榈酸蔗糖 酯 9.5×10-5 十四烷基硫酸 钠40 2.40×10-3硬脂酸蔗糖 酯 6.6×10-5 十六烷基硫酸 钠40 5.80×10-4吐温20 25 6.0×10-2 (g/L,以下同) 十八烷基硫酸 钠 40 1.70×10-4吐温40 25 3.1×10-2 硬脂酸钾50 4.50×10-45吐温60 25 2.8×10-2油酸钾50 1.20×10-3吐温65 25 5.0×10-2月桂酸钾25 1.25×10-2吐温80 25 1.4×10-2 十二烷基磺酸 钠 25 9.0×10-3吐温85 25 2.3×10-2 （二）胶束的结构 在一定浓度范围的表面活性剂溶液中，胶束呈球形结构（图4-1a），其碳氢链无序缠绕构成内核，具非极性液态性质。碳氢链上一些与亲水基相邻的次甲基形成整齐排列的栅状层。亲水基则分布在胶束表面，由于亲水基与水分子的相互
广西纺织工业学校教案
在印染实际生产中，常采用对比法和模拟法对应用的助剂进行试验。 对比法是将样品（试样）与标样进行平行试验，一般用于测定印染助剂的应用性能。如：润湿性、乳化性等。 模拟法是模拟印染加工过程中的工艺条件进行小样试验，通过测定加工产品的有关性能来评判助剂的质量或生产适用性。主要用于工厂工艺适应性试验。 一、表面张力的测定 1、实验目的：使学生了解表面张力的测定方法 2、实验药品器材：表面张力仪、测量杯（直径大于8cm）玻璃仪器、表面活性 剂试样溶液。 3、试验步骤： 1）清洗仪器：用铬酸洗液浸洗铂金圆环和测量杯，后用蒸馏水冲洗至中性。 2）校准仪器： 3）测定方法：用界面张力仪来测定，在恒温室内进行。 测量时，用待测液冲洗测量杯几次，后在待测液中部吸取大量试样于量杯中，使铂金圆环浸入测试液中部，调节拉力，使环上下两力平衡。圆环露出液面时形成一液膜，拉力增大到一定程度时，液膜破裂，读出此时刻度盘上的读数，即为试验表面张力值P。连续测试五次。 4）结果计算：取五次数值的平均值 表面张力ν＝P×F 校正因子F公式复杂，在此略。 二、水溶液pH值测定 1、实验目的：使学生了解溶液pH值的测定； 2、实验仪器药品：酸度计、磁力搅拌器、烧杯、容量瓶（100ml）温度计、水 浴锅、蒸馏水（无CO2）、标准缓冲溶液、试液 3、实验步骤
1）将被测液、标准缓冲溶液、洗涤用水调节在20±1℃，校准酸度计； 2）将待测试样溶液置于磁力搅拌器上搅拌30s，停止搅拌后插入电极，待指针稳定1min后读数。每个试样平行测定两次。 4、结果：取算术平均值，修约至 三、润湿（渗透）性测试 帆布沉降法：将一定质量帆布放入一定浓度的助剂溶液中，帆布被溶液润湿增重而下沉，记下帆布从接触溶液到沉降所需时间。 1、实验目的：使学生掌握润湿性（渗透性）测试。 2、实验仪器药品：800ml高型烧杯、秒表、420号鱼钩、铁丝架、％表面活性剂试样溶液、棉帆布试片（直径30mm，质量～0.39g） 3、实验步骤：取％表面活性剂试样溶液置于800ml高型烧杯中，调温。用鱼钩钩住布片，另一端绑尼龙丝线，线端打一小圈，套入铁丝架底的小圆钩上，用镊子夹住布片，随铁丝架进入液面，达烧杯底中心，开始秒表计时。当帆布片从下沉至烧杯底部时，停表，记下沉降时间。实验结果：连续做3次，取平均值。 四、表面活性剂乳化力的测定 方法：分相法——将一定量的表面活性剂溶液与不溶于水的油类用机械方法搅拌或者振荡，使其成乳液，经过一定时间静置分层后，根据分离出来一定数量的油剂所需时间的长短来判断乳化力的大小。 1、实验目的：使学生了解乳化力的测定； 2、仪器药品：具塞量筒、秒表、液状石蜡、25g/L标准样品溶液、25g/L待测液； 3、实验步骤：分别量取25g/L标准样品溶液和待测试样溶液各20ml，置于100ml 具塞量筒中，加20ml液蜡，34℃水浴保温5min，剧烈摇动10次后静置1min，重复上述操作5次后静置并立即记下时间，至水相分离出10ml为止。 4、结果
生物表面活性剂及其应用 谈到学科知识应用，我第一反应是把其与人或自然界中实际存在的生物联系在一起，进而得出既有意义又有趣的结论和现象。在学习完物理化学表面化学部分后我们知道，表面活性剂(surfactant)是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性。表面活性剂分为离子型表面活性剂（包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂）、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。但是目前大多数表面活性剂主要以石油为原料经化学合成而来，由于受化工原料、产品的理化特性及其在生产和使用过程对环境造成严重污染等原因，使表面活性剂的应用前景受到极大的挑战。因此寻找一种新型高效低污染的表面活性剂是一个尤为重要的举措。 生物表面活性剂就是一类性能较为优异的表面活性剂。查阅文献可知他们是指利用酶或微生物通过生物催化和生物合成法得到的具有一定表面活性的代谢产物。它们在结构上与一般表面活性剂分子类似，即在分子中不仅有脂肪烃链构成的非极性憎水基，而且含有极性的亲水基，如磷酸根或多烃基基团，是集亲水基和憎水基结构于一身的两亲化合物。它们不仅具有化学表面活性剂具有的各种表面性能,而且还拥有下列优点:①选择性广,对环境友好;②庞大而复杂的化学结构使得表面活性和乳化能力更强;③分子结构类型多样,具有许多特殊的官能团,专一性强;④原料在自然界广泛存在且价廉;⑤发酵生产是典型的“绿色”工艺等。 生物产生的生物表面活性剂包括许多不同的种类。依据他们的化学组成和微生物来源可分为糖脂、脂肽和脂蛋白、脂肪酸和磷脂、聚合物和全胞表面本身等五大类。于是我们可以明显知道这些生物表面活性剂是对生物和环境极其友好，相较与普通的化学表面活性剂有更广阔的应用范围。 微生物强化采油(MEOR技术)是生物表面活性剂最为重要的应用领域。在油田中注入一些微生物和其生长所必须的营养物质，微生物在生长的同时，可以产生生物表面活性剂，这些生物表面活性剂能降低原油和水两相界面的张力，从而提高原油的开采量。与化学合成生物表面活性剂相比，生物表面活性剂可被微生物降解，不会对环境造成污染。