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第6章1表面活性剂环境安全及发展趋势[可修改版ppt]

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第六章 表面活性物质,表面活性剂

第六章 表面活性物质,表面活性剂

6）聚氧乙烯烷基胺
x、y较小时，不溶于水而溶于油，但因有机胺结构， 可溶于低pH值的酸性水溶液。也因于此，它同时具有非 离子及阳离子活性剂的一些特性，如耐酸，不耐碱，可 杀菌等。x、y数目较大时，非离子特性上升，阳离子特 性下降，可与阴离子表活剂混合使用，常用于人造丝生 产中，改进纤维丝的强度，并保持喷丝孔结。
的洗涤剂、乳化。
4）苯酚聚氧乙烯醚（P型表活剂），n=1-30 5）Pluronic型表面活性剂 聚丙二醇与环氧乙烷加成物，最初以“聚醚”的商品 名出现，故称之为聚醚型非离子表面活性剂。
工业上习惯于用4个数字表示这一类活性剂，如 “2070”其分子式中a=c=53，b=34，4个数字中的头丙位 数20代表分子量约为2000，后两位数70代表聚氧乙烯部分 的分子量，占整个分子量的70%。
④磷酸酯盐 与硫酸酯盐相似，但有单酯盐和双酯盐两种。如：
用途：乳化剂，抗静电剂及抗蚀剂
优点：低泡，抗电解质及抗硬水性较强,
应用不多，生产较少。
2、阳（或正）离子表面活性剂 铵 盐 型
通式：[RNH3]+·CL- 或 RNH2·HAc
用途：酸性介质中作乳化、分散、润湿剂、浮选剂。
局限性：PH较高时（pH>7），自由胺易析出，失去表面活性
如月桂醇聚氧乙烯醚的合成
由于这类表面活性剂的亲油基不同，种类较多，可进一 步分类： 1）脂肪醇聚氧乙烯醚，R―O(C2H4O)nH 平平加型Perqqal R中的C原子数8-18 n=1-45 稳定性较好，较易生物降解，较好的水溶性，润滑性好。
2）脂肪酸聚氧乙烯酯RCOO(C2H4O)nH
制备：a与EO缩合 b与聚乙二醇脂化
第六章 表面活性物质
物质溶于水后，对水的表面张力的影响大致有三种情 况，如图6-1所示：

第6章环境中的微界面过程PPT课件

第6章环境中的微界面过程PPT课件

RC NHO 3+ OHK1
RC NO HO 3+-
K2
COOR
NH2
低pH值
中等pH值
高pH值
精选PPT课件
16
6.2 矿物微粒的界面过程
6.2.1 表面配位模型
1、金属氧化物微粒表面的配位作用 1）羟基化表面的物理化学过程 金属氧化物表面都含有≡MeOH基团，这是由于其表面离 子的配位不饱和，在水溶液中与水配位，水发生离解吸附而生 成羟基化表面。具体归纳如图2.1所示。
● 如果在四面体片层发生Si4+被Al3+同晶替代，过剩的负电荷 分布在一个四面体的三个表面氧原子上，这种电子是定域的， 因而使表面空穴具有较强的Lewis碱性，能与阳离子和偶极分子 发生较强的配位作用。K-云母和K-蛭石矿是这一配合作用的例 子。
精选PPT课件
26
2、表面配位模型的基本要点
1）矿物微粒表面与溶质反应形成表面配合物，反应的方式类似 于均匀溶液中的配位反应；
有下列平衡：
≡MeOH + MZ+ MeOM(Z-1) + H+
*
K
s 1
2≡MeOH + MZ+ (MeO)2M(Z-2) + 2H+
*βs 2
例如：铁氧化物具有表面羟基，能够与金属离子相互作
用形成表面配位化合物
≡Fe–OH + Me2+ ≡Fe–OMe++ H+
精选PPT课件
22
因此表面配位化合物的表观稳定常数分别为：
享顶角氧原子而形成表面空穴(图1.3)。
图1.3 硅氧四面体片层的表面空穴示意图
3）具有表面羟基

