淀粉基表面活性剂
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关于表面活性剂的学习及其在生活中的应用本学期我们有幸同陈老师一起学习了《表面活性剂化学》,期间我们初步了解了表面活性剂的分类和作用原理,更重要的是我们认识了到它在生活生产中的特殊作用。
下面,我就表面活性剂在生活中的应用做一下简单的论述,并谈谈自己在学习过程中的心得体会。
如课本前言所述,表面活性剂(surfactant),被誉为“工业味精”,它是一类重要的精细化学品,早期应用于洗涤、纺织等行业,大家日常所见的洗衣粉、洗涤剂就是此类物质。
不过,随着科技的发展,技术的进步,表面活性剂的特点得到了充分的发挥,而洗涤只是其中很简单的一个应用。
具体讲来,表面活性剂是一种具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,即使在加入很少量时仍能明显降低溶剂的表面张力的物质。
它能改变物系的界面状态,产生增溶、乳化、润湿、起泡和消泡等一系列作用,目前,这些作用已使表面活性剂的应用范围几乎覆盖了精细化工的所有领域。
首先谈谈表面活性剂出现和发展的历史,表面活性剂最先是以洗涤用品的形式展现在我们面前的,例如我们生活中常见的肥皂、洗衣粉和洗涤液等等。
那么,到底是谁发明了或者发现了这一洗涤用品呢?按照陈老师在课堂的讲解以及我在相关资料中的搜索结果,得到下面这样一个结论。
早在2500年前,西方人在山上用牛羊祭祀诸神,牛羊的油脂与山上的草木灰混合,其中的高级脂肪酸与钾钙等离子作用生成了简易的肥皂,人们用它洗手,效果惊人,因此,这种方法得到广泛应用,随着时间的推移,洗涤液、洗衣粉等新型洗涤剂陆续被研发出来,大大改变了人们的日常生活,这可以说是表面活性剂在生活中最早的也是最成功的应用。
因此,在很长一段时间里,去除污垢的任务是由肥皂来承担的。
除此之外,它的作用还不止于此。
在肥皂普及之前,由于周围有许多无法清洁的东西,因此很容易产生出严重的问题。
在约300年前的17世纪,欧洲曾大规模流行过鼠疫和天花等传染病。
于是,当时的法国政府考虑如果推广使用肥皂或铺设下水道,让人们过上清洁的生活,也许会抑制住灾害,多亏了肥皂的功用,因传染病死去的人数一下子降了下来,据说竟然降到了约十分之一。
表面活性剂的分类姓名:黄朋学号: 2012G0303006 1、高分子表面活性剂:离子分类亲水基高分子表面活性剂天然系半合成系合成系阴离子型羧酸基海藻酸钠果胶酸钠腐植酸钠咕吨树胶羧甲基纤维素羟甲基淀粉丙烯酸接枝淀粉水解丙烯腈接枝淀粉丙烯酸共聚物马来酸共聚物水解聚丙烯酰胺磺酸基木质素磺酸盐铁铬木质素磺酸盐缩合萘磺酸盐聚苯乙烯磺酸盐硫酸酯基缩合烷基苯醚硫酸酯阳离子型胺基壳聚糖阳离子淀粉氨基烷基丙烯酸酯共聚物聚乙烯苯甲基三甲铵盐季铵盐两性型胺基、羧基等水溶性蛋白质类非离子型多元醇及其他淀粉淀粉改性产物甲基纤维素乙基纤维素羧乙基纤维素聚乙烯醇聚乙烯基醚EO加成物聚乙烯吡咯烷酮2、离子分类:阴离子型表面活性剂离子型表面活性剂阳离子型表面活性剂表面活性剂非离子型表面活性剂两性表面活性剂特殊表面活性剂阴离子型表面活性剂:羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型等阳离子表面活性剂:脂肪胺盐、烷基咪唑啉盐、烷基吡啶盐、β—羟基胺等两性表面活性剂:从广义上讲,分子结构中含有两种及两种以上极性基团的表面活性剂,均可称为两性活性剂。
可将其分为:非离子-阴离子型;非离子-阳离子型;阴离子-阳离子型;非离子-阳离子-非离子型。
这类表面活性剂具有许多独特的性质。
例如,对皮肤的低刺激性,具有较好的抗盐性,且兼备阴离子型和阳离子型两类表面活性剂的点,既可用作洗涤剂、乳化剂,也可用作杀菌剂、防霉剂和抗静电剂。
因而,两性离子表面活性剂是近年来发展较快的一类。
非离子型表面活性剂:这类表面活性剂溶于水后不发生解离,其极性基部分大多为氧乙烯基、多元醇和酰胺基。
类型:酯型;醚型;胺型;酰胺型;混合型(Tween)酯醚型等。
特殊表面活性剂:以碳氟链为疏水基的表面活性剂,简称为氟表面活性剂,如全氟辛酸。
这类活性剂具有极高的表面活性,不仅可以使水的表面张力降至20 mN.m-1以下,而且能降低油的表面张力。
其化学性质极其稳定,具有抗氧化、抗强酸和强碱及抗高温等特性。
一、名词解释1.表面与界面:界面是指物质的相与相之间的交界面(约几个分子厚的过渡区)。
若其中一项为气体,这种界面通常称为表面。
2.表面活性剂:表面活性剂是这样一种物质,它活跃于表面和界面上,具有极高的降低表、界面张力的能力和效率。
在一定浓度以上的溶液中形成分子有序组合体,从而具有一系列应用功能。
3.表面活性:这种因表面正吸附而使液体表面张力降低的性质称为表面活性。
表面活性剂所具有的润湿和反润湿,渗透和防水,乳化和破乳,分散和凝聚,起泡和消泡,洗涤,抗静电,润滑以及增溶等一系列作用称为表面活性。