微生物驱油和化学驱油最大的不同是微生物不但可沿注水压差方向运移，还可在油层中纵深迁移，大大提高了水驱或化学驱的效率。 利用生物表面活性剂能够增强水性化合物的亲水性和生物利用度，还可以使环境污染物不断降解，该技术称为生物修复。我觉得在不远的未来这个技术能有更大的应用和发展前景。 针铁矿(Fe(OH)3) 是一种非常重要的矿产资源，可以吸附土壤和工业废水中有毒的金属离子。用针铁矿吸附、共沉淀金属离子，再用生物表面活性剂作为絮凝剂载体，可将金属离子分离出来。资源问题一直是当今世界重视的难题，利用生物表面活性剂将环境保护和资源采集率两个方面同时兼顾，这将是我们对抗环境恶化的重要手段。 资源的紧缺以及人类环保意识的加强，将进一步推动绿色表面活性剂工业的发展。当前，世界表面活性剂市场呈稳定而缓慢的增长趋势，更多新型、性能优良、易生物降解、高效、安全的表面活性剂出现，会给人们的生活和工业生产注入新的活力。根据国外一些大公司及专家预测，未来表面活性剂工业发展趋向主
A family of alkyl sulfate gemini surfactants.1.Characterization of surface properties Bo Gao ?,Mukul M.Sharma Department of Petroleum and Geosystems Engineering,The University of Texas at Austin,Austin,TX 78712,United States a r t i c l e i n f o Article history: Received 24February 2013Accepted 25April 2013 Available online 3May 2013Keywords: Sulfate gemini surfactants Critical micelle concentration Electrical conductivity Surface tension Micellization Surface adsorption a b s t r a c t The fundamental aqueous and surface properties of a family of sulfate gemini surfactants have been char-acterized.The critical micelle concentrations (cmc)were determined by both electrical conductivity and surface tension methods.The cmc values were found to be two orders of magnitude lower than those measured for single tail surfactants.The cmc values depend primarily on the surfactant tail length,and relatively little on the spacer length and solution temperature.The surface tension measurements suggest that current family of gemini surfactants have higher tendency to spontaneously adsorb at the air–water interface and thus are much more ef?cient in reducing surface tension than conventional sin-gle-chain surfactants.Thermodynamic calculations of Gibbs free energies for micellization and adsorp-tion indicate surface adsorption is promoted more than micellization for these sulfate gemini surfactants.This type of molecules may therefore be very ef?cient and cost-effective in applications that require ultra-low interfacial tensions and high interfacial activities. ó2013Elsevier Inc.All rights reserved. 1.Introduction Gemini surfactants represent a class of surfactants made up of two amphiphilic moieties connected at or very close to,the head groups by a spacer group [1].The current interest in such surfac-tants arises from their distinct properties [1–6].First and foremost,gemini surfactants have critical micelle concentration (cmc)values that are several orders of magnitude lower than those of the corre-sponding conventional (monomeric)surfactants.These molecules are also more ef?cient and effective in reducing the surface/inter-facial tension.Moreover,aqueous solutions of some gemini surfac-tants