表面活性剂的性能和测试
广西纺织工业学校教案
在印染实际生产中，常采用对比法和模拟法对应用的助剂进行试验。
对比法是将样品（试样）与标样进行平行试验，一般用于测定印染助剂的应用性能。如：润湿性、乳化性等。
模拟法是模拟印染加工过程中的工艺条件进行小样试验，通过测定加工产品的有关性能来评判助剂的质量或生产适用性。主要用于工厂工艺适应性试验。
一、表面张力的测定
1、实验目的：使学生了解表面张力的测定方法
2、实验药品器材：表面张力仪、测量杯（直径大于8cm）玻璃仪器、表面活性
剂试样溶液。
3、试验步骤：
1）清洗仪器：用铬酸洗液浸洗铂金圆环和测量杯，后用蒸馏水冲洗至中性。 2）校准仪器：
3）测定方法：用界面张力仪来测定，在恒温室内进行。
测量时，用待测液冲洗测量杯几次，后在待测液中部吸取大量试样于量杯中，使铂金圆环浸入测试液中部，调节拉力，使环上下两力平衡。圆环露出液面时形成一液膜，拉力增大到一定程度时，液膜破裂，读出此时刻度盘上的读数，即为试验表面张力值P。连续测试五次。
4）结果计算：取五次数值的平均值
表面张力ν＝P×F 校正因子F公式复杂，在此略。
二、水溶液pH值测定
1、实验目的：使学生了解溶液pH值的测定；
2、实验仪器药品：酸度计、磁力搅拌器、烧杯、容量瓶（100ml）温度计、水
浴锅、蒸馏水（无CO2）、标准缓冲溶液、试液
3、实验步骤
1）将被测液、标准缓冲溶液、洗涤用水调节在20±1℃，校准酸度计；
2）将待测试样溶液置于磁力搅拌器上搅拌30s，停止搅拌后插入电极，待指针稳定1min后读数。每个试样平行测定两次。
4、结果：取算术平均值，修约至
三、润湿（渗透）性测试
帆布沉降法：将一定质量帆布放入一定浓度的助剂溶液中，帆布被溶液润湿增重而下沉，记下帆布从接触溶液到沉降所需时间。
1、实验目的：使学生掌握润湿性（渗透性）测试。
2、实验仪器药品：800ml高型烧杯、秒表、420号鱼钩、铁丝架、％表面活性剂试样溶液、棉帆布试片（直径30mm，质量～0.39g）
3、实验步骤：取％表面活性剂试样溶液置于800ml高型烧杯中，调温。用鱼钩钩住布片，另一端绑尼龙丝线，线端打一小圈，套入铁丝架底的小圆钩上，用镊子夹住布片，随铁丝架进入液面，达烧杯底中心，开始秒表计时。当帆布片从下沉至烧杯底部时，停表，记下沉降时间。实验结果：连续做3次，取平均值。
四、表面活性剂乳化力的测定
方法：分相法——将一定量的表面活性剂溶液与不溶于水的油类用机械方法搅拌或者振荡，使其成乳液，经过一定时间静置分层后，根据分离出来一定数量的油剂所需时间的长短来判断乳化力的大小。
1、实验目的：使学生了解乳化力的测定；
2、仪器药品：具塞量筒、秒表、液状石蜡、25g/L标准样品溶液、25g/L待测液；
3、实验步骤：分别量取25g/L标准样品溶液和待测试样溶液各20ml，置于100ml
具塞量筒中，加20ml液蜡，34℃水浴保温5min，剧烈摇动10次后静置1min，重复上述操作5次后静置并立即记下时间，至水相分离出10ml为止。
4、结果
五、净洗力测定：人工污垢法和自然污垢法
实验规则
认真学习实验规则：
1、实验前预习实验教材，明确目的；
2、带好实验教材按时进入实验室，听从老师指挥，遵守实验室规章，不得喧哗，
实验室内禁食；
3、实验前认真检查，实验中认真操作，仔细观察；
4、保持实验室整洁；
5、爱护公物，注意节约；
6、实验完毕后将仪器洗净放妥，把实验台整理干净，药品摆放整齐，关好水、
电，值日生做好工作；
安全常识
一、安全守则：
1、注意水、电、酒精喷灯的使用；
2、注意刺激性、腐蚀性、有毒性气体；
3、加热试管时注意事项；
4、使用酒精灯的注意事项；
5、浓酸、碱的使用注意；
6、实验前检查装置；
二、事故处理、急救
1、起火；
2、触电；
3、外伤；
4、中毒；
表面活性剂化学期末考试题
（2011—2012）学年08C班第Ⅰ学期表面活性剂期末考试题A 姓名：班级：学号：成绩： 1. 表面活性剂 2. 临界胶束浓度 3. 浊点 4. 两性表面活性剂 二、选择题. (15×3分) A.非离子型的毒性大于离子型，两性型毒性最小 值越小，亲水性越强 C.做乳化剂使用时，浓度应大于CMC D.做O/W型乳化剂使用，HLB值应大于8 2. 对表面活性剂的叙述正确的是（） A.根据经验，表面活性剂的HLB值范围限定在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.等量的Span -80与吐温-80混合后的HLB值是（） A.4.3 4.表面活性剂性质不包括（） A.亲水亲油平衡值值 C. 适宜的粘稠度 D. Krafft点 5. 下列说法正确的是（）
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 6. 下列说法不正确的是（） A.胶束越大，对于增溶到胶束内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 7. 下列叙述不正确的是（） 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 8.下列说法不正确的是（） 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 9.下列说法正确的是（） 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 10.下列说法中不正确的是（）
表面活性剂洗涤剂的成分及性能