4.临界胶束浓度(cmc):表面活性剂在水中随着浓度增大,表面上聚集的活性剂分子形成定向排列的紧密单分子层,多余的分子在体相内部也三三两两的以憎水基互相靠拢,聚集在一起形成胶束,这开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度(critical micelle concentration, cmc)。
5.Krafft点与浊点:对离子型表面活性剂,在温度较低时,表面活性剂的溶解度一般都较小,当达到某一温度时,表面活性剂的溶解度突然增大,这一温度被称为Krafft点。
对非离子型表面活性剂则不同,它存在浊点(cloud point),即一定浓度的表面活性剂溶液在加热过程中,表面活性剂突然析出使溶液浑浊的温度点。
6.特劳贝(Traube)规则:在稀水溶液中,当c很小时,γ-c略成直线,每增加一个一CH2一基团时,其负斜率约为原来的三倍。
7.效率和有效值:表面活性剂的效率(efficiency)由测定表面活性剂使水的表面张力明显下降至一定值时的所需浓度来度量的。
有效值(effectiveness) 是表面活性剂能使溶液的表面张力降低到可能达到的(一般在cmc附近)最小值(γcmc)。
8.酸值:是指中和1克脂肪中的游离脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。
9.皂化值:是指水解1克油脂所需要氢氧化钾的克数。
10.冰山结构(iceberg sturcture):表面活性剂溶于水后,使水中原来的氢键结构重新排列,亲油基周围也形成一“整齐结构”,即所谓“冰山结构”。
1.表面活性剂:在加入很少量是既能明显降低溶剂的表面张力,改变物系的界面状态,能够产生润湿、乳化、起泡、增容、分散等一系列作用的物质。
2.临界胶束浓度:表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。
3.Krafft点:离子表面活性剂在达到一定温度时溶解度突然增加的温度。
4.浊点:对于非离子型表面活性剂,低温水溶性较好,当升高到某一温度时SA溶解度突然减小而析出,这一温度叫--。
5.两性表面活性剂:指在分子结构中,同时具有阴离子、阳离子和非离子中的两种或两种以上离子性质的表面活性剂。
6.增容力:增容量除以表面活性剂的物质的量。
7.分散剂:使固体微粒均匀、稳定地分散于液体介质中的表面活性剂。
8.非离子表面活性剂:是一类在水溶液中不电离出任何形式的离子,亲水基主要由具有一定数量的含氧基团构成亲水基,靠与水形成氢键实现溶解的--。
1.表面活性剂分为非离子表面活性剂和离子型表面活性剂,后者又可分为阳离子,阴离子两性,三种。
2. 特殊类型的表面活性剂有碳氟表面活性剂,高分子表面活性剂,含硅表面活性剂,生物表面活性剂,冠醚型表面活性剂等。
3.临界胶束浓度的的测定方法有表面张力法,电导法,增容作用法表面张力法和电导法染料法,光散射法,其中最为常用的是表面张力法和电导法。
4. 在4种增溶方式中增溶量最大的是聚氧乙烯链间的增溶。
5.乳状液类型的鉴别主要有:稀释法,染料法,电导法,滤纸润湿法四种。
6.烷基芳烃的生产过程中使用的质子酸催化剂主要有硫酸、磷酸、氢氟酸;路易斯酸有三氯化铝、三氟化硼等。
7. 洁尔灭为阳离子型表面活性剂,化学名称是十二烷基二甲基苄基氯化铵,具有杀菌,起泡,腈纶缓染剂等作用。
8. 某聚乙二醇型非离子表面活性剂加成环氧乙烷的质量分数为24.6%,则其HLB值为4.92 。
9.两性表面活性剂按整体化学结构分为甜菜碱型,咪唑啉型氨基酸型,氧化胺型。
10. AOS即α-烯烃磺酸盐,十二烷基硫酸钠又名月桂醇硫酸钠俗名K12.11. 常用的稳泡剂,天然化合物,如明胶和皂素;高分子化合物,如聚乙烯醇,甲基纤维素,改性淀粉;合成表面活性剂。
烷基糖苷(APG)和氨基酸表面活性剂都是环保型的表面活性剂,具有良好的生物降解性和安全性。
烷基糖苷(APG)是一种由可再生资源(如淀粉和脂肪)制成的非离子表面活性剂。
它具有良好的润湿、乳化、分散、增溶和去污能力,且易于生物降解,不会对环境造成污染。
APG在日化、纺织、油田、农药等领域有广泛的应用。
氨基酸表面活性剂则是以氨基酸为原料制成的表面活性剂,它结合了氨基酸的温和性和表面活性剂的优良性能。
氨基酸表面活性剂具有良好的润湿性、乳化性、分散性、增溶性和去污能力,同时能够降低水的表面张力,提高产品的稳定性和使用效果。
此外,氨基酸表面活性剂还具有低刺激性、低毒性、易生物降解等优点,因此在化妆品、洗涤剂、食品添加剂等领域得到了广泛应用。
需要注意的是,虽然烷基糖苷和氨基酸表面活性剂都是环保型的表面活性剂,但它们的性能和应用领域有所不同。
在选择使用时,需要根据具体的产品需求和环境要求来选择合适的表面活性剂。
国家重点建设示范性职业技术学院毕业论文论文题目:表面活性剂在食品工业中的应用院系:生物工程学院专业:班级:学生:指导老师:独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在指导教师精心指导下进行的研究工作及取得的研究成果,尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,指导教师对此进行了审定。
