胺和四级季铵盐

季铵盐降速原理季铵盐作为一类重要的阳离子表面活性剂，在多个领域如消毒、抗菌、防腐以及工业水处理中都有着广泛的应用。

然而，在某些应用场景中，季铵盐的降速性能也受到了广泛关注。

本文旨在深入探讨季铵盐的降速原理，从分子结构、作用机制到影响因素等多个层面进行分析。

一、季铵盐的基本结构与性质季铵盐，又称为四级铵盐，是指氮原子上连接了四个有机基团的铵盐。

其通式为[R1R2R3R4N]+X-，其中R1-R4为四个不同的有机基团，X为阴离子。

季铵盐具有阳离子性，水溶性良好，并且在广泛的pH范围内都能保持稳定。

二、季铵盐的降速原理季铵盐的降速性能主要与其阳离子特性和在水溶液中的行为有关。

具体原理可归纳为以下几点：1. 电荷中和作用：季铵盐带有正电荷，可以与带有负电荷的粒子发生电荷中和反应。

在某些体系中，如含有阴离子表面活性剂的水溶液中，季铵盐能够通过电荷中和作用降低体系的表面张力，从而减缓泡沫的生成和稳定泡沫的存在。

2. 吸附作用：季铵盐分子在固-液界面或液-气界面上具有较强的吸附能力。

当季铵盐分子吸附在这些界面上时，会改变界面的性质，如表面张力、接触角等。

这种吸附作用可以减少液体在固体表面的润湿性，从而降低液体的流速。

3. 粘度增加：在水溶液中，季铵盐分子可以与水分子形成氢键，增加溶液的粘度。

粘度的增加会阻碍液体分子的运动，从而降低液体的流动速度。

4. 胶体稳定性：季铵盐在某些条件下可以形成胶体颗粒。

这些胶体颗粒在水中具有一定的稳定性，能够吸附和包裹其他物质，形成较大的聚集体。

这种聚集作用可以减少液体中有效成分的浓度，从而降低反应速率或传输速率。

三、影响季铵盐降速性能的因素1. 季铵盐的结构：不同的季铵盐分子结构会导致其降速性能的差异。

一般来说，具有较长碳链的季铵盐具有更好的降速效果，因为长碳链可以增加分子在界面上的吸附能力和形成胶体颗粒的稳定性。

2. 浓度：季铵盐的浓度对其降速性能有重要影响。

在一定范围内，随着季铵盐浓度的增加，其降速效果也会增强。

编辑本段释义
胺：[àn][ㄢˋ] 郑码：QWZM，U：80FA，GBK：B0B7 五笔:EPV 笔画数：10，部首：月，笔顺编号：3511445531 参考词汇: amic amine 氨分子中的氢被烃基取代而生成的化合物。

编辑本段分类
按照氢被取代的数目，依次分为一级胺（伯胺）RNH2、二级胺(仲胺)R2NH、三级胺(叔胺)R3N、四级铵盐（季铵盐）R4N+X-，例如甲胺CH3NH2、苯胺C6H5NH2、乙二胺H2NCH2CH2NH2、二异丙胺[（CH3）2CH]2NH、三乙醇胺(HOCH2CH2）3N、溴化四丁基铵（CH3CH2CH2CH2）4N+Br-。