表面活性剂洗涤剂的成分及性能 表面活性剂洗涤剂又称水剂清洗剂，一般是由表面活性剂、洗涤助剂和添加剂组成的； 一、表面活性剂 1．主要表面活性剂品种 表面活性剂是水剂清洗剂中的主要成分，通常使用的主要有以下品种。 (阴离子表面活性剂目前洗涤剂中仍大量使用阴离子表面活性剂，而非离子表面活性剂的用量正在日益增加，阳离子和两性离子表面活性剂则使用量较少。这主要是由表面活性剂的性能和经济成本决定的 最早使用的阴离子表面活性剂是肥皂，曲于它对硬水比较敏感，生成的钙、镁皂会沉积在织物和洗涤用具的器壁上影响清洗效果，因此已被其他表面活性剂所取代。目前肥皂主要在粉状洗涤剂做泡抹调节剂使用，由于它易于与碱土金属离子结合，所以在与其他表面活性剂结合使用时，可起到“牺牲剂”作用，以保证其他表面活性剂作用充分发挥。 直链烷基苯磺酸钠盐(LAS) 由于有良好的水溶性，较好的去污和泡沫性，比四聚丙烯烷基苯磺酸盐(ABS)的生物降解性好，而且价格较低，所以是目前洗涤剂配方中使用最多的阴离子表面活性剂。 其他一些常用的阴离子表面活性剂有仲烷基磺酸盐(SAS)、α—烯烃磺酸盐(AOS)、醇硫酸盐(FAS)、—磺基脂肪酸酯盐(MES)、脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)，虽然可以渭单独作为洗涤剂主成分，但通常是与直链烷基苯磺酸盐配合使用。 其中仲烷基磺酸盐(SAS)水溶性比LAS好，不会水解广陛能稳定，常用于配制液体浙溜α—烯烃磺酸盐(AOS)抗硬水性、泡沫性、去污性好，对皮肤刺激性低牛因此多用于皮肤清洁剂。其中尤以含碳原子数在14～18的α—烯烃磺酸盐性能最好。 脂肪醇硫酸盐(FAS)是重垢洗涤剂中常用的阴离子表面活性剂，有去污力强的优点厂它的缺点是对硬水比较敏感，因此使用的配方中必须加螯合剂。 d—磺基脂肪酸酯盐(MES)是以油脂等天然原料制成的，生物降解性好，对人体安全，是近年来开发的新品种，随着人们对保护环境的重视，它日益受到人们的重视二MES是一种对硬水敏感性低、钙皂分散力好，洗涤性能优良的新品种，缺点是会水解，使用时要加入适当稳定剂。 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)，兼有阴离子非离子表面活性剂的特点，在硬水中仍有较好的去污力，形成的泡沫稳定，在液体状态下有较高稳定性，因此广泛用于配制各种液体洗涤剂。 (2)非离子表面活性剂洗涤剂中使用最多的非离子表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)。它在较低浓度下就有良好的去污能力和对污垢的分散力，而且抗硬水性能好，具有独特的抗污垢再沉积作用。 过去常使用的烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)虽然与脂肪醇，聚氧乙烯醚有类似的性能，但由于其生物降解性能差，目前在洗涤剂中用量正在减少。 烷醇酰胺配制的洗涤剂有丰富而稳定的泡沫，而且与其他表面活性剂有良好协同作、用，有利改进洗涤剂在低浓度和低温下的去污力，因此常做洗涤剂的配伍成分。 氧化胺水溶性好，与LAS配伍好，对皮肤刺激性低，有良好的泡沫稳定作用。缺点是热稳定性差，价格高，目前多用于配制液体洗涤剂。 两性离子表面活性剂虽然有良好的去污能力，但由于价格较高，目前只在个人卫生用品和特殊用途洗涤剂中有少量使用。阳离子表面活性剂去污性较差但柔软、杀菌、抗静电性能优良，因此把阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂配合可制成兼有洗涤功能与柔软、消毒
《表面活性剂》名词解释优质资料
表面活性剂化学复习资料名词解释 1. 表面：物质和它产生的蒸汽或者真空接触的面。（液体或固体和气体的接触面） 2. 界面：任意两种物质接触的两相面。（液体与液体，固体与固体或液体的接触面） 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：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。 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的物质。 7. 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。 8. 低表面能固体：表面活性剂的表面能<100mJ/m2的物质 9. 高表面能固体：表面活性剂的表面能>100mJ/m2的物质。 10. 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。 11. 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。 12. 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)。 13. 亲水-亲油平衡值（HLB）：是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。 14. Krafft点：它是指1%的表面活性剂溶液在加热时由浑浊忽然变澄清时相变的温度。 15. 浊点：是指一定浓度的非离子表面活性活性剂溶液在加热过程中突然析出使溶液变浑浊的温度点。 16. 增溶作用：是指由于表面活性剂胶束的存在，使得在溶剂中难溶乃至不溶的物质溶解度显著增加的作用。 17. 增溶量：向100ml已标定浓度的表面活性剂溶液中由滴定管滴加被增溶物，当达到饱和时被增溶物析出，溶液变浑浊，此时已滴入溶液中的被增溶物的物质的量（mol）即为增溶量。 18. 胶团催化：反应速度对环境极为敏感，表面活性剂在溶液中形成胶团使介质的性能发生变化，其中发生的化学反应速度的明显的影响，这种现象称为胶团催化。 19. 多重乳状液：在乳状液分散相液滴中若有另一种分散相液体分布其中，这样形成的体系称为多重乳状液。 20. 乳化作用：是在一定条件下使互不混溶和两种液体形成有一定稳定性的液液分散体系的作用。 21. 相转变温度（PIT）：是指在某一种特定的体系中，表面活性剂的亲水亲油性质达到平衡时的温度。 22. 润湿作用：指加入表面活性剂后，由于表面活性剂的双亲结构，可在界面处发生定向吸附，降低液体的表面张力，从而改变体系润湿性质的作用。 