表面活性剂第六章+两性离子表面活性剂
阳离子、两性离子、非离子表面活性剂
（二）、山梨醇及失水山梨醇的脂肪酸酯
1. span 失水山梨醇脂肪酸酯也称山梨醇酐烷基酯， 商品名为司盘(span)。山梨醇可由葡萄糖 加氢制得，是具有六个羟基的多元醇。由 于分子中没有醛基，所以对热和氧稳定。 与脂肪酸反应不会分解或着色。
失水山梨醇酯不溶于水，很少单 独使用，但与其它水溶性表面活性 剂复配，具有良好的乳化力，尤其 与失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚 （Ｔｗｅｅｎ）复配最为有效。
（三）、脂肪酸聚氧乙烯酯 脂肪酸聚氧乙烯酯中的酯键比起醚键 就显得较不稳定，在热水易水解，在 强酸或强碱中稳定性也差，溶解度也 比醚类为小。但由于脂肪酸来源比较 容易，成本低，工艺简单，具有低泡， 生物降解好等特点，应用较广。
二、多元醇型非离子表面活性剂
（一）、甘油和季戊四醇的脂肪酸脂 脂肪酸的甘油单脂或双脂，亲油性 强，比较难溶于水，主要用作水／油 型乳化剂，可作食品、化妆品的乳化 剂及纤维柔软剂等。季戊四醇脂肪酸 酯同样难溶于水，作为油溶性乳化剂 使用。
②具有良好的抗静电作用 当阳离子表面活性剂吸附吸在纤维表面，形成一定向 吸附膜后，中和了纤维表面的负电荷，减少了因摩擦产生 的自由电子，因而，具有良好的抗静电作用；
③杀菌作用显著
很稀的溶液（1/10000-1/100000）即有杀菌效果，这是 由于细菌被强力吸附后，阻止了细菌的呼吸作用和糖解作用 所致
药物制剂技术 第六章 液体制剂
甘油
二甲基亚 无色澄明液体，具大蒜臭味。能与 主要用于皮肤科药 砜（DMSO）水、乙醇、丙二醇等以任意比例混 剂，但对皮肤有轻 合。溶解范围广，有万能溶剂之称。 度刺激性。孕妇禁 可促进药物在皮肤上的渗透。 用。
（二）半极性溶剂
① 乙醇（alcohol）
乙醇（ε=26） C2H5OH；46.07 CH3-CH2-OH
第六章
液体制剂
第一节 液体制剂的概述 第二节 表面活性剂 第三节 真溶液型液体制剂 第四节 胶体溶液型液体制剂 第五节 混悬剂 第六节 乳剂 第七节 按给药途径与应用方法分类的液体制剂 第八节 液体制剂的包装与贮存
一、液体制剂的含义与特点
液体制剂(liquid pharmaceutical preparations) ： 指药物分散在适宜的分散介质中制成的液体形态的制
极易溶于水，溶于乙醇；性质稳定，毒性低，可用于皮
肤、器械消毒，常用浓度为0.02～0.2%。
⑤ 其他： 20% 的乙醇或 30% 以上甘油； 0.05% 薄菏油或
0.01%的桂皮醛，0.01%～0.05%的桉叶油）等具有一定防 腐作用。
（二）矫味剂
1. 甜味剂 天然甜味剂：蔗糖、甜菊苷 合成甜味剂：糖精钠、阿司帕坦 2. 芳香剂 天然香料：薄荷油、橙皮油等 合成香料：各种香精 3. 胶浆剂 4. 泡腾剂
表面活性剂化学知识点
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+
表面活性剂
物化性状：
熔点：41-45 °C(lit.) 沸点：100 °C(lit.) 闪点：>230 °F 化学式：R-O-(CH2CH2O)n-H。 R一般为饱和的或不饱和的C12~18的烃基，可以是直链烃基，也可以是带支链的烃基。n是环氧乙烷的 加成数，也就是表面活性剂分子中氧乙烯基的数目。n越大，分子亲水基上的氧越多，与水就能形成更多 的氢键，水溶性就越好。n=1~5时，产物能溶于油而不溶于水，常做为制备硫酸酯类阴离子表面活性剂的 原料。n=6~8时，能溶于水，常用作纺织品的洗涤剂和油脂乳化剂。n=10~20时，在工业上用作乳化剂和匀 染剂。 当碳链R为C7~9，n=5时，生成的脂肪醇聚氧乙烯醚在工业上称作渗透剂JFC(Penetrating agent JFC)。 当碳链R为C12~18，n=15~20时，生成的脂肪醇聚氧乙烯醚在工业上称作平平加O(Peregal O)。当碳链R为 C12时，生成的脂肪醇聚氧乙烯醚则俗称AEO。
