表面活性剂的化学

二、表面活性剂的分类
1、阴离子表面活性剂
阴离子型表面活性既是具有阴 离子亲水性基团的表面活性 剂。它们在整个表面活性剂生 产中占有相当大的比重，据统 计，世界表面活性剂总产量的 40%属于这一类。
脂肪醇硫酸钠
二、表面活性剂的分类
2、阳离子表面活性剂
阳离子表面活性剂正好与阴离子表面活性剂结构相反。如图 所示，其亲水基一端是阳离子，故常称之为“逆性肥皂”或 “阳性皂”。阳离子表面活性剂水溶液，大多呈酸性。而阴离 子表面活性剂水溶液，一般为中性或碱性，与前者正好相 反。这是因为在中和时，各自的酸碱强度不同而造成的。
二、表面活性剂原理简述
右图中曲线A中的溶质对于水无表 面活性，称之为非表面活性物质。 曲线B和C的溶质对水有表面活 性，被称为表面活性物质。而对于 曲线C中的溶质在很低浓度时就能 明显地降低水的表面张力，此类物 质称之为表面活性剂。而曲线B中 的溶质只能称为表面活性物质而不 能称为表面活性剂。
水溶液的表面张力与溶 质浓度的几种典型关系
二、表面活性剂原理简述
第二类是表面张力随溶质浓度增加 而逐渐下降，在浓度很稀时，下降 较快，随浓度增加下降变慢(曲线 B)。 第三类是在溶液浓度稀时，溶液的 表面张力随溶质浓度的增加急剧下 降，当溶液的浓度增加到一定值 后，溶液的表面张力就不再下降了 (曲线C)。
水溶液的表面张力与溶 质浓度的几种典型关系
四、表面活性剂在工业中的应用
4、在石油工业中的应用
石油产品添加剂之一——助燃剂 助燃剂或促燃剂是当今所研究的节油 剂中的一种最主要的成分。由于它的 作用，燃料雾化更好，燃料的气化率 及扩散性提高，燃料的发火点降低， 燃烧速度加快、燃烧效率增大、输出 功率提高。 总之，助燃剂能使燃料燃烧得更充 分，从而降低燃料消耗，达到节能目 的，井减轻废气对环境的污染。
一、前言
表面活性剂一词来自英文surfactant。它实际上是 短语surface active agent的缩合词。它还有一个 名字叫做tenside。 表面活性剂是这样一种物质，它活跃于表面和界面 上，具有极高的降低表、界面张力的能力和效率； 在一定浓度以上的溶液中形成分子有序组合体，从 而具有一系列应用功能。
四、表面活性剂在工业中的应用
1、在纺织工业中的应用
织物的退浆、煮练和漂白加工过程统称为织物的 前处理。 染料从染液向纤维表面和内部转移的过程大致分 为3个阶段：吸附、扩散、固着。 染色助剂在染色中起着十分重要的作用。表面活 性剂是品种最多、使用最广泛的一类染色助剂， 它在染色中主要用作渗透剂、分散剂、匀染(缓 染)剂以及固色剂、皂洗剂等。
在恒温恒压下，纯液体因只有一种 分子，其表面张力是一恒定值。 对于溶液，由于至少存在两种或两 种以上的分子，因此其表面张力会 随溶质的浓度变化而变化。 物质的水溶液其表面张力随浓度的 变化可分为三种类型。 第一类是表面张力随其溶质浓度的 增加略有上升，且往往近于直线 (曲线A)
水溶液的表面张力与溶 质浓度的几种典型关系
二、表面活性剂的分类
3、两性表面活性剂
两性表面活性剂主要由氨基酸型和甜菜碱型两类 其中的甜菜碱型表面活性剂，加水能呈透明溶液，泡沫多去 污力好。可看成是两性表面活性剂的代表。 甜菜碱型两性表面活性剂与氨基 酸型两性表面活性剂最大的差别 是前者无论是在酸性、中性或碱 性都易溶于水。即使在等电点也 无沉淀，且在任何pH值时均可 使用。
烷基三甲基氯化铵
二、表面活性剂的分类
3、两性表面活性剂
广义地说，所谓两性表面活性剂，是指同时具有两种离子性 质的表面活性剂。 然而，通常所说的两性表面活性剂，是指由阴离子和阳离子 所组成的表面活性剂。换言之，单就两性表面活性剂结构来 讲，在憎水基一端既有阳离子(+)也有阴离子(-)，是两者结 合在一起的表面活性剂。
