磷酸酯盐型表面活性剂

表面活性剂化学思考题1. 简述表面活性剂的分类及各种表面活性剂的主要作用。

按离子类型分类：非离子型——在水中不能离解产生任何形式的离子离子型：阴离子，阳离子，两性按亲水基的结构分类：阴离子型：羧酸盐型，磺酸盐型，硫酸酯盐型和磷酸酯盐型阳离子型：胺盐型，季铵盐型，鎓盐型非离子型：多羟基型，聚氧乙烯型按疏水基种类分类：直链烷基，支链烷基，烷基苯基，烷基萘基，松香衍生物，高分子量聚氧丙烯基长链全氟代烷基，聚硅氧烷基按特殊性分类：碳氟，含硅，高分子，生物，冠醚型其他分类法：按溶解性：水溶性和油溶性按相对分子量：低分子和高分子按应用功能：乳化剂，洗涤剂，润湿剂，发泡剂，消泡剂，分散剂，絮凝剂，渗透剂，增溶剂2. 什么是表面活性剂、克拉夫特点、浊点、HLB值。

表面活性剂，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。

克拉夫特点，离子型和部分非离子型的，指1％的表面活性剂溶液在加热时由浑浊忽然变澄清时相应的温度。

浊点，指1％的聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂溶液加热时由澄清变浑浊时的温度。

HLB值，亲水-亲油平衡值，是亲水基和疏水基之间在大小和力量上的平衡程度的量度。

3. 什么叫表面张力？如何理解表面张力最低值。

表面张力：液体表面的一个分子，因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力，所以该分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小的趋势，这种收缩力称为表面张力。

表面张力最低值：表面张力是一种物理效应，它使得液体的表面总是试图获得最小的、光滑的面积，就好像它是一层弹性的薄膜一样，其原因是液体的表面总是试图达到能量最低的状态。

4. 试述表面张力大小的影响因素。

溶质的性质和浓度5. 表面活性剂吸附对固体表面性质有什么影响？6. 什么叫临界胶束浓度。

临界胶束浓度（cmc）：开始形成胶束的最低浓度7. 分析说明表面活性剂化学结构和临界胶束浓度的关系。

常用表面活性剂种类有哪些1.阴离子型表面活性剂本类起表面活性作用的部分是阴离子。

主要包括肥皂类、硫酸化物、磺酸化物。

1肥皂类表面活性剂为高级脂肪酸盐分子结构通式为RCOO-nMn+。

常用脂肪酸的烃链通常在C11~C18之间以硬脂酸、油酸、月桂酸等较常用。

根据其金属离子Mn+的不同有碱金属皂、碱土金属皂和有机胺皂等。

本类表面活性剂具有良好的乳化能力但容易被酸破坏碱金属皂还可被钙、镁盐等破坏电解质可使之盐析有一定的刺激性一般只用于外用制剂。

2硫酸化物主要是硫酸化油和高级脂肪醇的硫酸酯类分子结构通式为ROSO3-M+其中高级醇烃链R在C12~C18之间。

硫酸化油的代表品种是硫酸化蓖麻油俗称土耳其红油为黄色或橘黄色黏稠液体微臭可与水混合为无刺激性的去污剂和润湿剂可代替肥皂洗涤皮肤也可用于挥发油或水不溶性杀菌剂的增溶。

高级脂肪醇硫酸酯类常用的有十二烷基硫酸钠又名“月桂醇硫酸钠”、十六烷基硫酸钠又名“鲸蜡醇硫酸钠”、十八烷基硫酸钠又名“硬脂醇硫酸钠”等其乳化能力强并较肥皂类稳定主要用作外用软膏的乳化剂。

