第5章-1表面活性剂总结
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表⾯活性剂化学知识点表⾯活性剂化学第⼀讲表⾯活性剂概述1、降低表⾯张⼒为正吸附,溶质在溶液表⾯的浓度⼤于其在溶液本体中的浓度,此溶质为表⾯活性物质。
增加表⾯张⼒为负吸附,溶质在溶液表⾯的浓度⼩于其在溶液本体中的浓度,此溶质为表⾯惰性物质。
2、表⾯张⼒γ:作⽤于单位边界线上的这种⼒称为表⾯张⼒,⽤γ表⽰,单位是N·m -1。
影响纯物质的γ的因素(1) 物质本⾝的性质(极性液体⽐⾮极性液体⼤,固体⽐液体⼤)(2) 与另⼀相物质有关。
纯液体的表⾯张⼒是指与饱和了其本⾝蒸汽的空⽓之间的界⾯张⼒。
(3)与温度有关:⼀般随温度升⾼⽽下降. (4)受压⼒影响较⼩.3、表⾯活性剂的分⼦结构特点 “双亲结构”亲油基:⼀般是由长链烃基构成,以碳氢基团为主亲⽔基:⼀般为带电的离⼦基团和不带电的极性基团疏⽔基的疏⽔性⼤⼩:脂肪烷基>脂肪烯基>脂肪烃-芳基>芳基>带有弱亲⽔基的烃基。
相同的脂肪烃疏⽔性强弱顺序:烷烃>环烷烃>烯烃>芳⾹烃。
从HLB 值考虑,亲⽔基亲⽔性的⼤⼩排序:-SO4Na 、-SO3Na 、-OPO3Na 、-COONa 、—OH 、—O - 4、离⼦表⾯活性剂(⼀)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:①通式:(RCOO)n-Mn+脂肪酸盐②分类:⼀价⾦属皂(钾、钠皂);⼆价或多价皂(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:具有⼀定的刺激性,只供外⽤。
2)硫酸化物:①通式:R-OSO3-M+②分类:硫酸化油(硫酸化蓖⿇油称⼟⽿其红油);⾼级脂肪醇硫酸脂(⼗⼆烷基硫酸钠) 。
③性质:可与⽔混溶,为⽆刺激的去污剂和润湿剂;乳化性很强,稳定、耐酸、钙,易与⼀些⾼分⼦阳离⼦药物发⽣沉淀。
④应⽤:代替肥皂洗涤⽪肤;有⼀定刺激性,主要⽤于外⽤软膏的乳化剂。
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:①通式:R·SO3-M+②分类:脂肪族磺酸化物,如⼆⾟玻珀酸脂磺酸钠;烷基芳基磺酸化物,如⼗⼆烷基苯磺酸钠,常⽤洗涤剂;烷基苯磺酸化物;胆酸盐,如⽜磺胆酸钠。
4表面活性剂表面现象与表面张力液体铺展一种液体,另一种液体,分子间相互作用,覆盖,液膜油脂性软膏润湿液体在固体表面,自发铺展,界面现象杨式方程//接触角减小,自由能下降//<90,浸润;=0,完全;>90,不;=180,完全不崩解剂吸附液—气,降表面张力:表面活性剂>普通极性有机物>无机电解质固液:非极性优先吸附影响因素:比表面积、介质、pH、温度、溶质溶解度掩味;增溶促吸收;疗效下降表面活性剂明显下降亲水基:中间润湿强,末端去污强种类阴离子型去污、毒性较大高级脂肪酸盐硬脂酸、油酸、月桂酸碱金属皂可溶,钠钾盐硬脂酸、月桂酸(O/W,HLB15-18,乳膏制备)多价金属不溶,钙镁盐W/O硬脂酸钙,片剂润滑,软膏有机胺O/W,硬脂酸三乙胺硬脂酸盐外用乳膏,固体制剂增溶月桂醇硫酸钠又称十二烷基硫酸钠SDS /SLS,HLB40,润湿,不可用于静注月桂醇硫酸镁润湿,乳化十二烷基富马酸钠磺酸盐牛黄胆酸钠,促吸收阳离子型季铵型,毒性大,苯扎氯铵(洁尔灭)、苯扎溴铵(新洁尔灭)两性离子型磷脂类磷酸基团+季铵碱基——长烃链甘磷、鞘胺醇磷注射用乳化剂,制备脂质微粒球蛋白易溶于水,乳化强合成两性离子表面活性剂氨基酸型、甜菜型非离子型性质稳定、毒性低、溶血作用小增溶、分散、乳化聚乙二醇型(PEG、聚氧乙烯型)聚乙二醇脂肪醇醚/烷基酚醚西土马哥1000、苄泽Brig、乳化剂OP、平平加O—20蓖麻油聚氧乙烯醚(CremophorEL)——紫杉醇增溶O/W聚氧乙烯脂肪酸酯卖泽Myrij聚乙二醇—15—羟基硬脂酸酯(Solutol