3特殊类型的表面活性剂-
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表面活性物质
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影响水生生物的行为
表面活性物质可能改变水生生物的行为，如 影响其觅食、迁移或躲避天敌的能力。
对土壤的影响
改变土壤的理化性质
表面活性物质可能会改变土壤的pH值、电导率、水分保持能力等， 从而影响土壤的肥力和微生物活性。
影响土壤生态平衡
表面活性物质可能对土壤中的微生物和植物产生不利影响，打破土 壤生态平衡，影响土壤的健康。
胶束是由多个表面活性分子聚集而成 ，其形状和大小取决于表面活性分子 的性质和浓度。
增溶作用
表面活性物质能够增加其他物质在水中的溶解度，这一作用对于提高化学反应速率、促进物质传递等 具有重要意义。
增溶作用的大小取决于表面活性物质的性质和被增溶物质的性质。
润湿和渗透作用
表面活性物质能够改善固体表面的润 湿性，促进液体在固体表面的铺展和 渗透。
化妆品
润肤霜
表面活性物质能够保持皮肤湿润，同时帮助其 他成分渗透到皮肤深层。
口红
表面活性物质能够使口红均匀涂抹在嘴唇上， 同时保持嘴唇的湿润。
睫毛膏
表面活性物质能够使睫毛膏均匀涂抹在睫毛上，同时保持睫毛的卷曲和浓密。
油漆和涂料
乳胶漆
表面活性物质能够使乳胶漆均匀 涂抹在墙面上，同时保持墙面的 光滑和平整。
多元醇酯类
这类物质是由多元醇和长链脂肪酸反应生成的酯类，如山梨醇酯、丙二醇酯等。
特殊类型的表面活性物质
氟碳表面活性剂
这类物质以氟或含氟基团为主链，具有极高的表面活性和稳定性。
高分子表面活性剂
这类物质是由高分子化合物和低分子量表面活性剂复合而成的，具有较好的乳化、分散和增稠作用。
03
![[2017年整理]表面活性剂化学练习题](https://uimg.taocdn.com/0e45b7fc6394dd88d0d233d4b14e852458fb39fc.webp)
[2017年整理]表面活性剂化学练习题
三、填空题1.表面活性剂分为和离子型表面活性剂，后者又可分为，，三种。
非离子型表面活性剂阳离子阴离子两性2. 特殊类型的表面活性剂有，高分子表面活性剂，，生物表面活性剂，冠醚型表面活性剂等。
碳氟表面活性剂含硅表面活性剂3.临界胶束浓度的的测定方法有，，染料法，光散射法，其中最为常用的是和。
表面张力法电导法增容作用法表面张力法和电导法4. 在4种增溶方式中增溶量最大的是。
聚氧乙烯链间的增溶5.乳状液类型的鉴别主要有：稀释法，，，滤纸润湿法四种。
染料法，电导法6．烷基芳烃的生产过程中使用的质子酸催化剂主要有硫酸、磷酸、；路易斯酸有、三氟化硼等。
氢氟酸三氯化铝7. 洁尔灭为型表面活性剂，化学名称是，具有，起泡，腈纶缓染剂等作用。
阳离子十二烷基二甲基苄基氯化铵杀菌8. 某聚乙二醇型非离子表面活性剂加成环氧乙烷的质量分数为24.6%，则其HLB 值为。
4.929.两性表面活性剂按整体化学结构分为，，。
甜菜碱型，咪唑啉型，氨基酸型，氧化胺型10. AOS即，十二烷基硫酸钠又名俗名K12. α-烯烃磺酸盐，月桂醇硫酸钠11. 常用的稳泡剂，天然化合物，如和；高分子化合物，如，，；合成表面活性剂。
明胶皂素聚乙烯醇甲基纤维素改性淀粉一、名词解释1.表面活性剂：在加入很少量是既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、增容、分散等一系列作用的物质。
2.临界胶束浓度：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。
3.Krafft点：离子表面活性剂在达到一定温度时溶解度突然增加的温度。
4.浊点：对于非离子型表面活性剂，低温水溶性较好，当升高到某一温度时SA 溶解度突然减小而析出，这一温度叫--。
5.两性表面活性剂：指在分子结构中，同时具有阴离子、阳离子和非离子中的两种或两种以上离子性质的表面活性剂。
6.增容力：增容量除以表面活性剂的物质的量。
7.分散剂：使固体微粒均匀、稳定地分散于液体介质中的表面活性剂。
第六章 表面活性物质,表面活性剂
6）聚氧乙烯烷基胺
x、y较小时，不溶于水而溶于油，但因有机胺结构， 可溶于低pH值的酸性水溶液。也因于此，它同时具有非 离子及阳离子活性剂的一些特性，如耐酸，不耐碱，可 杀菌等。x、y数目较大时，非离子特性上升，阳离子特 性下降，可与阴离子表活剂混合使用，常用于人造丝生 产中，改进纤维丝的强度，并保持喷丝孔结。
的洗涤剂、乳化。
4）苯酚聚氧乙烯醚（P型表活剂），n=1-30 5）Pluronic型表面活性剂 聚丙二醇与环氧乙烷加成物，最初以“聚醚”的商品 名出现，故称之为聚醚型非离子表面活性剂。
工业上习惯于用4个数字表示这一类活性剂，如 “2070”其分子式中a=c=53，b=34，4个数字中的头丙位 数20代表分子量约为2000，后两位数70代表聚氧乙烯部分 的分子量，占整个分子量的70%。
④磷酸酯盐 与硫酸酯盐相似，但有单酯盐和双酯盐两种。如：
用途：乳化剂，抗静电剂及抗蚀剂
优点：低泡，抗电解质及抗硬水性较强,
