细化工工艺学3表面活性剂解说.pptVIP

Chapter 3 表面活性剂 表面活性剂这一专用名词的历史并不长，但它的使用却可追溯到古代。我国人民在古代已用皂角、古埃及人用皂草提取皂液来洗衣物。这实际上是一种生物天然表面活性剂。这种物质虽然具有洗涤功能，但一旦进入人体，就会对人体产生一定的毒性。 90年代，表面活性剂向无毒、无公害、高效、全天然发展，烷基多苷(APG)成为第四代最具潜力的表面活性剂。该产品性能优异，无毒无刺激，可完全生物降解，广泛地应用于家用洗涤剂、餐具洗涤剂、清洁剂、香波、浴液、化妆品等诸多产品的生产领域， 3.1概述3.1.1表面活性剂与表面张力 表面与界面 简单介绍几个相关名词 表面：凝聚体与气体之间的接触面 界面：凝聚体与凝聚体之间的接触面 表面张力：作用于液体表面单位长度上使表面收缩的力（mN/m）。 是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。 比如： 露水总是尽可能的呈球型，而某些昆虫则利用表面张力可以漂浮在水面上。 实验一：满水杯投硬币 　　这个实验，也可以说是一个关于表面张力的小游戏。先找一个朋友和你一起来进行这个游戏，然后准备一杯水（把水加到杯子的边缘处,目视水至杯口齐平处），16枚1元的硬币(也可以更多)。然后是这个游戏的规则，和朋友每人一次向杯子里轮流投放硬币，每次投放硬币数没有限制，可以一次放进1枚，可以2或3枚,或者更多，直到谁先把水溢出杯子为止。投放硬币的时候用拇指和食指捏住硬币轻轻的放进盛满水的杯子。有人最多一次投放了82枚1元硬币。 实验二：有孔纸片托水 材料：瓶子一个、大头针一个、纸片一张，有色水一满杯 　　 操作： 　　 1、在空瓶内盛满有色水。 　　 2、用大头针在白纸上扎许多孔。 　　 3、把有孔纸片盖住瓶口。 　　 4、用手压着纸片，将瓶倒转，使瓶口朝下。 5、将手轻轻移开，纸片纹丝不动地盖住瓶口，而且水也未从孔中流出来。 讲解： 　　薄纸片能托起瓶中的水，是因为大气压强作用于纸片上，产生了向上的托力。小孔不会漏出水来，是因为水有表面张力，水在纸的表面形成水的薄膜，使水不会漏出来。 这如同布做的雨伞，布虽然有很多小孔，仍然不会漏雨一样。 溶质对溶液表面张力的影响存在三种情况： 3.1.2 表面活性剂分子在表面上的定向排列 3.1.3 表面活性剂分类 两性离子型表面活性剂 3.1.4表面活性剂的物化性质 表面活性剂形成胶束的大小可用胶束量来描述，胶束量就是构成一个胶束的分子量。 胶束量＝表面活性剂分子量×缔合度 在低温时，表面活性剂一般都很难溶解。增加浓度，达到饱和态，表面活性剂便会从水中析。但是，如果加热水溶液，达到某一温度时，其溶解度会突然增大。这个使表面活性剂的溶解度突然增大的温度点，我们称为克拉夫特点，也称为临界溶解温度。非离子表面活性剂的这个熔点很低，一般温度下看不见。而大多数离子型表面活性剂都有自己的克拉夫特点，故它是离子型表面活件剂的特性常数。 聚乙二醇型非离子表面活性剂与离子型表面活性剂相反，将其溶 液加热，达到某一温度时，透明溶液会突然变混浊、这一温度点称为 浊点。这一过程是可逆的，温度达浊点时乳浊液形成，降温时，透明 溶液又重新出现。 聚乙二醇型表面活性剂之所以存在浊点，是因为其亲水基依靠聚 乙二醇链上醚键与水形成氢键而亲水。氢键结合较松散．当温度上升 时、分子热运动加剧，达到一定程度，氢键便断裂，溶解的表面活性 剂析出、溶液变为乳浊液；而当温度降低至浊点之下时，氢键恢复， 溶液便又变透明。 从表面张力的角度来分析洗涤过程，那么洗涤作用与表面活性剂能降低表面张力密切相关。表面活性剂可大大降低水的表面张力，如果水的表面张力降到比油污和织物的润湿临界表面张力还小时，水溶液就可以在油污和织物表面铺展，这时油污和织物被水润湿。表面活性剂会在水与油污之间的界面上吸附，同时也在水与织物之间的固体表面上吸附。 3.2.1羧酸盐型 羧酸盐阴离子表面活性剂俗称皂类，是使用最多的表面活 性剂之一。 一、单羧酸盐(肥皂) 天然油酯与氢氧化钠进行皂化反应即形成肥皂和甘油 二、多羧酸皂 多羧酸皂使用不多，较典型的是作润滑油添加剂、防锈用的烷基琥珀酸系列产品。 三、N－酰基氨基酸盐 以氨基酸或多肽混合物等含羧基的化合物与油酰氯缩合制得羧酸盐表面活性剂。 其合成原理如下: 由多肽混合物与油酰氯缩合可得重要的纺织染整助剂 Lamepon A(雷米邦A)，这种表面活性剂在碱性和中性溶液中稳定，对皮肤无刺激，适于配制化妆品及洗发护发香波，也适于洗涤蛋白质类纤维如丝毛织品