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表面活性剂一、表面活性剂的性质1.表面活性剂的定义表面活性剂(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。
2.表面活性剂的结构特点表面活性剂分子具有独特的两亲性：一端为亲水的极性基团，简称亲水基，也称为疏油基或憎油基，有时形象地称为亲水头，如-OH、-COOH、-SO3H、-NH2；另一端为亲油的非极性基团，简称亲油基，也称为疏水基或憎水基，如R-（烷基）、Ar-（芳基）。
两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接，形成了一种不对称的、极性的结构，因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油，但又不是整体亲水或亲油的特性。
表面活性剂的这种特有结构通常称之为“双亲结构”（amphiphilic structure），表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”。
3.表面活性剂的性质表面活性剂通过在气液两相界面吸附降低水的表面张力，也可以通过吸附在液体界面间来降低油水界面张力。
许多表面活性剂也能在本体溶液中聚集成为聚集体。
囊泡和胶束都是此类聚集体。
表面活性剂开始形成胶束的浓度叫做临界胶束浓度或CMC。
当胶束在水中形成，胶束的尾形成能够包裹油滴的核，而它们的（离子/极性）头能够形成一个外壳，保持与水接触。
表面活性剂在油中聚集，聚集体指的是反胶束。
在反胶束中，头在核，尾保持与油的充分接触。
表面活性剂系统的热动力学很重要，不论是理论上还是实践上。
因为表面活性剂系统代表的是介于有序和无序物质状态之间的系统。
表面活性剂溶液可能含有有序相（胶束）和无序相（自由表面活性剂分子和/或离子）。
胶束——表面活性剂分子的亲脂尾端聚于胶束内部，避免与极性的水分子接触；分子的极性亲水头端则露于外部，与极性的水分子发生作用，并对胶束内部的憎水基团产生保护作用。
第二章表面活性剂性质与应用1．表面活性剂的化学结构及特点是什么？（P21）表面活性剂的化学结构:由性质不同的两部分组成，一部分是疏水亲油的碳氢链组成的非极性基团，另一部分为亲水疏油的极性基，这两部分分别处于表面活性剂的两端，为不对称的分子结构。
特点：是一种既亲油又亲水的两亲分子，不仅能防止油水相排斥，而且具有把两相结合起来的功能。
2．表面活性剂有哪些类型举例说明。
按溶解性分类：有水溶性和油溶性两大类;按照其是否离解分类：离子型和非离子型两大类;根据其活性部分的离子类型又分为：阴离子、阳离子和两性离子三大类。
3．表面活性剂的水溶液的特点是什么？(1)浓度↑,表面张力↑。
如：NaCl,Na2SO4,KOH,NaOH,KNO3等无机酸、碱、盐溶液。
(2)浓度↑,表面张力↓。
如：有机酸、醇、醛、酮、醚、酯等极性物质溶液。
(3)随浓度增大，开始表面张力急剧下降，但到一定程度便不再下降。
如：肥皂、长链烷基苯磺酸钠等溶液。
这些物质称为表面活性剂。
4．何谓表面活性？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能形成分子有序组合体，从而具有一系列应用功能（表面活性是一种动力学现象，表面或界面的最终状态表示了两种趋势之间的动态平衡，即朝向表面吸附的趋势和由于分子热运动而朝向完全混合的趋势之间的平衡）5．简述Traube规则的内容。
特劳贝规则：即每增加一个-CH2-基团时，其π/C 约为原来的三倍。
