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第四章(四).两性离子和非离子表面活性剂

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药剂学第四章表面活性剂

药剂学第四章表面活性剂

产生固-气/固-液界面吸附
液体表面依靠吸附于体系的溶质以降低自由能活 表面张力
产生液-气/液-液界面吸附
2021/1/12
10
液-液(气)吸附：
溶质分子在界面聚集或反聚集，导致溶液表面张 力的变化。
➢ 溶质浓度的增加导致表面张力的缓慢增加，如无 机电解质与水分子具有良好的亲和力。
➢ 20溶21/1质/12 浓度的增加导致表面张力的缓慢降低，如11低
脂肪 单月 单棕 单硬 三硬 单油 三油 酸 桂酸 榈酸 脂酸 脂酸 酸 酸
性质： Spans20-40有一定水溶性，用作 O/W型乳化剂，随着脂肪酸链长的增加和脂 肪酸基团数量的增多，疏水性变大，
2021S/1/p12ans60以上用作W/O乳剂的乳化剂。酸、36
2.多元醇型
（2） 聚山梨酯：吐温[Tweens] 即聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯
一、基本概念
界面表面分子收到的作用力和
内部分子受到的作用力和不同。
表面张力：微观上表面分子受到垂直指向液体 内部的合力，宏观上液体表面上任何部分单位 长度直线上的收缩力。
表面张力方向：表面张力的方向与液面相切， 并与液面的任何两部分分界线垂直。单位N/m。
2021/1/12
6
一、基本概念 表面自由能：在表面张力作用下，液面发生收缩，
产品有:泊洛沙姆(poloxamer)，商品名普朗尼 克 (Pluronic),。
202性1/1/1质2 ：为淡黄色液体或固体；分子量
34
2.多元醇型
该类表面活性剂为疏水性脂肪酸与亲水性多元 醇如甘油、季戊四醇、失水山梨醇作用生成的 酯。
1
失水
2021/1/12
4 5
山梨醇

第四章 表面活性剂

第四章 表面活性剂

剂HLB值的计算
39
• HLB值与应用的关系
亲 油 性 表 面 活 性 剂 HLB 低 ， 亲水性表面活性剂的HLB高； 亲油性或亲水性很大的表面活 性剂易溶于油或水。
• 3-6：W/O型乳化剂； • 8-18：O/W型乳化剂； • 13-18：增溶剂； • 7-9：润湿剂。
40
二、亲水亲油平衡值（HLB）
高亲油性越好，亲水性越差）
34
2.温度对溶解特性的影响
• 昙点：聚氧乙烯型非离子表面活性剂，升 温可导致聚氧乙烯链与水间氢键断裂，升 到一定温度时，聚氧乙烯链发生强烈脱水 和收缩，使增溶空间减小，增溶能力下降， 溶解度急剧下降并析出，溶液出现混浊的 现象。此温度为昙点或浊点
聚氧乙烯链相同时，碳氢链越长，浊点越
多价皂(铅、钙、铝皂)；有机胺皂(三乙 醇胺皂) ③性质：具有良好的乳化能力，易被酸及 多价盐破坏，电解质使之盐析。 ④应用：具有一定刺激性，一般供外用。
13
硫酸酯盐：
①通式：R·O·SO3¯M+ ②分类：硫酸化油(硫酸化蓖麻油)；高级脂
肪醇硫酸脂(十二烷基硫酸钠SDS) 。
③性质：与水混溶，为无刺激去污剂和润湿 剂；乳化性很强，稳定、耐酸和钙镁盐， 易与一些高分子阳离子药物发生沉淀。
•性质：毒性低、溶血作用小，化学上不解 离，不易受电解质和pH值的影响；能与大 多数药物配伍，应用广泛（外用、内服、 注射）。
•分类：聚乙二醇型、多元醇型
20
2.非离子表面活性剂 • 聚乙二醇型（聚氧乙烯型） 聚氧乙烯脂肪醇醚与聚氧乙烯烷基酚醚 ① 通 式 ： RO(CH2OCH2)nH 与 R-
在等电点以下—呈阳离子型表面活性剂性质 （杀菌）
18
• 两性离子表面活性剂 c.常用品种：卵磷脂、氨基酸型和甜菜碱 型两性离子型表面活性剂。 d.最大优点：适用于任何pH溶液，甜菜碱 型等电点时也不沉淀。