应用不多，生产较少。
2、阳（或正）离子表面活性剂 铵 盐 型
通式：[RNH3]+·CL- 或 RNH2·HAc
用途：酸性介质中作乳化、分散、润湿剂、浮选剂。
局限性：PH较高时（pH>7），自由胺易析出，失去表面活性
如月桂醇聚氧乙烯醚的合成
由于这类表面活性剂的亲油基不同，种类较多，可进一 步分类： 1）脂肪醇聚氧乙烯醚，R―O(C2H4O)nH 平平加型Perqqal R中的C原子数8-18 n=1-45 稳定性较好，较易生物降解，较好的水溶性，润滑性好。
2）脂肪酸聚氧乙烯酯RCOO(C2H4O)nH
制备：a与EO缩合 b与聚乙二醇脂化
第六章 表面活性物质
物质溶于水后，对水的表面张力的影响大致有三种情 况，如图6-1所示：
表面活性剂分类
表面活性剂的分类姓名：黄朋学号: 2012G0303006 1、高分子表面活性剂：离子分类亲水基高分子表面活性剂天然系半合成系合成系阴离子型羧酸基海藻酸钠果胶酸钠腐植酸钠咕吨树胶羧甲基纤维素羟甲基淀粉丙烯酸接枝淀粉水解丙烯腈接枝淀粉丙烯酸共聚物马来酸共聚物水解聚丙烯酰胺磺酸基木质素磺酸盐铁铬木质素磺酸盐缩合萘磺酸盐聚苯乙烯磺酸盐硫酸酯基缩合烷基苯醚硫酸酯阳离子型胺基壳聚糖阳离子淀粉氨基烷基丙烯酸酯共聚物聚乙烯苯甲基三甲铵盐季铵盐两性型胺基、羧基等水溶性蛋白质类非离子型多元醇及其他淀粉淀粉改性产物甲基纤维素乙基纤维素羧乙基纤维素聚乙烯醇聚乙烯基醚EO加成物聚乙烯吡咯烷酮2、离子分类：阴离子型表面活性剂离子型表面活性剂阳离子型表面活性剂表面活性剂非离子型表面活性剂两性表面活性剂特殊表面活性剂阴离子型表面活性剂：羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型等阳离子表面活性剂：脂肪胺盐、烷基咪唑啉盐、烷基吡啶盐、β—羟基胺等两性表面活性剂：从广义上讲，分子结构中含有两种及两种以上极性基团的表面活性剂，均可称为两性活性剂。
可将其分为：非离子-阴离子型；非离子-阳离子型；阴离子-阳离子型；非离子-阳离子-非离子型。
这类表面活性剂具有许多独特的性质。
例如，对皮肤的低刺激性，具有较好的抗盐性，且兼备阴离子型和阳离子型两类表面活性剂的点，既可用作洗涤剂、乳化剂，也可用作杀菌剂、防霉剂和抗静电剂。
因而，两性离子表面活性剂是近年来发展较快的一类。
非离子型表面活性剂：这类表面活性剂溶于水后不发生解离，其极性基部分大多为氧乙烯基、多元醇和酰胺基。
类型：酯型；醚型；胺型；酰胺型；混合型（Tween)酯醚型等。
特殊表面活性剂：以碳氟链为疏水基的表面活性剂，简称为氟表面活性剂，如全氟辛酸。
这类活性剂具有极高的表面活性，不仅可以使水的表面张力降至20 mN.m-1以下，而且能降低油的表面张力。
其化学性质极其稳定，具有抗氧化、抗强酸和强碱及抗高温等特性。
第二章 表面活性剂水溶性表面活性剂油溶性表面活性剂离子型表(与“表面”有关优秀PPT)
C H 3 R N + C H 3 C3 S H4 O
C H 3
第33页，共36页。
C H 3
+ R N
H 3C C l
C H 3
C H 3 R N + C H 3 C l-
C H 3
十二烷基三甲基氯化铵（防黏剂DT）
H3C
60~80℃
R Br +
N CH3
H3C
加压
CH3
+
-
RN
CH3 Br
CH3
AES泡沫丰实，对水硬度不敏感，有良好的生物降 解性，不刺激皮肤，与非离子表面活性剂有良好的复配 性能，是家用洗涤剂中最重要的表面活性剂之一，可广 泛地用来配制香波、餐具洗涤剂、洗衣粉等。
+
R O H nH 2C C2H
O
R O C2H C2H nO H
ClS 3HO R O C2H C2H nOS 3HO NaO RHO C2H C2H nOS 3NO a
脂肪伯胺也可以从脂肪酸，氨，氢直接在催化剂上反应 得到。
+ + RCON O H 3 H H 2
+ RC 2H N H 2 H 2 O
第31页，共36页。
➢季铵盐型阳离子表面活性剂
亲水基为季铵阳离子的表面活性剂
R1
R
N+
R2
R3
季铵盐是由叔胺和烷基化试剂反应而成，常见的烷基
化试剂有卤代烷 硫酸二甲酯 环氧乙烷等。
2 2 剂，头发调理剂，化妆品用乳化剂，矿石浮选剂和杀菌剂等。
3
24
第二节 化学结构与性能
二是表面张力降低能达到的最大程度，称为表面活性剂表面张力降低的能力。
表面活性剂化学练习题 2
表面活性剂试题一、名词解释.1. 表面活性剂2. 临界胶束浓度3. Krafft点4. 浊点5. 两性表面活性剂6. 增溶力7. 分散剂8. 非离子表面活性剂二、选择题.1.D 2.D 3.E 4.D 5.C 6.A 7.C 8.B 9.A 10.A 11.A12.A 13.ABCD 14.C 15.ABC 16.B 17.A 18.A1.对表面活性剂的叙述正确的是（ D ）A.非离子型的毒性大于离子型，两性型毒性最小B.HLB值越小，亲水性越强C.做乳化剂使用时，浓度应大于CMCD.做O/W型乳化剂使用，HLB值应大于82. 对表面活性剂的叙述正确的是（ D ）A.根据经验，表面活性剂的HLB值围限定在0-20之间B.表面活性剂不能混合使用C.聚氧乙烯基团的比值增加，亲水性降低D.