编辑本段性质
胺具有碱性，在气相条件下氨比任何一种甲胺的碱性都弱得多，但在溶液中其碱性与三甲胺[1]相近，
胺
一甲胺和二甲胺的碱性较三甲胺约强10倍。

低级的胺是气体或易挥发的液体，气味与氨相似，有的有鱼腥味（鱼的腥味其实就主要来自三甲胺）；高级的胺为固体；芳香胺多为高沸点的液体或低熔点的固体，具有特殊的气味。

胺的沸点比相对分子质量相似的非极性化合物高，比醇或羧酸的沸点低；叔胺的沸点比相对分子质量相近的伯胺和仲胺低。

胺是极性化合物。

低级胺易溶于水，胺可溶于醇、醚、苯等有机溶剂。

胺与酸作用易成盐。

在许多有机反应中，常把胺作为亲核试剂使用。

其反应活性通常随碱性的强弱而异，取代基的大小对反应活性的影响较大，位阻较大的胺反应活性降低，例如二异丙基乙基胺已完全不能与卤代烷发生作用。

此外，芳香胺的重氮化反应也是重要的有机反应之一。

第1篇一、实验目的1. 了解季铵盐的制备原理和方法。

2. 掌握季铵盐的制备实验操作步骤。

3. 分析实验结果，提高对季铵盐性质的认识。

二、实验原理季铵盐，又称四级铵盐，是由四个烃基取代铵根离子中的四个氢原子而形成的化合物。

其通式为R4NX，其中R为烃基，X为卤素负离子或酸根离子。

季铵盐具有优良的导电性、杀菌性、絮凝性等特性，广泛应用于化工、医药、采矿、纺织等领域。

本实验采用卤代烃与胺的取代反应来制备季铵盐。

具体步骤如下：1. 将卤代烃与胺按一定比例混合，在加热条件下反应，生成季铵盐的卤代物。

2. 将季铵盐的卤代物与氢氧化钠溶液反应，生成季铵盐的氢氧化物。

3. 将季铵盐的氢氧化物与盐酸溶液反应，得到季铵盐。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：卤代烃（如溴代烷）、胺（如三乙胺）、氢氧化钠、盐酸、蒸馏水等。

2. 实验仪器：烧杯、搅拌器、酒精灯、试管、滴管、试管架、电子天平、移液管、容量瓶、pH计等。

四、实验步骤1. 称取一定量的卤代烃和胺，按一定比例混合，放入烧杯中。

2. 加热烧杯中的混合物，保持温度在60-70℃，反应时间为2小时。

3. 停止加热，冷却至室温。

用pH计检测溶液pH值，调整至8-9。

4. 将冷却后的溶液转移至另一烧杯中，加入适量的氢氧化钠溶液，搅拌至完全溶解。

5. 将氢氧化钠溶液与盐酸溶液混合，调节pH值至7-8。

6. 将混合液转移至容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度线。

7. 摇匀溶液，静置过夜。

8. 用滤纸过滤溶液，收集滤液。

9. 将滤液转移至烧杯中，用酒精灯加热蒸发至近干。

10. 停止加热，冷却至室温。

用少量蒸馏水溶解固体，转移至容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度线。

11. 将溶液转移至试剂瓶中，密封保存。

五、实验结果与分析1. 通过实验，成功制备出季铵盐。

2. 实验过程中，溶液pH值的变化表明反应进行了充分。

3. 实验过程中，溶液的透明度逐渐变浑浊，表明季铵盐的生成。

4. 通过实验，对季铵盐的性质有了更深入的认识。

季铵盐化合物1.1.1 结构与性质季铵盐（又称四级铵盐）是中的4个都被取代后形成的的[3]。

季铵盐有4个碳原子通过共价键直接与氮原子相连，阴离子在烃基化试剂作用下通过离子键与氮原子相连，其分子通式为:结构中4个烃基R可以相同，也可以不相同。

取代的或非取代的，饱和的或不饱和的，可以有分支或没有分支，可以为环状结构或直链结构，可以包含醚、酯、酰胺，也可以是芳香族或芳香族取代物。

通过离子键与氮原子相连的多为阴离子（F－、Cl－、Br －、I－）或酸根（HSO4－、RCOO－等），以氯和溴最为常见[4]。

合成与分析方法1.1.3 应用研究概况季铵盐化合物特有的分子结构赋予其乳化、分散、增溶、洗涤、润湿、润滑、发泡、消泡、杀菌、柔软、凝聚、减摩、匀染、防腐和抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用[8]，这些独特性能使其在造纸、纺织、涂料、染色、医药、农药、道路建设、洗化与个人护理用品和高新技术等领域均显示出了良好的应用前景。

季铵盐杀生剂研究进展在季铵盐化合物的诸多独特性能及相应的实际应用中，优异的杀生性能是其中发现最早、应用最广的性能。

目前，具有广谱高效、低毒安全、长效稳定等优点的季铵盐杀生剂已在工业、农业、建筑、医疗、食品、日常生活等众多领域得到广泛应用。

例如，水处理[43]、造纸[44]、皮革[45]、纺织[46]、印染[47]、采油[48]、涂料[49]等行业的杀菌灭藻、防腐防霉、清洗消毒；农产品和农作物的防霉防病[50]；养殖和畜牧的防病杀菌[51]；木材和建材的防虫防腐[52]；外科手术和医疗器械的杀菌消毒[53]；禽蛋肉类和食品加工的清洗个人家庭和公共卫生的洗涤消毒[55]等均要用到季铵盐杀生剂。