阳离子、两性离子、非离子表面活性剂

阳离子、两性离子、非离子表面活性剂

②具有良好的抗静电作用 当阳离子表面活性剂吸附吸在纤维表面，形成一定向 吸附膜后，中和了纤维表面的负电荷，减少了因摩擦产生 的自由电子，因而，具有良好的抗静电作用；

③杀菌作用显著
很稀的溶液（1/10000-1/100000）即有杀菌效果，这是 由于细菌被强力吸附后，阻止了细菌的呼吸作用和糖解作用 所致

如十二烷基三甲基氯化铵（防粘剂DT或 1231），合成如下：
C12H25N(CH3)3 Cl C12H25
3 3
C12H25NH2 + 3 CH3Cl C12H25N(CH3)2 + CH3Cl
. N(CH ) .Cl
代表产品： 十二烷基三甲基溴化铵（阳离子表面活性剂1231）； 十八烷基三甲基氯化铵（阳离子表面活性剂1831）； 十六烷基三甲基溴化铵（阳离子表面活性剂1631）。
4.具有极好的耐硬水性和耐高浓度电解质， 甚至在海水中也可以有效地使用。
5.对植物纤维有益的柔软平滑性和抗静电 性。
6.具有良好的乳化性和分散性。
7.可以吸附在带有负电荷或正电荷的物 质表面上，而不产生憎水薄层，因此 有很好的润湿性和发泡性。 8.具有一定的杀菌性和抑霉性。 9.有良好的生物降解性。
表面活性剂的发展现状

2009年阴离子型表面活性剂产量占比仍 为最大，为56％；非离子表面活性剂， 占35%；阳离子和两性离子表面活性剂 合占10%。
（二）、山梨醇及失水山梨醇的脂肪酸酯
1. span 失水山梨醇脂肪酸酯也称山梨醇酐烷基酯， 商品名为司盘(span)。山梨醇可由葡萄糖 加氢制得，是具有六个羟基的多元醇。由 于分子中没有醛基，所以对热和氧稳定。 与脂肪酸反应不会分解或着色。
失水山梨醇酯不溶于水，很少单 独使用，但与其它水溶性表面活性 剂复配，具有良好的乳化力，尤其 与失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚 （Ｔｗｅｅｎ）复配பைடு நூலகம்为有效。

天然纤维初加工化学(课后名词解释)

天然纤维初加工化学(课后名词解释)