脂肪醇聚氧乙烯醚的制备
• 用氢氧化钠做催化剂，长链脂肪醇在无水和无氧气存在的情况下与环氧乙烷发生开环聚合
反应，就生成脂肪醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂。
主要用途：
1.洗涤行业 作为非离子表面活性剂，起乳化，发泡、去污作用。是洗 手液、洗衣液、沐浴露、洗衣粉、洗 洁精、金属清洗剂的主要活性成分。 2.纺织印染行业 作为纺织印染助剂，起乳化作用：乳化硅油 渗透剂 匀 染剂 丙纶油剂 3.造纸行业行业 作为脱墨剂，毛毯净洗剂，脱树脂剂。 4.其他如农药乳化剂，原油破乳剂，润滑油乳化剂等 AEO3(MOA3)可作油包水乳化剂，是高效洗涤剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)的 主要原料。 AEO7可作为消毒剂、除油剂、洗衣液原料。 AEO9主要用于羊毛净洗剂、毛纺工业脱脂剂、织物净洗剂以及液体洗涤剂活性 组分，一般工业用作乳化剂。 可根据不同要求,接上1~30摩环氧乙烷,即可广泛用于乳化、润湿、助染、扩散、 洗涤等方面。有优良的生物降解性和低温性能,不受水硬度的影响,更适于洗涤合成 纤维,即可用于粉状配方,又适用于液体洗涤剂配方。
两性表面活性剂
• 咪唑啉型
• 1、两性离子聚丙烯酰胺：两性离子聚丙烯酰胺因 分子内含阳离子基和阴离子基，水解共聚而成。 优点是具备了一般阳离子絮凝剂的使用特点，表 现了更优异的性能。此类絮凝剂可在大范围的PH 值内使用，具有更高的滤水量，较底的滤饼含水 率，也可用于强酸浸提矿石或从含金属的酸性催 化剂中回收有价值的金属。两性离子型绝非阴离 子型、阳离子型的混合。如果把阳离子聚丙烯酰 胺与阴离子聚丙烯酰胺配合使用则会发生反应产 生沉淀。所以两性离子产品最为理想。
18.5g（0.1mol）十二烷基胺和25ml95%乙醇， 搅拌溶解。在不高于30℃的温度下滴加26ml （0.58mol）85%甲酸。然后升温至40℃并保 持在该温度下滴加21ml（0.2mol）37%甲醛溶 液。滴加完毕，慢慢升温至回流温度，反应 至没有CO2气体释出为止。冷却，用10%氢氧 化钠溶液调节反应混合物至略偏碱性。加入 约20ml水，将物料移入分液漏斗，分层。有 几层用适量水洗涤一次，经无水硫酸钠干燥 后称重，得到浅黄色油状物17~18g，产率 80%~84%。
原料、；十二烷基胺（18.5g，0.1mol），乙醇 （95%，25ml），甲酸（≥85%，26ml，0.58mol） 甲醛（37%，21ml，0.2mol），氢氧化钠（3.2g， 0.08mol），无水硫酸钠，浓盐酸，乙醇-乙醚 （体积比为1:20）混合液，717型强碱性离子交换 树脂 实验操作 二甲基十二烷基胺的制备 向装置有电动搅拌、滴液漏斗和温度计的三 口瓶中加入
第6章两性表面活性剂
第一节 两性离子型表面活性剂概述 国外:两性表面活性剂开发较晚,1937 年美国专利率先开始了这类表面活性剂的 报道,1940年开发出甜菜碱型两性表面 活性剂.1977年美国大概有20多种两性 表面活性剂列入商品生产并投放市场.