23. 沾湿：指液-气界面和固-气界面上的气体被液体取代的过程。 24. 浸湿：指固体浸入液体的过程。 25. 铺展：液体取代固体表面上的气体，将固-气界面用固-液界面代替的同时，液体表面能够扩展的现象即为铺展。 26. 自憎液体：不能在自己的吸附膜自发展开的液体称为自憎液体。 27. 临界表面张力：以接触角θ的余弦 cosθ对液体的表面张力γL作图，可得一直线，将此直线延长到cosθ＝1处,其对应的液体表面张力值即为此固体的临界表面张力。 28. 起泡性：是指表面活性剂在外界作用下产生泡沫的难易程度。 29. 稳泡性：是指在表面活性剂水溶液产生泡沫之后，泡沫的持久性或泡沫“寿命”的长短。 30. 分散：将固体以微小粒子形式于分散介质中，形成的具有相对稳定性体系的过程 31. 分散作用：一般是指把一种物质分散剂于另一种物质中以形成分散剂体系的作用。 32. 聚集：悬浮液中微细粒子相互粘附团聚。 33. 聚集作用：分散剂粒子以任意方式或受任何因素的作用而结合在一起，形成有结构或无特定结构的集团的作用。 34. 絮凝：乳化剂中分散相的乳滴发生可逆的聚集现象。 35. 絮凝作用：在体系中加入一定的电解质可能中和微粒表面的电荷，降低液体表面的扩散双电子层的厚度，降低表面电贺荷的电量，使微粒间的斥力下降，从而使微粒的物理稳定性下降，出现絮凝状态，形成疏松的纤维状结构，但振摇又重新分散均匀的作用叫絮凝作用。 36. 絮凝剂：用于使固体微粒从分散体系中聚集或絮凝的分散剂。 37. 阴离子表面活性剂：是指具有阴离子亲水基团的表面活性剂。 38. 阳离子表面活性剂：是其分子溶于水发生电离后，与亲油基相连的亲水基是带阳电荷的面活性剂。 39. 两性表面活性剂：指在分子中，同时具有阴离子、阳离子亲水基团的表面活性剂。 40. 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（一般为醚基或羟基）构成亲水性，靠与水形成氢键实现溶解的表面活性剂。 41. 碳氟表面活性剂：指碳氢链疏水基上的氢完全被氟原子所取代了的表面活性剂。 42. 硅表面活性剂：含有硅原子的表面活性剂。 43. 氟硅氧表面活性剂：是指普通硅氧烷表面活性剂中的部分氢原子被氟取代后得到的品种。 44. 高分子表面活性剂：指相对分子量在数千以上并具有表面活性的物质。
表面活性剂的理化性质
表面活性剂的理化性质和生物学性质 一、临界胶束浓度 当表面活性剂的正吸附到达饱和后继续加入表面活性剂，其分子则转入溶液中，因其亲油基团的存在，水分子与表面活性剂分子相互间的排斥力远大于吸引力，导致表面活性剂分子自身依赖范德华力相互聚集，形成亲油基团向内，亲水基团向外、在水中稳定分散、大小在胶体粒子范围的胶束（micelles）。在一定温度和一定的浓度范围内，表面活性剂胶束有一定的分子缔合数，但不同表面活性剂胶束的分子缔合数各不相同，离子表面活性剂的缔合数约在10～100，少数大于1000。非离子表面活性剂的缔合数一般较大，例如月桂醇聚氧乙烯醚在25℃的缔合数为5000。表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度（critical micell concentration, CMC），不同表面活性剂的CMC不同，见表4-2。具有相同亲水基的同系列表面活性剂，若亲油基团越大，则CMC越小。在CMC 时，溶液的表面张力基本上到达最低值。在CMC到达后的一定范围内，单位体积内胶束数量和表面活性剂的总浓度几乎成正比。 表4-2 常用表面活性剂的临界胶束浓度 CMC/molL-1 名称测定温度/℃CMC/molL-1 名称测定温度 /℃ 25 1.6×10-2 辛烷基磺酸钠25 1.50×10-1氯化十二烷基 铵 辛烷基硫酸钠40 1.36×10-1月桂酸蔗糖 2.38×10-6 酯
十二烷基硫酸 钠40 8.60×10-3棕榈酸蔗糖 酯 9.5×10-5 十四烷基硫酸 钠40 2.40×10-3硬脂酸蔗糖 酯 6.6×10-5 十六烷基硫酸 钠40 5.80×10-4吐温20 25 6.0×10-2 (g/L,以下同) 十八烷基硫酸 钠 40 1.70×10-4吐温40 25 3.1×10-2 硬脂酸钾50 4.50×10-45吐温60 25 2.8×10-2油酸钾50 1.20×10-3吐温65 25 5.0×10-2月桂酸钾25 1.25×10-2吐温80 25 1.4×10-2 十二烷基磺酸 钠 25 9.0×10-3吐温85 25 2.3×10-2 （二）胶束的结构 在一定浓度范围的表面活性剂溶液中，胶束呈球形结构（图4-1a），其碳氢链无序缠绕构成内核，具非极性液态性质。碳氢链上一些与亲水基相邻的次甲基形成整齐排列的栅状层。亲水基则分布在胶束表面，由于亲水基与水分子的相互
表面活性剂的性能和测试
广西纺织工业学校教案
在印染实际生产中，常采用对比法和模拟法对应用的助剂进行试验。 对比法是将样品（试样）与标样进行平行试验，一般用于测定印染助剂的应用性能。如：润湿性、乳化性等。 模拟法是模拟印染加工过程中的工艺条件进行小样试验，通过测定加工产品的有关性能来评判助剂的质量或生产适用性。主要用于工厂工艺适应性试验。 一、表面张力的测定 1、实验目的：使学生了解表面张力的测定方法 2、实验药品器材：表面张力仪、测量杯（直径大于8cm）玻璃仪器、表面活性 剂试样溶液。 3、试验步骤： 1）清洗仪器：用铬酸洗液浸洗铂金圆环和测量杯，后用蒸馏水冲洗至中性。 2）校准仪器： 3）测定方法：用界面张力仪来测定，在恒温室内进行。 测量时，用待测液冲洗测量杯几次，后在待测液中部吸取大量试样于量杯中，使铂金圆环浸入测试液中部，调节拉力，使环上下两力平衡。圆环露出液面时形成一液膜，拉力增大到一定程度时，液膜破裂，读出此时刻度盘上的读数，即为试验表面张力值P。连续测试五次。 4）结果计算：取五次数值的平均值 表面张力ν＝P×F 校正因子F公式复杂，在此略。 二、水溶液pH值测定 1、实验目的：使学生了解溶液pH值的测定； 2、实验仪器药品：酸度计、磁力搅拌器、烧杯、容量瓶（100ml）温度计、水 浴锅、蒸馏水（无CO2）、标准缓冲溶液、试液 3、实验步骤