第一章结晶度：纤维素中的结晶区重量对纤维素总重量的百分比水解纤维素：纤维素的水解产物的混合物，组成和纤维素相同。

氧化纤维素：被氧化剂氧化的纤维素，不是单一的物质，由醇羟基受氧化剂作用而产生。

碱纤维素：制备纤维素酯或纤维素醚的中间产物。

由羟基与浓碱作用产生。

r值：纤维素酯化，取代反应中，每100个葡萄糖基环内起反应的羟基数.纤维素的水化：纤维素与浓碱发生作用同时伴有放热现象，但纤维素的体积并无变化。

纤维素的溶胀：纤维素在碱溶液中伴随放热产生最大的溶胀量，且重量可为原重量的200％。

水化度：阳离子在无限多量的水中所结合的水的物质的量。

铜值：100g纤维素使氧化铜还原氧化释放出的铜的kg重量。

碘值：测定1g纤维素消耗0.05ml/L碘溶液ml量蛋白质的等电点pI: 调节溶液PH值，使蛋白质分子上正负离子数目相等，即此时溶液PH 值为pI。

动电电位：固体相对液体运动在扩散双点层的滑移面产生的电位差的大小和符号。

第二章表面张力：作用于气-液界面之间使其表面收缩的力。

表面自由能：一个分子从液体内部移到界面上克服内部分子的吸引力而消耗的功转变为多余的表面分子自由能。

临界胶束浓度CMC：溶液中表面活性剂开始形成胶束的浓度为临界胶束浓度。

亲水亲油平衡值HLB：反映表面活性剂中两端不同基团对表面活性剂亲油性或亲水性的综合影响程度。

阴离子型表面活性剂：溶解于水中时发生电离，与憎水基相连的亲水基是阴离子，其亲水端带负电荷。

阳离子：溶解于水中时发生电离，与憎水基相连的亲水基是阳离子，其亲水端带正电荷。

非离子型表面活性剂：在水溶液中不起电离作用，使用范围仅次于阴离子的表面活性剂。

两性离子表面活性剂：分子结构中同时具有两种性质离子的表面活性剂，也属于两性表面活性剂。

乳化液：一种分散体系，由两种互不相溶的液体组成，通常是油和水。

内相：即分散相，指乳化液中，以小液滴存在的那个相，如油外相：指连续或分散介质，如水在o/w型乳化液中乳化剂：能降低油、水界面的力，使一种液体以极小的液滴的形式均匀、稳定地分布在另一种液体中的表面活性物质。

表面活性剂

表面活性剂

脂肪醇聚氧乙烯醚的制备
• 用氢氧化钠做催化剂，长链脂肪醇在无水和无氧气存在的情况下与环氧乙烷发生开环聚合
反应，就生成脂肪醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂。
主要用途：
1.洗涤行业 作为非离子表面活性剂，起乳化，发泡、去污作用。是洗 手液、洗衣液、沐浴露、洗衣粉、洗 洁精、金属清洗剂的主要活性成分。 2.纺织印染行业 作为纺织印染助剂，起乳化作用：乳化硅油 渗透剂 匀 染剂 丙纶油剂 3.造纸行业行业 作为脱墨剂，毛毯净洗剂，脱树脂剂。 4.其他如农药乳化剂，原油破乳剂，润滑油乳化剂等 AEO3(MOA3)可作油包水乳化剂，是高效洗涤剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)的 主要原料。 AEO7可作为消毒剂、除油剂、洗衣液原料。 AEO9主要用于羊毛净洗剂、毛纺工业脱脂剂、织物净洗剂以及液体洗涤剂活性 组分，一般工业用作乳化剂。 可根据不同要求,接上1~30摩环氧乙烷,即可广泛用于乳化、润湿、助染、扩散、 洗涤等方面。有优良的生物降解性和低温性能,不受水硬度的影响,更适于洗涤合成 纤维,即可用于粉状配方,又适用于液体洗涤剂配方。
阳离子表面活 性剂 阴离子表面活 性剂
表面活性剂 两性离子表面 活性剂 非离子表面活 性剂
非离子表面活性剂——脂肪醇聚氧乙烯醚
脂肪醇聚氧乙烯醚(AE)，又称为聚乙氧基化脂肪醇。是非离子表面活 性剂中发展最快、用量最大的品种。这种类型的表面活性剂是用脂肪醇与 环氧乙烷通过加成反应而制得的，用以下通式表示：R-O-(CH2CH2O)n-H。 商品名为苄泽（Brij），如Brij30与Brij是由不同数目的聚乙二醇与月桂 酸缩聚而成，都可作为O/W型乳化剂。
贮运：
急救措施：
• 贮存于阴凉、通风、干燥处，按一般化
学品运输。
• 皮肤接触：脱去被污染的衣物，用大量流

表面活性剂的分类

表面活性剂的分类

表面活性剂的分类根据分子组成特点和极性基团的解离性质，将表面活性剂分为离子表面活性剂和非离子表面活性剂。

根据离子表面活性剂所带电荷，又可分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。

一些表现出较强的表面活性同时具有一定的起泡、乳化、增溶等应用性能的水溶性高分子，称为高分子表面活性剂，如海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、聚乙烯醇、聚维酮等，但与低分子表面活性剂相比，高分子表面活性剂降低表面张力的能力较小，增溶力、渗透力弱，乳化力较强，常用做保护胶体。

一、离子表面活性剂（一）阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂起表面活性作用的部分是阴离子。