本人拥有自主知识产权,没有抄袭,剽取他人成果,由此造成的知识产权纠纷由本人负责。
签名:徐鹏襄樊职业技术学院生物工程系课题任务书生物工程系(院)精细化学品生产技术专业0901 班学生:一、毕业设计论文课题:表面活性剂在食品工业的应用二、毕业设计论文课题工作自三、毕业设计论文课题进行地点:四、毕业设计论文课题内容要求:新颖性、真实性五、主要参考文献1] 楼士林,杨盛昌,龙敏南,等,基因工程[M]北京:科学出版社,20022] 李庆军,董艳桐,施冰。
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乳清制品在焙烤上的应用,19996] 凌关庭,王亦云,唐述朝。
食品添加剂手册[M]化学工业出版社,1989目录1. 表面活性剂作乳化剂1.1乳化剂与类脂化合物的作用 (1)1.2乳化剂与蛋白质的作用 (1)1.3乳化剂与碳水化合物的作用 (1)2. 表面活性剂作增稠剂2.1表面活性剂作增稠剂的作用 (1)3. 表面活性剂作消泡剂3.1表面活性剂作消泡剂的作用 (2)4. 表面活性剂的其他作用4.1表面活性剂的其他作用 (3)5. 表面活性剂在食品的应用5.1在冰淇淋生产中的应用 (3)5.2 在面包、糕点及其它面制品中的应用 (4)5.3在糖果、巧克力中的应用 (4)5.4在饮料和调味料中的应用 (5)5.5在乳制品中的应用 (5)5.6在肉类,水产品中的应用 (6)6. 表面活性剂的发展前景6.1表面活性剂的发展前景概述7. 总结致谢参考文献精细化学品生产技术——表面活性剂在食品工业中的应用徐鹏(襄樊职业技术学院生物工程系)摘要:表面活性剂,是一类具有亲水和亲油双重性的化学物质。
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。
海南大学毕业论文(设计)题目:淀粉基生物降解材料学号:001姓名:广平年级:2011学院:材料与化工学院专业:高分子材料与工程(塑料)指导教师:富春完成日期:2014 年11 月23 日淀粉基生物降解材料摘要淀粉基生物降解材料是一类很重要的可降解高分子材料。
随着08年政府大力发展可降解塑料政策的出台,淀粉基生物降解材料近几年得到了飞速的发展,各类研究成果层出不穷。
淀粉与高分子材料复合方法,淀粉的改性方法也多种多样。
本文着重介绍淀粉基生物降解材料的一些基本知识:淀粉基生物降解材料的结构与性质、生物降解的定义及原理、降解性能的影响因素、应用与发展…等。
关键词:淀粉生物降解降解性能应用与发展合成高分子材料具有质轻、强度高、化学稳定性好以及价格低廉等优点,与钢铁、木材、水泥并列成为国民经济的四大支柱[1]。
然而,在合成高分子材料给人们生活带来便利、改善生活品质的同时,其使用后的大量废弃物也与日俱增,给人类赖以生存的环境造成了不可忽视的负面影响[2]。
另外,生产合成高分子材料的原料一一石油也总有用尽的一天,因而,寻找新的环境友好型材料,发展非石油基聚合物迫在眉睫,而淀粉基可生物降解材料正是解决这两方面问题的有效途径。
1、淀粉的基本性质淀粉以葡萄糖为结构单元,分子链呈顺式结构,一般分为直链淀粉和支链淀粉两种。
直链淀粉是以ɑ一1, 4-糖苷键连接D一吡喃葡萄糖单元所形成的直链高分子化合物,而支链淀粉是在淀粉链上以ɑ一1, 6-糖苷键连接侧链结构的高分子化合物,分子量通常要比直链淀粉的大很多。
通常玉米淀粉中直链淀粉占28%,分子量大约为(0.3×106-3×106),占72% 的支链淀粉分子量则可以达到数亿[3、4]淀粉是一种多羟基化合物,每个葡萄糖单元上均含有三个羟基。
分子链通过羟基相互作用形成分子问和分子氢键,因此淀粉具有很强的吸水性。
淀粉与水分子相互结合,从而形成颗粒状结构[4],因此淀粉具有亲水性,但不溶于水,从而大量存在于植物体中。
高分子表面活性剂研究进展卢先博;雒香;王学川;袁绍彦;罗忠富;张勇【摘要】This paper introduces research situation on polymeric surfactants, with focus on the study of natural polymeric surfactants, including starch, celulose and chitosan, and of special surfactants, such as silicone, fluorocarbon and polyurethane.%介绍了近年来高分子表面活性剂的研究概况,着重介绍了淀粉、纤维素、壳聚糖类天然高分子表面活性剂以及硅类、氟类、聚氨酯类等特种表面活性剂的研究概况。