1）将被测液、标准缓冲溶液、洗涤用水调节在20±1℃，校准酸度计； 2）将待测试样溶液置于磁力搅拌器上搅拌30s，停止搅拌后插入电极，待指针稳定1min后读数。每个试样平行测定两次。 4、结果：取算术平均值，修约至 三、润湿（渗透）性测试 帆布沉降法：将一定质量帆布放入一定浓度的助剂溶液中，帆布被溶液润湿增重而下沉，记下帆布从接触溶液到沉降所需时间。 1、实验目的：使学生掌握润湿性（渗透性）测试。 2、实验仪器药品：800ml高型烧杯、秒表、420号鱼钩、铁丝架、％表面活性剂试样溶液、棉帆布试片（直径30mm，质量～0.39g） 3、实验步骤：取％表面活性剂试样溶液置于800ml高型烧杯中，调温。用鱼钩钩住布片，另一端绑尼龙丝线，线端打一小圈，套入铁丝架底的小圆钩上，用镊子夹住布片，随铁丝架进入液面，达烧杯底中心，开始秒表计时。当帆布片从下沉至烧杯底部时，停表，记下沉降时间。实验结果：连续做3次，取平均值。 四、表面活性剂乳化力的测定 方法：分相法——将一定量的表面活性剂溶液与不溶于水的油类用机械方法搅拌或者振荡，使其成乳液，经过一定时间静置分层后，根据分离出来一定数量的油剂所需时间的长短来判断乳化力的大小。 1、实验目的：使学生了解乳化力的测定； 2、仪器药品：具塞量筒、秒表、液状石蜡、25g/L标准样品溶液、25g/L待测液； 3、实验步骤：分别量取25g/L标准样品溶液和待测试样溶液各20ml，置于100ml 具塞量筒中，加20ml液蜡，34℃水浴保温5min，剧烈摇动10次后静置1min，重复上述操作5次后静置并立即记下时间，至水相分离出10ml为止。 4、结果
烷基表面活性剂的性能-main
A family of alkyl sulfate gemini surfactants.1.Characterization of surface properties Bo Gao ?,Mukul M.Sharma Department of Petroleum and Geosystems Engineering,The University of Texas at Austin,Austin,TX 78712,United States a r t i c l e i n f o Article history: Received 24February 2013Accepted 25April 2013 Available online 3May 2013Keywords: Sulfate gemini surfactants Critical micelle concentration Electrical conductivity Surface tension Micellization Surface adsorption a b s t r a c t The fundamental aqueous and surface properties of a family of sulfate gemini surfactants have been char-acterized.The critical micelle concentrations (cmc)were determined by both electrical conductivity and surface tension methods.The cmc values were found to be two orders of magnitude lower than those measured for single tail surfactants.The cmc values depend primarily on the surfactant tail length,and relatively little on the spacer length and solution temperature.The surface tension measurements suggest that current family of gemini surfactants have higher tendency to spontaneously adsorb at the air–water interface and thus are much more ef?cient in reducing surface tension than conventional sin-gle-chain surfactants.Thermodynamic calculations of Gibbs free energies for micellization and adsorp-tion indicate surface adsorption is promoted more than micellization for these sulfate gemini surfactants.This type of molecules may therefore be very ef?cient and cost-effective in applications that require ultra-low interfacial tensions and high interfacial activities. ó2013Elsevier Inc.All rights reserved. 