6．试述阳离子SAA的主要用途。
广泛应用于非纺织物的防水剂、优柔剂、抗静电剂、染料的固色剂、医用消毒剂、金属防腐剂，矿石浮选剂、头发调理剂、沥青乳化剂等。
7．两性离子SAA有什么特点。
最大特征在于它既能给出质子又能接受质子。
(1)对织物有优异的柔软平滑性和抗静电性。
(2)有一定的杀菌性和抑霉性。
(3)有良好的乳化性和分散性。
(4)与其他类型表面活性剂有良好的配伍性。
化学表面活性剂的性质与应用化学表面活性剂是一类广泛应用于工业和生活中的重要物质。
它们以其特殊的性质，在各种领域中起着关键作用。
本文将详细介绍化学表面活性剂的性质和应用。
一、化学表面活性剂的定义化学表面活性剂是一类具有分子结构上的特殊性质，能够吸附在液体表面并降低表面张力的物质。
它们以亲水性和疏水性部分构成，因此可以在液体中形成胶束，并在界面上发挥应用。
二、化学表面活性剂的性质1. 降低表面张力化学表面活性剂能在液体表面或液体-固体界面降低表面张力，由于其分子结构的特殊性质，使其在水中部分分子吸附在液体表面上，使表面张力降低。
2. 分散作用化学表面活性剂能使油和水两种互不溶于单质混合，分散作用使油颗粒分散在水中，形成乳状液。
这对于液体的混合、溶解和吸收有着重要的应用。
3. 乳化作用化学表面活性剂在水和油界面能够形成乳状液，使两者混合得更加均匀。
这种乳化作用在食品、化妆品和润滑剂等领域有广泛应用。
4. 润湿性化学表面活性剂具有良好的润湿性，能够降低固体表面的接触角，使液体能够在固体表面上均匀分布。
这对于清洁剂、涂料和涂层等领域非常重要。
5. 增稠性化学表面活性剂在高浓度时能形成胶束，形成网状结构，增加液体的黏性。
这种增稠性在洗涤剂、油漆和胶水等领域有广泛应用。
三、化学表面活性剂的应用1. 清洁剂化学表面活性剂作为清洁剂的重要组分，能够有效降低水的表面张力，增强溶解能力，使污垢更容易被清洗。
例如，洗衣粉中的表面活性剂能够去除衣物上的污渍。
2. 洗护产品化学表面活性剂在洗发水、沐浴露等洗护产品中发挥重要作用。
它们能够降低洗涤液的表面张力，使洗涤剂更容易被清洗，从而有效去除头发和皮肤上的油脂和污垢。
3. 化妆品化学表面活性剂在化妆品中起到乳化、稳定和润湿的作用。
例如，乳状化妆品中的表面活性剂能够使油和水充分混合，使化妆品更易于使用和吸收。
4. 农药与肥料化学表面活性剂在农药和肥料中用作助剂，能够提高药剂或肥料对植物和土壤的附着性，提高效果，并降低泥土中的表面张力。
表面活性剂的结构,性质及应用姓名：朱宏宇学号:510930435摘要：十二烷基三甲基氯化铵耐热、耐光、耐压、耐强酸强碱，它还具有优良的渗透性、乳化性、柔软性、抗静电性和杀菌等性能；十二烷基二甲基甜菜碱本品在酸性及碱性条件下均具有优良的稳定性，配伍性良好。
对皮肤刺激性低，生物降解性好，具有优良的去污杀菌、柔软性，抗静电性、耐硬水性和防锈性；四甲基氯化铵易挥发，有刺激性，易吸湿，易溶于甲醇，溶于水和热乙醇，不溶于乙醚和氯仿。
加热到230℃以上分解为三甲胺和氯甲烷。
也用于液晶环氧化合物的合成，极谱和波普分析，电子工业等。
关键词：十二烷基三甲基氯化铵,十二烷基二甲基甜菜碱,四甲基氯化铵1前言表面活性剂(surfactant)，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。
表面活性剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为憎水基团；亲水基团常为极性的基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等；而憎水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。