《表面活性剂讲座》课件

《表面活性剂讲座》课件
烷基多糖、蛋白质表面活性 剂等新型表面活性剂也引起 了广泛关注。
结语
1 总结
表面活性剂在日常生活中发挥着至关重要的作用，但同时也需要我们对其进行科学使用 和环保管理。
2 展望
相信随着科学技术的进步和人们环保意识的提高，表面活性剂将会有更好的应用前景。
可以通过减少表面活性剂的使用量，提高表面活性 剂的降解效率，引导人们使用绿色环保的洗涤剂等 方式进行环保措施。
表面活性剂的未来发展
可持续发展
生物发酵法、纳米复合技术 等是表面活性剂可持续发展 的方向。
智能表面活性剂
能动态调节、响应外界刺激 的表面活性剂正在研究和开 发中。
新型表面活性剂的研究 进展
《表面活性剂讲座》PPT 课件
通过本次表面活性剂讲座，你将了解这个神奇的化学物质，它在我们日常生 活中的作用以及将来的发展。
什么是表面活性剂
定义
所谓表面活性剂，就是能够降低表面张力并在两种不相容的物质间增加亲和力的化学物质。
分类
表面活性剂可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型等。
表面活性剂的作用
日用化妆品
洗发水、沐浴露、洗手液、护肤品等均含有表面活 性剂。
洗涤剂
不同类型、不同用途的洗涤剂均含有不同种类的表 面活性剂，比如衣物清洁用的。
医药化学
油田化学
表面活性剂在医疗方面的应用很广泛，如药物给药、 药物纳米粒子制备、肿瘤靶向等。
表面活性剂在油田开采中发挥着很重要的作用，可 以提高采油效率和注水量。
1
降低表面张力
表面活性剂可以降低液体的表面张力，使其更容易流动和扩散。
2
乳化、分散、溶解
表面活性剂可以使两种不相容的物质混合在一起，如油水混合，洗涤剂里的油污分散，药物 里的水溶性药物更容易被吸收。

表面活性剂PPT教学课件

表面活性剂PPT教学课件

• 表面活性剂是从20世纪50年代开始随着石油化 工飞速发展与合成塑料、合成橡胶、合成纤维 一并兴起的一种新型化学品，是精细化工品的 重要门类之一，在日常生活、工业生产和科技 领域有着非常重要的作用和广泛的应用。它是 许多部门必要的化学助剂，其用量虽小，但收 获甚大，往往能起到意想不到的效果，被誉为 “工业味精”的美称。
• 一般精细化工产品研究开发投资占年销售额的 6-7%是正常现象。
• 成功率较低：染料的专利开发中成功率通常只 是0.1-0.2%.
单元反应多、原料复杂、中间过程控制要 求严格。
• 如： 感光材料的成色剂合成单元反应多达十几步，
最后产率有时会低于20%。 在制药工业中，除采用合成原料外，还要采
用天然产物，或是用生化方法得到的半人工合 成中间体。
在化妆品中的应用
• 近年来开发出一系列对皮肤有各种有益功能 的霜膏，在配方中增添了各种有效成分，能 促进皮肤新陈代谢和再生，解脂及增加皮肤 蛋白，促进血液循环，防止皮肤变色，抑制 皮肤病变，促使皮肤恢复正常生理功能，赋 予皮肤柔软和缓解日晒红斑等。这类护肤霜 受到从事各行业人们的喜爱。
• 制备护肤霜所用的乳化剂通常采用复配型的， 既有良好的乳化性能，对皮肤的刺激性又小。 常用的表面活性剂主要是非离子表面活性剂。
氯气的主要方法之一。已知：软锰矿（MnO2） 与浓盐酸(HCl)反应产生黄绿色气体Cl2。你 能根据已学过的氧化还原反应和相关的知识 完成这个反应吗？
MnO2 + HCl（浓） ＝ Cl2↑ ＋ ？＋？
MnO2 + 4HCl（浓）=== MnCl2 + 2H2O + Cl2 ↑
• 氯气具有哪些重要的化学性质呢？同 学们经过预习，不一定知道了不少。 下面我们通过书写化学方程式竞赛的 形式来体现氯气的化学性质。