HS15)——HLB14-16,疏水性药物增溶(维生素K1注射液浓度达5%以上)O/W聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物泊洛沙姆Poloxamer,商品名普朗尼克Pluronic两端亲水、中间疏水/乳化、润湿、分散O/W,可静脉注射多元醇型脂肪酸+多元醇脂肪酸山梨坦失水山梨醇脂肪酸酯SpanSpan20、40—— O/WSpan60——W/O聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯聚山梨酯Tweens溶血20>60>40>80O/W高分子表面活性剂降低表面张力弱,渗透性差乳化、分散强PEG嵌段共聚物性质表面张力影响效率——水表面张力降低20mN/m所需要表面活性剂浓度的负对数PC20,PC20升高,效率增大表面老化——取得恒定表面过剩浓度或稳定表面张力的时间与程度电解质、温度等能影响定向排列,从而影响老化形成胶束CMC接近CMC——球、类球>20%——圆柱、六角束状>10CMC——棒、板层(双分子层)CMC测定表面张力法、电导法、光散射法、燃料法、增溶法、荧光探针法影响胶束形成因素表面活性剂分子结构疏水基原子数+,CMC-碳数相同,支疏水基原子个数+,CMC-碳数相同,支链>直链引入极性基团CMC+,越靠近中央CMC+亲水基聚氧乙烯链+,CMC+疏水基相同,离子型>非离子型约100倍种类碳数相同,支链>直链反离子缔合,CMC显著降低电解质离子型CMC显著降低非离子型疏水基盐溶CMC+,盐析CMC-H+浓度pH肥皂类pH-,CMC-强酸性阴离子表面活性剂SDS pH-,CMC-两性离子、聚乙二醇型表面活性剂pH-,CMC+醇大量乙醇CMC-碳原子多长链醇使CMC+温度非离子型温度+,水合作用减弱,CMC-离子型温度+,解离度+,缔合-,CMC+温度对溶解特性影响Kra 点离子型,温度下限对应CMCKra 高,亲油,低亲水昙点聚氧乙烯型氢键断裂、可逆现象泊洛沙姆188、108等常压下观察不到浊点HLB油水综合亲和力,1-40,HLB+,亲水性+亲油性取决于碳氢链长短不含疏水基聚乙二醇HLB20,无亲水基石蜡HLB0HLB=20*亲水基质量/(亲水基质量+亲油基质量)聚乙二醇和多元醇类非离子表面活性剂HLB=(聚乙二醇质量分数+多元醇质量分数)/5离子型HLB=7+亲水基HLB和-疏水基HLB和非离子型有加和性(HLB=HLBa.Wa+HLBb.Wb)/(Wa+Wb)毒性阳>阴>非两性<阳离子型溶血聚山梨酯毒:烷>芳>脂>吐应用增溶[15-18]增溶能力用最大增溶浓度MAC表示,>MAC变成热力学不稳定体系‖非离子型,吐温,卖泽表面活性剂结构与性质同系物碳氢键⇧,CMC⇩,MAC⇧支链MAC⇩离子型表面活性剂增溶极性有机物,碳氢键接近或大于极性有机物,MAC⇩⇩对烃类与极性有机物,非>阳>阴药物结构与性质同系物链长⇧,MAC⇩碳氢数相同,带环化合物,不饱和MAC>饱和多环化物相对分子量⇧MAC⇩极性大胶束栅栏层增溶,MAC更大添加剂无机盐使CMC⇩,MAC⇧栅栏层致密性⇧,MAC⇩,非离子型影响小添加烃类非极性有机化合物,栅栏层变大,极性有机物MAC⇧添加极性有机物,非极性烃MAC⇧温度离子型,温度⇧,极性与非极性物MAC⇧非离子型,影响与增溶质相关润湿[7-9]非离子型表面活性剂乳化[3-8‖8-18]离子型——外用乳膏两性——口服乳剂非离子型——口服乳剂,部分注射乳助悬与分散形成水化膜,液固表面张力⇩颗粒间斥力⇧增加介质黏度起泡与消泡【1-3】阴——起泡阴合用醇,醇酰胺——起泡稳定消泡HLB1-3去污[13-15]消毒杀菌复配阴阳,阴非,阳非,阴两性离子型—非离子型⇨高表面活性,高浊点,高表面张力,用于洗涤润湿非阴>非阳以上内容整理于幕布文档。