国内:我国是在20世纪70年代开始对其的 研究和生产的,品种很少,主要是甜菜碱 型,氨基酸型和咪唑啉型.到2002年我国 两性表面活性剂只有5000吨/年,占表面 活性剂总量的0.5%.我国的两性表面活性 剂的应用和研究仍处于起步状态.
一,两性表面活性剂的特性 1.能给出和接收质子,当PH低于等电点 1.能给出和接收质子,当PH低于等电点 多呈阳离子性; PH高于等电点时 高于等电点时, 时,多呈阳离子性;当PH高于等电点时, 多呈阴离子性. 多呈阴离子性. 2.几乎可以同其他所有类型的表面活性 2.几乎可以同其他所有类型的表面活性 剂进行复配, 剂进行复配,且一般都会产生加和增效 作用. 作用. 3.毒性和刺激性非常小,可用于化妆品 3.毒性和刺激性非常小 毒性和刺激性非常小, 及洗发香波中. 及洗发香波中.
4.在基质上的吸附量及杀菌性与PH值的 4.在基质上的吸附量及杀菌性与PH值的 关系 在PH值低于等电点时,显示阳离 PH值低于等电点时,显示阳离 子特性,在羊毛和毛发上的吸附量最 大,亲和力强,杀菌力也比较强.在 PH值高于等电点时,显示阴离子性, PH值高于等电点时,显示阴离子性, 上述性能不理想.
第6章 两性表面活性剂 ppt课件
R-NH-CH2CH2COOH
R-N+(CH3)2-CH2COO¯
H2 C N CH2 R C N (CH2)3COO
CH2CH2OH
结构通式：氨基酸型 R-NHCH2CH2CH2SO3Na
甜菜碱型 R-N+(CH3)2-CH2CH2CH2SO3¯
咪唑啉型
H2 C N CH2
R C N+ CH2CH2OH
ppt课件
4
6.1.2 两性表面活性剂的分类
• 分类方法 （1）按照阴离子部分的种类分类 （2）按照整体化学结构分类
ppt课件
5
6.1.2.1 按阴离子部分的亲水基类型分类
• 分为羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型和磷酸酯盐型
1. 羧酸盐型：－COOM
结构通式: 氨基酸型 甜菜碱型 咪唑啉型
2. 磺酸盐型：－SO3M
• 研究与开发内容
（1）改造现有品种的分子结构，使其性能更加优异，产品更加实用 （2）设计、合成新型结构的活性剂品种 （3）利用其能够和所有其它类型的表面活性剂复配的特性，产生 各种加和增效作用，达到最佳的配方效果 （4）研究两性表面活性剂结构与性能的关系，为开拓新型结构的 两性表面活性剂品种，扩大其应用领域提供重要的理论指导
2. 配伍性好：几乎可以同所有其它类型的表面活性剂进行复配， 在一般情况下都会产生加和增效作用
两性表面活性剂_一_两性表面活性剂概述
者的两性特征在很宽的范围内几乎与 pH 无关。在英 文名称中, amphot erics 和 zw itt erionics 可区分得很清
FA) 的命名法。 4 等电点
楚, 但中文名称/ 两性表面活性剂0却有些含混。因此在
两性表面活性剂与天然两性化合物如氨基酸、蛋
不至于引起误解的场合可用/ 两性表面活性剂0统而称 白质一样, 在分子中同时含有不可分离的正、负电荷中
# 55 #
荷, 这类表面活性剂一般 称为/ 两性离 子表面活性剂
( zw it terionics) 0。由此 可见, 广义 的/ 两 性 表面 活性 剂0包含了狭义的/ 两性表面活性剂0和/ 两性离子表面
由于两性表面活性剂在化妆品和个人洗护用品中
活性剂0, 前者的两性特征依赖于体系的 pH 值, 而后 应用 较多, 故 很多命名都采用 美国香妆品协 会( CT-