3磺酸化物表面活性剂主要有脂肪族磺医`学敎育网搜`集整理酸化物、磺基芳基磺酸化物、磺基萘磺酸化物等分子结构通式为ROSO3-M+。

其水溶性和耐钙、镁盐的能力虽比硫酸化物稍差但不易水解在酸性水溶液中较稳定。

常用的有①脂肪族磺酸化物如二辛基琥珀酸磺酸钠商品名“阿洛索-OT”②磺基芳基磺酸化物如十二烷基苯磺酸钠广泛用于洗涤剂中。

2.阳离子型表面活性剂本类起表面活性作用的部分是阳离子其分子结构中含有一个五价的氮原子又称季铵化物。

其水溶性大在酸性或碱性溶液中均较稳定除具有良好的表面活性外还具有很强的杀菌作用因此主要用于杀菌和防腐。

如苯扎医`学敎育网搜`集整理氯铵商品名“洁尔灭”、苯扎溴铵商品名“新洁尔灭”、氯化溴化十六烷基吡啶商品名“西白林”等。

3.两性离子型表面活性剂本类表面活性剂的分子结构中与疏水基相连的亲水基是电性相反的两个基团即同时具有正、负电荷基团。

第一章概述1。

表面活性剂的定义在加入量很少时即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、增溶及分散等一系列作用，从而达到实际应用的要求的一类物质。

2。

表面活性剂的分类（按离子类型和亲水基的结构）离子类型:a。

非离子型表面活性剂b。

离子型表面活性剂（阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂)亲水基：羧酸盐型、磺酸酯盐型、磷酸酯盐型、胺盐型、季铵盐、鎓盐型、多羧基型、聚氧乙烯型第二章表面活性剂的作用原理❖表面活性、表面活性物质、表面活性剂？因溶质在表面发生吸附（正吸附）而使溶液表面张力降低的性质被称为表面活性，这类物质被称为表面活性物质。

表面活性剂：是一类表面活性物质，其在浓度极低时能明显降低溶液表面张力的物质。

❖表面活性如何表征？假如.是水或溶剂的表面张力，为加入表面活性剂后溶液的表面张力，则表面(界面）张力降低值可表现为。

，在稀水溶液中可以用表面张力降低值与溶液浓度的比值/c来衡量溶质的表面活性。

当物质的浓度c很小时，—c略成直线,每增加一个–CH2，/c增加为原来的3倍。

❖表面活性剂的两大性质是什么？如何解释?两大性质：降低表面张力和胶束的形成降低表面张力：是由亲水、亲油基团相互作用、共同决定的性质，表面活性剂分子吸附于液体表面，用表面自由能低的分子覆盖了表面自由能高的溶剂分子，因此溶液的表面张力降低胶束的形成：达到吸附饱和,表面活性剂的浓度再增加，其分子会在溶液内部采取另一种排列方式，即形成胶束。

❖什么是临界胶束浓度及其测定方法？开始形成胶束的最低浓度被称为临界胶束浓度（critical micelle concentration，简写为cmc）。

测量依据:表面张力、电导率等性质随着表面活性剂浓度的变化，上述性质发生突变的浓度。

1、表面张力法：表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液浓度的增加急剧下降，到达一定浓度（即cmc)后变化缓慢或不再变化。

特点：简单、不受无机盐的影响；但极性有机杂质干扰大。

表面活性剂分类阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂分为磺酸盐、硫酸酯盐、羧酸盐和磷酸酯盐四大类，具有较好的去污、发泡、分散、乳化、润湿等特性。

广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。

产量占表面活性剂的首位。

不可与阳离子表面活性剂一同使用，在水溶液中生成沉淀而失去效力。

磺酸盐R-SO3 - M此类活性剂常见的有直链烷基苯磺酸钠和α烯基磺酸钠。

直链烷基苯磺酸钠别名LAS或ABS，为白色或淡黄色粉状或片状固体，可溶于水，虽然在较低温度下水溶性较差，常温下在水中的溶解度是3以下，但在复配表面活性剂体系中溶解性很好。