exhibit strong viscosifying capability even at relatively low concentration [4–6]. While there have been many papers studying the aforemen-tioned properties for cationic gemini surfactants,very few reports deal with the surface and aqueous properties of anionic gemini surfactants [7–11],which are of particular interest in the energy sector [12].Unfortunately,at present there is not enough pub-lished information/data to establish structure performance rela-tionships for anionic geminis.It is thus important to look into anionic gemini surfactants of potential interest and study their rel-evant properties for practical applications.In the current study,a family of sulfate gemini surfactants was prepared.The solution and surface properties were systematically investigated using elec-trical conductivity and surface tension measurements. 2.Experimental 2.1.Materials A family of seven alkyl sulfate gemini surfactants was synthe-sized in our group,following a two-step reaction scheme proposed by Rist and Carlsen [13].To the best of our knowledge,the funda-mental surface properties of these molecules have not been fully characterized,not to mention any application speci?c properties.The general structure of the synthesized gemini surfactants is illus-trated in Fig.1.As a general feature,the synthesized molecules contain double chains each consisting of hydrophobic alkyl chains that are terminated by ethylene sulfate (CH 2CH 2O–SO 3Na)head groups.The chains are interconnected by alkyloxy spacer groups.The surfactants are named ‘m –s –m ’,where m and s represent the number of carbon atoms in the tail and spacer groups of the mol-ecule (m =14,16,18and 20+;s =2and 4).Note here m of 20+rep-resents a mixture of surfactants with chain lengths ranging from 20to 30(by starting with a C 20–C 30epoxide mixture). All products exhibited spectroscopic properties that were in agreement with those expected for the desired structures.Synthe-sis scheme of current family of sulfate gemini surfactants,and 1H NMR spectra are giving in the Supplementary material .2.2.Methods All of the gemini surfactant solutions were prepared by diluting a stock (concentrated)solution with ultrapure Milli-Q water (resis-tivity =18.2M O cm),and stirred on a magnetic stirrer at desired temperature for an hour. 0021-9797/$-see front matter ó2013Elsevier Inc.All rights reserved.https://www.doczj.com/doc/f414170943.html,/10.1016/j.jcis.2013.04.043 ?Corresponding author.Present address:3319Mercer Street,URC-URC-SW204, Houston,TX 77027,United States.Fax:+17134316360. E-mail address:b.robert.gao@https://www.doczj.com/doc/f414170943.html, (B.Gao).
