表面活性物质,表面活性剂详解(课堂PPT)

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琥珀酸脂磺酸钠（
）为一类优良的表
面活性剂，R的C原子数为4-8，二辛脂（2-乙基已脂）化
合物可溶于水及有机溶剂，故可用于干洗溶剂中，其水溶
液的表面张力较低，为良好的润湿剂。
SO3与直链α烯烃作用，可得烯基烷磺酸盐与羟基烷磺酸 盐的混合物。
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4）石油磺酸盐
用途：切削油，农药中作乳化剂，燃料油中作分散剂
C12H25(NC5HR5B)+r·+NCl(-CH3)3→RN+(CH3)
合成：季铵化反应
3BrRBr+NC5H5→R(NC5H5)+B
特点：抗酸、抗硷、杀r 菌，易吸附于固体表面。
用途：杀菌剂，矿物乳选剂，柔软剂，抗静电剂，
涂料工业中的分散剂，石油工业中的粘土稳定剂
缺点：价格高，洗涤性差。
3、非离子表面活性剂
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表6-1 表面活性剂的主要亲油基和亲水基
R：石蜡烃链，C原子数8-18。
应当注意的是，当C原子数在8-20之间时，才具有明显的表面活性剂特征 ，当C原子数太大时，由于形成不溶于水的化合物，又失去活性剂的作用。
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4三、表面活性剂的分类1、阴（或负）离子表面活性剂
注意比例（酸：醇），易生成双酯。 酸、硷性热溶液中易水解，起泡性差，乳化性好。 3）烷基苯酚聚氧乙烯醚（OP）
、防蚀剂，三采中提高采收率。
制备：①提炼、纯化白矿油的副产品（石油磺酸）；
②合成，平均分子量400-500，复杂的烷基苯磺酸或烷
基萘磺酸盐。
③硫酸脂盐
用途：乳化、起泡
代表产品：硫酸十二烷基（或月桂基）钠（或称十二烷
基硫酸钠
制备：ROH+SO3(或H2SO4)→ROSO3H
ROH+ClSO3H→ROSO3H+HCl
是应用较晚的一类表面活性剂，但发展十分迅速。
亲水基团：由一定数量的含氧基团（一般为醚基和羟基）构
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特点：耐酸硷，不易受强电解质存在的影响，水中、 油中均能较好溶解，与其它活性剂相溶性好，具有浊点 （1%的表面活性剂溶液变混浊的温度）。
形态：多为液态、浆状或膏状 现应用的非离子表面活性剂的亲水基主要由聚乙二醇，即 聚氧乙烯基：(C2H4O)nH，另外就是以多醇（如甘油、季 戊四醇、蔗糖、葡萄糖、山犁醇）为基础的结构。 制备：聚氧乙烯为亲水基的表面活性剂的合成步骤比较简 单。一般以亲油基及含活性氢（如-OH、NH2、-COOH中 的H）的化合物在催化剂参与下与一定量的环氧乙烷（EO ）作用而制成。
第六章 表面活性物质
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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：
1、如无机盐、酸、硷等。 2、如低分子醇、胺和羧酸等。 3、这类物质称表面活性剂。
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§6.1表面活性剂的结构与分类
一、表面活性剂的定义
表面活性剂的定义：很少加量即能显著降低水溶液表面张力的物质 表面活性物质：能降低水溶液表面张力的物质。
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④磷酸酯盐 与硫酸酯盐相似，但有单酯盐和双酯盐两种。如：
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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。
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2、阳（或正）离子表面活性剂
通式：[RNH3]+·CL- 或 RNH2·HAc
铵 盐
用途：酸性介质中作乳化、分散、润湿剂、浮选剂。
型 局限性：PH较高时（pH>7），自由胺易析出，失去表面活
性
即NH4+的四个氢被有机基团所取代（常用）
季 铵 通式：[R1R2N+R3R4]·Cl-（或Br-） 盐 型 一般只有1-2个R基是长C-H链，其余R的C原子
数多为1-2，如十六烷基三甲基溴化铵。
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以吡啶（NC5H5）作为阳离子基础的烷基吡啶盐，也是一 类重要的季铵盐，如十二烷基吡啶盐酸盐
ROSO3H NRaOOHSO3Na
优缺点：良好的表面活性，缺点（C>14时），
2020/4/29 常温下不溶于水。
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改进产品：聚氧乙烯化的直链醇的硫酸酯盐
水中溶解性好，较好的钙皂（污垢）分散能力与起泡能 力，较好的抗盐性。
R―O(C2H4O)nH也可制成硫酸脂盐。还可用烯烃硫酸化 制备硫酸酯盐。
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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。
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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
①.羧酸盐
肥皂——脂肪酸盐（一般为钠盐），是最古老的表面活性剂，容易制
造，羧酸盐在PH小于7的水溶液中不稳定，易生成不溶的自由酸而失去
活性。除碱金属（一价）外，其它金属盐，如Ca++、Mg2+、Fe3+肥皂
等皆不溶于水，一般高C原子数肥皂在盐水（如海水）中不易溶解，故
此类表面活性剂不适于在硬水、酸性溶液及海水中使用。
二、表面活性剂的分子结构特点
表面活性剂分子结构的最大特点是具有两亲结构，表面活性剂分子由 亲油基（也称憎水基）和亲水基（也称憎油基）两部分组成，即双亲分 子。如十二烷基硫酸钠（C12H25SO3Na）分子中，十二烷基（C12H25 ）是亲油基，硫酸钠（-SO3Na）是亲水基。
图6-2 两亲分子示意图
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制备：植（动）油+NaOH→RCOONa
合成脂肪酸制成的肥皂质量稍差。 一些特殊方面的应用： a、胶片工业中的润湿剂，多羧酸盐
b、松香酸与NaOH中合，水溶性好，抗硬水，润湿效果好。
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②磺酸盐
1）烷基苯磺酸盐（ABS）
用途：大多数日用洗衣粉中的表面活性剂为烷基苯磺酸钠。 优点：硬水中不生成Ca、Mg沉淀，耐酸、耐硷。 制备：原料主要来源于石油
2）烷基萘磺酸盐
用途：纺织、印染、农药中的润湿性，“拉开粉”即为（二十基
或二异丙基）萘磺酸盐。
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缺点：毒性。 萘磺酸－甲醛缩合物，在水泥材料工业、胶片工业中作分散剂。
3）烷磺酸盐（AS） 用途：洗涤制品 优点：毒性小，易降解 缺点：效果比ABS差，成本高，但近年来产量在逐渐上升。