1．高级脂肪酸盐系肥皂类，通式为（RCOO-）nMn+。

脂肪酸烃链R 一般在C11～C17之间，以硬脂酸、油酸、月桂酸等较常见。

根据M的不同，又可分碱金属皂（一价皂）、碱土金属皂（二价皂）和有机胺皂（三乙醇胺皂）等。

它们均具有良好的乳化性能和分散油的能力，但易被酸破坏，碱金属皂还可被钙、镁盐等破坏，电解质可使之盐析。

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硫酸酯类，通式为R·O·SO3－M+，其中脂肪烃链Ｒ在C12～C18范围。

硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油，俗称土耳其红油，为黄色或桔黄色粘稠液，有微臭，约含48.5％的总脂肪油，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中常用的是十二烷基硫酸钠(SDS，又称月桂醇硫酸钠、SLS)、十六烷基硫酸钠（鲸蜡醇硫酸钠）、十八烷基硫酸钠（硬脂醇硫酸钠）等。

它们的乳化性也很强，并较肥皂类稳定，较耐酸和钙、镁盐，但可与一些高分子阳离子药物发生作用而产生沉淀，对粘膜有一定的刺激性，主要用做外用软膏的乳化剂，有时也用于片剂等固体制剂的润湿剂或增溶剂。

3．磺酸化物系指脂肪族磺酸化物和烷基芳基磺酸化物等。

通式分别为R·SO3-M＋和RC6H5·SO3-M＋。

第四章表面活性剂驱


称为油包水乳状液，用W/O表示。
单纯的油和水形不成稳定的乳状液，只有加入表面活性剂之类的物 质才能得到较稳定的乳状液，这类能提高乳状液稳定性的物质，称为乳
化剂。
乳化剂可分为两大类：能使之形成稳定的O/W乳状液的称为O/W乳 化剂；能使之形成稳定的W／O型乳状液的称为W／O型乳化剂。
就分子结构而言，如果乳化剂分子结构中亲水基的亲水能力大于亲油
面张力比气－液表面张力降低的幅度大。
如果表面活性剂在液一固界面上吸附，同样能降低液一 固界而张力．改变固体表面的润湿性。
2.表面活性剂溶液的基本性质
2）乳化
一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一 种液体中的作用。
乳化是发生于两种互不相溶的液一液之间的分散现象。
其中总有一种液体是水(或水溶液)，简称“水相”；而另一 种通常是有机液体，如苯、原油等．简称“油相”。
1）降低表面张力
当表面活性剂溶于水后，必然向溶液表面层进行定向吸附，从而引起 溶液表面的净吸力发生变化。
由于水分子极性较大，当以极性较小的表面活性剂的极性
部分代替了表面层中的水分子时，结果使液体相内部对表面的 吸引力减弱。再由于表面活性剂分子的非极性部分与气相的吸 引力．随着相对分子质量的增加而增大，因此，当表面活性剂 的分子代替了表面层水分子并把其非极性部分露在气相时，气
特殊类型的表活剂：以碳氟链为疏水基的表面活性剂称。
1.表面活性剂的类型
1.表面活性剂的类型
1）离子型表面活性剂
①：阴离子表面活性剂
阴离子表面活性剂是发展最早、应用最广的一类极其重
要的产品。其产量占表面活性剂总量的60％一70％，尤其 在我国，阴离子表面活性剂占总量的90％左右。 此类表面活性剂在水溶液中可离解出表面活性阴离子。 这种表面活性阴离子是由亲油基和亲水基两部分构成，所以 它具有表面活性剂两亲的结构特点。