Hale Waihona Puke Baidu
四、表面活性剂在工业中的应用
9、在包装中的应用
抗静电剂 聚烯烃、聚苯乙烯、聚酰胺、聚氯乙烯等塑料制品的表面， 常因在成型过程中与模具或设备表面分开而积有静电，给人 们生活增添了危害。消除塑料表面静电的方法中最普通的是 使用抗静电剂。塑料包装材料常用的抗静电剂主要是表面活 性剂。 表面活性剂型抗静电剂，其分子中的亲油部 分牢固地吸附在塑料的表面，亲水部分从空 气中吸收水分，从而在塑料表面形成薄薄的 导电层，起到消除静电的作用。
四、表面活性剂在工业中的应用
2、在灭火中的应用
表面活性剂在消防灭火中的应用是用作泡沫灭火剂。对于 木材、原棉等固体物的火灾，由于表面活性剂的渗透和润 湿作用，使水易于透入燃料体内部而起到阻止火继续燃 烧。对于油类等液体物的火灾，由于表面活性剂能加速油 的乳化或凝胶化，以及灭火剂迅速在燃料油的表面上铺展 开来，形成隔离膜，而起到灭火作用。泡沫灭火剂生成的 泡沫是由泡沫灭火剂中高起泡能力的表面活性剂的作用形 成的。
四、表面活性剂在工业中的应用
3、在化妆品中的应用
近年来开发出一系列对皮肤有各种有益功能 的霜膏，在配方中增添了各种有效成分，能 促进皮肤新陈代谢和再生，解脂及增加皮肤 蛋白，促进血液循环，防止皮肤变色，抑制 皮肤病变，促使皮肤恢复正常生理功能，赋 予皮肤柔软和缓解日晒红斑等。这类护肤霜 受到从事各行业人们的喜爱。 制备护肤霜所用的乳化剂通常采用复配型 的，既有良好的乳化性能，对皮肤的刺激性 又小。常用的表面活性剂主要是非离子表面 活性剂。
表面活性剂的化学 及其工业用途
资料搜集：梁德懿 陈小舒 杨建荣 资料整理：梁德懿 陈小舒 课件制作：杨建荣
一、前言
表面活性剂是一大类有机化合物，它们的性质极具 特色，应用极为灵活、广泛，有很大的实用价值和 理论意义。 最早的表面活性剂——肥皂 表面活性剂分子在溶液中和界面上可以自行结合形 成分子有序组合体，从而在各种重要过程，如润 湿、铺展、起泡、乳化、加溶、分散、洗涤中发挥 重要作用。
二、表面活性剂原理简述
如果A物质能降低B物质的表面张 力，通常可以说A物质(溶质)对B物 质(溶剂)有表面活性。若A物质不 仅不能使B物质的表面张力降低， 甚至使其升高，那么A物质对B物 质则无表面活性。由于水是最重要 的溶剂，因此表面活性往往是对水 而言。
水溶液的表面张力与溶 质浓度的几种典型关系
一、前言
冰淇淋是我们最喜爱的食物；有了洗涤剂我们的生 活才能如此美好。若没有表面活性剂，这两样东西 都不会有。这真是太可悲了。但是，如果真的没有 了表面活性剂，也不会有人为没有冰淇淋和洗涤剂 而哭泣。因为没有表面活性剂，人也没有了。 ——英国著名界面化学家Ckint
二、表面活性剂原理简述
1、表面活性
四、表面活性剂在工业中的应用
10、在其他方面的应用 空气清新剂
修正液
防水剂
四、表面活性剂在工业中的应用
10、在其他方面的应用 粘合剂
乳化剂
四、表面活性剂在工业中的应用
10、在其他方面的应用
干洗剂 车窗清洗剂及抗雾剂 冰淇淋 电镀液 橡胶防霉菌、防鼠、防白蚁剂 液体鞋油
等等等等……
五、总结
综上所述，由于表面活性剂具有改变气-液、液-液及液-固界 面性质的能力，从而使它具有起泡、消泡、乳化、破乳、分 散、凝聚、润湿、防水、增溶等多方面的性能，因此表面活 性剂存在于人类活动的各个领域，它覆盖了化妆品调制、食 品加工、纤维加工、纺织品印染及整理、农药和医药的加 工、矿物浮选、石油开采、油品处理、洗涤等各个工业部 门，而被誉为“工业味精”。
二、表面活性剂原理简述