杀精避孕套中起杀精作用的主成分壬基酚聚氧乙烯醚可作洗涤剂3.40%的Span -80(HLB4.3)与60%吐温-80(HLB15.0)混合后的HLB值是( E )A.4.3B.6.42C.8.56D.9.65E.10.724.等量的Span -80(HLB4.3)与吐温-80(HLB15.0)混合后的HLB值是（ D ）A.4.3B.6.42C.8.56D.9.65E.10.835.表面活性剂性质不包括（ C ）A.亲水亲油平衡值B.CMC值C. 适宜的粘稠度D. Krafft点6. 下列说确的是（ D ）A. krafft点越低，该表面活性剂低温水溶性越好B.非离子表面活性剂应该在浊点以上使用C.疏水基为直链的比带支链的难于降解D.含有芳香基的表面活性剂比仅含有脂肪基的表面活性剂易于降解，故洗衣粉中主成分为十二烷基苯磺酸钠7. 下列说法不正确的是（ D ）A.胶束越大，对于增溶到胶束部的物质增溶量越大B.乳状液类型通常有O/W,W/O,套圈型三种。
C. 阳离子表面活性剂不能做破乳剂D. 玻璃器皿中易得到O/W型乳状液8. 下列叙述不正确的是（ B ）A.聚乙烯醇，聚丙烯酰胺为高分子表面活性剂B.非离子型表面活性剂的性能都优于离子型表面活性剂C.离子型表面活性剂存在Krafft点，非离子表面活性剂存在浊点D.一般分子量较大的表面活性剂洗涤、分散、乳化性能好，分子量小的润湿、渗透性能好9.下列说法不正确的是（ C ）A.液体油污的去除主要是靠表面活性剂的增容作用而实现的B.非离子表面活性剂不宜用于洗涤天然棉纤维C.烷基苯磺酰二乙醇胺可做稳泡剂D.纯十二烷基苯磺酸钠是很好的起泡剂10.下列说确的是（ B ）A.餐具洗涤剂可以用来洗涤瓜、果、蔬菜、肉B.洗发香波的主要成分为十八烷基苯磺酸钠及烷基酰醇胺C.重垢液体洗涤剂表面活性剂含量一般在80%以上D.粉状洗涤剂和液体洗涤剂中表面活性剂主成分完全不同11.下列说法中不正确的是（ A ）A.只有阳离子表面活性剂具有良好的杀菌消毒作用B.分子结构中含有苄基的季胺盐具有较强的杀菌性C.药物中引入磺酸基后易被人体吸收，并提高水溶性，而药理作用改变不大D.烷基苯磺酸钠通常为黄色油状液体12.下列说确的是（ C ）12.A 13.ABCD 14.C 15.ABC 16.B 17.A 18.AA.阳离子表面活性剂主要是含氮的有机胺衍生物B.阳离子表面活性剂不存在Krafft点C.阳离子表面活性剂不可做相转移催化剂D.两性表面活性剂没有等电点13.下列说确的是（ A BCD ）A.在烷基苯磺酸钠的生产过程中，常采用苯过量的方法以减少副反应的发生B.工业常用磺化剂有硫酸、发烟硫酸、三氧化硫C.温度会对磺化产物及磺化速率有影响D.烷基苯磺酸钠的生产过程中，分酸是利用密度差原理14.下列关于两性表面活性剂性质不正确的是（ C ）A.具有等电点B.临界胶束浓度随着溶液pH值的增加而增大C.两性表面活性剂没有Krafft点，但有浊点。
表面活性剂
1.表面活性剂：在加入很少量是既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、增容、分散等一系列作用的物质。
2.临界胶束浓度：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。
3.Krafft点：离子表面活性剂在达到一定温度时溶解度突然增加的温度。
4.浊点：对于非离子型表面活性剂，低温水溶性较好，当升高到某一温度时SA溶解度突然减小而析出，这一温度叫--。
5.两性表面活性剂：指在分子结构中，同时具有阴离子、阳离子和非离子中的两种或两种以上离子性质的表面活性剂。
6.增容力：增容量除以表面活性剂的物质的量。
7.分散剂：使固体微粒均匀、稳定地分散于液体介质中的表面活性剂。
8.非离子表面活性剂：是一类在水溶液中不电离出任何形式的离子，亲水基主要由具有一定数量的含氧基团构成亲水基，靠与水形成氢键实现溶解的--。
1.表面活性剂分为非离子表面活性剂和离子型表面活性剂，后者又可分为阳离子，阴离子两性，三种。
2. 特殊类型的表面活性剂有碳氟表面活性剂，高分子表面活性剂，含硅表面活性剂，生物表面活性剂，冠醚型表面活性剂等。
3.临界胶束浓度的的测定方法有表面张力法，电导法，增容作用法表面张力法和电导法染料法，光散射法，其中最为常用的是表面张力法和电导法。
4. 在4种增溶方式中增溶量最大的是聚氧乙烯链间的增溶。
5.乳状液类型的鉴别主要有：稀释法，染料法，电导法，滤纸润湿法四种。
6．烷基芳烃的生产过程中使用的质子酸催化剂主要有硫酸、磷酸、氢氟酸；路易斯酸有三氯化铝、三氟化硼等。
7. 洁尔灭为阳离子型表面活性剂，化学名称是十二烷基二甲基苄基氯化铵，具有杀菌，起泡，腈纶缓染剂等作用。
8. 某聚乙二醇型非离子表面活性剂加成环氧乙烷的质量分数为24.6%，则其HLB值为4.92 。
9.两性表面活性剂按整体化学结构分为甜菜碱型，咪唑啉型氨基酸型，氧化胺型。
10. AOS即α-烯烃磺酸盐，十二烷基硫酸钠又名月桂醇硫酸钠俗名K12.11. 常用的稳泡剂，天然化合物，如明胶和皂素；高分子化合物，如聚乙烯醇，甲基纤维素，改性淀粉；合成表面活性剂。