表面活性剂的理化性质和生物学性质
表面活性剂的理化性质和生物学性质 一、临界胶束浓度 当表面活性剂的正吸附到达饱和后继续加入表面活性剂，其分子则转入溶液中，因其亲油基团的存在，水分子与表面活性剂分子相互间的排斥力远大于吸引力，导致表面活性剂分子自身依赖范德华力相互聚集，形成亲油基团向内，亲水基团向外、在水中稳定分散、大小在胶体粒子范围的胶束（micelles）。在一定温度和一定的浓度范围内，表面活性剂胶束有一定的分子缔合数，但不同表面活性剂胶束的分子缔合数各不相同，离子表面活性剂的缔合数约在10～100，少数大于1000。非离子表面活性剂的缔合数一般较大，例如月桂醇聚氧乙烯醚在25℃的缔合数为5000。表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度（critical micell concentration, CMC），不同表面活性剂的CMC不同，见表4-2。具有相同亲水基的同系列表面活性剂，若亲油基团越大，则CMC 越小。在CMC时，溶液的表面张力基本上到达最低值。在CMC到达后的一定范围内，单位体积内胶束数量和表面活性剂的总浓度几乎成正比。 表4-2 常用表面活性剂的临界胶束浓度 名称测定温度 /℃ CMC/molL-1 名称测定温度/℃CMC/molL-1 辛烷基磺酸 钠25 1.50×10-1氯化十二烷基 铵 25 1.6×10-2 辛烷基硫酸 钠40 1.36×10-1月桂酸蔗糖 酯 2.38×10-6
十二烷基硫 酸钠40 8.60×10-3棕榈酸蔗糖 酯 9.5×10-5 十四烷基硫 酸钠40 2.40×10-3硬脂酸蔗糖 酯 6.6×10-5 十六烷基硫 酸钠40 5.80×10-4吐温20 25 6.0×10-2 (g/L,以下同) 十八烷基硫 酸钠 40 1.70×10-4吐温40 25 3.1×10-2 硬脂酸钾50 4.50×10-45吐温60 25 2.8×10-2 油酸钾50 1.20×10-3吐温65 25 5.0×10-2月桂酸钾25 1.25×10-2吐温80 25 1.4×10-2 十二烷基磺 酸钠 25 9.0×10-3吐温85 25 2.3×10-2 （二）胶束的结构 在一定浓度范围的表面活性剂溶液中，胶束呈球形结构（图4-1a），其碳氢链无序缠绕构成内核，具非极性液态性质。碳氢链上一些与亲水基相邻的次甲基形成整齐排列的栅状层。亲水基则分布在胶束表面，由于亲水基与水分子的
中国石油大学（油田化学基础实验）实验报告 实验日期：成绩： 班级：石工学号：1302姓名：教师： 同组者： 表面活性剂的性能测定及评价 一．实验目的 1、了解用指示剂和染料通过显色反应鉴别表面活性剂类型的原理和方法； 2、了解离子型表面活性剂克拉夫特点和非离子表面活性剂浊点的测定方法及不同类型表面活性剂的性质； 3、学会一种表面活性剂的界面张力的测定原理和方法，并掌握由表面张力计算临界胶束浓度（CMC）的原理和方法，学习Gibbs公式及其应用； 4、学会表面活性剂溶液与原油的油水界面张力的测定原理和方法，并掌握超低界面张力在三次采油中的作用机理； 5、学会观察表面活性剂溶液与原油混合后的乳化现象，并掌握不稳定体系数法评价表面活性剂的乳化能力。 二．实验原理 表面活性剂分子是由亲水性的极性基团和憎水性的的非极性基团所组成的有机化合物，当它们一低浓度存在于某一体系中时，可被吸附在该体系的表面上，采取极性基团向着水，非极性基团脱离水的表面定向，从而使表面自由能明显降低。 1、表面活性剂类型的鉴别 不同类型的表面活性剂具有不同的性质，因此可采用不同的方法将它们鉴别出来。离子表面活性剂可利用他们的离子反应来鉴别，非离子表面活性剂则利用其与金属离子形成络合物的颜色来鉴别。 亚甲基蓝属阳离子型有色物，在容量分析中可作指示剂使用，当它遇阴离子表面活性剂时，生成不溶于水而溶于氯仿的产物，使氯仿层色泽变深；如果实验液中含有阳离子表面活性剂，由于阴阳离子表面活性剂的结合，使亚甲基蓝脱离
