表面活性剂概述(PPT讲课)

2 H O C H 2 C H ( C 2 H 5 ) C 4 H 9 催化剂
O
+ C H C O O C H 2 C H ( C 2 H 5 ) C 4 H 9 H2O
C H C O O C H2 C H(C 2H5)C 4H9
+ C H C O O C H 2 C H ( C丁二酸酯磺酸盐)
乳化,润湿及渗透能力强 ★AESM或AESS:脂肪醇聚环氧乙烷醚琥珀酸单酯磺酸钠 典型产品为:月桂醇聚环氧乙烷AEO-3醚琥珀酸单酯磺酸钠
C12H25O(CH2CH2O)3OCCH2CH(SO3Na) COONa
★ AESM的合成:酯化和磺化
O
CH
+ C 1 2 H 2 5 O ( C H 2 C H 2 O ) 3 H
5.4 增溶：也叫加溶，表面活性剂能使某些难溶 或不溶于水的有机物在水中的溶解度显著提高。 此现象是当处于或高于CMC浓度时才明显表现出 来。此时，胶束内部与液状烃近似，为热力学稳 定的各向同性溶液。
➢ 不同于溶解作用,因为被增溶的有机物是进入表 面活性剂的胶团中增加溶解的;
➢ 也不同于乳化作用,因为乳化形成的乳化体是外 观一般不透明、热力学不稳定体系;而增溶形成的 是透明、热力学稳定、各向同性的溶液。
大家好
1
表面活性剂
1、定义 将少量物质加到溶剂(溶液)中即可显著降低溶剂(溶液)的表(
界)面张力，使体系的表(界)面状态发生明显变化。 2、分类 2.1按表面活性剂在水中的电离情况分类 （A）阴离子型表面活性剂 （B）阳离子型表面活性剂 （C）非离子型表面活性剂 （D）两性类表面活性剂 ▪ 使用：一般阴离子型、阳离子型表面活性剂
C H3(C H2)10 C H2 O S O 3 H C H3(C H2)10 C O 2 H

化学性质稳定 耐酸碱 耐高温 耐氧化剂
不易生物降解
它的需要量呈逐渐减少的趋势，目前在家用洗涤用 品中已较少使用，主要用在金属的酸性洗涤剂和碱性 洗涤剂中。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
c. 脂肪酸聚氧乙烯酯
• 第一节 阴离子表面活性剂 • 第二节 阳离子表面活性剂 • 第三节 两性离子表面活性剂 • 第四节 非离子表面活性剂 • 第五节 特殊类型表面活性剂
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
一、概述
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
C12H25OH
NaOH催化
150~180oC C12H25O-(CH2CH2O)n -H
1 高碳醇的制备 2 环氧乙烷的制备 3 脂肪醇聚氧乙烯基醚的合成
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
实际上环氧乙烷的加成是逐渐进行的，首先加成1个 环氧乙烷分子，继而加成上第2个、第3个……当加成上 10～15个后，则显现出最佳的洗涤能力。常用的长链脂肪 醇有月桂醇、油醇、棕榈醇、硬脂醇、环己醇、萜烯醇等。
合成方法：
烷基胺与环氧乙烷起加成反应可生成两种反应 产物：
在后一反应中，最终产物实际上是异构体的 混合物。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么

用 相 同 的 单 位 来 衡 量 ， 所 以 Griffin 提 出 了 用 一 个 相 对 的 值 即 HLB值来表示表面活性物质的亲水性。对一般非离子型的表面 活性剂，HLB的计算公式为：
HLB值=
亲水基质量 亲水基质量+憎水基质量
×100/5
例如：石蜡无亲水基，所以HLB=0 聚乙二醇，全部是亲水基，HLB=20。
伯、仲、叔胺盐 季铵盐；
非离子型：
1. 不离解的羟基(-OH，一般为多个羟基)，如“斯盘” （Span）；
烷基多糖苷又称APG
2. 醚链 (-O-，与水形成氢键而具有亲水性， 一般为多个), 如渗 透剂JFC ，其分子式：RO(CH2CH2O)nH（R为C8～C13烷 基）。
亲水基类型不同，表面活性剂形成胶束的容易程度及降低液 体表面张力的能力不同，顺序如下（亲油基相同的条件下）：
亲水基
疏水基
表面活性剂的化学结构特点
非极性基团 极性基团
不对称的分子结构 两亲性:一段亲水、一段亲油！ 双重性: 一部分可溶于水
一部分易自水中逃逸的
憎水基(亲油 基、疏水基)
亲水基（憎油 基、疏油基）
CMC-临界胶束（团）浓度
CMC：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。当其浓度 高于CMC值时，表面活性剂的排列成球状、棒状、束状、层 状/板状等结构
其余非离子型表面活性剂的HLB值介于0～20之间。
根据需要，可根据HLB值选择合适的表面活性剂。例如： HLB值在2～6之间，可作油包水型的乳化剂；8～10之间作 润湿剂；12～18之间作为水包油型乳化剂。
润湿剂
HLB值 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 | |———| |——| |——| |——| |

脂肪酸的去向：
直接结合成更为复杂的类脂；
通过其他代谢途径进一步代谢；
作为许多微生物的培养基质，，用来合 成生物外表活性剂。
3.类脂的合成
生物外表活性剂的非极性憎水局部通常是 由一个或多个长链酰基构成的类脂基。尽管 由全程合成或由烃氧化生成脂肪酸在胞外可 以以游离形式存在，但当胞内脂肪酸浓度大 于某一极限时，细胞就不能耐受其毒性，因 此，脂肪酸在细胞外必须以某种酯化形式存 在，以减少对细胞的毒性。
图7-1 从从碳水化合物基质合成生物表面活性剂前体的中间代谢 A一磷酸果糖激酶 B一丙酮酸激酶 C一异柠檬酸脱氢酶 D——ATP／柠檬酸裂合酶和丙酮酸脱氢酶 A、B 、 C和D为关键酶
〔二〕烃代谢的控制机理
脂肪酸可以从烃，如正构烷烃合成得到。然 后，脂肪酸基可以很方便地构成外表活性剂分 子。但是，由于外表活性剂分子中还含有糖局 部，它的合成必须经由糖异生途径，即通过β氧化将脂肪酸氧化到乙酰一CoA，或将奇数碳 脂肪酸氧化到丙酰一CoA 。这样，在异柠檬酸 裂合酶的作用下，经过苹果酸、乙醛酸循环， 烃类氧化得到的乙酰一CoA最终转化成草酰乙 酸。它随后由磷酸烯醇式丙酮酸羧基激酶催化 形成磷酸烯醇式丙酮酸。
目前研究最多的是烃和其他不溶于水的物质 诱发微生物生产生物外表活性剂的调节方式。
据认为，烃的存在对生物外表活性剂 的生成起诱导作用，且发现在生长培养基 中添加烃时生长的细胞在形态学上有显著 的差异。
烃的类型可能也很重要。例如不动杆 菌生产的乳化剂对特定烃类有一定的专一 性。
第四节 生物外表活性剂的应用 与前景
微生物降解烃类存在的主要问题是烃 的憎水性。各种微生物以不同方式解决这 一问题。细菌和酵母菌通过分泌离子型外 表活性剂，使培养基中的烃基质乳化。另 一些微生物那么产生非离子外表活性剂。 总之 在烃基质培养时，各种微生物都产生 有利于烃基质被动扩散而进人细胞内的效 应，这是通过由微生物产生的一大类物质 起作用。这类物质也就是所谓的“生物外 表活性剂〞 。