表面活性物质
6.5 表面活性剂胶束热力学
第133页，共133页
6.5 表面活性剂胶束热力学
1.相分离模型
第133页，共133页
6.5 表面活性剂胶束热力学
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6.5 表面活性剂胶束热力学
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6.5 表面活性剂胶束热力学
2、质量作用模型
此模型将胶束化看作是一种缔合过程，可应用 质量作用定律于此平衡
减小，但减小到一定值后就不再随浓度增 加而变化。 表面活性剂：具有长碳链（碳原子数大于 8）的极性有机化合物。
第133页，共133页
a
b c
cB
引言
溶质表面吸附
(1) Surface inactive substances:
csur ＜cint negative adsorption
(2) Surface active substances and surfactant: csur ＞ cint positive adsorption
两性表面活性剂
R-NHCH2-CH2COOH 氨基酸 型
CH3
|
R-N+-CH2COO-
|
CH3
甜菜碱型
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6.1 表面活性剂的分类
第133页，共133页
6.1 表面活性剂的分类
第133页，共133页
6.1 表面活性剂的分类
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6.1 表面活性剂的分类
第133页，共133页
jM j z A M j Ajz z
K
am aj aj z
cm cj cj z
Gm
RT j
ln K
RT [ln c
表面活性剂概述
特点
1）具有“两亲”结构的有机化合物(如：R-
COONa)
亲
油
亲
亲
基
油 基
油
基
亲水基 亲水基
亲水基
亲水基
亲 油 基
亲
油
亲
基
亲水基
油
亲水基
基
亲
油亲水基基γ2）用量少1
2
3 C CMC Critical micelle concentration （临界胶束浓度）
3）在CMC处作用显著
1.1 表面活性剂的分类
1.2.1 世界表面活性剂工业的发展状况
• 世界表面活性剂工业是在第二次世界大战期间，由于制 皂的油脂十分匮乏而得以发展。
• 二次世界大战之后形成了独立的工业体系，并随着石油 化学工业的发展而日趋完善，与合成橡胶、合成纤维一 起成为新兴的化工产品。
• 目前全世界表面活性剂的品种有6000多种，商品牌号上 万种，年产量接近1200万吨。
1.1.1 表面活性剂按离子类型分类
C12H25
SO3Na
阴离子型: 十二烷基苯磺酸钠
离子型
. CH3
CH2 N+ CH3 Cl -
阳离子型:
CH3
苄基三甲基氯化铵
表面活性剂
两性型:
CH3 C12H25 N+ CH2COO-
CH3
十二烷基甜菜碱
非离子型
10
1.1.2 按亲水基的结构分类
表1-1 按亲水基结构分类的表面活性剂类型
（2）含硅表面活性剂
（3）高分子表面活性剂 分子量高于1000的表面活性剂 , 主要类型有聚乙
烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯等
14
表面活性剂的类型
出自由胺，因季铵盐是强酸、强碱形成的盐，不会发哼水解。季铵盐还有一个除表面活性之外的特性，即其水溶液有很强的杀菌能力，故常用作消毒、灭菌剂，一
个典型的杀菌剂是“新洁尔灭”。
季铵盐这类阳离子表面活性剂容易吸附于固体表面（因一般在水介质中固体表面常带负电荷），使表面变得疏水；于是阳离子表面活性剂具有某些特殊用途。如常用作矿物浮选剂、沥青乳状液（铺路用）乳化剂、纺织纤维柔软剂及抗静电剂，以及颜料分散剂等。也正由于易于吸附，洗涤能力差，不能作洗涤剂的主要成分，价格也较高。
工业上以“磺氯化”或“磺氧化”生产路线得到的烷磺酸盐是几种碳链位置异构体的混合物或主要是仲链烷磺酸盐。“磺氯化”反应中RSO2Cl再经过水解，中和后得到RSO3Na，副产物比较复杂，可以说氯是纯粹被浪费掉。“磺氧化”反应可以说是现在工业生产上唯一采用的较好方法。产品作为洗涤剂用的阴离子表面活性剂是合乎要求的。烷磺酸盐很容易生物降解；仲链烷（或其他碳位链烷）磺酸盐的水溶性也较好。
度及表面活性比相应的氧乙基化的烷基醚硫酸盐还好。
最早合成的可用于硬水的表面活性剂——土耳其红油，是蓖麻油硫酸化后的产品，硫酸与油中的羟基作用生成硫酸酯，但也与C==C双键作用，并且有甘油酯的水解等，故产品为一复杂的混合物。不饱和酸酯如油酸丁酯、蓖麻油酸丁酯，皆可硫酸化制成硫酸酯盐，是低泡性的表面活性剂。
如果苯基上的烷基碳原子数很少、甚至为零时（或仅有两个甲基），如苯磺酸钠、甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸钠和异丙苯磺酸钠，能增大烷基苯磺酸钠及其它组分在水溶液配方中的溶度，常用作表面活性剂的（水）助溶剂。
（2）烷基萘磺酸盐
主要是二丁基萘磺酸盐和二