表面活性剂-PPT

表面活性剂-PPT

2 H O C H 2 C H ( C 2 H 5 ) C 4 H 9 催化剂
O
+ C H C O O C H 2 C H ( C 2 H 5 ) C 4 H 9 H2O
C H C O O C H2 C H(C 2H5)C 4H9
+ C H C O O C H 2 C H ( C丁二酸酯磺酸盐)
乳化,润湿及渗透能力强 ★AESM或AESS:脂肪醇聚环氧乙烷醚琥珀酸单酯磺酸钠 典型产品为:月桂醇聚环氧乙烷AEO-3醚琥珀酸单酯磺酸钠
C12H25O(CH2CH2O)3OCCH2CH(SO3Na) COONa
★ AESM的合成:酯化和磺化
O
CH
+ C 1 2 H 2 5 O ( C H 2 C H 2 O ) 3 H
5.4 增溶：也叫加溶，表面活性剂能使某些难溶 或不溶于水的有机物在水中的溶解度显著提高。 此现象是当处于或高于CMC浓度时才明显表现出 来。此时，胶束内部与液状烃近似，为热力学稳 定的各向同性溶液。
➢ 不同于溶解作用,因为被增溶的有机物是进入表 面活性剂的胶团中增加溶解的;
➢ 也不同于乳化作用,因为乳化形成的乳化体是外 观一般不透明、热力学不稳定体系;而增溶形成的 是透明、热力学稳定、各向同性的溶液。
大家好
1
表面活性剂
1、定义 将少量物质加到溶剂(溶液)中即可显著降低溶剂(溶液)的表(
界)面张力，使体系的表(界)面状态发生明显变化。 2、分类 2.1按表面活性剂在水中的电离情况分类 （A）阴离子型表面活性剂 （B）阳离子型表面活性剂 （C）非离子型表面活性剂 （D）两性类表面活性剂 ▪ 使用：一般阴离子型、阳离子型表面活性剂
C H3(C H2)10 C H2 O S O 3 H C H3(C H2)10 C O 2 H

新型表面活性剂及发展趋势共32页文档

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➢ 它可以作为许多加工业选用的活性成分之一。它提 供了一条颇有吸引力的、既廉价又节能的新途径。
➢ 从环境和生态方面考虑，它也属于易生物降解的一 类有机化合物。
二、烷基葡萄糖酰胺
1.合成方法 ➢ P&G在20世纪90年代初使合成AGM两步法：
➢ 在甲醇中使用碱金属催化剂，在回流状态下合成烷 基葡糖酰胺。
新型表面活性剂及发展趋势
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
➢ 羟代甲基衍生物与聚醚反应
➢ 含Si—C键的共聚物，具有较好的水解稳定性，在缺 氧情况下可保存二年以上而无任何变化。
(3)阴离子表面活性剂的合成
羧酸盐型
磺酸盐型
(4)两性离子表面活性剂的合成 ➢ 环氧基硅氧烷与仲胺反应生成叔胺基硅氧烷，再与
氯乙酸钠反应生成硅氧烷甜菜碱：
2.表面活性
➢ 使水溶液的表面张力降至20～25mN/m，比烃类表面 活性剂的低。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
➢ 用于电泳色谱比普通SAA有更好的分离效果。双季 铵盐类具有优越的萃取能力，广泛用于相转移催化。
➢ 有多重亲水-亲油功能，是优良的浮选助剂和增稠剂 ➢ CmH2m+1(OCH2CH2)xOCmH2m+1有优越的增稠性能，
可以有效控制流变性，被用于印刷、涂料、采油等方 面。 ➢ [ CmH2m+1CON(CH2COONa)]2(CH2)2 用 作 护 肤 品 和护发品中的乳化剂或分散剂。 ➢ 可以与共乳化剂脂肪醇、脂肪酸、山梨醇脂肪酸酯、 烷基葡糖苷等复合制成小粒径分散态产品。