阴离子表面活性剂而从氯仿中重新回到水中，使氯仿色泽变浅。 2、表面活性剂克拉夫特点和浊点 离子型表面活性剂在温度较低时溶解度很小，但随温度升高而逐渐增加，当到达某特定温度时，溶解度急剧陡升，把该温度称为临界溶解温度又称克拉夫特点。 浊点是非离子表面活性剂的一个特性参数，其受表面活性剂的分子结构和共存物质的影响。表面活性剂在水溶液中，当温度升到一定值时，溶液中出现浑浊，而不完全溶解的现象，此时的温度称为浊点温度。 3、表面活性剂的表面张力及CMC的测定 由于净吸引力的作用，处于液体表面的分子倾向于到液体内部来，因此液体表面倾向于收缩。要扩大面积，就要把内部分子移到表面来，这就要克服净吸引力作功，所作的功转变为表面分子的位能。单位表面具有的表面能叫表面张力。 在一定温度、压力下纯液体的表面张力是定值。但在纯液体中加入溶质，表面张力就会变化。若溶质使液体的表面张力升高，泽荣指在溶液相表面层的浓度小于在溶液相内部的浓度；若溶质使液体的表面张力降低，则溶质在溶液相表面层的浓度大于在溶液相内部的浓度。这种溶质在溶液相内部和溶液相表面浓度不同的现象叫吸附。 在一定温度、压力下，溶质的表面吸附量与溶液的浓度、溶液的表面张力之间的关系，可用吉布斯吸附等温式表示： Γ= 式中Γ-吸附量（mol/L） c-吸附质在溶液内部的浓度（mol/L） -表面张力（N/m） R-通用气体常数（） T-绝对温度（K） d/dc<0,溶质为正吸附；反之，溶质为负吸附。通过实验若能测出表面张力与溶质浓度的关系，则可作出-c曲线，并在此曲线上任取若干个点作曲线的切线，这些曲线的斜率即为浓度对应的d/dc,将此值代入公式可求出此浓度
表面活性剂的基本知识(2009/08/30 22:46) 表面活性剂的基本知识 12.9.1 表面活性剂的基本性质 表面活性剂分子结构的特点是具有不对称性，即由一亲水基和另一憎水基（或称亲油基）组成。例如棕榈酸钠（C15H31COONa）的结构可分为如图12-31所示的亲水基和憎水基部分： 图12-31 棕榈酸钠的两亲性结构 表面活性剂的用途十分广泛，以下仅就其基本性质、结构和主要应用方面作一简单介绍。 实验证实，在低浓度时，溶液的表面力随着浓度增大近乎线性地下降，然而，在高浓时，则表现出不同寻常的物理性质。如图12-32所示，当达某一界限浓度时，某些物理性质如表面力、比电导、摩尔电导、渗透压以及浊度等，都发生了突然的变化。其中，渗透压随浓度增大的幅度反常地变低，说明在溶液中有某种缔合现象发生；而溶液比电导仍然随浓度增大而增大，说明电离作用还在继续进行。麦克拜因认为这种象是"反常"的行为可用"胶束"（Micelles）的形成解释之。在水溶液中十二烷基硫酸钠电离成为十二烷基硫酸根阴离子和钠离子，前者既有吸附于表面上让其憎水基朝着空气而亲水基朝着水相的倾向，也存在着形成如图12-33所示的憎水基朝而亲水基朝外的"胶