表面活性剂分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。
2. 阴离子表面活性剂-十二烷基三甲基氯化铵2.1：十二烷基三甲基氯化铵结构结构：C15H34ClN2.2：十二烷基三甲基氯化铵性质性质：白色结晶至粉末状，熔点237°C可溶于水和乙醇。
在100°C以下稳定，与阳离子、非离子表面活性剂有良好的配伍性。
它的化学稳定性良好，耐热、耐光、耐压、耐强酸强碱，它还具有优良的渗透性、乳化性、柔软性、抗静电性和杀菌等性能。
2.3：十二烷基三甲基氯化铵用途用途：可用作硝基还原重排法制造对胺基苯酚的转移催化剂；还可利用它的乳化性生产建筑防水涂料乳化剂；护发素乳化剂；化妆品乳化剂；阳离子氯丁胶乳专用乳化剂；油田钻凿深井时，用作抗高温油包水乳化泥浆的乳化剂等，青霉素发酵工艺过程中的蛋白质凝聚剂；亦可用于生产合成纤维抗静电剂、乳胶工业的防粘剂和隔离剂、工农业用杀菌剂等。
在血样分析中的作用：十二烷基三甲基氯化铵能溶解红细胞，留下白细胞，在自动化血液分析仪中多用作溶血剂。
在油墨中的作用：为提高油墨中主要组分色料和连结料的功能和改善油墨的其他特性，在油墨生产中需加入助剂。
助剂的主要成分为表面活性剂，在油墨中加入具有适宜表面活性、润湿、健展性能的表面活性剂，十二烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵可使油墨具有良好的流变性、流平性、转移性、粘附性及使油墨具有良好的涂膜等。
在金属萃取剂中的作用：由于季铵盐萃取剂如十二烷基三甲基氯化铵带有正电荷，所以对金属阳离子的萃取不取决于PH值，金属的洗脱也不必调整PH值，可直接用这类萃取剂的选择性差；使用季铵盐萃取剂时，必须在酸性或接近中性的溶液中进行萃取。
季铵盐萃取剂常用于硫酸镍处理液中分离钻，铜和锌。
此外，季铵盐类和胺类萃取剂还可用于从废催化剂中回收贵金属，稀土元素的分离，铌，锑与铬的分离，无机酸的提纯，从氧化钻的过滤液体中除去铁等。
黄金萃取可用三辛基甲2.4.十二烷基三甲基氯化铵制备方法制备方法：一种正十二烷基三甲基氯化铵的合成工艺，其合成工艺分两步：第一步是正十二醇和氯化亚砜（摩尔比为１∶１．１—１．５）在催化剂和石油醚存在条件下边加热，边用真空泵将废气抽入碱水中，得正十二烷基氯；第二步是正十二烷基氯和三甲胺在有机极性溶剂和封闭条件下加热反应，得正十二烷基三甲基氯化铵粗制品，将粗制品洗涤、甩干、干燥得其正品，其正品为魄固体，纯度高，本发明工艺简单，高收率、低成本，无环境污染。
3两性离子表面活性剂-十二烷基二甲基甜菜碱3.1十二烷基二甲基甜菜碱的名称和分子式别名十二烷基二甲基胺乙内酯分子式：C12H25-N+(CH3)2CH2COO-3．2十二烷基二甲基甜菜碱的名称和分子性质性能：两性离子表面活性剂，能与各种类型染料、表面活性剂及化妆品原料配伍，对次氯酸钠稳定，不宜在100℃以上长时间加热。
本品在酸性及碱性条件下均具有优良的稳定性，配伍性良好。
对皮肤刺激性低，生物降解性好，具有优良的去污杀菌、柔软性，抗静电性、耐硬水性和防锈性。
3.3十二烷基二甲基甜菜碱的制备方法实验室制备方法：将四口烧瓶、温度计、电动搅拌器、冷凝管组装好。
称取10.7g（0.050mol） N,N - 二甲基十二烷胺，放入四口烧瓶中，再称取5.8g （0.050mol）氯乙酸钠和30ml质量分数50％的乙醇溶液，倒入四口烧瓶中，在水浴中加热至60～80℃，并在此温度下回流至反应液变成透明为止。
冷却反应液，在搅拌下滴加浓盐酸，直至出现乳状液不再消失为止，放置过夜。