表面活性剂在化妆品中的应用现状及发展趋势.ppt

表面活性剂在化妆品中的应用现状及发展趋势.ppt

伐，提高产品的安全性，为化妆品工业的发展奠定坚实的基
础，从而获得更大的市场空间。
致谢 大学本科的学习生活即将结束。在此，我 要感谢所有曾经教导过我的老师和关心过我 的同学。本文能够顺利完成，要特别感谢我 的导师直接苷化法合成了十二烷基葡萄糖苷，研究
结果表明它有良好的起泡能力、稳定性和复配能力。王忠才 等研究了系列脂基型季铵盐表面活性剂，结果表明其泡沫稳 定性及乳化性能明显优于相应的单季铵盐。浓度为１mol/L的 槐糖脂类产品具有良好的保湿性，被日本花王公司开发成为
一种保湿剂，已用于化妆品中。
论文研究目的
表面活性剂虽应用广泛，但仍存在些许问题，例如生物表
面活性剂成本偏高，高档次的阳离子和两性型表面活性剂匮 乏，以及表面活性剂含量超标引发的健康问题。 此次论文研究，为选择化妆品提供理论依据，了解表面活 性剂的安全性问题，预测化妆品用表面活性剂发展趋势。
论文的主要内容 一、表面活性剂的分类
硫酸酯钠。
论文的主要内容 二、化妆品中常用的表面活性剂
②阳离子表面活性剂，常称为“逆性肥皂”。它在头发护 理产品中是主要调理剂，其具有良好的柔软和抗静电能力， 在洗发香波、护发素中应用颇多。阳离子表面活性剂主要有 季铵盐类、胺盐型和高分子型阳离子表面活性剂。
论文的主要内容
阳离子瓜尔胶，是应用颇多的一类高分子型阳离子表面
表面活性剂在化妆品中的应用现状及发展趋势
姓名： 专业：化学（师范） 指导教师：
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论文研究背景
表面活性剂的生产和应用可以追溯到上个世纪30年代，随
着商品的日渐繁多，表面活性剂被广泛应用于洗涤、化妆品、 化工等领域，与生产和生活息息相关。当今全世界表面活性 剂产量已超过1500万吨，品种逾万种，合成的表面活性剂近 6000种，人们对于表面活性剂的研究日新月异。