内外 发展概况作了简要介绍。简要讨论了两性表面活性剂特有的等电点现象和三种典型的等电点行为。 对两性表面 活
性剂的溶解特性特别是 K P 温度也进行了讨论。
关键词: 两性表面活性剂; 命名法则; 等电点; 溶解特性
中图分类号: T Q 423. 3
文献标识码: A
文章编号: 1001-1803( 2000) 03- 0053- 03
阴离子性基团如硫酸基等能够有效溶解一条含有十二
第6章--(新)两性表面活性剂
6.1.2 两性表面活性剂的分 类
• 分类方法
（1）按照阴离子部分的种类分类
（2）按照整体化学结构分类
6.1.2.1 按阴离子部分的亲水基类型
分类
• 分为羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型和磷酸酯盐型
1. 羧酸盐型：－COOM
结构通式: 氨基酸型 甜菜碱型
咪唑啉型
2. 磺酸盐型：－SO3M 结构通式：氨基酸型 甜菜碱型
Krafft点（℃）
n＝3 ＜4 27 —
6.2.7 表面活性剂结构对钙皂分 散力的影响
• 钙皂分散力（LSDR, lime soap disporsing rate）或钙 皂分散性是指100g油酸钠在硬度为333mgCaCO3/L的硬水中 维持分散，恰好无钙皂沉淀发生时所需钙皂分散剂的质量
• 钙皂分散剂是指具有能防止在硬水中形成皂垢悬浮物功能 的物质
咪唑啉型
R-NH-CH2CH2COOH
R-N+(CH3)2-CH2COO¯
H2 C N CH2 R C N (CH2)3COO
CH2CH2OH
R-NHCH2CH2CH2SO3Na
R-N+(CH3)2-CH2CH2CH2SO3¯
H2 C
N RC
CH2 N+ CH2CH2OH (CH2)3SO3-
3. 硫酸酯盐型：－OSO3M
0.75
药剂学表面活性剂
非极性烃链
表面活性剂分子
极性基团
非极性烃链： 8个碳原子以上烃链 极性基团：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。
三、表面活性剂的吸附性
2.表面活性剂在固体表面的吸附
表面活性剂溶液与固体接触时，表面活 性剂分子可能在固体表面发生吸附，使 固体表面性质发生改变。
（一）与中性无机盐的配伍
在离子表面活性剂溶液中加入可溶性的中性无机 盐，则反离子会产生一定的影响：反离子结合率 越高和浓度越高，表面活性剂CMC降低就越显著， 从而增加了胶束数量，增加烃核总体积，增加了 烃类增溶质的增溶量。
由于无机盐使胶束栅状层分子间的电斥力减少， 分子排列更紧密，减少了极性增溶质的有效增溶 空间，故对极性药物的增溶量降低。
一些短链醇不仅不能与表面活性剂形成混合 胶束，还可能破坏胶束的形成，如C1~C6的 醇等。
极性有机物（如尿素、N-甲基乙酰胺、乙二 醇等均升高表面活性剂的临界胶束浓度。
（三）水溶性高分子
水溶性高分子吸附表面活性剂，减少溶 液中游离表面活性剂分子数量，临界胶 束浓度升高；
水溶性高分子与表面活性剂形成不溶性 复合物；
对于极性固体物质在表面活性剂浓度较 低时形成单层吸附，当其达到临界胶束 浓度时，转为双层吸附。对于非极性固 体，一般只发生单分子层吸附。
第二节 表面活性剂的分类
第6章 两性表面活性剂
CH2NHCH3 + ClCH2COONa
40oC
CH2NCH3 CH2COONa N-甲基 苄基甘氨酸 甲基-N-苄基甘氨酸 甲基 CH2 _
CH3 CH2NCH3 + RBr R N
+
CH2COONa
CH2COO
（三）含有酰胺基的氨基酸酯季胺盐水解
1、N-酰化反应 4、季铵化反应