1.2.1 发展历程人们对季铵盐化合物的认识是从其所具有的杀菌作用上开始的，该类化合物在发展初期主要就是用作杀菌剂[13]。

Jacobs W A等于1915年首次合成了季铵盐化合物，并指出这类化合物具有一定的杀菌能力，翻开了季铵盐杀生剂的历史篇章。

四级铵盐又称季铵盐，英文名quaternary-N 。

为铵离子中的四个氢原子都被烃基取代而生成的化合物，通式R4NX，其中四个烃基R可以相同，也可不同。

X多是卤素负离子(F、Cl、Br、I)，也可是酸根（如HSO4、RCOO 等）。

四级铵盐与无机盐性质相似，易溶于水，水溶液能导电。

主要通过氨或胺与卤代烷反应制得，例如：自然界中存在的四级铵盐，不少具有一定的生物活性，有些四级铵盐可用作药物、农药以及化学反应中的相转移催化剂等。

例如,矮壮素【(CH3)3NCH2CH2Cl】Cl是一种植物生长调节剂，氯化苄基三乙基铵和硫酸氢四丁基铵都是优良的相转移催化剂。

在相转移催化反应中，四级铵盐可与水相中的亲核试剂组成离子对，进入有机相，从而加快反应速率，减少副反应并提高收率。

四级铵盐分子中的X是OH时，通常称为四级铵碱。

四级铵碱是强碱，与氢氧化钠和氢氧化钾的碱性相近。

有些天然化合物也是四级铵碱，例如普遍存在于生物体内的胆碱【(CH3)3NCH2CH2OH】OH。

四级铵碱在加热时分解为水、三级胺和烯烃，该反应称为霍夫曼反应，合成中用来制备烯烃。

四级铵碱可由四级铵卤化物与氧化银作用制得：四级铵盐的毒性一般较胺低，但也有不少毒性较大，例如用作阳离子表面活性剂[1]的氯化十二至十六烷基二甲基苄基铵（见结构式a）,对于青蛙的口服半致死量为30毫克/千克。

再如，神经碱(b)和蕈毒碱(c)都是剧毒化合物，蕈毒碱对于大鼠的静脉注射半致死量仅为0.23毫克/千克。

一、季铵盐的种类：1.单季铵2.双季铵盐（Gemini季铵盐）3.三季铵盐4.多季铵盐5.超支化季铵盐二、季铵盐的用途1.杀菌、消毒剂包括：农业杀菌剂、公共场所杀菌消毒、循环水杀菌灭藻剂、水产养殖杀菌消毒剂、医疗杀菌消毒剂、畜禽舍消毒剂、赤潮杀灭剂、蓝藻杀灭剂等杀菌消毒领域。

特别是Gemini季铵盐杀菌效果突出，综合成本低。

2.柔软、抗静电剂主要用于纺织印染行业，此类柔软剂且有优异的柔软、抗静电、杀菌、抗黄变性能。

第17章胺17.1 复习笔记一、胺的分类1．概念氨上的氢被烃基取代后的物质称为胺（amine）。

氨基（一NH2、--NHR、NR2，amino）是胺的官能团。

2．分类（1）根据胺分子中烃基的种类不同，可以分为脂肪胺（aliphatic amine）和芳香胺（aromatic amine）。

例如：CH3CH2NHCH3对甲基苯胺（芳香胺）甲基乙基胺（脂肪胺）（2）根据在氮上烃基取代的数目，胺可分为一级（伯）胺（primary amine）、二级（仲）胺（secondaryamine）、三级（叔）胺（tertiary amine）和四级（季）铵盐（quaternary ammonium salt）。

这里所指的一级、二级和三级胺是指氮与几个烃基相连，而不是烃基本身的结构。

二、胺的结构1．氨（1）氮是用sp3杂化轨道和其它原子成键的。

氨具有棱锥形的结构，氮用sp3杂化轨道与三个氢的S轨道重叠，形成三个sp3-s σ键，成棱锥体，氮上尚有一对孤电子，占据另一个sp3杂化轨道，处于棱锥体的顶端，类似第四个“基团”。

（2）氨的空间排布基本上近似碳的四面体结构，氮在四面体的中心。

2．胺（1）与氨的结构相似，在胺中，氮上的三个sp3杂化轨道与氢的s轨道或别的基团的碳的杂化轨道重叠，亦具有棱锥形的结构。

如图l7-l所示：氨的结构甲胺的结构三甲胺的结构图l7-l 氨及胺的结构（2）在苯胺中，氮仍是棱锥形的结构，H—N—H键角为ll3.9°，H—N—H平面与苯环平面交叉的角度为39.4°，如图l7-2所示：图17-2 苯胺的结构（3）胺对映体之间的互相转化，需要能量很低，故两个对映体在室温就可以很快地互相转化，见图17-3。