1.Introduction Gemini surfactants represent a class of surfactants made up of two amphiphilic moieties connected at or very close to,the head groups by a spacer group [1].The current interest in such surfac-tants arises from their distinct properties [1–6].First and foremost,gemini surfactants have critical micelle concentration (cmc)values that are several orders of magnitude lower than those of the corre-sponding conventional (monomeric)surfactants.These molecules are also more ef?cient and effective in reducing the surface/inter-facial tension.Moreover,aqueous solutions of some gemini surfac-tants exhibit strong viscosifying capability even at relatively low concentration [4–6]. While there have been many papers studying the aforemen-tioned properties for cationic gemini surfactants,very few reports deal with the surface and aqueous properties of anionic gemini surfactants [7–11],which are of particular interest in the energy sector [12].Unfortunately,at present there is not enough pub-lished information/data to establish structure performance rela-tionships for anionic geminis.It is thus important to look into anionic gemini surfactants of potential interest and study their rel-evant properties for practical applications.In the current study,a family of sulfate gemini surfactants was prepared.The solution and surface properties were systematically investigated using elec-trical conductivity and surface tension measurements. 2.Experimental 2.1.Materials A family of seven alkyl sulfate gemini surfactants was synthe-sized in our group,following a two-step reaction scheme proposed by Rist and Carlsen [13].To the best of our knowledge,the funda-mental surface properties of these molecules have not been fully characterized,not to mention any application speci?c properties.The general structure of the synthesized gemini surfactants is illus-trated in Fig.1.As a general feature,the synthesized molecules contain double chains each consisting of hydrophobic alkyl chains that are terminated by ethylene sulfate (CH 2CH 2O–SO 3Na)head groups.The chains are interconnected by alkyloxy spacer groups.The surfactants are named ‘m –s –m ’,where m and s represent the number of carbon atoms in the tail and spacer groups of the mol-ecule (m =14,16,18and 20+;s =2and 4).Note here m of 20+rep-resents a mixture of surfactants with chain lengths ranging from 20to 30(by starting with a C 20–C 30epoxide mixture). All products exhibited spectroscopic properties that were in agreement with those expected for the desired structures.Synthe-sis scheme of current family of sulfate gemini surfactants,and 1H