RCOOH + 2)4CHCOOCH3 + CH3I RCONH(CH H2N(CH2)4CHCOOH
N(CH 3)2 NH2
RCONH(CH4 )4CHCOOH [RCONH(CH 2)2CHCOOCH 3]I +N(CH
NH2 3 3)
5、水解 2、酯化
+ NH2N(CH3)2
[RCONH(CH2)4CHCOOCH3]I RCONH(CH2)4CHCOOH + CH3OH
- NaOH RCONH(CH ) CHCOO RCONH(CH2)4CHCOOCH3 + H2O 2 4 水解
通常羧酸甜菜碱型类型表面活性剂的Krafft温度点低于 温度点低于4~18℃， 通常羧酸甜菜碱型类型表面活性剂的 温度点低于 ℃ 磺酸甜菜碱在20~89℃，硫酸酯甜菜碱均高于 ℃。 磺酸甜菜碱在 ℃ 硫酸酯甜菜碱均高于90℃
电解质对表面活性剂Krafft温度点的影响： 温度点的影响： 电解质对表面活性剂 温度点的影响
两性表面活性剂的合成及性能表征
两性表面活性剂
两性表面活性剂，是指同时具有阴、阳两种离子性质的表面活性剂。从它的结构来看，与憎水基团相连接的既有阳离子，也有阴离子。其结构可表示如下：它是一种温和性的表面活性剂。两性表面活性剂分子与单一的阴离子型、阳离子型不同,在分子的一端同时存在有酸性基和碱性基。酸性基大都是羧基、磺酸基或磷酸基,碱性基则为胺基或季铵基,能与阴离子、非离子型表面活性剂混配,能耐酸、碱、盐以及碱土金属盐。
蛋黄里的卵磷脂是天然的两性表面活性剂。现在常用的人工合成两性表面活性剂，其阴离子部分大多是羧酸基，也有少数是磺酸基。其阳离子部分大多是胺盐或季胺盐。由胺盐构成阳离子部分的叫氨基酸型；由季胺盐构成
阳离子部分的叫甜菜碱型。
氨基酸型两性表面活性剂的水溶液呈碱性。如果在搅拌下，慢慢加入盐酸，变为中性时仍无变化。至微酸性时则生成沉淀。如果再加入盐酸至强酸性时，沉淀又溶解。这就说明，呈碱性时表现为阴离子表面活性剂，呈酸性时，表现为阳离子表面活性剂。但是，当阳离子性和阴离子性正好在平衡的等电点时，亲水性变小，就生成沉淀。
甜菜碱型两性表面活性剂，最大的特点是无论在酸性、中性或碱性的水溶液中都能溶解。即使在等电点时也无沉淀。此外，渗透力、去污力及抗静电等性能也较好。因此，是较好的乳化剂、柔软剂。
等电点是指两性电解质在溶液中电离时，酸和碱的电离度相等时的状态。
其分子溶于水发生电离后，与亲油基相连的亲水基是同时带有阴阳两种电荷的表面活性剂。亲油基一般是长碳链烃基，亲水基中的阳离子都是由基或季铵基组成的，阴离子可以由羧基、磺酸基或磷酸基组成。实际应用的品种主要是氨基酸型和甜菜碱型两性表面活性剂，产量是表面活性剂中最小的。
第6章两性表面活性剂
第6章两性表面活性剂
6.1 两性表面活性剂概述
6.1.1 两性表面活性剂的特性
两性表面活性剂的特性
1. 具有等电点；
2. 可以和所有其他类型的表面活性剂复配；
3. 毒性低、对皮肤眼睛刺激性小；
4. 耐水硬性和耐高浓度电解质性好，甚至在海水中也可以有效地使用;
5. 对织物有优异的柔软平滑性和抗静电性；
6. 具有良好的乳化性和分散性；
7. 具有良好的润湿性和发泡性；
8. 有一定的杀菌性和抑霉性；
9. 良好的生物降解性。
6.1.2 两性表面活性剂的分类
1. 按阴离子部分的亲水基团分类
(1) 羧酸盐型
(2) 磺酸盐型
(3) 硫酸酯盐型
(4) 磷酸酯盐型
(1) 羧酸盐型(阴离子结构-COOM
氨基酸型结构通式
R —NH —CH 2CH 2CH z SO s Na
甜菜碱型结构通式
+