【期刊名称】《中国洗涤用品工业》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】5页(P87-91)【关键词】淀粉;纤维素;壳聚糖;天然高分子表面活性剂;特种高分子表面活性剂【作者】卢先博;雒香;王学川;袁绍彦;罗忠富;张勇【作者单位】金发科技股份有限公司,广东广州,510663; 上海交通大学化学化工学院,上海,200240;上海交通大学化学化工学院,上海,200240;陕西科技大学,陕西西安,710021;金发科技股份有限公司,广东广州,510663;金发科技股份有限公司,广东广州,510663;上海交通大学化学化工学院,上海,200240【正文语种】中文【中图分类】TQ423表面活性剂是一类能够显著提高表面活性的精细化学品,广泛用在人们的日常生活中。
这类化学品一般都具有润湿、乳化、分散、起泡、消泡、渗透、柔软、印染、洗涤以及杀菌等多种功能。
其用量一般不大,但是必不可少,因此与人们的生活密不可分。
高分子表面活性剂是一类区别于一般表面活性剂的精细化学品,一般是指相对分子质量在高于103~106的表面活性剂,使用时可以形成尺度在10~1000 nm区间的介观相区,根据相对分子质量以及使用条件不同,介观相区可以形成球状、柱状、层状、囊泡、胶束等有序结构[1-3]。
简述聚合表面活性剂和高分子表面活性剂的分类和应用化学化工学院08级王化成20081810010038徐畅200818100100322011年5月18日简述聚合表面活性剂和高分子表面活性剂的分类和应用王化成徐畅辽宁师范大学化学化工学院摘要:表面活性剂已经成为高新技术产业不可缺少的重要助剂。
本文综述了聚合表面活性剂和高分子表面活性剂在不同领域的应用。
并对其今后的研究开发方向及发展趋势作了展望。
关键词:聚合表面活性剂;高分子表面活性剂;分类;应用1引言表面活性剂是一大类有机化合物,它活跃于表/界面上、具有极高的降低表/界面张力的能力和效率,在一定浓度以上的溶液中能形成分子有序组合体,从而具有一系列应用功能。
新一代gemini表面活性剂的出现,为表面活性剂的发展开拓了广阔的前景,它已成为当今生命科学、药物科学、材料科学等众多重要领域所共同关注的热点之一。
与传统单链表面活性剂相比,gemini表面活性剂具有极低的临界胶束浓度(cmc)、很强的降低表面张力的能力、奇异的聚集形态、特殊的相行为及流变性质等[1],可以说是表面活性剂领域的一场重大变革。
原因在于gemini表面活性剂分子中含有两个极性头和两条疏水链,在其亲水基之间或者靠近亲水基的疏水部分之间由一个联接基团(spacer)通过化学键连接构成。
这种结构一方面增强了碳氢链的疏水作用,使疏水基团自水溶液中逃逸而相互聚集成胶束的趋势增大;另一方面,受化学键的限制,极性头间的静电斥力被大大削弱。
Gemini表面活性剂实质上可看作是两个传统单头单尾表面活性剂分子的聚合体,那么对于更高聚合度的表面活性剂,如三聚、四聚甚至是高聚表面活性剂,其性能又会如何呢?大量的实践证明,寡聚乃至高聚表面活性剂相比于gemini表面活性剂而言,又具有更低的临界胶束浓度、更加丰富的聚集行为和更为优异的性质.但是到目前为止,关于寡聚和高聚型两亲分子的研究报道还极少,从分子设计合成到物理化学性质的研究才刚刚起步,有诸多的自组装规律、有序聚集体结构方面的问题亟待解决。
辛烯基琥珀酸淀粉钠
辛烯基琥珀酸淀粉钠是一种具有特殊功能的多用途化学分子,主要用于食品、医药、化妆品等行业。
它是一种可以保湿、凝胶、增稠和固体分散的无机阳离子表面活性剂。
由氯铵和十烷基琥珀酸酯组成,无毒、无味、无色,简称“C-10HPA/Na”。
辛烯基琥珀酸淀粉钠具有优异的功能性,可能抑制细菌生长,保持产品的新鲜度,有助于提高产品的口感和可食性,增加颗粒的稳定性。
此外,该分子还可以降低消泡剂的使用量,改善乳制品的口感,并增加乳制品的流动性和可塑性。
辛烯基琥珀酸淀粉钠在食品中的应用受到广泛的关注,可以用作抗菌剂,保护食品不受微生物的侵蚀,提高食品的可食性,并增强食品的口感。
同时,它也可以用作乳化剂,改善乳制品的口感和可食性。
新型绿色表面活性剂——烷基糖苷详解烷基糖苷是一种新型的非离子型表面活性剂,与其它表面活性剂相比,它具有配伍性好,对皮肤刺激性小、毒性低,生物降解性好等优点。
以淀粉为主要原料合成烷基糖苷。
不仅成本低,而且无污染,符合现代环境保护的要求。
烷基糖苷(APG)是20世纪90年代开发出的一类基于淀粉的新型绿色非离子表面活性剂。
它具有以下突出优点。
(1)表面活性高(表面张力低)、润湿能力强、去污能力强、泡沫丰富细腻且稳定,与其他表面活性剂合用时显示出明显的协同效应,配伍性能极佳。
(2)在浓度很高的酸、碱和盐溶液中仍有较高的溶解度,无浊点和胶凝现象。
(3)毒性小,对皮肤刺激不大,且生物降解完全,符合环保理念。
(4)属可再生资源,可以弥补天然油脂资源的不足和解决石油资源日渐枯竭带来的各种弊端。
因此,它将是下一代新型表面活性剂最有希望的品种之一,是绿色表面活性剂领域中真正能称得上“世界级”的唯一品种。
1、烷基糖苷的结构烷基糖苷是糖类化台物和高级醇的缩合反应产物, 其结构式为式中: R为C8-C10的烷基,n为平均聚合度。