NMR spectra are giving in the Supplementary material .2.2.Methods All of the gemini surfactant solutions were prepared by diluting a stock (concentrated)solution with ultrapure Milli-Q water (resis-tivity =18.2M O cm),and stirred on a magnetic stirrer at desired temperature for an hour. 0021-9797/$-see front matter ó2013Elsevier Inc.All rights reserved.https://www.360docs.net/doc/0312538752.html,/10.1016/j.jcis.2013.04.043 ?Corresponding author.Present address:3319Mercer Street,URC-URC-SW204, Houston,TX 77027,United States.Fax:+17134316360. E-mail address:b.robert.gao@https://www.360docs.net/doc/0312538752.html, (B.Gao).
表面活性剂的理化性质和生物学性质
表面活性剂的理化性质和生物学性质
表面活性剂的理化性质和生物学性质 一、临界胶束浓度 当表面活性剂的正吸附到达饱和后继续加入表面活性剂，其分子则转入溶液中，因其亲油基团的存在，水分子与表面活性剂分子相互间的排斥力远大于吸引力，导致表面活性剂分子自身依赖范德华力相互聚集，形成亲油基团向内，亲水基团向外、在水中稳定分散、大小在胶体粒子范围的胶束（micelles）。在一定温度和一定的浓度范围内，表面活性剂胶束有一定的分子缔合数，但不同表面活性剂胶束的分子缔合数各不相同，离子表面活性剂的缔合数约在10～100，少数大于1000。非离子表面活性剂的缔合数一般较大，例如月桂醇聚氧乙烯醚在25℃的缔合数为5000。表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度（critical micell concentration, CMC），不同表面活性剂的CMC不同，见表4-2。具有相同亲水基的同系列表面活性剂，若亲油基团越大，则CMC 越小。在CMC时，溶液的表面张力基本上到达最低值。在CMC到达后的一定范围内，单位体积内胶束数量和表面活性剂的总浓度几乎成正比。 表4-2 常用表面活性剂的临界胶束浓度 名称测定温度 /℃ CMC/molL-1 名称测定温度/℃CMC/molL-1 辛烷基磺酸 钠25 1.50×10-1氯化十二烷基 铵 25 1.6×10-2 辛烷基硫酸 钠40 1.36×10-1月桂酸蔗糖 酯 2.38×10-6
十二烷基硫 酸钠40 8.60×10-3棕榈酸蔗糖 酯 9.5×10-5 十四烷基硫 酸钠40 2.40×10-3硬脂酸蔗糖 酯 6.6×10-5 十六烷基硫 酸钠40 5.80×10-4吐温20 25 6.0×10-2 (g/L,以下同) 十八烷基硫 酸钠 40 1.70×10-4吐温40 25 3.1×10-2 硬脂酸钾50 4.50×10-45吐温60 25 2.8×10-2 油酸钾50 1.20×10-3吐温65 25 5.0×10-2月桂酸钾25 1.25×10-2吐温80 25 1.4×10-2 十二烷基磺 酸钠 25 9.0×10-3吐温85 25 2.3×10-2 （二）胶束的结构 在一定浓度范围的表面活性剂溶液中，胶束呈球形结构（图4-1a），其碳氢链无序缠绕构成内核，具非极性液态性质。碳氢链上一些与亲水基相邻的次甲基形成整齐排列的栅状层。亲水基则分布在胶束表面，由于亲水基与水分子的
表面活性剂的性能测定与评价
中国石油大学（油田化学基础实验）实验报告 实验日期：成绩： 班级：石工学号：1302姓名：教师： 同组者： 表面活性剂的性能测定及评价 一．实验目的 1、了解用指示剂和染料通过显色反应鉴别表面活性剂类型的原理和方法； 2、了解离子型表面活性剂克拉夫特点和非离子表面活性剂浊点的测定方法及不同类型表面活性剂的性质； 3、学会一种表面活性剂的界面张力的测定原理和方法，并掌握由表面张力计算临界胶束浓度（CMC）的原理和方法，学习Gibbs公式及其应用； 4、学会表面活性剂溶液与原油的油水界面张力的测定原理和方法，并掌握超低界面张力在三次采油中的作用机理； 5、学会观察表面活性剂溶液与原油混合后的乳化现象，并掌握不稳定体系数法评价表面活性剂的乳化能力。 二．实验原理 表面活性剂分子是由亲水性的极性基团和憎水性的的非极性基团所组成的有机化合物，当它们一低浓度存在于某一体系中时，可被吸附在该体系的表面上，采取极性基团向着水，非极性基团脱离水的表面定向，从而使表面自由能明显降低。 1、表面活性剂类型的鉴别 不同类型的表面活性剂具有不同的性质，因此可采用不同的方法将它们鉴别出来。离子表面活性剂可利用他们的离子反应来鉴别，非离子表面活性剂则利用其与金属离子形成络合物的颜色来鉴别。 亚甲基蓝属阳离子型有色物，在容量分析中可作指示剂使用，当它遇阴离子表面活性剂时，生成不溶于水而溶于氯仿的产物，使氯仿层色泽变深；如果实验液中含有阳离子表面活性剂，由于阴阳离子表面活性剂的结合，使亚甲基蓝脱离