表面活性剂6PPT课件

表面活性剂6PPT课件
* 亚砜类、氮氧类化合物
第12页/共80页
一、表面活性剂的结构特征与类型
Ⅳ 两性SAa
带有两个亲水基团，一荷正电，一荷负电。
➢ 正电基团主要是胺基和季铵盐； ➢ 负电基团主要是羧酸基、磺酸基。 氨基丙酸，咪唑啉，甜菜碱，牛磺酸四类主要SAa。
第13页/共80页
二、表面活性剂溶液的物理化学特性
表面活性剂溶液的 物理化学特性
（4）亲油部分相同而聚氧乙烯链长不同的非离子表面活性剂，其聚氧 乙烯链越长则表面吸附量越小，同时在最大吸附时的表面分子面积越大。 这表示聚氧乙烯链不是完全伸直的或完全卷曲的定向排列，而可能有杂乱 的、各种不同定向分布的卷曲构型。
第32页/共80页
四、表面活性剂溶液在表面上的吸附
2、各种物理化学因素对吸附的影响
第21页/共80页
二、表面活性剂溶液的物理化学特性
疏水作用（Hydrophobic Effect）
疏水基团不具有与溶剂分子形成氢键的能力，导致其存在于水 溶液中隔断了周围水分子原有的氢键结构。从而使得体系：
① 焓增加， ② 熵减少。Iceberg冰山结构形成（高度有序）。 此二者都是体系自由能上升。 而逆过程——疏水基离开水环境则为Gibbs自由能降低过程。 （在室温下的水溶液中，熵项的贡献常起主要作用，熵项有时 甚至起反作用，因此常把此类过程叫做熵驱动过程。）
同时：过量电解质的加入使溶液离子强度大致恒定，则 f 基本恒定。
此时： dlna d ln c d ln f 公式中可用浓度 c 代替活度 a 。
第26页/共80页
三、Gibbs吸附公式对各种SAa溶液之应用
3、混合表面活性剂的表面吸附量
当溶液中存在多种表面活性成分时，Gibbs公式为：
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富勒烯常被用做修饰体。C 是良好的疏水性电子受体，可以嵌在双层类脂膜中，加速光电子 60
的跨膜传递，提高光电转换效率。用修饰类脂膜模拟天然的光合成系统—光活性中心、电子给体 和受体，可以设计制成人工光电转换系统。自组装双层类脂膜作为光电转换装置和仿生传感器有 出色的稳定性。
二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱
二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱
例如：椰子油脂肪酸二乙醇酰胺（净洗剂6501 6502 6503 ） 二乙醇酰胺的致癌性已经由美国保健和环境保护机构证实
对皮肤与眼睛的刺激： 表面活性剂渗入皮肤后改变了皮肤的原始结构状态，引起接触性皮炎、真皮皮炎，造成皮 肤刺激作用和过敏反应，或使皮肤保湿能力下降，使皮肤上出现红斑或水肿现象或与蛋白 质结合而致使蛋白质变性及改变皮肤pH值。 表面活性剂会刺激眼粘膜，引起角膜血压增高而眼红，随后出血进一步导致细胞壁破坏， 对角膜和虹膜造成伤害． 评价表面活性剂的刺激性目前尚缺少统一标准
固体纳米脂质体（SLN）：以固态或天然合成类脂如磷脂、甘油三酯等为载体，将药物包裹与 类脂核中。 粒径：50-1000nm 方法：热熔-分散法
高压乳化法 超声分散法 微乳稀释法 乳剂溶剂/蒸发法
目前问题：1）载药量低，储存不稳定，如凝胶化、药物泄露 2）胶体结构多样化 3）药物释放无法控制
研究热点：开发基于低生物毒性、低免疫原性、高生物相容性的功能纳米材料，并将其与生物 分子(如短肽、蛋白等)结合，发展高效、安全、高靶向性、可控的纳米药物载体及基因治疗载 体。
表面活性剂的生态性 对于化学品的使用和排放，几乎所有工业化国家都制定了相应的法规和指令性规则。 从表面活性剂的使用和排放渠道的掌握，使得有可能计算出各种水域环境中表面活性剂的
《预测环境浓度》(PEC)，可以进行残存于水域中表面活性剂及其代谢产物对鱼类、藻类等水 生物毒性的调查，确定对水生物从不产生明显影响的表面活性剂浓度(NOEC)．如果PEC低于 NOEC的1~2或更多个数量级，则可以认为这种表面活性剂对环境是安全的．反之，如果PEC 与NOEC是等数量级或者PEC大于NOEC，可以认为这类表面活性剂可能会出现生态环境问 题．