物理药剂学第四章药物表面现象与表面活性剂


3. 磺酸化物 烷基磺酸盐通式：RSO3－M＋ /RC6H5SO3－M＋ e.g.：二己基琥珀酸磺酸钠，十二烷基苯磺 酸钠
有较好的保护胶体的性质，黏度低、去污力 强、起泡性和油脂分散能力强，为优良的洗 涤剂。
4. 胆盐 e.g.：甘胆酸钠、牛磺胆酸钠等 用途：胃肠道脂肪的乳化剂和单硬脂酸甘油 酯的增溶剂
（二）阳离子表面活性剂
季铵盐型 通式：[R1R2N+R3R4]X特点：水溶性大，对酸碱稳定，良好的表 面活性作用，具有很强的杀菌作用。 应用：杀菌、防腐、皮肤、粘膜手术器械 的消毒。 e.g.：洁尔灭、新洁尔灭、度米芬等
(三)两性离子型表面活性剂
分子上同时具有正负电荷的表面活性剂,随介质的 pH可成阳或阴离子型。
物理药剂学第四章药物表面现象 与表面活性剂
§1 表面活性剂概述
一、表面活性剂的概念
表面张力的产生
物质处于聚集状态时，其相界面上所 发生的一切物理化学现象称为表面现 象。
其表面较其物质内部具有多余的能量 称为表面自由能，而单位面积上的自 由能又称为表面张力。
溶剂中加入溶质时，溶液的表面张力 因所加溶质的不同而发生变化
用做O/W型乳化剂、分散剂。一些高脂肪 酸含量的蔗糖酯也用做阻滞剂。
2. 聚氧乙烯型
(1)聚氧乙烯脂肪酸酯（酯型） 通式：RCOOCH2(CH2OCH2)nCH2OH e.g.：卖泽, Myrij；聚氧乙烯 40硬脂酸酯 (polyoxyl 40 stearate)， O/W型乳化剂
(2)聚氧乙烯脂肪醇醚（醚型） 通式：RO(CH2CH2O)nH e.g.：苄泽, Brij；Brij 30与Brij 35是不同分 子量聚乙二醇与月桂醇的缩合物 西土马哥、平平加0、埃莫尔弗 这一类表面活性剂通常被用作O/W型乳化剂

表面活性剂在叶面肥中的应用

在自然界中，物质与气体 、液体和固体三种状态存在，此物质三相必然会发生两两接触而形成接触面，通常把固-气或液-气两相之间的接触面称为固体或液体的表面，而液-液、固-固或固-液之间的接触面称为界面。由于两相接触面上的分子与其本相内部的分子所处的状态不同，因而物质的表面或界面与其本相具有不同的表现，如在没有外力的影响或影响不大时，液体总是趋向于称为球状，液体的这种表面现象的成因主要是由于表面张力和表面自由能的作用。在体积一定的各种形状中，球形的表面和表面自由能均最小，可见液体具有自动减少表面积而降低表面自由能的趋势。表面张力现象和表面自由能不仅存在于液体表面，它存在于一切不同相的接触面（界面）。
表面活性剂的基本功能主要有两个：一是在物质表界面上吸附，形成吸附膜（一般单分子膜）；二是在溶液内部自聚，形成多种类型的妃子有序组合体。表面活性剂的这两种功能作用的直接结果是降低了物质表界面张力，改变了体系表界面的化学性质，表面活性剂特殊作用的产生主要依赖于这两个基本功能，从这两个功能出发，衍生出表面活性剂的其他多种应用功能，从而使表面活性剂具有起泡、消泡、乳化、分散、絮凝、润湿、铺展、渗透、润滑、抗静电以及杀菌等功能。因此，在叶面喷施液中加入表面活性剂可以有效地降低其表面张力，是指趋近于叶片表面临界表面张力值，改善喷施液在作物叶面的铺展以及养分的渗透性，甚至可以通过改变叶片蜡质层的性能，提高叶片表面能，增加喷施液的润湿性。因此，表面活性剂的施用在叶面肥中不可或缺，是叶面肥研制与应用中的一项关键技术。
由于其具有良好的叶面润湿作用，目前表面活性剂已成为农药、叶面施肥中不可缺少的重要组成成分，对提高农药的药效和养分的叶面吸收效率具有明显的促进效果，表面活性剂的使用已经成为农药和叶面肥研制与应用中的一项关键技术。但是不同的表面活性剂对不同药肥液的效果是不同的，因而在使用前必须了解表面活性剂的特性，以选择和利用适当的表面活性剂，才能收到好的效果。

药剂学电子书第五版 (第四章表面活性剂)

第四章表面活性剂第一节概述一、表面活性剂的概念一定条件下的任何纯液体都具有表面张力,20℃时，水的表面张力为72.75ｍＮ·ｍ-1。

当溶剂中溶入溶质时，溶液的表面张力因溶质的加入而发生变化，水溶液表面张力的大小因溶质不同而改变，如一些无机盐可以使水的表面张力略有增加，一些低级醇则使水的表面张力略有下降，而肥皂和洗衣粉可使水的表面张力显著下降。