知识点回顾第1章:绪论1 表面活性剂的定义:指能显著降低水的表面张力的一类物质。
从结构上看均为两亲分子,即同时具有亲水的极性基团和憎水的非极性基团。
亲水基团进入水中,憎水基团企图离开水而指向空气,在界面定向排列。
2 表面活性剂的特征:降低表面张力(能力和效率);在界面形成定向单层;超过临界浓度后形成胶束;亲水-亲油平衡值(HLB);一般分子量为300-1000。
3 表面张力、克拉夫点、浊点的定义表面张力:垂直通过液面上任一单位长度,与液面相切的收缩表面的力,简称为表面张力,其单位为mN/m克拉夫点:离子型表面活性剂在温度较低时溶解度很小,但随温度升高而逐渐增加,当到达某一特定温度时,溶解度急剧陡升,把该温度称为克拉夫点浊点:浊点是非离子表面活性剂均匀胶束溶液发生相分离的温度4 典型表面活性剂的命名、代号与结构式,比如1831,1227,BS12,LAS,SAS,AS,AEO,AES等。
5 按照应用功能可分为乳化剂、洗涤剂、润湿剂、发泡剂、消泡剂、分散剂、絮凝剂、渗透剂及增溶剂等。
按结构组合分为普通型、双子(Gemini)型、Bola型、星型等。
6 表面活性剂绿色化四大要素:原料绿色化(采用无毒无害原料,提高制造过程及产品安全性)、制备工艺绿色化(采用原子经济反应实现制造过程零排放,减少反省步骤缩短制备流程,减少过程排放)、产品性能绿色化(改变分子结构提高安全性能,开发新型温和活性剂)、应用过程绿色化(微乳农药,微乳炼油替代消耗臭氧层物质及非臭氧层有机溶剂的水基清洗剂)。
举例阐述四大要素所代表的实际意义。
7 我国表面活性剂行业的现状与发展方向。
第2章:表面活性剂的作用原理1 表面张力的表达方式(力学和能量角度)和测定方法。
力学:f=2γl能量:dG=γdA测定方法:滴重法(滴体积法)、毛细管上升法、环法、吊片法、最大气泡压力法、滴外形法2 影响表面张力的因素:分子间作用力、温度、压力。
3 临界胶束浓度的测定方法。
表面活性剂工作总结
表面活性剂是一类具有特殊化学结构的化合物,能够在界面降低表面或界面张力,并且能够改善物质的分散性、乳化性、润湿性和起泡性。
在工业生产和日常生活中,表面活性剂被广泛应用于清洁剂、乳化剂、润滑剂、防锈剂等领域。
在本文中,我们将对表面活性剂的工作原理和应用进行总结。
首先,表面活性剂的工作原理主要是通过分子在界面降低表面或界面张力来实
现的。
当表面活性剂溶解在水中时,分子的疏水部分会朝向水相,而亲水部分会朝向空气相或油相,从而形成分子膜。
这种分子膜能够降低界面的张力,使得液体能够更容易地与固体或气体接触,从而改善物质的分散性和润湿性。
此外,表面活性剂还能够形成微乳液或胶束结构,从而实现乳化和分散功能。
其次,表面活性剂在清洁剂中的应用是其最常见的用途之一。
表面活性剂能够
降低水的表面张力,使得水能够更容易地渗透到污垢表面,并且能够将污垢包裹在胶束结构中,从而实现清洁效果。
此外,表面活性剂还能够起到润滑作用,使得清洁过程更加顺畅和高效。
另外,表面活性剂还在农业、医药、化工等领域有着广泛的应用。
在农业领域,表面活性剂可以作为农药的增效剂,提高农药的渗透性和吸收性,从而提高农药的效果。
在医药领域,表面活性剂可以用于制备药物的乳剂、凝胶等制剂。