当R< C8时,烷基糖苷的性能不佳,而R为= C8-C16时,其性能优良。
2、烷基糖苷的性能(1)物理性状纯的烷基多苷一般为白色粉末,它与玻璃体相似,没有明确的熔点,从软化点开始到流动点有一个较宽的熔程。
对于烷基单苷而言,软化点随烷链增长而提高。
实际工业生产所得的烷基多苷都为混合物,并根据精制情况不同可分为浅色、淡黄色乃至棕色吸湿性固体。
烷基多苷一般溶解于水,但难溶解于一些常见的有机溶剂。
在相同聚合度的情况下,随着疏水基烷链的增长,APG在水中的溶解度下降。
(2)溶解性能APG在酸液中有优良的溶解性、稳定性和表面活性。
在碱液中的溶解性能及表面活性要比其他非离子表面活性剂优良得多。
使用过程中, 其他表面活性剂对无机电解质较为敏感, APG则可配制成稳定的、浓度高达20%~ 30%的常用无机盐的活性溶液。
辛烯基琥珀酸淀粉钠的hlb值辛烯基琥珀酸淀粉钠是一种常用的表面活性剂,也称为乳化剂或分散剂。
它的化学结构中包含了辛烯基琥珀酸酯基团和淀粉钠基团,使得它具有良好的乳化、分散、增稠、湿润等性质。
HLB值是指乳化剂或表面活性剂的亲水性与亲油性之间的平衡度。
通常情况下,亲水性越强,HLB值越高;亲油性越强,HLB值越低。
所以,HLB值可以用来描述表面活性剂在油水两相中的分布情况。
对于水溶性表面活性剂而言,HLB值一般在8-18之间。
辛烯基琥珀酸淀粉钠作为一种亲水性表面活性剂,其HLB值可以在这个范围内。
辛烯基琥珀酸淀粉钠具有以下特点:1.乳化性:辛烯基琥珀酸淀粉钠在水溶液中能够有效地乳化油脂,使其分散均匀,形成乳状液。
这使得它在食品工业、化妆品工业等领域中得到了广泛应用,比如乳化酱、奶油、面霜等产品。
2.分散性:辛烯基琥珀酸淀粉钠能够有效地分散固体颗粒,使其均匀悬浮在水溶液中。
这使得它在农药、颜料、染料等领域中作为分散剂得到了广泛应用。
3.保湿性:辛烯基琥珀酸淀粉钠能够吸湿,保持皮肤的湿润度。
因此,在化妆品中作为保湿剂使用,可以改善皮肤干燥和粗糙的问题。
4.稳定性:辛烯基琥珀酸淀粉钠在酸、碱环境下具有较好的稳定性,亦可保持长时间的稳定乳化状态。
辛烯基琥珀酸淀粉钠的HLB值主要取决于辛烯基琥珀酸酯基团和淀粉钠基团之间的平衡。
辛烯基琥珀酸酯基团具有疏水性,而淀粉钠基团具有亲水性。
辛烯基琥珀酸淀粉钠的HLB值一般在13-15之间,具体数值取决于制备工艺和淀粉、琥珀酸酯酯化程度等因素。
HLB值的确定通常采用HLC法(HLB精确法)或臂长扫描法。
HLC法是通过将不同HLB值的表面活性剂与油相混合,观察乳化情况来确定最佳HLB值。
臂长扫描法是通过改变乳化剂中亲水性基团的数量,测定乳化剂在油水两相中平衡的浓度,来确定最佳HLB值。
辛烯基琥珀酸淀粉钠作为一种表面活性剂,在乳化、分散、增稠、湿润等方面具有广泛的应用前景。
表面活性剂最新研究进展人类的日常生活,各类生产活动,多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求,促使表面活性剂科学不断发展,迄今方兴未艾,表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中,设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。
新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系,对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化,近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。
一、高分子表面活性剂高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。
高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而讲的,通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物。
它像低分子表面活性剂一样,由亲水部分和疏水部分组成。
高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质,广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。
因此,高分子表面活性剂近年来发展迅速,目前已成为表面活性剂的重要发展方向之一。
高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。
如阴离子型的高分子表面活性剂有聚(甲基)丙烯酸(钠)、羧甲基纤维素(钠)、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸酯等。
两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。