R N(CH 3)2一CH 2CH 2CH 2SO3-
咪唑啉型结构通式
八酋2
R一C +
二心2
/ \
O3S(CH2)3 CH 2CH 2OH
(2) 磺酸盐型(阴离子结构-SO3M 氨基酸型结构通式
R 一NH —CH 2CH 2CH 2SO s Na
甜菜碱型结构通式
+
R N(CH 3)2 一CH2CH2CH 2SO3
咪唑啉型结构通式
-O3S(CH2)3 CH 2CH 2OH
⑶硫酸酯盐型(阴离子结构-OSO3M)
氨基酸型结构通式
R — NH —CH 2CH 2CH 2OSO 3Na
甜菜碱型结构通式
+
R N(CH 3)2—CH 2CH 2OSO 3-
咪唑啉型结构通式
C ：CH
/ \
O 3SO(CH 2)3 CH 2CH 2OH
两性表面活性剂
• 实验改良 • 用NaHCO3代替NaOH来中和，收率有所提高。这可能由于生成的 氯乙酸盐，在强碱NaOH的作用下，继续发生水解的副反应，生成羟乙 酸盐： • CICH2COONa+NaOHHOCH2COONa+NaCl • 而生成的羟乙酸盐不能与叔胺起季胺化反应，从而影响了烷基 甜菜碱的收率。而弱碱 NaHCO3可以避免上述缺点，因而提高了烷基 甜菜碱的收率。 • 在反应中预先添加了少量的烷基甜菜碱，烷基甜菜碱的收率有 所提高。这是因为添加的烷基甜菜碱，是两性表面活性剂，在反应开 始时起分散作用，使不大溶于水的叔胺能很好地分散在溶剂中，提高 了反应的速度，因而在一定的时间里提高了烷基甜菜碱的收率，也即 可以缩短反应的时间。
• 甜菜碱型
• 1、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱：一种两性离子表面活性剂，在酸性 及碱性条件下均具有优良的稳定性，分别呈现阳和阴离子性，常与阴、 阳离子和非离子表面活性剂并用，其配伍性能良好。无毒，刺激性小， 易溶于水，对酸碱稳定，泡沫多，去污力强，具有优良的增稠性、柔 软性、杀菌性、抗静电性、抗硬水性。能显著提高洗涤类产品的柔软、 调理和低温稳定性。
氧化胺型
1、十八烷基二羟乙基氧化胺：一种两性表面活性剂，易溶于水和
极性有机溶剂，水溶液在酸性条件下呈阳离子性，在碱性条件下呈非 离子性。具有良好的增稠、抗静电、柔软、增泡、稳泡和去污性能； 刺激性低，可有效地降低洗涤剂中的阴离子表面活性剂的刺激性，还 具有杀菌、钙皂分散、易生物降解等特点。
(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。
表面活性剂
表面活性剂涉及应用学科各领域之中，如：化工、 纺织、食品、医药卫生、药学中更是应用广泛： 制剂辅料、分析试剂、植物成分的萃取等等。目 前已有数千种之多，逐渐发展成为一门新兴的应 用学科。 表面活性剂结构特征是具有亲水性与亲脂性两种 基团，其作用是能显著降低分散系的表面（界面） 张力，因此可用作乳化剂、助悬剂、增溶剂、促 吸收剂、润湿剂、起泡剂与消泡剂、去污剂等， 是药用乳剂、混悬剂、脂质体等的重要辅料。
表面活性剂分类方法有多种，根据来源可 分为天然表面活性剂与合成表面活性剂； 根据溶解性质可分为水溶性表面活性剂与 油溶性表面活性剂； 根据极性基团的解离性质分为离子型表面 活性剂与非离子型表面活性剂两大类； 再根据离子型表面活性剂所带电荷，又分 为阳离子、阴离子、两性离子表面活性剂。
表面张力
一个玻璃杯灌满水后， 将硬币顺着杯子的边缘 放入杯中，你会发现杯 中已装入数数枚硬币后， 尽管水面高出杯口，堆 起来很高，呈现向上凸 起的形状，但仍不溢出 来 。这是因为液体表面 层存在表面张力，好像 在水的表面上覆盖了一 层弹性膜。当把小物体 放入水中后，虽然水已 超出杯口，“堆”的很 高，但仍没有破坏“弹 性膜”，因此水也不会 溢出来。