使液体表面张力降低的性质即为表面活性。

表面活性剂是指那些具有很强表面活性、能使液体的表面张力显著下降的物质。

此外，作为表面活性剂还应具有增溶、乳化、润湿、去污、杀菌、消泡和起泡等应用性质，这是与一般表面活性物质的重要区别。

二、表面活性剂的结构特征表面活性剂分子一般由非极性烃链和一个以上的极性基团组成，烃链长度一般在8个碳原子以上，极性基团可以是解离的离子，也可以是不解离的亲水基团。

极性基团可以是羧酸及其盐、磺酸及其盐、硫酸酯及其可溶性盐﹑磷酸酯基﹑氨基或胺基及它们的盐，也可以是羟基、酰胺基、醚键﹑羧酸酯基等。

如肥皂是脂肪酸类（R-COO-）表面活性剂，其结构中的脂肪酸碳链(R-)为亲油基团，解离的脂肪酸根（COO-）为亲水基团。

三、表面活性剂的吸附性1．表面活性剂分子在溶液中的正吸附表面活性剂在水中溶解时，当水中表面活性剂的浓度很低时，表面活性剂分子在水-空气界面产生定向排列，亲水基团朝向水而亲油基团朝向空气。

当溶液较稀时，表面活性剂几乎完全集中在表面形成单分子层，溶液表面层的表面活性剂浓度大大高于溶液中的浓度，并将溶液的表面张力降低到纯水表面张力以下。

表面活性剂在溶液表面层聚集的现象称为正吸附。

正吸附改变了溶液表面的性质，最外层呈现出碳氢链性质，从而表现出较低的表面张力，随之产生较好的润湿性、乳化性、起泡性等。

如果表面活性剂浓度越低，而降低表面张力越显著，则表面活性越强，越容易形成正吸附。

因此，表面活性剂的表面活性大小，对于其实际应用有着重要的意义。

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C17H35COOH + n CH2 CH2 O
C17H35
O R C O R C NH2 + m+n CH2 CH2 O N
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CH2 CH2 O n H CH2 CH2 O mH H CH2 CH2 O m+n H
O R C N
6501是二乙醇胺与已形成的酰胺复合而形成水溶 性好的复合物。是一种常用的工业乳化剂。耐水 解，且能在碱性介质中应用
三、浊点——非离子表面活性剂 该方法是鉴定非离子表面活性剂的常用方法， 鉴定时会受到其他物质的干扰。当存在少 量阴离子时，会使浊点升高或受抑制。有 无机盐共存时会使浊点下降。 方法：配制1％待测试样溶液（不必很准确）， 将试样取5～10ml于一试管中，插于1支温 度计，边加热边搅动。试管中溶液变浑时 的温度即为浊点。浑溶液变澄清时的温度 即为浊点。
CH3 CH2 CH2 CH
n CH2 CH2 CH3 CH3 O CH3 CH2 CH2 CH CH CH3
O
CH2 CH2 O n H
3、脂肪酸、脂肪胺、脂肪酰胺与环氧乙烷加成物
C18H37NH2 + m+n CH2 CH2 O CH2 CH2 O n H C18H37N O C O CH2 CH2 O mH CH2 CH2 O n H
2、碱性溴酚蓝法——季胺盐、脂肪胺 碱性溴酚蓝溶液配制：称取2.5克溴酚蓝试样， 溶解于50ml蒸馏水中，并加入1克NaOH。 方法:取2ml1％待测试样，加入0.2ml碱性溴 酚蓝溶液，溶液呈蓝色，再加入5ml氯仿， 激烈振荡，蓝色转移到氯仿层，分离出氯 仿层，于其中边振荡边滴加十二烷基苯磺 酸钠标准溶液，氯仿层逐渐变成无色，表 明有季铵盐存在。
n
H 月桂酸