非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。
阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面活性剂的研究趋势。
表面活性剂做乳化剂方面的应用1.乳化剂最主要的特性是使已形成的乳状液稳定,在一些食品应用中,此过程比初始的分散作用更重要更有意义。
这类食品中聚结和失稳现象是我们所不希望发生的,亲水性单甘对乳状液具有良好的稳定性.2.化学合成单甘酯不仅具有分子蒸馏单甘的特性,而且其乳化性能更加优越,消泡、起泡、稳泡性能更加优良.3. 亲水单甘酯是一种优质高效食品乳化剂和表面活性剂,用于面包、糕点、饼干、人造奶油、巧克力、冰淇淋、方便面、豆制品及蛋白类饮料,且有良好的乳化稳定、分散、消泡、保鲜、抗淀粉老化硬结等作用,是国际上公认的无毒、无限量使用的食品添加剂。
4.在塑料橡胶类制品、纺织、日化、医药等行业中也有较广泛的应用.它除了具有乳化作用外还兼有发沉、消沉、防老及控制脂肪酸凝聚的作用,是一种典型的非离子型表面活性剂。
乳化剂的分子内通常具有亲水基(羟基等)和亲油基(烷基),易在水与油的界面上形成吸附层,属表面活性剂,可分为油包水型和水包油型两类。
可用的乳化剂总数约65种,常用的有脂肪酸甘油酯(主要为单甘油脂)/脂肪酸蔗糖酯/脂肪酸山梨糖醇酐酯/脂肪酸丙二醇酯/大豆磷脂/阿拉伯树胶/海藻酸/酪蛋白酸钠/明胶和蛋黄等。
乳化剂能改善乳化体中各种构成相互之间的表面张力,使之形成均匀的分散体或乳化体,从而改善食品组织结构/口感和外观,提高食品保存性等。
表面活性剂作为乳化剂,在食品工业中起到极其重要的作用,为食品工业的发展提供了良好的条件,可以说食品加工中的各行各业都离不开乳化剂.下面简单叙述各种加工食品中使用乳化剂的主要作用。
面包/鸡蛋类:防止小麦粉中直链淀粉的疏水作用,从而防止老化/回生,降低面团粘度,便于操作,促使面筋组织的形成,提高发泡性,并使气孔分散/致密,促使起酥油乳化/分散,从而改善组织和口感。
例如,在面包中加入面粉量的0.2%~0.3%的单甘酯,可有效地防止老化,使面粉变得柔软.添加面粉量0.2%~0。
5%的蔗糖酯(HLB11以上),可提高发泡效果,并且有润湿性,使面包/蛋糕口感更绵软。
辛烯基琥珀酸淀粉钠国标
辛烯基琥珀酸淀粉钠是一种高分子化合物,属于阴离子型表面活性剂,可广泛用于洗
涤剂、浸渍剂、乳化剂、食品添加剂等领域。
本文将介绍辛烯基琥珀酸淀粉钠的国家标准,包括物理化学性质、应用领域、品质指标等方面内容。
一、物理化学性质
1、外观:白色至浅黄色粉末或颗粒状。
2、溶解性:易溶于水,不溶于有机溶剂。
3、pH值:5.5~7.5(1%水溶液)。
4、流动性:自由流动性良好。
5、含量:干燥基含量不少于90%。
二、应用领域
1、洗涤剂:可作为增稠剂、浓缩剂、清洁剂、柔顺剂、漂白剂等的成分。
2、浸渍剂:能明显提高浸渍作用的速度和效果。
3、乳化剂:可用作油水混合物稳定剂,具有优异的分散能力和乳化能力。
4、食品添加剂:适用于面包、饼干、巧克力等食品的增稠、保湿、改善质地等作
用。
三、品质指标
1、含量:干燥基含量不少于90%。
2、鉴别试验:能够与辛烯基琥珀酸淀粉钠对照样品相一致。
3、外观和颜色:白色至浅黄色粉末或颗粒状,无异味或杂质。
4、PH值:5.5~7.5(1%水溶液)。
5、水分含量:不超过10%。
6、粒径分布:根据需求确定,粗粉、细粉或颗粒。
7、溶解度:1%水溶液应透明无明显沉淀。
8、泡沫高度:不少于150mm。
9、离子交换容量:不少于3.0mmol/g。
羟基乙酸淀粉钠羧甲基淀粉钠
羟基乙酸淀粉钠和羧甲基淀粉钠都是化学品,用于工业和医药生产中。
它们有什么不同呢?
羟基乙酸淀粉钠的化学名为乙酰羟丙基淀粉钠。
它是以淀粉为原料,通过酯化反应制得的羟基化淀粉。
具有良好的水溶性、流变性和胶凝性。
在医药生产中,作为溶剂、分散剂、乳化剂、胶囊、输液剂等的稠化剂使用。
在工业上,可用于浆料、涂料、纸张、建筑材料等的稠化增效剂。
羧甲基淀粉钠的化学名为羧甲基化淀粉钠。
它是一种阴离子表面活性剂,广泛应用于工业和医药生产中。
羧甲基化淀粉钠以淀粉为原料,经化学反应而得,具有较好的表面活性能力、增稠性能力、乳化性能力等。
在医药行业中,可以用作人工血浆、眼药水、口腔用药、口服片、胶囊等的溶剂、分散剂、稳定剂和增稠剂,同时在日化、油漆、化妆品等行业也有广泛的应用。
淀粉基表面活性剂—烷基糖苷【摘要】:烷基糖苷(APG)是由糖的半缩醛羟基同醇羟基在酸性催化剂作用下脱水而生成的化合物,是新一代温和、绿色、环保型表面活性剂。
APG 的应用领域非常广泛,如洗涤剂、化妆品、生物化工、食品添加剂、农药增效剂等领域。
它性能优越,适应了“绿色”和“环保”的要求,应用日益广泛。
烷基糖苷(APG)是一类新型的非离子表面活性剂,它以碳水化合物和天然脂肪醇为原料制成。
由淀粉制成的表面活性剂,由于其结构中含有葡萄糖单元,因此,除了具有传统表面活性剂的优异性能外,还具有许多独特的性能[1]。