表面现象的微观成因
表面相分子受力不均 匀，其分子有被拉入 液相的趋势。 这种受力不均匀性是 表面现象产生的微观 成因。
气相
液相
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6.2.4 在基质上的吸附量及杀菌性与pH值的关 系
pH值低于等电点的溶液中，显示阳离子 表面活性剂的特征，在羊毛和毛发上的吸附 量大，亲和力强，杀菌力也比较强；
pH值高于等电点的溶液中以阴离子的形 式存在，上述性能不理想。
6.1.2.2 按整体化学结构分类
甜菜碱型 咪唑啉型 氨基酸型 氧化胺型
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1 甜菜碱型
阴离子部分还可以是磺酸基、硫酸酯基 阳离子部分还可以是磷、硫
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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。
最大的特点是无论是在酸性、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。
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整个表面活性剂中开发较晚的一类： 1937年美国专利开始报道； 1940年美国杜邦公司首次报道了甜菜碱系两性表面 活性剂； 1948年，法国研究出对电解质稳定的氨基酸系两性 表面活性剂，并应用于外科消毒杀菌等方面； 我国自20世纪70年代前后开始研究，目前有少量品 种逐渐投入市场。
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在等电点时，表面活性剂在水中的溶解 度最低，它的发泡、润湿及洗涤能力也最低 。
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2、几乎可以同所有其他类型的表面活性剂进行复配，而且在 一般情况下都产生加和增效作用。
3、具有较低的毒性和对皮肤、眼睛刺激性，可以用在化妆品和 洗发香波中。
4、具有极好的耐硬水性和耐高浓度电解性，甚至在海水中也可 以有效地使用。
第六章 两性表面活性剂
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6.1 两性表面活性剂概述 6.2 两性表面活性剂的性质 6.3 两性表面活性剂的合成 6.4 两性表面活性剂的应用
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本章重点
1．掌握两性表面活性剂的基本性质 2. 掌握两性表面活性剂的分类方法 3．了解两性表面活性剂的合成 4．了解两性表面活性剂的应用
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随着烷基链碳数的增加，cmc明显降低。
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改变两性表面活性剂中的阳离子或阴离子基团， 也会对cmc产生影响；
例如
含季铵阳离子的两性表面活性剂的cmc高于含季 磷阳离子的品种；(?)