束"的倾向。当表面活性剂浓度低时，表面活性离子多数集结于表面上，少数溶于溶液中形成小型胶束。而达一定界限浓度时，表面活性离子无法再进入表面层，只能采取形成胶束的形式以使体系趋于稳定。（参考图12-34(动画观看)）。胶束相当于一种"缔合分子"，故"缔合现象"使渗透压随浓度变化规律发生明显的变化。然而尽管发生缔合现象，十二烷基硫酸钠电离成为十二烷基硫酸根离子和钠离子的过程仍在继续，故电导仍不断增大（图12-30）。 相当于图12-30所示各项物理性质产生突变的浓度，称为"临界胶束浓度"以"C.M.C"表示。临界胶束浓度在实验中往往表现为并非一敏锐的浓度值，而为一狭窄的浓度区域。298K 时十二烷基硫酸钠的C.M.C 值约为0.008mol·dm-3 。 根据条件不同，可形成各种不同形状的胶束，如图12-35所示。 图12-33 球状胶束 图12-34 胶束形成过程与表面活性剂浓度的关系 图12-35 各种胶束形状实例
98-25：脂肽 H：环脂肽 【内容】 所有的生物都是由细胞所构成，细胞中70％的是水分，蛋白质、核酸、糖类、脂类等各种物质通过细胞内的精细结构进行着有序的活动。表面活性剂作为控制细胞界面秩序而不可缺少的物质起着重要作用。 由于生物体内的表面活性剂是在极其复杂的生物物质群中微量地存在，因此大量提取纯制品非常困难。近来发现微生物在其菌体外较大量地产生、积蓄微生物表面活性剂。这已在石油三次回收剂、石油环境污染的无公害处理剂及功能性表面活性剂等许多领域得到应用和开发。 生物表面活性剂具有合成表面活性剂所没有的结构特征，大多有着发掘新表面活性功能的可能性，人们正希望开发出生物降解性和安全性及生理活性都好的生物表面活性剂。 1．生物表面活性剂分类 生物表面活性剂根据其亲水基的类别，分为以下五种类型：①以糖为亲水基的糖脂系生物表面活性剂；②以低缩氨酸为亲水基的酰基缩氨酸系生物表面活性剂；③以磷酸基为亲水基的磷脂系生物表面活性剂；④以羧酸基为亲水基的脂肪酸系生物表面活性剂；⑤结合多糖、蛋白质及脂的高分子生物表面活性剂(生物聚合体)。 (1)糖脂系生物表面活性剂糖脂与磷脂形成复合脂成为连接脂和糖的桥梁，从化学结构来看，它们是由脂肪醇或脂肪酸形成的复杂脂。根据这种糖脂的结构和分布可分为四类：鞘氨糖脂，植物糖脂，甘油糖脂，结构单元中无鞘氨醇和甘油的其他糖脂。 鞘氨糖脂是动物糖脂的代表性物质，存在于动物组织，特别是动物的脑神经组织中。植物糖脂主要存在于植物中。 甘油糖脂广泛存在于高等植物、藻类和能进行光合作用的细菌中，既有植物性又有微生物性糖脂的特性。 属于结构单元中无鞘氨醇和甘油的糖脂有来自高好碱性菌的硫糖脂，及源于植物的有代表性的皂草苷生物表面活性剂。以前，人们常用皂草苷作洗涤用品，从结构上看，它是由以甾族化合物或三萜系化合物为非糖部分(皂草配基)与低聚配糖体构成的。皂草苷具有生物活性，如具有溶血、强心和免疫等作用。 (2)酰基缩氨酸系生物表面活性剂大致分为硫放线菌素类和脂氨基酸类，这类物质以氨基酸或低聚缩氨酸作亲水基。它广泛存在于各种微生物、植物、无脊椎动物的消化液、鸡的卵管、人的皮肤等中。虽然对脂氨基酸的生理意义还不了解，但作为生物膜的存在，它与维持膜结构及膜机能有关，而且存在于皮肤的角质层中，也与保湿作用有关。硫放线菌素类是微生物的产物，有高表面活性。 (3)磷脂系生物表面活性剂这是磷脂与糖脂在复合脂中形成的一大领域。大致分为甘油磷脂和鞘氨磷脂。 甘油磷脂是以磷脂酰酸作基本骨架，由具有羟基的各种化合物构成，结构式如下：
表面活性剂性能与测试方法