阴离子表面活性剂而从氯仿中重新回到水中，使氯仿色泽变浅。 2、表面活性剂克拉夫特点和浊点 离子型表面活性剂在温度较低时溶解度很小，但随温度升高而逐渐增加，当到达某特定温度时，溶解度急剧陡升，把该温度称为临界溶解温度又称克拉夫特点。 浊点是非离子表面活性剂的一个特性参数，其受表面活性剂的分子结构和共存物质的影响。表面活性剂在水溶液中，当温度升到一定值时，溶液中出现浑浊，而不完全溶解的现象，此时的温度称为浊点温度。 3、表面活性剂的表面张力及CMC的测定 由于净吸引力的作用，处于液体表面的分子倾向于到液体内部来，因此液体表面倾向于收缩。要扩大面积，就要把内部分子移到表面来，这就要克服净吸引力作功，所作的功转变为表面分子的位能。单位表面具有的表面能叫表面张力。 在一定温度、压力下纯液体的表面张力是定值。但在纯液体中加入溶质，表面张力就会变化。若溶质使液体的表面张力升高，泽荣指在溶液相表面层的浓度小于在溶液相内部的浓度；若溶质使液体的表面张力降低，则溶质在溶液相表面层的浓度大于在溶液相内部的浓度。这种溶质在溶液相内部和溶液相表面浓度不同的现象叫吸附。 在一定温度、压力下，溶质的表面吸附量与溶液的浓度、溶液的表面张力之间的关系，可用吉布斯吸附等温式表示： Γ= 式中Γ-吸附量（mol/L） c-吸附质在溶液内部的浓度（mol/L） -表面张力（N/m） R-通用气体常数（） T-绝对温度（K） d/dc<0,溶质为正吸附；反之，溶质为负吸附。通过实验若能测出表面张力与溶质浓度的关系，则可作出-c曲线，并在此曲线上任取若干个点作曲线的切线，这些曲线的斜率即为浓度对应的d/dc,将此值代入公式可求出此浓度
表面活性剂的基本知识
表面活性剂的基本知识(2009/08/30 22:46) 表面活性剂的基本知识 12.9.1 表面活性剂的基本性质 表面活性剂分子结构的特点是具有不对称性，即由一亲水基和另一憎水基（或称亲油基）组成。例如棕榈酸钠（C15H31COONa）的结构可分为如图12-31所示的亲水基和憎水基部分： 图12-31 棕榈酸钠的两亲性结构 表面活性剂的用途十分广泛，以下仅就其基本性质、结构和主要应用方面作一简单介绍。 实验证实，在低浓度时，溶液的表面力随着浓度增大近乎线性地下降，然而，在高浓时，则表现出不同寻常的物理性质。如图12-32所示，当达某一界限浓度时，某些物理性质如表面力、比电导、摩尔电导、渗透压以及浊度等，都发生了突然的变化。其中，渗透压随浓度增大的幅度反常地变低，说明在溶液中有某种缔合现象发生；而溶液比电导仍然随浓度增大而增大，说明电离作用还在继续进行。麦克拜因认为这种象是"反常"的行为可用"胶束"（Micelles）的形成解释之。在水溶液中十二烷基硫酸钠电离成为十二烷基硫酸根阴离子和钠离子，前者既有吸附于表面上让其憎水基朝着空气而亲水基朝着水相的倾向，也存在着形成如图12-33所示的憎水基朝而亲水基朝外的"胶
束"的倾向。当表面活性剂浓度低时，表面活性离子多数集结于表面上，少数溶于溶液中形成小型胶束。而达一定界限浓度时，表面活性离子无法再进入表面层，只能采取形成胶束的形式以使体系趋于稳定。（参考图12-34(动画观看)）。胶束相当于一种"缔合分子"，故"缔合现象"使渗透压随浓度变化规律发生明显的变化。然而尽管发生缔合现象，十二烷基硫酸钠电离成为十二烷基硫酸根离子和钠离子的过程仍在继续，故电导仍不断增大（图12-30）。 相当于图12-30所示各项物理性质产生突变的浓度，称为"临界胶束浓度"以"C.M.C"表示。临界胶束浓度在实验中往往表现为并非一敏锐的浓度值，而为一狭窄的浓度区域。298K 时十二烷基硫酸钠的C.M.C 值约为0.008mol·dm-3 。 根据条件不同，可形成各种不同形状的胶束，如图12-35所示。 图12-33 球状胶束 图12-34 胶束形成过程与表面活性剂浓度的关系 图12-35 各种胶束形状实例
表面活性剂化学知识点
表面活性剂化学 第一讲 表面活性剂概述 1、降低表面张力为正吸附，溶质在溶液表面的浓度大于其在溶液本体中的浓度，此溶质为表面活性物质。增加表面张力为负吸附，溶质在溶液表面的浓度小于其在溶液本体中的浓度，此溶质为表面惰性物质。 2、表面张力γ ：作用于单位边界线上的这种力称为表面张力，用 γ表示，单位是N·m -1。 影响纯物质的γ的因素 (1) 物质本身的性质（极性液体比非极性液体大，固体比液体大） (2) 与另一相物质有关。纯液体的表面张力是指与饱和了其本身蒸汽的空气之间的界面张力。 (3)与温度有关：一般随温度升高而下降． (4)受压力影响较小． 3、表面活性剂的分子结构特点 “双亲结构” 亲油基：一般是由长链烃基构成，以碳氢基团为主 亲水基：一般为带电的离子基团和不带电的极性基团 疏水基的疏水性大小：脂肪烷基＞脂肪烯基＞脂肪烃-芳基＞芳基＞带有弱亲水基的烃基。 相同的脂肪烃疏水性强弱顺序：烷烃＞环烷烃＞烯烃＞芳香烃。 从HLB 值考虑，亲水基亲水性的大小排序： －SO4Na 、－SO3Na 、－OPO3Na 、－COONa 、—OH 、—O － 4、离子表面活性剂 （一）阴离子表面活性剂：起表面活性作用的部分是阴离子。 1）高级脂肪酸盐： ①通式：(RCOO)n-Mn+脂肪酸盐 ②分类：一价金属皂(钾、钠皂)；二价或多价皂(铅、钙、铝皂)；有机胺皂(三乙醇胺皂) ③性质：具有良好的乳化能力，易被酸及多价盐破坏，电解质使之盐析。 ④应用：具有一定的刺激性，只供外用。 2）硫酸化物： ①通式：R-OSO3-M+ ②分类：硫酸化油(硫酸化蓖麻油称土耳其红油)；高级脂肪醇硫酸脂(十二烷基硫酸钠) 。 ③性质：可与水混溶，为无刺激的去污剂和润湿剂；乳化性很强，稳定、耐酸、钙，易与一些高分子阳离子药物发生沉淀。 ④应用：代替肥皂洗涤皮肤；有一定刺激性，主要用于外用软膏的乳化剂。有时也用于片剂等固体制剂的润湿剂或增溶剂。 3）磺酸化物： ①通式：R·SO3-M+ ②分类：脂肪族磺酸化物，如二辛玻珀酸脂磺酸钠；烷基芳基磺酸化物，如十二烷基苯磺酸钠，常用洗涤剂；烷基苯磺酸化物；胆酸盐，如牛磺胆酸钠。 ③性质：水溶性, 耐酸、钙、镁盐性比硫酸化物差, 不易水解。 ④应用： 用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸甘油酸的增溶剂；较好的洗涤剂。 （二）阳离子表面活性剂：起作用的是阳离子，亦称阳性皂。 1）结构：含有一个五价氮原子。 2）特点：水溶性大，在酸性和碱性溶液中较稳定具有良好的表面活性和杀菌作用 3）应用：杀菌；防腐；皮肤、粘膜手术器械的消毒。 4）常用药物：①苯扎氯铵(洁尔灭)；②苯扎溴铵 (新洁尔灭) （三）两性离子表面活性剂 分子结构上同时具有正负电荷基团的表面活性剂，随介质的pH 可成阳或阴离子型。 极性头 8－18C 长链烷基等非极性基团