在化工领域,表面活性剂可以用于制备润滑剂、防锈剂等产品。
总的来说,表面活性剂在各个领域都有着重要的应用价值,其工作原理主要是
通过降低表面或界面张力来实现的。
随着科技的不断发展和创新,相信表面活性剂在未来会有更广阔的应用前景。
表面活性剂工作总结
表面活性剂是一类能够降低液体表面张力的化学物质,广泛应用于日常生活和
工业生产中。
它们在清洁剂、洗涤剂、化妆品、药品、农药等领域发挥着重要作用。
在工作中,表面活性剂具有以下特点和作用。
首先,表面活性剂能够降低液体的表面张力,使得液体能够更容易地与其他物
质接触和扩散。
这使得表面活性剂在清洁剂和洗涤剂中能够更好地渗透到污垢表面,起到更好的清洁效果。
其次,表面活性剂还能够使液体形成乳液或者泡沫,这使得它们在洗涤和清洁
过程中能够更好地包裹污垢颗粒,并且在洗涤过程中更容易被冲洗掉。
此外,表面活性剂还具有分散、乳化、增稠、抗静电等功能,使得它们在不同
的工业领域中有着广泛的应用。
在工作中,我们需要注意表面活性剂的使用方法和剂量,以免对环境和人体造
成危害。
同时,需要根据不同的应用场景选择合适的表面活性剂类型,以确保其具有最佳的效果。
总的来说,表面活性剂在工作中发挥着重要的作用,它们能够提高清洁剂和洗
涤剂的效果,使得化妆品和药品更容易被吸收,同时也在工业生产中发挥着不可替代的作用。
因此,我们需要充分了解表面活性剂的特性和作用,以确保其安全有效地应用在工作中。
1、浊点(Cloud point),非离子表面活性剂的一个特性常数,其受表面活性剂分子结构和共存物质的影响。
表面活性剂的水溶液,随着温度的升高会出现浑浊现象,表面活性剂由完全溶解转变为部分溶解,其转变时的温度即为浊点温度。
浊点(CP) 是非离子表面活性剂(NS) 均匀胶束溶液发生相分离的温度,是其非常重要的物理参数。
2、根据中华人民共和国国家标准,每100 克样品中环氧乙烷基中氧的含量称为环氧值。
3、红外光谱是物质定性的重要方法之一。
其在化学领域中主要用于分子结构的基团表征,除具有高度的特征性,还有分析时间短、需要的试样量少、不破坏试样、测定方便等优点。
它的解析能够提供许多关于官能团的信息,可以帮助确定部分乃至全部分子类型及结构。
4、质谱分析是将样品转化为运动的带电气态离子,与磁场中按质荷比(m/z)大小分离并记录的分析方法。
质谱分析法是近代发展起来的快速、微量、精确测定相对分子质量的方法。
但是,质谱分析法对样品有一定的要求。
其对盐的耐受能力较低,包括大分子盐(低聚合物)、小分子盐(有机盐、无机盐)等。
盐类由于在电喷雾系统中有强烈的竞争性离子化作用,导致较强的离子抑制效应,使得待测物的灵敏度明显降低。
其次,盐类的存在将产生一系列的离子加合峰,使谱图的解析复杂化。
此外,太多的盐类容易腐蚀和污染质谱系统硬件,需要及时清洗,严重时甚至导致硬件损坏。
5、氢原子具有磁性,如电磁波照射氢原子核,它能通过共振吸收电磁波能量,发生跃迁。
用核磁共振仪可以记录到有关信号,氢原子在分子中的化学环境不同,而显示出不同的吸收峰,峰与峰之间的差距被称作化学位移。
利用化学位移,峰面积和积分值等信息,进而推测其在碳骨架上的位置。
在核磁共振氢谱图中,特征峰的数目反映了有机分子中氢原子在化学环境的种类;不同特征峰的强度比及特征峰的高度比反映了不同化学环境下氢原子的数目比。
6、正交实验法就是利用排列整齐的表-正交表来对试验进行整体设计、综合比较、统计分析,实现通过少数的实验次数找到较好的生产条件,以达到最高生产工艺效果,这种试验设计法是从大量的试验点中挑选适量的具有代表性的点,利用已经造好的表格—正交表来安排试验并进行数据分析的方法。