它对碱、稀酸和硬水都比较稳定，分解温度240℃。

10%溶液刺激指数5.0，微生物降解率80%～90%，LD50为1300～2500 mg/kg。

α-烯基磺酸钠别名AOS。

活性物含量38%～40%时，外观为黄色透明液体，极易溶于水。

它在广泛的pH值范围内都有较好的稳定性；30℃3天，pH2、pH4、pH10，水解率均为0。

它对皮肤的刺激性小，微生物降解率为100%，LD50为1300～2400 mg/kg。

其中，LAS一般不用于洗发香波，也很少用于淋浴液，常用于衣用液体洗涤剂和洗洁精(餐具液洗剂)。

其在洗洁精中LAS可占表面活性剂总量的一半左右，在衣用液体洗涤剂中LAS所占比例的实际调节范围很宽。

LAS的水溶性主要是体现在较高温度之下(如60℃)和与某些表面活性剂复配的条件下。

应用于洗洁精比较典型的复配体系是三元体系“LAS-AES-FFA”。

应用于衣用液体洗涤剂的复配体系有“LAS-皂基-η·SAA”。

值得注意的是，LAS直接与非离子表面活性剂烷基醇酰胺复配不一定能取得好的效果，“LAS-FFA”体系不稳定且粘度小和外观为白乳状。

LAS是产量最大（290 kt/a），价格最便宜的合成表面活性剂品种。

LAS在产量居前5位的合成表面活性剂中价格最低，在常见阴离子表面活性剂中与皂基(脂肪酯皂)相当。

部分阴离子表面活性剂简介阴离子表面活性剂的历史最久。

l8世纪兴起的制皂业所生产的肥皂即为阴离子表面活性剂，肥皂属高级脂肪酸盐。

此外，有代表性的阴离子表面活性剂还有磺酸盐、硫酸酯盐、脂肪酰-肽缩合物等。

阴离子表面活性剂在低温下较难溶解，随温度升高溶解度加大，溶解度达到极限时会析出表面活性剂的水合物。

但是，水溶液加热至一定温度时，表面活性剂分子发生缔合，溶解度会急剧增大。

阴离子表面活性剂亲水基团的种类有限，而疏水基团可以由多种结构构成，故种类很多。

阴离子表面活性剂一般具有良好的渗透、润湿、乳化、分散、增溶、起泡、抗静电和润滑等性能，用作洗涤剂有良好的去污能力。

1 高级脂肪酸盐肥皂即属高级脂肪酸盐，其化学式为RCOOM。

这里R为烃基，可以是饱和的，也可以是不饱和的，其碳数在5～22之间。

M为金属原子，一般为钠，也可以是钾或铵。

肥皂为典型的阴离子表面活性剂，它是以油脂与碱的水溶液加热起皂化反应制得的。

此外，也可先将油脂水解，分离出脂肪酸，然后再用碱中和制取。

所使用的油脂，可以是动物油脂如牛油，也可以是植物油脂如椰子油、棕榈油、米糠油、大豆油、花生油、硬化油等。

皂化所使用的碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾或氨水。

用氢氧化钠皂化油脂得到的肥皂称为钠皂，而用氢氧化钾或氨水皂化油脂得到的肥皂分别叫做钾皂和铵皂。

洗涤用肥皂一般为钠皂，化妆用肥皂为钾皂和铵皂，钠皂质地较钾皂硬，铵皂最软。

此外肥皂的性质还与脂肪酸部分的烃基组成有关，脂肪酸的碳链越长，饱和度越大，凝固点越高，用其制成的肥皂越硬。

例如用硬脂酸、月桂酸和油酸制成的三种肥皂中，硬脂酸皂最硬，月桂酸皂次之，油酸皂最软。

硬脂酸钠为具有脂肪气味的白色粉末，疏水性强，难溶于冷水，易溶于热水和热乙醇中，在低温下去污力差，主要用作化妆品乳化剂。

硬脂酸的钾盐和铵盐也用于此目的。

油酸钠由于分子中有双键，所以分子的极性大，亲水性好，易溶于水，去污力也较好。

月桂酸钾是淡黄色浆状物，易溶于水，起泡力大，主要用于液体皂和香波生产，也常用作乳化剂。

一、定义：1、表面活性剂：⑴、在浓度很低时,能显著降低溶剂（一般为水）的表(界)面张力，从而明显改变体系表(界)面性质和状态的物质称为表面活性剂。

⑵、在浓度很低的情况下，能够显著降低水的表面张力或水同其他物质的界面张力的物质。

2、临界胶束浓度（cmc或叫CMC）：形成表面活性剂完整胶束的最低浓度叫表面活性剂的临界胶束浓度。

3、双亲结构:在同一表面活性剂分子中同时具有亲油基和亲水基。