表面活性剂性能与测试方法
表面活性剂性能与测试方法
表面活性剂性能与测试方法 1表面活性剂主要包括三方面的性能表征：产物结构表征（或叫产品分析，用来验证合成的是否为目的产物）、产品表面化学性能测定（用以了解产物的结构和性质具有重要意义）、产品应用性能测定（实际应用效果） 1.1产物结构表征：红外、质谱（分析相对分子质量）、x射线衍射光谱、扫描电镜、固体核磁共振、差示扫描量热法、透射电镜、动态光散射、等离子体发射光谱（元素分析）、酸碱滴定； 1.2产品表面化学性能测定：表面张力、临界胶束浓度、胶束聚集数、C20（表面张力作图可得）、krafft（克拉夫特）点、胶束尺寸及分布、胶束形态、电导率、分散力、增溶能力、耐硬水能力、亲水和亲油的平均值、润湿作用测定（接触角法）、溶液的流变性（和粘度有关系）和动态变频扫描测定； 1.2.1性能测试方法 1.2.1.1表面张力 表面张力的测试方法包括：吊环法、拉起液模法、最大气泡法、线圈法、滴体积法； 采用BZY-A型自动表面张力仪,用拉起液膜法测定溶液的表面张力,
④将烘干后的样品瓶用丙酮蒸汽循环冲洗 0.5h，取出后干燥，然后用铝箔封口倒置备用。 样品的除尘：把 800nm 亲水性 Millipore 膜用二次蒸馏水清洗 3 次，用铝箔封好，备用；将 1mL 左右不同浓度的 Gemini 表面活性剂的溶液经 800nm 亲水性 Millipore 膜过滤到干净的散射池中，密封后在 25℃的恒温下进行光散射测定。 1.3产品应用性能测定：泡沫性能测定、乳化性能和润湿性能测定、白度测定、去污力测定、铺展性； 1.3.1不同性能测试方法 1.3.1.1泡沫性能测定 振荡法测泡沫性能：将所配混合水溶液10 mL置于具塞量筒中(量筒上部刻度延伸标定至140 mL处,下部刻度延伸至5mL处)。以2次/s 速率用力振荡溶液30次,记录泡沫最大高度H0。每组溶液测5次,取平均值。发泡倍数按式(2)计算。 发泡倍数=泡沫最大体积/液体体积 (2) 显然,H0值越大,说明溶液的发泡能力越大; 按GB/T13173.6-91标准的罗氏泡沫仪法测定 1.3.1.2乳化性能和润湿性能测定（来自百度文库-某些两性表面活
表面活性剂化学练习题
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.A 12.A 13.ABCD 14.C 15.ABC 16.B 17.A 18.A 1.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CMC D.做O/W型乳化剂使用，HLB值应大于8 2. 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值范围限定在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(HLB 4.3)与60%吐温-80(HLB1 5.0)混合后的HLB值是( E ) A.4.3 B.6.42 C.8.56 D.9.65 E.10.72 4.等量的Span -80(HLB4.3)与吐温-80(HLB1 5.0)混合后的HLB值是（ D ） A.4.3 B.6.42 C.8.56 D.9.65 E.10.83 5.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. 下列说法正确的是（ 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
表面活性剂的结构,性质及应用
表面活性剂的结构,性质及应用 姓名：朱宏宇学号:510930435 摘要：十二烷基三甲基氯化铵耐热、耐光、耐压、耐强酸强碱，它还具有优良的渗透性、乳化性、柔软性、抗静电性和杀菌等性能；十二烷基二甲基甜菜碱本品在酸性及碱性条件下均具有优良的稳定性，配伍性良好。对皮肤刺激性低，生物降解性好，具有优良的去污杀菌、柔软性，抗静电性、耐硬水性和防锈性；四甲基氯化铵易挥发，有刺激性，易吸湿，易溶于甲醇，溶于水和热乙醇，不溶于乙醚和氯仿。加热到230℃以上分解为三甲胺和氯甲烷。也用于液晶环氧化合物的合成，极谱和波普分析，电子工业等。 关键词：十二烷基三甲基氯化铵,十二烷基二甲基甜菜碱,四甲基氯化铵 1前言 表面活性剂(surfactant)，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。表面活性剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为憎水基团；亲水基团常为极性的基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等；而憎水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。 2. 阴离子表面活性剂-十二烷基三甲基氯化铵 2.1：十二烷基三甲基氯化铵结构 结构：C15H34ClN 2.2：十二烷基三甲基氯化铵性质 性质：白色结晶至粉末状，熔点237°C可溶于水和乙醇。在100°C以下稳定，与阳离子、非离子表面活性剂有良好的配伍性。它的化学稳定性良好，耐热、耐光、耐压、耐强酸强碱，它还具有优良的渗透性、乳化性、柔软性、抗静电性和杀菌等性能。 2.3：十二烷基三甲基氯化铵用途 用途：可用作硝基还原重排法制造对胺基苯酚的转移催化剂；还可利用它的乳化性生产建筑防水涂料乳化剂；护发素乳化剂；化妆品乳化剂；阳离子氯丁胶乳