在溶液中出现胶束后,介质的微观物理化学性质发生了改变,从而加速了化学反应速度,此时, 胶束起着催化剂的作用胶束催化作用
(1) 表面活性剂胶束未增溶任何极性物质时对化学反应的催化: 在非水溶液中，表面活性剂本身能发挥催化作用。反应基质在胶束核内发生特征定向排列，以利于化学 键合,促进反应速度加快。
模拟生物膜
几乎所有重要生命过程反应都是在生物膜上进行。生物膜是有序集合体。膜结构知识 大多来自表面活性剂有序集合体如单分子膜、双分子膜、囊泡、脂质体模型研究。双层类 脂膜是生物膜基本结构，其似液动态结构容易嵌入不同活性分子而显示特殊功能。经修饰 的双层类脂膜可用做生物膜模型和生物免疫、天然生物传感器、分子电子器件研究。
第6章1表面活性剂 环境安全及发展趋
势
表面活性剂的现代应用
生物大分子基于分子片段间各种弱相互作用、自发组装成多级空间结构来表达其生命功能。生命体系各种复杂功能也是 通过分子间弱相互作用及其协同效应实现。通过分子间弱相互作用组装成的表面活性剂有序聚集体具有生物相似性和相容性 的实质，可作为生物膜模型、模拟酶、药物载体和仿生光化学能转化装置。
(2) 表面活性剂胶束增溶水后对化学反应的催化: 在胶束核内增溶了大量的水，使胶束核的空间、极性和结构等发生变化，可以创造有利于反应的环境和 控制反应速度。
(3) 表面活性剂增溶水以外的极性物质后对化学反应的催化: 在胶束核内增溶了水以外的极性物质，以改变胶束核的性质，或促进反应进行，或阻碍反应进行。
其它功能：模板功能 分离及萃取-----蛋白的分离及纯化
表面活性剂的环境问题
全球年产量以4 %～5 %的速度增长, 我国：2013 年的产量已达186万t , 品种1万种以上。 环境污染问题
表面活性剂是洗涤剂去污配方的一个主要组成分，直接或经污水处理厂处理后排放到环境中。 占主要地位: 阴离子表面活性剂。 危害水生环境，杀死环境中微生物 导致水中溶解氧的减少，尤其含氮、磷的表面活性剂会造成水体富营养化。
程不需要外界能量。
3.表面活性剂回收再利用后仍然效率很高: 不溶性产品通过分离可以实现回收,同时表面活性剂
可以重复使用,活性降幅很少
表面活性剂的绿色化学机遇
药物载体
纳米药物： 药物载体 药物颗粒
紫杉醇、阿霉素等，都具有强烈的毒副作用，进入体内几乎是通杀。 纳米药物载体系统的闪亮登场则使人们看到了解决问题的曙光毒性小、靶向、缓释、持久
土壤中残留的表面活性剂对土壤微生物的生长有一定影响。 浓度小于100mg／L,土壤微生物无实质的影响； 质量浓度大于500mg／L时，微生物种群数量开始降低。
烷基苯磺酸钠对动物的最大无作用量是300mg/Kg，人的摄入量则仅为其1/500
慢性毒性 本身毒性小 但是帮助致癌物质在体内的溶解、吸收、分散。致癌物质大多为脂溶性物质。
仿生膜常用：醋酸纤维、硝酸纤维、聚乙烯等 产品：半透膜 用途：医学、环境保护方面的分离、纯化。
血液透析膜： NMMO一水化合物（N-甲基吗啉-N-氧化物）， 0.25％的n-丙基没食子酸作为一种抗氧化剂， 0.25%N -十二烷基硫酸钠作为表面活性剂，
胶束催化
胶束中许多表面活性剂分子的亲水性基团与水分子相接触;而非极性基团则被包在胶束中,几 乎完全脱离了与水分子接触。
洗涤剂：皮肤脱脂作用、蛋白变性（SDS) 洗涤剂呈碱性，有刺激作用
安全评价：毒性试验
一般毒性试验（急性、亚急性、慢性） 特殊毒性试验（局部刺激、皮肤敏感、致癌、诱变、毒物代谢） 生态评价
一般毒性试验： LD50：是一群受试动物中毒死一半所需的最低剂量。 IC50：半数抑制浓度。
阳离子表面活性剂具有较高毒性，非离子表面活性剂的毒性最低，阴离子表面活性剂的毒性居 中。 亚急性和慢性毒性通常用于食品、医药行业的表面活性剂测试
纳米反应器 2011年第十六届美国总统绿色化学挑战奖的学术奖授予加州大学圣塔芭芭拉分校的Bruce H Lipshutz教授。 设计合成一种表面活性剂TPGS-750-M，
TPGS-750-M在水中形成的纳米微胶束
优点：
1.有机合成反应的去有机溶剂化 2.反应物和催化剂一起溶解在胶束中,反应物浓度很高, 使得反应速率在常温就大大提高,反应过