（4）在四级铵盐中，氮上的四个sp3杂化轨道都用于成键。

氮构型的翻转不易发生，可确实分离得到这种旋光相反的对映体，例如图17-4所示的化合物可以拆分为（+）及（-）光活体。

图17-3 胺的对映体及其相互转化图17-4 四级铵盐的对映体三、胺的物理性质（1）胺与氨，除前者易燃外，性质很相像。

水产养殖经常使用的五种季铵盐消毒剂季铵盐又称为四级铵盐，与无机盐性质相似，易溶于水，水溶液能导电，主要通过胺与卤代烷烃反应制得。

自然界中存在的季铵盐，很多都具有生物活性，例如矮壮素[（CH3）3NCH2CH2Cl]Cl就是一种植物生长调节剂。

季铵盐可以分为单链季铵盐、双链季铵盐、三季铵盐、多季铵盐和超支化季铵盐。

主要用作农业杀菌剂，公共场所消毒杀菌，循环水杀菌灭藻剂，水产养殖杀菌消毒剂，医疗杀菌消毒剂，畜禽舍消毒剂，赤潮杀灭剂，蓝藻杀灭剂等杀菌消毒领域。

我们主要分析下目前水产养殖上使用的季铵盐消毒剂。

苯扎氯铵：为第一代季铵盐消毒剂，化学成分为氯化二甲基苄基烃铵混合物，纯品原料的外观形状为白色蜡状或黄色胶状体，是一种广谱杀菌剂，能改变细菌细胞膜通透性，使菌体胞浆外流从而达到杀菌效果。

杀菌效果属于中等，现以基本被其他季铵盐消毒剂取代。

苯扎溴铵：通用名为新洁尔灭，化学成分为溴化二甲基苄基烃铵的混合物。

杀菌效果好于苯扎氯铵，与戊二醛络合以后杀菌效果更好。

含量检测一般用四苯硼钠标准溶液来滴定，滴定至溶液下层由蓝色变无色，溶液上层变紫即为终点，可以参照中国兽药典进行。

鉴别相中前两项是针对季铵盐分子结构和苄基的鉴别，第三项很关键，是对溴离子的鉴别，利用溴离子和硝酸盐反应生成黄色沉淀，氯试液和溴离子的氧化还原反应来鉴别，用来区分苯扎氯铵和苯扎溴铵。

双链季铵盐：俗称D1021，是由双链叔胺和卤代烷反应制得。

双长链季铵盐消毒剂带一个亲水基和两个亲油基，具有更好的成胶囊性和更强的降低表面张力的能力，能增强它们的水溶性，即使在水质硬度较大的情况下也呈现出相当好的溶解性和很好的稳定性。

双长链季铵盐的杀菌性能优于单长链季铵盐，药效持续时间长，泡沫少，去污能力较好，低毒无残留，不挥发无刺激，不使织物退色。

分子式中含有乙基苄基氯（BEC）基团的双长链季铵盐杀菌效果更好。

所谓乙基苄基，即在苯环的邻对位上多加了一个乙基它属于第一类推电子基团，使整个分子结构上的电荷重新组合分布，使苯环上的电负性加大，同时增强了苯环的共轭效应，从而增强了杀菌效力。

固化促进剂环氧树脂固化促进剂是一类能加速环氧树脂固化，降低固化温度，缩短固化时间的物质。

由于促进剂、固化剂、|环氧基之间以形成电荷偏离的六元环过渡态来实施促进作用，因此亲电性促进剂对亲核性固化剂有效，亲核性促进剂对亲电性固化剂有效。

胺类固化环氧树脂时，凡是含有一OH、一COOH、一S03 H、C()NH2、一S02NH2、一S03NHR的试剂都对反应起促进作用。

例如酚类(苯酚、氯代酚、间苯二酚)、酸类(水杨酸)、酰胺类等都可作促进剂使用，一般用量5～10份。

凡是含有一OR(R≠H)、一C(1)OR、一SO3R、一CONR2、一C02NR2、一SO2NH2、N02等的试剂都有抑制作用。

酸酐类固化剂与环氧树脂的固化反应慢，一般都要加入促进剂，常用叔胺、季铵盐，有时也用有机酸盐和氢氧化钾。

常用的固化剂促进剂有有机胺类，例如叔胺、甲基二乙醇胺和胺基苯酚等。

常用的适用于双组份环氧树脂地坪漆的胺类固化促进剂品牌有DMP-30（天津），HY960叔胺加速剂（美国），OP-8658/DP-300涂膜干燥、固化促进剂（台湾）。