表面活性剂性能与测试方法 1表面活性剂主要包括三方面的性能表征：产物结构表征（或叫产品分析，用来验证合成的是否为目的产物）、产品表面化学性能测定（用以了解产物的结构和性质具有重要意义）、产品应用性能测定（实际应用效果） 1.1产物结构表征：红外、质谱（分析相对分子质量）、x射线衍射光谱、扫描电镜、固体核磁共振、差示扫描量热法、透射电镜、动态光散射、等离子体发射光谱（元素分析）、酸碱滴定； 1.2产品表面化学性能测定：表面张力、临界胶束浓度、胶束聚集数、C20（表面张力作图可得）、krafft（克拉夫特）点、胶束尺寸及分布、胶束形态、电导率、分散力、增溶能力、耐硬水能力、亲水和亲油的平均值、润湿作用测定（接触角法）、溶液的流变性（和粘度有关系）和动态变频扫描测定； 1.2.1性能测试方法 1.2.1.1表面张力 表面张力的测试方法包括：吊环法、拉起液模法、最大气泡法、线圈法、滴体积法； 采用BZY-A型自动表面张力仪,用拉起液膜法测定溶液的表面张力,
④将烘干后的样品瓶用丙酮蒸汽循环冲洗 0.5h，取出后干燥，然后用铝箔封口倒置备用。 样品的除尘：把 800nm 亲水性 Millipore 膜用二次蒸馏水清洗 3 次，用铝箔封好，备用；将 1mL 左右不同浓度的 Gemini 表面活性剂的溶液经 800nm 亲水性 Millipore 膜过滤到干净的散射池中，密封后在 25℃的恒温下进行光散射测定。 1.3产品应用性能测定：泡沫性能测定、乳化性能和润湿性能测定、白度测定、去污力测定、铺展性； 1.3.1不同性能测试方法 1.3.1.1泡沫性能测定 振荡法测泡沫性能：将所配混合水溶液10 mL置于具塞量筒中(量筒上部刻度延伸标定至140 mL处,下部刻度延伸至5mL处)。以2次/s 速率用力振荡溶液30次,记录泡沫最大高度H0。每组溶液测5次,取平均值。发泡倍数按式(2)计算。 发泡倍数=泡沫最大体积/液体体积 (2) 显然,H0值越大,说明溶液的发泡能力越大; 按GB/T13173.6-91标准的罗氏泡沫仪法测定 1.3.1.2乳化性能和润湿性能测定（来自百度文库-某些两性表面活
生物表面活性剂的制备、提纯及其应用 摘要：生物表面活性剂是由微生物产生的天然产物，具有表面活性高、对环境无污染、生物可降解性及良好的抑菌作用等优于化学合成的表面活性剂的独特性质。本文对生物表面活性剂的合成方法进行了介绍，对生物表面活性剂在石油工业、环境工业、医药、食品、农业和化妆品工业等领域的应用进行了总结，展望了生物表面活性剂的良好应用前景。 关键词：生物表面活性剂制备提纯应用 生物表面活性剂主要是由微生物在好氧或厌氧条件下在碳源培养基中生长时产生的。这些碳源可以是碳水化合物、烃类、油、脂肪或者是它们的混合物。生物表面活性剂可分为非离子型和阴离子型, 阳离子型较为少见。像其它表面活性物质一样, 生物表面活性剂由一个或多个亲水性和憎水性基团组成, 亲水基可以是酯、羟基、磷酸盐、或羧酸盐基团、或者是糖基, 憎水基可以是蛋白质或者是含有憎水性支链的缩氨酸。根据生物表面活性剂的结构特点, 可将其分为5 类:糖脂、脂肽、多糖蛋白质络合物、磷脂和脂肪酸或中性脂。 和传统的化学合成的表面活性剂相比, 生物表面活性剂有许多明显的优势:(1)更强的表面和界面活性;(2)对热的稳定性;(3)对离子强度的稳定性;(4)生物可降解性;(5) 破乳性。 由于这些显著特点, 使生物表面活性剂在一些方面可以逐渐代替化学合成的表面活性 剂, 而且应用也越来越广泛。 1 生物表面活性剂的性质、分类及制备 1. 