异丙基萘磺酸盐，常用于防治、印染、农
常用的阳离子表面活性剂多为季铵盐，即铵的四个氢原子皆被有机基团所取代，成为R1R2N+R3R4?X－。四个R基中，有一个（有时两个）为长碳氢链，其余R基大多是CH3。
(完整版)表面活性剂参考答案
表面活性剂作业题答案第一章绪论1.表面活性剂的结构特点及分类方法。
答：表面活性剂的分子结构包括长链疏水基团和亲水性离子基团或极性基团两个部分。
由于它的分子中既有亲油基又有亲水基，所以，也称双亲化合物表面活性剂一般按离子的类型分类，即表面活性剂溶于水时，凡能离解成离子的叫做离子型表面活性剂，凡不能离解成离子的叫做非离子型表面活性剂。
而离子型表面活性剂按其在水中生成的表面活性离子种类，又可分为阴离子、阳离子和两性离子表面活性剂三大类。
此外还有一些特殊类型的表面活性剂，如元素表面活性剂、高分子表面活性剂和生物表面活性剂等。
2.请解释表面张力、表面活性剂、临界胶束浓度、浊点、Krafft点等概念。
表面张力是指垂直通过液体表面上任一单位长度、与液体面相切的，收缩表面的力。
表面活性剂是指在加入很少量时就能显著降低溶液的表面张力，改变体系界面状态，从而产生润湿、乳化、起泡、增溶等一系列作用，以达到实际应用要求的物质。
表面活性剂在水溶液中形成胶团的最低浓度，称为临界胶团浓度或临界胶束浓度。
浊点（C. P值）：非离子表面活性剂的溶解度随温度升高而降低，溶液由澄清变混浊时的温度即浊点。
临界溶解温度（krafft点）：离子型表面活性剂的溶解度随温度的升高而增加，当温度增加到一定值时，溶液突然由浑浊变澄清，此时所对应的温度成为离子型表面活性剂的临界溶解温度。
3.表面活性剂有哪些基本作用？请分别作出解释。
1）润湿作用：表面活性剂能够降低界面张力，使接触角变小，增大液体对固体表面的润湿的这种作用。
2）乳化作用：表面活性剂能使互不相溶的两种液体形成具有一定稳定性的乳状液的这种作用。
3）分散作用：表面活性剂能使固体粒子分割成极细的微粒而分散悬浮在溶液中的这种作用，叫作分散作用。
4）起泡作用：含表面活性剂的水溶液在搅拌时会产生许多气泡，由于气体比液体的密度小，液体中的气泡会很快上升到液面，形成气泡聚集物（即泡沫），而纯水不会产生此种现象，表面活性剂的这种作用叫发泡作用。
表面活性剂的化学性质与分类
表面活性剂的化学性质与分类表面活性剂是一类能够降低液体表面张力的化合物，广泛应用于洗涤、化妆品、医药、食品和工业生产等领域。
根据其电荷性质，表面活性剂可以分为阴离子、阳离子、非离子和两性离子四大类。
本文将重点介绍阴离子表面活性剂的化学性质及分类。
一、阴离子表面活性剂的化学性质阴离子表面活性剂的亲水头部通常是羧基、磺酸基、硫酸基等阴离子基团，这些基团通过离子键与水分子相互作用，使表面活性剂的亲水性增强。
同时，阴离子表面活性剂的疏水尾部通常是长链烷基或芳基，这些基团通过非极性相互作用与有机物或其他不溶于水的物质结合，使表面活性剂的溶解性增强。
二、阴离子表面活性剂的分类1.硫酸盐表面活性剂硫酸盐表面活性剂是最早使用的阴离子表面活性剂之一，具有较高的表面活性，发泡性较强，广泛应用于洗涤和化妆品等领域。
但是，由于其刺激性较大，对人体和环境有一定的负面影响，因此逐渐被其他表面活性剂所取代。
2.磷酸盐表面活性剂磷酸盐表面活性剂的亲水头部通常是磷酸基团，疏水尾部通常是由脂肪醇或芳基构成。
这些表面活性剂具有较高的稳定性和溶解性，广泛应用于清洁和工业领域。
由于其较低的刺激性，也被应用于个人护理产品中。
3.羧酸盐表面活性剂羧酸盐表面活性剂是最常见的一种阴离子表面活性剂，通常由脂肪酸和碱反应制得。
这些表面活性剂具有较低的刺激性和较好的生物降解性，因此广泛应用于个人护理和化妆品等领域。
同时，由于其较低的发泡性，也被应用于洗涤剂和工业领域。
4.氨基酸表面活性剂氨基酸表面活性剂是一种特殊的阴离子表面活性剂，以氨基酸为基础构建亲水头部和疏水尾部。
这些表面活性剂具有温和、高效、可生物降解等优点，因此广泛应用于个人护理产品、洗涤剂、化妆品等领域。
由于其特殊的分子结构，氨基酸表面活性剂还可以与其他表面活性剂进行复配，提高产品的性能和效果。
子在分子的一侧有一个胺基，在另一侧有一个羧酸基。
在生命系统中，这使得它们非常通用，因为其他分子可以通过分子两侧的不同过程非常特定地附着。
大学表面活性剂复习资料(考试用)
表面活性剂化学复习资料名词解释题目第一章表面活性剂的概述1.表面：液体或固体和气体的接触面。
（物质和它产生的蒸汽或者真空接触的面）2. 界面：液体与液体，固体与固体或液体的接触面。
（物质相与相之间的分界面称之为界面）3. 表面张力：指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（N/m）。
4. 表面自由能：指液体增加单位表面上所需做的可逆功，或恒温恒压下增加单位表面积时体系自由能的增值，或单位表面上的分子比体相内部同分子量所具有的自由能过剩值，称为表面自由能（J/m2）。
5. 表面活性：在液体中加入某种物质使液体表面张力降低的性质叫表面活性。
如肥皂中的脂肪酸钠，洗衣粉中的烷基苯磺酸钠等。