第二天，十二烷基二甲基甜菜碱盐酸盐结晶析出，过滤。
每次用10mL质量分数50％乙醇溶液洗涤两次，粗产品用乙醚：乙醇＝2 ：1溶液重结晶，得精制的十二烷基二甲基甜菜碱。
3.4十二烷基二甲基甜菜碱的用途用途：：无水甜菜碱具有明目、抗脂肪肝、保护肾脏，治疗动脉粥样硬化等心血管疾病等作用，用于保健食品。
无水甜菜碱在食品行业因其口味适中、无色在食品、饮料中有广泛用途。
无水甜菜碱用于减肥、美容食品。
甜菜碱用作日用化工产品的添加剂甜菜碱还在发酵生产VB，2的过程中用作基础配料无水甜菜碱对VA、VB的稳定性有保护作用，提高了使用效果。
本品有优良的发泡能力，能使毛发柔软，适用于配制香波、泡沫浴、敏感皮肤制剂、儿童清洁剂等。
因耐水性好，用于制备硬水洗涤剂。
还可作为杀菌剂，用于杀灭包括结核菌在内的多种细菌，用作纤维、织物柔软剂和抗静电剂、钙皂分散剂、杀菌消毒洗涤剂及橡胶工业的凝胶乳化剂、兔羊毛缩绒剂、灭火泡沫剂等，亦是农药草甘膦的增效剂。
也用于生产染色助剂、防锈剂、金属表面加工助剂。
4两性离子表面活性剂-四甲基氯化铵4.1阴，阳离子表面活性剂四甲基氯化铵分子式和性质分子式：(CH3)4NCl别名氯化四甲基铵性质白色结晶。
易挥发。
易吸湿。
于230℃以上分解为三甲胺和氯甲烷。
易溶于甲醇，溶于水和热乙醇，不溶于乙醚和氯仿。
有毒，半数致死量(小鼠，腹腔)25mg/kg。
有刺激性。
相对密度d4201.169。
4.2阴，阳离子表面活性剂四甲基氯化铵结构结构：4.3阴，阳离子表面活性剂四甲基氯化铵用途用途：四甲基氯化铵是有机合成中相转移催化剂，催化活性强于三苯基磷和三乙胺，室温下为白色结晶粉末，易挥发，有刺激性，易吸湿，易溶于甲醇，溶于水和热乙醇，不溶于乙醚和氯仿。
加热到230℃以上分解为三甲胺和氯甲烷。
也用于液晶环氧化合物的合成，极谱和波普分析，电子工业等。
四甲基氢氧化铵是一种有机碱，在工业科研领域有着极为广泛的用途。
在国内主要被用作有机硅系列产品，如硅油、硅橡胶、硅树脂等合成中的主要催化剂，虽然用量不大，但对于产品的收率和质量影响很大。
在国外主要用于聚酯类聚合物、纺织、塑料制品、食品、皮革、木材加工、电镀、微生物等。
现在四甲基氢氧化铵已经进入尖端科技领域，如在电路板的印刷和显微镜片的制造业中，可作为集成电路板的清洗剂和半导体微加工技术中的Si－SiO2界面的各向异性腐蚀剂。
随着科学技术的发展，这种类型的化学试剂需要量日趋增加，对四甲基氢氧化铵的质量和数量都提出了更高的要求。
4.4阴，阳离子表面活性剂四甲基氯化铵制备方法制备方法：电解法制备四甲基氢氧化铵的原理是电解槽阳极室中的四甲基氯化铵水溶液在电场力的作用下，溶液中的氯离子向阳极方向迁移直至在阳极上放电而析出氯气。
同时，由于离子膜的选择透过性，氯离子无法扩散透过离子交换膜，只有四甲铵离子才能选择透过而进入阴极室，并富集于其中。
电解槽阴极室中水分子在阴极上分解为氢气和氢氧根离子。
后者恰好同由阳极室迁移来的四甲铵离子结合成四甲基氢氧化铵。
随着通电量的增加而四甲基氢氧化铵浓度不断提高，最终达到预期的粗品浓度。
阳极电化学反应为：(CH3)4NCl→(CH3)4N++Clˉ 2Clˉ—2e→Cl2↑阴极电化学反应为：H2O→H+ + OHˉ (CH3)4N++OHˉ→(CH3)4NOH 2H++2e→H2↑总反应为：2(CH3)4NCl+2H2O→2(CH3)4NOH+H2↑+Cl2↑电解法中产生的氢气放空，生成的氯气用碱液吸收生成次氯酸钠，次氯酸钠是漂白粉的主要原料。
因此该方法制备四甲基氢氧化铵方法简单、纯度高、无环境污染。
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