所以,目前开发和利用廉价的淀粉基表面活性剂越来越引起人们的重视。
【关键字】:烷基糖苷、性质、合成、应用、非离子表面活性剂【正文】:一.烷基糖苷的性质烷基糖苷是糖类化合物和高级醇的缩合反应产物。
其较典型的结构式为:烷基糖芳的特殊结构决定了它具有下列独特性质:①有良好的表面活性及润湿性;②能够完全生物降解,对环境无污染;③无毒,对眼睛、皮肤无刺激性;④无浊点;⑤易溶于水,不溶于一般有机溶剂。
1.物理性质纯APG为白色固体。
实际产品由于其组成不同,分别呈奶油色、淡黄色、琥珀色。
工业上收到的APG为吸潮性固体。
烷基多苷一般溶解于水,但难溶解于一些常见的有机溶剂。
在相同聚合度的情况下,随着疏水基烷链的增长,APG 在水中的溶解度下降[2]。
2.生物降解性与安全性APG基本无毒,无刺激性,具有良好的生物降解性,降解快而完全;APG对眼粘膜刺激性及一次皮肤刺激性均极低,其刺激指数与月桂基硫酸钠(SLS)、月桂醚硫酸钠(SLES)及月桂醚磺基琥珀酸二钠(SB3)相比较低,对人体作用温和无毒。
3.皮肤刺激性APG 的极性基团为天然糖结构,这是低刺激性的主要原因。
APG 的皮肤刺激性与烷基碳链平均长度有关。
烷基碳链平均长度越短,对皮肤刺激性越小,聚糖度对皮肤刺激性则影响很小。
4.抗菌性C8~10- APG 具有比AEO 更强的广谱抗菌活性,且随着烷基碳链的增长,抗菌性增强。
以十二烷基的各种糖苷对革兰氏阳性菌以及真菌的抗菌活性最佳[3]。
5. 表面张力烷基碳原子数大于C8的糖苷均具有优良的表面性,烷基糖苷的表面张力随温度的升高而降低。
随着APG烷基碳链的增长,其表面张力明显降低,且在烷基碳数为12时达到最低值。
二. 烷基糖苷的合成1.合成方法:烷基糖昔表面活性剂的主要原料是以葡萄糖为主的各种糖类物质和脂肪醇。
糖可以从丰富的农副产品来获得,它来源稳定且价廉;高级醛原料为C8~C18的饱和醇,既可来自农副产品,又可来自石油资源。
淀粉是自然界中含有比较丰富多糖的碳水化合物,其结构是由多个葡萄糖单元(C6H10O5 )和α- 1,6 糖苷键和α- 1, 4 糖苷键连接起来形成的大分子(C6H10O5)n[4]。
通过淀粉发生水解反应,生成水解产物———葡萄糖,在酸的催化下,使其半缩醛羟基与醇类进行糖基转移反应,制备烷基糖苷。
烷基糖苷的合成方法很多,共有6条可能的合成路线:转糖苷化法;直接糖苷化法;Koenigs—Khorr法;酯催化法;原酯法;糖的缩团物的醇解。
考虑到实用性和经济因素,真正可用于且已实施了工业化生产的只有直接糖苷化法(也称一步法)和转糖苷化法(也称二步法)。
(1)转糖苷化法利用低碳醇如乙二醇、丙二酵或丁醇与淀粉或葡萄糖在硫酸、对甲苯磺酸或磺基琥珀酸等酸性催化剂存在下反应生成低碳糖昔如丁昔,再与C8-18脂肪醉发生转糖苷化反应,生成长链烷基多苷和低碳醇,低碳醉可再回收利用,反应表示如下:由于糖在低碳醇中的溶解度较小,将糖分批或连续地加入反应体系比较好,既保证了反应所需要的糖,又避免了大量固体糖粒长期受高温影响发生副反应如自聚,也可将丁醇和C8-18醇一起加入与糖反应,表现上似乎为一步法,但实际上还是二步法,由于丁醇与糖反应速率常数远大于长链脂肪醉与糖的反应速率常数,实际反应历程还是先生成丁苷后再进行转糖苷化反应。
转糖化反应的深度可以通过丁醇的蒸出量人为控制,一般不位丁醇全部转化,保留少量丁苦以使粗APG粘度不致太大,以利于粗APG的脱醇精制,残留丁苷在一定范围内对APG 的表面活性影响很小。
(2)直接法糖苷化法利用长链脂肪碎在酸性催化剂存在下直接与葡萄糖反应,生成APG和水,利用真空和氮气尽快地除去反应生成的水;由于脂肪碎与糖极性差异较大,葡萄糖在脂肪酸中的溶解度较小,因此催化剂的选择及工艺控制甚为重要。
除了常用的催化剂如硫酸、对甲苯磺酸等外,具有乳化性能的酸性催化剂如十二烷基苯磺酸、十二烷基硫酸及烷基荼磺酸也不失为一类优良的催化剂,更有助于糖营化反应,减少聚糖的生成。
(3)Koenigs—Khorr法葡萄糖经过乙酰化后,在HBr-HAc存在下生成糖苷基溴化物,再用Ag2O催化与脂肪醇反应,生成烷基糖苷。
但其用贵金属为催化剂价格较高,且操作繁琐,开发应用受到限制。
(4)酶催化法酶催化法具有选择性好,产品纯度高,收率高的优点,但目前实现工业化生产尚有一定难度。
酯催化法合成糖苷选择性好,反应条件温和,收卒高,产品纯,具有很大的发展前途,此技术的关键是酯的制取,国内外已有文献报道。
2. 烷基糖苷的分离和精制:在烷基糖苷的制备过程中,产品的分离和精制十分重要,通常采用的方法有薄膜蒸发法、极性吸附精制法、水萃取精制法等。
薄膜蒸发可先在液体降膜蒸发器中进行,控制一定温度和真空度,然后引入Smith膜式蒸发器。
极性吸附法是在一定温度下使混合物以一定流量通过活性Al2O3柱直至饱和,再用丙酮、甲醇进行处理即可。
水萃取法适用于长链烷基糖苦的分离和提纯,一般在40~60℃、pH=7.5~9的条件下进行。