6. 表面活性剂：是指在某液体中加入少量某物质时就能使液体表面张力急剧降低，并且产生一系列应用功能，该物质即为表面活性剂。
第二章表面活性剂的作用原理1. 吸附：表面上活性剂这种从水内部迁至表面，在表面富集的过程叫吸附。
2. 低表面能固体：表面活性剂的表面能<100mJ/m2的物质3. 高表面能固体：表面活性剂的表面能>100mJ/m2的物质。
4. 胶束：两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会互相吸引，从而使得分子自发形成有序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减小了憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多分子有序聚集体称为胶束。
（2）反胶束：表面活性剂在有机溶剂中形成极性头向内，非极性头尾朝外的含有水分子内核的聚集体，称为反胶团。
（3）临界胶束浓度：表面活性剂溶液的表面张力随着活性剂浓度的增加而急剧地降低，但是当浓度增加到一定值后，表面张力随溶液浓度的增加而变化不大，此时表面活性剂从分子或离子分散状态缔合成稳定的胶束，从而引起溶液的高频电导、渗透压、电导率等各种性能发生明显的突变，这个开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度(CMC)。
（4）亲水-亲油平衡值（HLB）：系表面活性剂中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力，是用来表示表面活性剂的亲水亲油性强弱的数值。
油田化学
油田化学名词解释：1.相：体系中物理化学性质完全相同的均匀部分。
2.界面：体系中相与相之间物理化学性质发生突变的交接面。
3.分散度：是某一相分散程度的量度，常用分散相颗粒（或液滴）的平均直径或长度的倒数来表示。
4.比表面：是物质分散程度的另一种量度，基数值等于全部分散相颗粒的总表面积与总质量或体积之比。
S比=S/V，或S比=S/m（S代表总表面积，V代表总体积，m代表总质量）5.表面张力：是引起液体表面收缩的单位长度上的收缩力，单位是牛顿/米，方向是平等于表面，垂直于液面的边缘。
6.净吸力：液体表面分子受到液相分子的吸引力与气相分子吸引力之差，方向是指向液体内部。
7.接触角：是指通过气液固三相交点作液滴表面的切线与液固界面间的夹角θ。
8.沾湿：液体与固体接触时，将气-液界面与气固界面，转变为液-固界面的过程。
9.浸湿：指导固体浸入液体中，气-固界面转变为液-固界面的过程，而液体表面没有变化。
10.铺展：当液-固界面取代了气-固界面的同时，气-液界面也扩大了同样面积的过程。
11.附加压力：由于表面张力的存在，而在弯曲液面上产生的附加的压力。
12.吸附作用：当气相或液相分子碰撞到固体表面上时，由于它们之间有相互作用力，使一些分子吸附在固体表面上，这种作用称为吸附作用。
13.物理吸附：吸附剂与吸附质之间的作用力是范德华力。
14.化学吸附：吸附剂与吸附质之间的作用力是化学键力。
15.吸附量：每克吸附剂吸附的气体在标准状态下的体积或吸附质的毫摩尔数。
16.离子的选择性吸附：当吸附剂处于多种离子的混合溶液中时，有选择性地吸附某种离子或某一类离子，而对其它离子不吸附或吸附较少。
17.离子的交换性吸附：带电胶体粒子吸附的离子和溶液中的同电荷离子发生的离子交换作用，这种作用称为离子交换吸附。
18.胶体：指分散相粒子直径大小在1nm～１μm之间的分散体系。
19.表面活性剂：在溶剂中加入少量就可以显著降低溶剂的表面张力的物质。
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优良的降低表面张力的性能
硅氧烷表面活性剂在水溶液和非水溶液中都具有表面活性。是 除氟SAa之外，目前发现的表面活性剂中最优良的品种。
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机理解释
以柔软的Si—O键为主链 甲基排列在界面上
三硅氧烷表面活性剂
普通表面活性剂
更小的分子间作用力
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其他性质
两种表面活性剂的饱和吸附量相差不大，但氟 表面活性剂降低水表面张力的能力和效率远远高于 碳氢表面活性剂。
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解释：
吸附量：饱和吸附时，表面活性剂分子直立紧密排列， 两种分子的极性基相同，所占面积相同，在一定面积表面上 排列的分子数相近。
能力高：表面张力是分子间作用力的体现。C-F键不易 极化，碳氟链间的范德华引力比碳氢链间要小，从而导致表 面张力更大程度地降低。 效率高：碳氟链的范德华引力小，表面活性剂分子自水 溶液内部移至表面所需的能量比碳氢表面活性剂分子要小， 从而导致了强烈的表面吸附，使其在溶液内部的浓度更低。