4、乳化:互不相溶的两种液体中,一种液体以微小粒子分散于另一种液体中的现象叫乳化，形成的液体叫乳液。

5、分散:一种固体以细小微粒的形式均匀地散布于另一种液体中的现象。

6、浊点：（含醚键或酯基的）非离子表面活性剂在水中的溶解度随温度的升高而降低，当达到一定温度时溶液开始变浑浊，这一温度叫非离子表面活性剂的浊点(也叫雾点)。

7、等电点:两性离子表面活性剂溶液中，正、负离子离解度相等时溶液的PH值。

8、HLB值（亲水亲油平衡值）：表面活性剂为具有亲水基团和亲油基团的两亲分子，表面活性剂分子中亲水基和亲油基之间的大小和力量的平衡程度的量。

9、HLB基团数：分子结构式可分成若干基团，每个基团都对HLB有贡献，贡献的大小就叫基团数。

10、乙氧基化：在酸性或者碱性催化剂下，向有机分子内引入乙氧基的反应，称为乙氧基化反应（它属于亲核取代反应）。

11、润湿性（Wetting）是固体界面由固-气界面转变为固-液界面的现象。

润湿作用（wetting）：固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程。

12、克拉夫(特)Krafft点离子型表面活性剂在水中的溶解度随着温度的变化而变化，当温度升高至某一点时，表面活性剂的溶解度急剧升高，该温度称为krafft点。

13、双子表面活性剂通过化学键将两个或两个以上的同一或几乎同一的表面活性剂单体，在亲水头基或靠近亲水头基附近用联接基团将这两亲成份联接在一起，形成的一种表面活性剂称为双子表面活性剂。

二、分类：1、表面活性剂：离子型表面活性剂（①、②、③）和非离子型表面活性剂①、阴离子型表面活性剂：羧酸盐型；硫酸酯盐型；磺酸盐型；磷酸酯盐型；②、阳离子型表面活性剂：季铵盐；脂肪胺盐型（伯、仲、叔胺盐）；③、两性型表面活性剂：硫酸酯盐型；磺酸盐型；磷酸酯盐型；羧酸盐型（氨基酸系、甜菜碱系、咪唑啉系）；④、非离子型表面活性剂：聚氧乙烯型；多元醇型；烷醇酰胺型；聚醚型。

中华人民共和国石油天然气行业标准SY 5510-92《油田化学常用术语》中华人民共和国能源部 1992-11-03批准，1994-04-01实施1 主要内容与实用范围本标准规定了油田化学的常用术语。

本标准适用于油田化学领域，也适用于石油工业的其它领域。

2 总论2.1 油田化学 oilfield chemistry研究油田钻井、完井、采油、注水、提高采收率及集输等过程中化学问题的科学。

2.2 油田化学剂 oilfield chemicals解决油田钻井、完井、采油、注水、提高采收率及集输等过程中化学问题时所使用的药剂。

2.3 表面活性剂 surfactant, surface active agent分子由亲水的极性部分和亲油的非极性部分组成，少量存在就能大大降低表面张力的物质。

2.3.1 阴离子表面活性剂 anionic surfactant解离后由阴离子部分起活性作用的表面活性剂。

2.3.1.1 羧酸盐型表面活性剂 carboxylate surfactant通式为RCOOM的阴离子型表面活性剂。

式中R为烃基，M为金属离子。

2.3.1.2 磺酸盐型表面活性剂 sulfonate surfactant通式为RSO3M的阴离子型表面活性剂。

式中R为烃基，M为金属离子。

2.3.1.3 石油磺酸盐 petroleum sulfonate用磺化剂将石油或石油馏份磺化，再用碱中和制成的磺酸盐型表面活性剂。

2.3.1.4 α–烯烃磺酸盐α-olefin sulfonate用磺化剂将α–烯烃磺化，再用碱中和制成的磺酸盐型表面活性剂。

2.3.1.5 硫酸酯盐型表面活性剂 sulfate surfactant通式为Ⅰ的阴离子型表面活性剂。

式中R为烃基，M为金属离子，分子中有酯和盐的结构。

2.3.1.6 磷酸酯盐型表面活性剂 phosphate surfactant通式为Ⅱ或Ⅲ的阴离子表面活性剂。

式中R，R1，R2，为烃基，M为金属离子，分子中有酯和盐的结构。