除了胺类固化剂促进剂外，有时也可以使用酸类固化促进剂，例如水杨酸，并且在较低气温时还可以适当地加入季铵盐。

为了对环氧树脂起到增塑的效果，并降低低分子量环氧树脂成膜后的脆性，有些环氧树脂地坪漆的固化剂的组分配比是：胺类固化剂：苯甲醇：水杨酸：季铵盐=50：（40-48）：（2-10）：（0-3）。

其中，苯甲醇作为水杨酸的溶剂，并起到对环氧树脂增塑的作用，能降低低分子量环氧树脂成膜后的脆性。

季铵盐类又称四级胺盐，铵离子中4个氢原子被烃基取代形成的化合物，结构通式为R4N+x一，其中R可以是相同或不同的烃基，X多为卤素原子，也可以是酸根。

季铵盐是一种较有前途的潜伏性促进剂，促进机理类似于叔胺的羧酸复盐，对环氧树脂/酸酐体系的促进作用同叔胺一样，但室温储存期约是叔胺的8倍，而固化物的物理力学性能略好于叔胺促进体系。

季铵盐，也被称为四级铵盐，英文名Quaternary Ammonium Salt，其通式为R4NX。

在这个通式中，四个烃基R可以相同，也可以不同。

X多为卤素负离子（如F-、Cl-、Br-、I-），也可以是酸根（如HSO4-、RCOO-等）。

季铵盐是铵离子中的四个氢原子都被烃基取代后形成的季铵阳离子的盐。

这种季铵阳离子具有四个碳原子，这四个碳原子通过共价键直接与氮原子相连，而阴离子在烃基化试剂作用下通过离子键与氮原子相连。

季铵盐在消费应用中具有广泛的用途，包括作为抗菌剂（如洗涤剂和消毒剂）、织物柔软剂和护发素等。

作为抗菌剂，季铵盐能够灭活包膜病毒。

与基于漂白剂的消毒剂相比，季铵盐在表面上往往更温和，并且通常对织物安全。

季铵盐还通过叔胺与卤化碳的烷基化制备。

至于季铵盐阴阳离子的强度，这可能涉及到离子键的强度、离子半径、电荷分布等因素，这些因素都可能影响离子间的相互作用。

然而，由于我无法直接访问特定的化学数据库或进行详细的实验测量，我无法提供关于季铵盐阴阳离子强度的具体数值。

如果需要了解季铵盐阴阳离子的强度，建议查阅相关的化学文献或咨询专业的化学家。

此外，也可以考虑进行实验测量，以获取更准确的数据。

简述胺盐、季胺盐型阳离子表面活性剂的区分方法及原理标题中的“胺盐”和“季胺盐”均属于表面活性剂，通常用于工业领域，以改善物质间的相互作用，实现溶解、分散或稳定悬浮液。

本文将介绍胺盐和季胺盐型阳离子表面活性剂的区分方法及其原理。

首先，进行化学分析可以对胺盐和季胺盐型阳离子表面活性剂进行有效的区分。

一般而言，胺盐含有氨基酸成分，它们具有一定的强度，而季胺盐就不具有这种氨基酸介质。

其次，酸碱性指数（pH）也可用于分辨这两种表面活性剂。

胺盐的pH值一般在7.5至10.5之间，但季胺盐的pH值会在7.0至8.5之间波动很大。

此外，在脱水剂化学反应方面，胺盐和季胺盐也有所不同。

胺盐具有良好的脱水效果，但由于季胺盐的水溶液中含有较多的近似离子，因此脱水能力受到了一定的限制。

继而，两者的表观密度也有所不同：胺盐的表观密度要比季胺盐低。

最后，从表面张力测试方面进行对比，也可以轻松识别出胺盐和季胺盐型阳离子表面活性剂。

通常来讲，胺盐具有较高的表面张力，可以将水和油分离，而季胺盐的表面张力较低，将水和油互相混合。

总的来说，胺盐和季胺盐型阳离子表面活性剂的区分原理主要体现在氨基酸来源、pH值、脱水能力以及表面张力测试等方面。

化学
分析、酸碱性指数测试、脱水剂反应分析和表面张力测试等技术均可有效地区分出胺盐和季胺盐。

综上所述，本文详细介绍了胺盐和季胺盐型阳离子表面活性剂的区分原理，以及相关分析测试技术，从而帮助读者更好地认识这两种
表面活性剂的概念和特点。