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4. 憎水憎油 碳氟链的范德华引力小，因此它不仅与水的 亲和力小，而且与碳氢化合物的亲和力也小，这就 造成它不仅“憎水”，而且“憎油”的特性。 聚四氟乙烯之所以作为“不粘锅”覆盖层的主 要成分就是因为碳氟链既“憎水”又“憎油”的特 性使得水跟油都不能在其铺展、粘附。 碳氟链的“憎油”特性也为寻找碳氢化合物的 表面活性剂提供了思路。在碳氟链的末端引入极性 低的亲油基团，就可以用于降低油的表面张力。
生物表面活性剂能够促进石油染海岸的生物补救
原因：这是由于由微生物生成的一种生物表面活性剂 由于能有效地将石油分散成水液滴。
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O
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2. 中间体转化
以上反应得到具有碳氟链的中间体，其端基是 较为活泼的官能团，再通过各种有机反应可引入极 性基团就可得到各种类型的氟表面活性剂。
三种方法的比较： 1. 电解氟化法。最早使用，反应简单，氟化是逐步进 行的，产物复杂，产率低，产品结构单一。 2. 调聚法。制得的碳氟链为直链，表面活性高，但产 物为不同链长化合物的混合物。最大优点是得到的全氟碘代 烷，碘容易脱落，可用于合成各类碳氟表面活性剂。综合而 言，该方法最优。 3. 齐聚法。安全性高，反应容易控制，但由于支链产 物的表面活性不高，其应用受到较大限制。
F
F
3. 高表面活性
与碳氢表面活性剂表面活相比：
C7H15COONa C7F15COONa
表面吸附量(10-10 mol/cm2)
表面张力(mN/m) CMC(mol/L)
2.82
44.5 0.25
2.85
26 0.034
一般地：碳氟SAa：w=0.005～0.1%，<20mN/m 碳氢SAa：w=0.1～1.0%，30mN/m～35mN/m。
结C-C 键稳定，不易断裂。 因而含硅表面活性剂具有较高的耐热稳定性 与普通表面活性剂一样，有阴离子型、阳离子型、非离子型以 及两性型硅表面活性剂
阳离子型 离子型
阴离子型 两性型
非离子型
阴离子型
阳离子型
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R，R’代表烷基链
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物理化学特性
电 解 + + 副 产 物 C F S O F H C l C H S O C l 1 8 H F + 8 1 7 2 8 1 7 2
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1.2 氟烯烃调聚法 利用全氟烷基碘、低级醇等物质作为端基物调 节聚合四氟乙烯等含氟单体制得低聚合度的含氟烷 基调节物。
CF3CF2I + nCF2CF2
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工业废物
无机重 金属
原油
杀虫剂
酸性矿 废弃物
军用化合物
生物补救 技术所处理 的污染物
多环芳烃 精炼油产物
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表面活性剂和生物补救
表面活性剂（生物的和合成的表面活性剂）由于 能增强憎水性化合物的亲水性和生物可利用性，因而 已被认为是现代生物补救技术的一部分。
n C F C F C H C H O H + 2 2 3 2
CF3CF2(CF2CF2)nI
(n=0~15)
H ( C F C H ) C H ( C H ) O H 2 2 n 3
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1.3 氟烯烃齐聚法
四氟乙烯、六氟丙烯及六氟丙烯环氧化合物在 非质子极性溶剂中以氟阴离子催化可低聚成C6～C14 的中间体，这些中间体具有高度分枝的支链。
H
2.1 120 111 410
F
4.0 135 139 452
7
1. 稳定性 高
氟是电负性最大的元素 氟的2s和2p轨道与碳相应轨道的匹配良好 C-F键的键能比C-H键能大得多，不易断裂. 一般氟表面活性剂都能耐400℃以上高温。
8
稳定性高的表现
1、热稳定性高。全氟磺酸盐能在350-400℃不发生分解， 全氟羧酸在400℃环境下能稳定存在，全氟羧酸盐也能应 用在250℃的高温体系中；大部分同碳数的碳氢表面活性 剂加热到300℃左右就大量分解；
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1. 长链氟烷基的合成
1.1 电化学氟化法
将需要被氟化的有机物溶解或分散在无水氟化 氢中，在低于8V的直流电压下进行电解，阴极产生 氢气，而有机物在阳极被氟化。在氟化过程中，只 有氢原子被氟原子取代，其他官能团仍被保留。
C7H15COCl + 16HF 电解 C7F15COF + HCl + 副产物
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溶解性 氟表面活性剂具有高熔点、高Krafft点和在溶剂中 溶解度底的特点。