2、表面活性剂的结构特点 不论表面活性剂属于何种类型，都是由性质不同的 两部分组成。—部分是由疏水亲油的碳氢链组成的 非极性基团，另一部分为亲水疏油的极性基。这两 部分分别处于表面活性剂分子的两端。为不对称的 分子结构。
两亲分子示意图
二、表面活性剂原理简述
表面活性剂分子在其水溶液 中很容易被吸附于气-水(或 油-水)界面上形成独特的定 向排列的单分子膜。 表面活性剂在溶液中超过某 一特定浓度时（界面吸附达 饱和）可通过碳氢键的疏水 作用（Hydrophobic Interaction）或“疏水效应” 缔合成胶团 。
四、表面活性剂在工业中的应用
7、在感光材料方面的应用
彩色显影是指利用彩色照相感光材料曝光后得到的卤化银 影像，使成色剂与苯二胺类的彩色显影剂反应，形成彩色 影像。根据发色显影方式的不同，形成彩色影像的方法也 不同。通常分为外偶型和内偶型两种。 内偶型成色剂分为两种：一种是水溶性成色剂，该种成色 剂主要为带有磺酸基或羧基的阴离 子表面活性剂；另一种是油溶性成 色剂，它是由将带有油溶性耐扩散 基团的成色剂用乳化剂以微小油滴 的形式分散在明胶中构成的。
四、表面活性剂在工业中的应用
8、在油墨工业中的应用
为提高印刷油墨中主要成分色料和连结料的功能和改善 油墨的其他特性。在油墨生产中需加入助剂。助剂的主 要成分为表面活性剂，在油墨中加入具有适宜表面活 性、润湿、铺展性能的表面活 性剂，可使油墨具有良好的流 变性、流平性、转移性、粘附 性及使油墨有良好的涂膜等。
表面活性剂在其溶液表面的定 向吸附和在溶液内部形成胶团
二、表面活性剂的分类
表面活性剂的分类方法有以下几种： 1、按表面活性别在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类 型分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子性； 2、按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶 性表面活性剂； 3、按分子量分类，可将分子量大于104者称为高分子表面活 性剂，分子量在103~104者称为中分子量表面活性剂及分子 量在102~l03者称为低分子量表面活性剂。 在这些分类方法中常用的是按表面活性剂在水溶液中能否解 离及解离后所带电荷类型来分类。
四、表面活性剂在工业中的应用
6、在肥料生产中的应用
表面活性剂作为化学肥料的防结块剂具有重要意义。碳酸 氢铵是一种主要的氮肥，其性质极不稳定，受热迅速分解 放出二氧化碳及氨，而且碳酸氢铵吸湿性很强，并因受潮 而加速分解，致使有效成分损失，肥效降低。另外，碳酸 氢铵在贮存过程中极易结块，不仅给使用带来不便，而且 影响施用效果。由于其积累分解，施入 土壤后肥力也不能全部被利用。在碳酸 氢铵生产过程中使用表面活性剂作为添 加剂，可使碳酸氢铵的晶粒增大，最终 含水量降低，分解挥发损失减少，从而 能防止储存时结块，提高肥效和热稳定 性等。
四、表面活性剂在工业中的应用
5、在涂料工业中的应用
沥青漆 沥青是这类漆的主要成膜物质。由于沥青资源丰富，价格 低廉，并具有耐水、耐酸碱、耐化学腐蚀等性能，故在建 筑、道路工程和化工、涂料工业中应用较为广泛。不同的 沥青品种具有不同的性能特点。例如，天然沥青，软化点 高，质地纯，涂层光亮而硬； 石油沥青，软化点低，含有蜡 质及不熔杂质，油溶性差；煤 焦油沥青，俗称柏油，软化点 低，防腐性能好。
甜菜碱型表面活性剂
二、表面活性剂的分类
4、非离子型表面活性剂
非离子型表面活性剂在水溶液中不 电离，其亲水基主要是由具有一定 数量的含氧基团成。正是这一特点 决定了非离子型表面活性剂在某些 方面比离子型表面活性剂优越。
脂肪醇聚氧乙烯醚
5、特种表面活性剂
特种表面活性剂是指含有氟、硅、 磷和硼等元素的表面活性剂。