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5、对织物有优异的柔软平滑性和抗静电性。 例如：涤纶线用月桂酸为原料的咪唑啉两性表面活性剂处
理后，表面电阻可.5×1011欧姆降到1.2×107欧姆。 6、具有良好的乳化性和分散性。 7、可以吸附在带有负电荷或正电荷的物质表面上，而不产生
憎水薄层，因此有很好的润湿性和发泡性。
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6.2.5 甜菜碱型两性表面活性剂的临界胶束浓度 与碳链长度的关系
对于甜菜碱两性表面活性剂，其临界胶束浓度 与烷基R碳链长度的关系可用下式表示：
lgcmc=A-Bn 式中，n为烷基长碳链中碳原子的个数；
常数A=1.5-2；B=29。 此类表面活性剂的临界胶束浓度可由上式计算 外，也可以由实验测得。
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表面活性剂
离子型
1 阴离子型表面活性 剂
2 阳离子型表面活性 剂
3 两性表面活性剂
非离子型
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6.1 两性表面活性剂概述
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。
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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， 在亲水基一端既有阳离子(+)也有阴离子(-)。
6.2.1 两性表面活性剂的等电点
pH < 4 阳离子表面活性剂
pH = 4
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pH > 4 阴离子表面活性剂
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两性表面活性剂最突出的特性之一是它 具有两性化合物所共同具有的等电点的性质 ，这是两性表面活性剂区别于其他类型表面 活性剂的重要特点。
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6.2.2临界胶束浓度与pH值的关系
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4 氧化胺型
特点是： 增泡、稳泡作用明显 复配时能降低刺激性
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氧化胺的化学性质与两性表面活性剂 相似，既与阴离子表面活性剂相容，也与阳 离子表面活性剂、非离子表面活性剂相容；
在中性和碱性溶液中显示非离子特性， 在酸性溶液中显示弱阳离子特性。
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6.2 两性表面活性剂的性质
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在PH﹥4，呈现阴离子型表面活性剂特征； 在PH﹤4，呈现阳离子型表面活性剂特征； 在PH ≈ 4附近，以内盐的形式存在，这种 内盐一般称为“两性离子”。
两性表活剂在溶液中表现出最大的特征:等电点
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在pH ≈ 4左右的狭窄范围内，若将此 溶液置于电场中，溶液的双离子化合物不向 任何方向移动，即分子内的净电荷为零，此 点被称作等电点。
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6.1.1 两性表面活性剂的特性 1、两性表面活性剂具有等电点
两性表面活性剂通常总含有酸性基团和 碱性基团，因此，在溶液中表现出最大的特 征是有着两性化合物物共同具有的等电点性 质。它与两性表面活性剂的许多性质，如吸 附、溶解等密切相关。
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以氨基丙酸为例
PH<4
PH≈4
PH>4
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两性表面活性剂的临界胶束浓度随着溶 液pH值的增加而增大。 (?)
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6.2.3 pH值对表面活性剂溶解度和发泡性的影响
1、等电点时溶液的pH﹦4，在等电点时，由于活性剂 以内盐形式存在，其溶解度及泡沫量均最低。
2、当介质的pH﹥4，即高于等电点时，呈现阴离子表 面活性剂的特征，发泡快，泡沫丰富而且松大，溶 解度迅速增加；
8、良好的杀菌性和抑霉性。 10、良好的生物降解性。
当ABS、LAS、AES分别降解10%、55%、 80%的情况下，两性表面活性剂一般可达95100%。
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6.1.2 两性表面活性剂的分类
6.1.2.1 按阴离子部分的亲水基团分类 羧酸盐型 磺酸盐型 硫酸酯盐型 磷酸酯盐型
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甜菜碱型表面活性剂
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2 咪唑啉型 属于甜菜碱型
具有其他表面活性剂 无可比拟的温和性质，对 皮肤、眼睛刺激极小，无 过敏反应。
多用于高档、专用的 洗发香波，而且在婴儿 用品上前景广阔。
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3 氨基酸型
R N H 2C 2H 4C O O
特点是：对环境和生物体的安全性高，对皮肤和头发 有亲和性，前景最好的是对安全性要求极高的化妆品。