2、烷基酚环氧乙烷加成物 常用的烷基酚有十二烷基酚、辛基酚、壬基酚等。这 些酚都是相应碳酸的烯烃与苯酚反应而制得的，制 得的酚再与环氧乙烷加成生成相应的烷基酚环氧乙 烷加成物。 如:辛基酚聚氧乙烯醚
CH3 CH3 CH CH3 + CH3 CH CH3 OH OH CH3 CH3 CH2 CH2 CH
第四章（四） 两性离子和非离子表面活性剂 第一节 两性离子表面活性剂 两性表面活性剂是指同时具有阴离子、阳 离子与非离子中任意两种性质的表面活性剂。 一、阴离子与阳离子的组合
CH 3 N CH 2 COO CH 3
C 12 H 25
（2）阴离子与非离子的组合
C12H25 O CH2CH2O
n
SO3
(b) 带有锯齿形聚氧乙烯链的非离子活性剂（无水状态）
• 2、浊点 • 慢慢地加热非离子表面活性剂的水溶液， 随着温度的升高，与水分子以氢氧键相结 合的非离子表面活性剂逐渐油粒出来，继 而不溶于水，溶液从澄清变为乳白色，此 时的温度称之为浊点。 • 测定时，一般用1％的非离子表面活性剂溶 液。
3、影响浊点的因素 （1）随着环氧乙烷加成数的增加而增加；但也不是 无止境的，在100℃以上，浊点上升非常缓慢。 （2）不同疏水基时，而环氧乙烷加成数相同时，疏 水基碳原子数越多，浊点越低。 （3）表面活性剂溶解于水中，水中盐的含量对浊点 也有影响。矿化度（盐的浓度）越高，浊点越低。 电解质对水的亲和力大于对表面活性剂的亲和力， 而使水有逐渐脱离表面活性剂的倾向，使浊点下 降。 （4）离子型表面活性剂加入到非离子型表面活性剂 中会使其浊点升高。 这是由于离子型表面活性剂 在表面吸附层及胶束插入非离子型表面活性剂部 分，使其坚实，使其与水的亲和力增强。
六、聚氧乙烯型表面活性剂的亲水性和浊点 1、亲水性 亲水性是因为聚氧乙烯链中氧原子与水分子的 氢键作用，分子中醚键的原子与水中氢原子以微弱 的化学力结合为氢键，因而增大了其在水中的溶解 度。
疏水基 O O O O CH2 CH 2 CH2 CH 2 CH2 CH 2 CH2 CH 2 CH2 CH 2 CH2 CH 2 O O O (a) 带有曲折形聚氧乙烯链的非离子活性剂（水合状态） 疏水基 O CH2 CH2 O CH2 CH2 O CH2 O CH2 CH2 O CH2
五、酸性橙Ⅱ法—两性表面活性剂法、阳离 子 原理：酸性橙Ⅱ染料与两性及阳离子活性剂 能生成1：1的络合物，在PH＝1～2时，两 者均可以被氯仿萃取出来，当PH=3.5时， 只有阳离子活性剂的络合物被萃取出来。
五、聚氧乙烯化的离子型表面活性剂
C6H33O(C2H4O)nH + H2SO4 O RO(CH2CH2O)n P ONa ONa 烷基聚氧乙烯磷酸脂钠 C6H33O(C2H4O)nSO3H 16烷基聚氧乙烯硫酸脂
以上产品具有较高的净洗能力，低泡性，耐碱、 耐硬水和电解质，并耐高温，有中等湿润能力，而 且还有很好的润滑性
（3）阳离子与非离子的组合
C12H25 N CH3
CH2CH2O nH CH2CH2O nH
第二节 非离子表面活性剂 一、定义 非离子表面活性剂：是含有（－OH）羟基或醚键 （－O－），并以它们作为亲水基的一种表面活 性剂，且在水中不离解。 二、特点 1 、在水溶液中不是离子状态，稳定性高； 2、 不受电介质无机盐类的影响，也不受酸碱的影 响； 3 、与其它表面活性剂相溶性好，能很好的混合使 用； 4 、在水及有机溶剂中有很好的溶解性； 5 、由于在溶解时不电离，故在一般固体表面不易 发生强烈吸附。