环境相容性好
单质氟和离子性氟化物具有很强的毒性，但 是氟表面活性剂的毒性却很低，对环境污染小。
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1.2 碳氟表面活性剂的分类
阳离子型 离子型 阴离子型 两性型
RFCH2CH2N+(CH3)2C2H5IRFCOOH
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2. 高化学惰性
氟表面活性剂的高化学惰性是氟原子的保护作用 引起的，也称为氟原子的屏蔽效应.
F的半径较大 F的电负性强
F围绕C链主轴螺旋分 布 邻近F原子彼此错开一定角 度
F C C F FF C FF F F C C
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邻近F原子间的斥力非常大
F原子紧密覆盖在C链表面，从而能够 屏蔽外来试剂的进攻，并且F原子所带 多余负电荷可以形成负电保护层，亲 核试剂难以接近，更不能穿透。
特殊类型的 表面活性剂
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碳氟表面活性剂 含硅表面活性剂 生物表面活性剂 双子表面活性剂
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碳氟表面活性剂
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Dupont早在五、六十年代就开始工业化 生产氟碳表面活性剂，其他公司也相继 开发了各自的工业化合成路线； 在国内，中科院有机所在六十年代就开 始了对氟碳表面活性的研究，已开发了 部分工业化产品 ；
2、化学稳定性好。氟碳表面活性可在强酸、强碱、强
氧化介质等特殊应用体系中稳定有效地发挥其表面活性剂 作用，不会与体系发生反应或分解。如全氟磺酸盐在含氧 化铬（10G/L）的98%硫酸溶液中于90℃温度下存放28天 其性能不发生任何变化；
3、相容性好。高的化学稳定性就意味着高的化学惰性，
氟碳表面活性剂能与其它各类活性剂很好地相容，并可应 用于几乎所有配方体系。
独特的结构具有独特的性能——表面活性和硅的作用
有机硅表面活性剂在许多领域获得了广泛应用,如:聚氨 酯匀泡剂、涂料助剂、纺织助剂、日化助剂、造纸助剂、 油田化学品、煤炭去水剂、农业化学品等。
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定义
有机硅表面活性剂主要是指以聚二甲基硅氧烷为疏水主 链，在其中间位或端位连接一个或多个有机极性基团而 构成的一类表面活性剂。
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生产厂家及价格
世界上主要的有机硅表面活性剂生产商主要有GE有机 硅、道康宁、以及瓦克公司等 国内的部分企业也有生产，但其产品在含量、性能等方
面仍不及国外公司
价格一般不高，与氟表面活性剂相比很便宜
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3 生物表面活性剂
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3 生物表面活性剂
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1 碳氟表面活性剂
含氟表面活性剂是指碳氢链中氢原子被氟取代了的表 面活性剂。是特种表面活性剂中最重要的品种。 氢原子可以部分被氟原子取代，也可全部被氟原子取 代，后者称为全氟表面活性剂。 这类表面活性剂性能特殊，具有憎水、憎油的双重 特性，降低表面张力的能力极为显著，其应用越来越引 人注目。
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1.1 碳氟表面活性剂的性质
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碳氟表面活性剂有极高的表面活性，其水溶液的 表面张力可低至20nN/m以下(有的甚至可低到12nN/m)， 这是其它类型表面活性剂所远不及的。 全氟表面活性剂不但能降低水的表面张力，而且 也能降低液态碳氢化合物的表面张力 碳氟表面活性剂在6个碳原子的时候就有很好的
表面活性。8~12个碳原子最佳。
生物表面活性剂是指由细菌、酵母和真菌等多种微生 物产生的具有表面活性剂特征的化合物。 微生物在代谢过程中常分泌出一些具有表面活性的
代谢产物。如简单脂类、复杂脂类或类脂衍生物。
在这些物质分子中存在着非极性的疏水基团和极性的亲水基团。
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用微生物制取的表面活性剂产物易于被生物 完全降解、无毒性，在生态学上是安全的
氟表面活性剂的独特性能常被概括为 “三高”、“两憎”。
高热稳定性 高化学惰性 高表面活性
憎水 憎油