此外,APG制备过程中的最大问题是产物色泽较差,故脱色是必不可少的工序。
为了改进色泽,催化剂的选择至关重要。
可采用酸性催化剂和还原剂组合物,酸性阴离子表面活性剂及H2O2等。
如把用过氧化氢脱色后的烷基糖苦水溶液用二氧化锰、铂族元素、过氧化酶和抗坏血酸及其盐类中至少一种物质处理,取得了良好的效果。
二.烷基糖苷的应用APG 作为一种新型非离子表面活性剂,在生态安全方面,几乎没有任何其他表面活性剂可与其媲美,而且它还具有一系列优异的性能,所以其应用十分广泛。
自20 世纪80 年代进入美国、欧洲和日本市场以来,APG 以其优异的性能在日用化工、生物化工和农药增效剂等领域得到了广泛的应用。
1.洗涤剂:(1)餐具洗涤剂传统的厨用洗涤剂是以LAS/AEO为主要成份,由于其溶解性和温和性较差,必须加入较多的有一定毒性的助溶剂烷基氧化胺等用以改善性能,AEO的起泡能力也很差。
与AEO不同,APG有良好的溶解性?温和性?起泡力和去脂性,APG与LAS有优异的协同效应。
LAS/APG的泡沫性能和CMC值均优于单一组分,且不随水的硬度而变化,混合物的刺激性几乎与APG相同。
APG易漂洗?无斑痕?并有爽快舒适的使用感,正成为新一代餐用洗涤剂的主要成分。
(2)工业洗涤剂APG在浓的强酸、强碱和电解质中,仍有良好的溶解性和相容性,可用于配制工业洗涤剂,清洗汽车、机械、钻井等表面的泥土和油污,且有延缓金属氧化与腐蚀的功能而优于其他表面活性剂,可广泛用于机械、石油、运输、消防、轻工业等领域。
2.食品工业:我国近年来食品工业发展迅速,各种食品添加剂的使用量和需求量都大幅度增长,其中以食品乳化剂用量最大。
在食品制造中,乳化剂可以使油脂与水乳化分散,并兼有发泡、消泡、防黏和防脂肪凝聚的作用,还具有使食品组分混合均匀和改善食品口味的作用。
其中品种主要有甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯和山梨糖醇脂肪酸酯等以天然原料合成的表面活性剂。
烷基糖苷与这些表面活性剂有相近的性质,烷基糖苷还具有良好的亲水性(HLB= 10~19)。
以烷基糖苷作为食品乳化剂,不仅解决了我国食品乳化剂只有亲油性(HLB = 5~9)产品的问题,也增加了产品的种类[5]。
3.在化妆品中的应用:化妆品是由大量的表面活性荆组成的。
作为化妆品,要求其具有无毒,无刺激、吸湿性好和乳化性好等性能。
而烷基糖苷完全符合作为化妆品用活性剂的性能要求。
由烷基糖瞥配制的乳液护肤霜品质稳定.保湿、增湿功能显著,且低毒、低刺激,有润肤养肤的作用。
由于APG没有逆相浊点和凝胶现象,溶解性能好,是一类良好的乳化剂。
乳液性能稳定,能在较大的温度范围内长期存放,因而扩大了在化妆品中的使用范围,用APG配制的烫发剂能减少头发的损伤,保护头发,延长发型定型时间。
4. 在纤维和纺织工业中的应用纺织印染行业中,若对绢纤维精炼去除胶丝蛋白过度, 会损害绢纤维的强度、光泽和柔软度, 若加入APG 可以防止过精炼。
另外, 以烷基糖苷为非离子的表面活性剂主体组分, 适当添加各种助剂, 开发无磷、无烷基酚聚氧乙烯醚类的绿色环保型三合一高效精炼剂, 可用于纯棉织物高效短流程前处理工艺中[10]。
三.国内外研究进展烷基糖苷从研究到目前已有100 余年的历史, 国外对APG 的研究较早, 但工业化实施较晚。
1893 年德国的Fisher 首次报道了烷基糖苷的合成技术, 但是直到20 世纪80 年代, 由于人们对环境、石油资源深感忧虑, 同时由于烷基糖苷本身所具有的优良特性,才对其工业化的研究引起了更大的关注。
1994 年全世界烷基多苷的产量为3.4 万t, 2000 年西欧洗涤剂、漂洗剂和清洗剂工业需求烷基多苷8 万t ~10 万t。
随着全球表面活性剂等消费需求的持续增长, APG的需求也将随之增长[6]。
国内20 世纪80 年代开始烷基糖苷合成研究, 由中国日用化学工业研究院和大连理工大学率先开展长链(C8 以上) APG 的合成研究工作。
中国日化院用葡萄糖和脂肪醇采用二步法制得了APG 产品, 1992 年在国内申请第一个专利(CN1077397A), 1994 年分别在广东和湖北建成了1 000 t /a 中试装置各一套,产品质量指标达到国家“八·五”攻关项目的要求,填补了国内APG 生产的空白[7]。
“九·五”期间, 中国日化院成功开发了一步法制APG 的工艺技术, 并投入了生产, 产品已在市场销售。
目前国内大日化厂使用的APG 均从Henkel 公司进口, 年用量约300t ,主要用于高档洗涤用品。
随着国民消费水平的提高,APG 的用量将越来越大, 发展高技术、高品级的APG 势在必行[8]。
近几十年, 国内的许多科研机构已经对APG 的合成作了大量的研究工作, 以寻求一条合适的工艺路线, 得到色浅且在碱性环境中稳定的APG 产品, 并使其实现工业化生产。
经过努力, 国内相关单位开发出拥有自主知识产权的烷基多苷制造技术, 工艺技术已由起初的工程化问题相对简单、但工艺复杂且产品质量差的两步法发展到先进的一步法。