3、非离子表面活性剂 采用鉴定阴离子表面活性剂的操作，如果水 溶液层呈乳状，或两层基本为同一颜色， 则表明有非离子表面活性剂存在。
二、溴酚蓝法——阳离子的鉴定 1、酸性溴酚蓝法——铵盐、胺类 这一方法最适用于鉴定季胺盐，其它阳离子 表面活性剂也可应用。 酸性溴酚蓝溶液配制：0.2N醋酸钠75ml＋ 0.2N的96％乙醇溶液20ml，调PH＝3.6～ 3.9 方法:将待测试样的1％水溶液调PH＝7，将 2～5滴试样加入到10ml溴酚蓝溶液中，如 果有阳离子表面活性剂，则溶液呈深蓝色。
四、硫氰酸钴法——阴离子、阳离子、非离 子硫氰酸钴试剂配制：称取174克硫氰酸钴 和28克硝酸钴共溶于1升蒸馏水中。 方法：取5ml硫氰酸钴试剂和5ml1％待测试样 于一试管中，振荡混合均匀，静置2小时后 观察溶液的颜色。若溶液呈红紫色或紫色， 则表明待测试样为阴离子型表面活性剂， 且无非离子型；若溶液呈蓝色，则表明有 聚氧乙烯型非离子表面活性剂；如果生成 蓝紫色沉淀而且溶液呈红紫色，则表明有 阳离子存在。
2、阳离子的鉴定 原理：亚甲基兰溶解于水而不溶于有机试剂， 置换反应 方法：取亚甲基兰溶液和氯仿各5ml于一试管 中，加阴离子表面活性剂标准溶液1～2滴， 振荡之，氯仿层呈明显的蓝色，再加试液 （约1％数滴），激烈振荡，观察氯仿层变 1 化，随试剂的增加，如果氯仿层的蓝色变 淡直至无色，则表明有阳离子表面活性剂 存在。
第三节、表面活性剂的分析与鉴定 一、 酸性亚甲基兰法——阴离子、阳离子、非离子 1、阴离子的鉴定 原理：亚甲基兰不溶于氯仿而溶于水，它能与阴离 子表面活性剂反应形成可溶于氯仿的蓝色络合物， 从而使蓝色从水相转移到氯仿中。 方法：取亚甲基兰溶液5ml和氯仿5ml于一支试管中， 剧烈振荡后放置分层，氯仿层一般为无色，水层 呈蓝色。把约为1％的试样滴加一滴于试管中，上 下激烈振荡后静置分层，若氯仿层呈蓝色，再继 续滴加试样，如此操作至滴完10滴为止，此时氯 仿呈深蓝色，水溶液几乎为无色，表明试液内有 阴离子表面活性剂。
三、类型 1、聚氧乙烯型 2、多元醇型
四、聚氧乙烯型非离子表面活性剂 聚氧乙烯型非离子表面活性剂是含有易反应的 氢原子的疏水基加上环氧乙烷制成的，所谓易反 应的氢原子就是－OH、－COOH、－NH2、－ CONH2中的氢原子。因为这些原子团中的氢原子 结合得比较松散，容易移动和起反应。因此与上 述原子团结合的疏水基都可以与环氧乙烷反应， 生成聚氧乙烯型非离子表面活性剂。
O C11H23 C N(C2H4OH ) 2 NH(C H OH) 2 4 2
4、环氧丙烷和环氧乙烷加成物
HO CH 2CH 2O
a
CH 2CH O CH3
b
CH 2CH 2O
c
H
亲水基： • 亲油基：
CH 2 CH 2 O
CH 2 CH O CH3
甲基的空间阻碍使氧不能与水形成氢键 整个分子亲水、亲油性大小可以通过调节分子中的 a、b、c摩尔数即环氧乙烷、环氧丙烷的摩尔比 等实现。
C9H19 OH
+
+ nCH2 CH2 C9H19 O O
CH2 CH2 O
n
H
1、高级醇环氧乙烷加成物 天然高级醇：椰子油还原醇：C12 ～ C18 ,牛脂还原 醇C12 ～ C18 ， 资源少价格高，很少用。 合成高级醇：分子量分布广，资源丰富，价格便宜， 广泛应用。
C12H250H + nCH2 CH2 C12H25 O CH2 CH O 2 O