1 生物表面活性剂的特性 生物表面活性剂分子结构包含极性基团和非极性基团，是一种具有亲水、疏水两性特点的生物大分子化合物。生物表面活性剂分子的亲水基和疏水基可以由不同的分子成分组成。 生物表面活性剂与其他表面活性剂比较，主要特性就是无毒性、稳定性好、耐酸耐盐性好、可以被生物降解、对环境无污染及抗菌性。 1. 2 生物表面活性剂的分类 生物表面活性剂根据其化学结构的不同，可以分为酰基缩氨酸系、糖脂系、磷脂系、高分子聚合物和脂肪酸系表面活性剂五类，如表1 所示。 表1 生物表面活性剂的分类 分类典型产物 酰基缩氨酸系脂蛋白、脂肽、脂氨基酸 糖脂海藻糖脂、鼠李糖脂、槐糖脂 磷脂磷脂酰乙醇胺 中性脂/脂肪酸甘油脂、脂肪酸、脂肪醇、蜡 聚合物脂杂多糖、脂多糖复合物、蛋白质-多糖复合物 1. 3 生物表面活性剂的制备方法 1.3.1 微生物发酵法
种常用表面活性剂
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17种常用表面活性剂 月桂基磺化琥珀酸单酯二钠（DLＳ）?一、英文名： Diｓodｉｕm Mｏnolaｕryl Su ｌfosｕccinate?二、化学名:月桂基磺化琥珀酸单酯二钠?三、化学结构式: ROＣＯ-CH2-ＣH(SO3Na)－ＣOOＮa 四、产品特性?1. 常温下为白色细腻膏体，加热后（>７0℃）为透明液体;2. 泡沫细密丰富；无滑腻感,非常容易冲洗；3. 去污力强,脱脂力低,属常见的温和性表面活性剂;4. 能与其它表面活性剂配伍，并降低其刺激性;5．耐硬水,生物降解性好，性能价格比高。?五、用途与用量： １.用途：配制温和高粘度高度清洁的洗手膏(液)、泡沫洁面膏、泡沫洁面乳、泡沫剃须膏,也可配制爽洁无滑腻的泡沫沐浴露、珠光香波等。 2.推荐用量：10—60％。?脂肪醇聚氧乙烯醚(３)磺基琥珀酸单酯二钠MES?一、英文名：Ｄiｓodiｕm Ｌaureth(３）Sulｆosucciｎate 二、化学名：脂肪醇聚氧乙烯醚（3）磺基琥珀酸单酯二钠 三、化学结构式：RO(CH2CＨ2O)3COＣＨ２ＣH(SO３Na）ＣOOＮa?四、产品特性: 1.具有优良的洗涤、乳化、分散、润湿、增溶性能; 2.刺激性低，且能显著降低其他表面活性剂的刺激性; ３.泡沫丰富细密稳定;性能价格比高;?4.有优良的钙皂分散和抗硬水性能； 5.复配性能好，能与多种表面活性剂和植物提取液（如皂角、首乌)复配，形成十分稳定的体系，创制天然用品；?６．脱脂力低，去污力适中，极易冲洗且无滑腻感。?五、用途与用量：?1、用途:制造洗发香波、泡沫浴、沐浴露、洗手液、外科手术清洗及其它化妆品、洗涤日化产品等,还可作为乳化剂、分散剂、润湿剂、发泡剂等。广泛用于涂料、皮革、造纸、油墨、纺织等行业。 ２、推荐用量:在香波中为8－12％,在浴液中用量为10－1５%，其它化妆品中为0．5-5％。应用时PＨ值不应超过7。?椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠DMSS 一、英文名:Ｄｉｓodiｕm Cocoyl Monoｅtｈaｎｏｌamｉｄe Sulfoｓucciｎate? 二、化学名称：椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠?三、结构式:RＣOＮＨＣ H2CH2OCOCHCH(SO３Na)COＯNa?四、产品特性: 1.具有优良的洗涤、乳化、分散、润湿、增溶性能；?2．刺激性低，且能显著降低其他表面活性剂的刺激性；