非离子表面活性剂分析
常用非离子表面活性剂的性能及特点
常用非离子表面活性剂的性能及特点
洗涤产品中常常会用到很多非离子表面活性剂,在工业及公共设施洗涤剂中,非离子表面活性剂中不少品种是作为主洗涤剂使用的,大部分品种是作为助剂和助洗剂使用的。
(1)脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)
AEO中烷基链长不同,其亲油性不同。EO数不同则水溶性不同。例如,椰油醇的产品可以作洗涤剂,而C18醇的产品只能作乳化剂、匀染剂。天然醇比
合成醇的产品去污性和乳化性要好,而合成醇的产品相对的水溶性好(奇碳原子的作用)。加入EO数越多,产品的水溶性越强。EO数在6以下时的AEO为
油溶性,超过6即为水溶性产品。EO越多,产品的浊点也越低。
系列产品有AEO-3、AEO-5、AEO-6、AEO-7、AEO-9、AEO-15等。是常用的洗涤剂主成分,具有去污、乳化、去脂、缩绒、润湿作用。用于各种洗涤剂、纺织印染、造纸、工业洗涤的辅助成分。
(2)烷基酚聚氧乙烯醚(TX-10,OP-10)
烷基酚聚氧乙烯醚是以烷基酚为亲油基,与环氧乙烷缩合而成。其中的亲油基可以是苯酚、甲苯酚、萘酚等,较有使用价值的是壬基酚。接环氧乙烷的平均数也不同。以壬基酚为例,接4个EO时还不溶于水,加到6-7个EO时,产品在室温下完全溶于水,与8-12个EO缩合的产品则具有非常优良的润湿性、渗
透力和洗涤能力,乳化能力和低泡效果都是该产品的宝贵性能。EO缩合到15
以上时,产品则失去渗透力和洗涤能力,只作特殊乳化剂和分散剂使用。
化学稳定性高,耐强酸、强碱,具有很好的的润湿力、渗透力、去污力和较强的乳化力。另外具有的低泡性、抗静电性、抗硬水性以及良好的配伍性,也是其广泛使用的优良性能。
非离子表面活性剂
非离子表面活性剂
非离子表面活性剂在水溶液中不电离。其分子结构中的亲油基团与离子型表面活性剂大致相同,但亲水基主要是由羟基和聚氧乙烯链(即含氧基团)构成。正是由于这一结构特点,非离子表面活性剂则较离子型表面活性剂有一系列优点。如在水溶液中不是呈离子状态,所以稳定性高,不易受强电解质的影响,也不易受酸、碱的影响,与其他类型的表面活性剂的相容性好,在水和有机溶剂中皆有较好的溶解性能。由于亲水基中羟基的数量不同和聚氧乙烯链长度不同,可以合成仅微溶于水到强亲水性的多种系列非离子表面活性剂。由于这一差异,HLB值不同,其溶解、润湿、浸透、乳化、增溶等特性也就不同。
非离子表面活性剂大部分呈液态或低熔点蜡状物,这也与离子型表面活性剂不同。随温度的升高,许多种非离子表面活性剂溶解度降低,甚至变得不溶。
1 .多元醇型
多元醇型非离子表面活性剂是将多元醇与脂肪酸进行酯化,使其中的部分羟基合成为脂肪酸酯,并以残余的羟基作为亲水基团的一类非离子表面活性剂。常用的多元醇如丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇、甘露醇、木糖醇以及聚甘油等。所用的脂肪酸为。8~22直链饱和或不饱和酸。这类表面活性剂主要用作乳化剂。
常用的品种有:单硬脂酸甘油酯,单硬脂酸二甘醇酯,单月桂酸丙二醇酯,单月桂酸缩水山梨醇酯,单硬脂酸缩水山梨醇酯,单油酸缩水山梨醇酯。各种脂肪酸的山梨醇酯商品名为SPan(斯盘)O
2 .烷基醇酰胺
这是一类用途广泛、使用频率较高的非离子表面活性剂,主要用作发泡剂、稳泡剂、增溶剂、增稠剂和调理剂等。烷基醇酰胺是由脂肪酸或脂肪酸甲酯与乙醇胺类直接缩合而成,乙醇胺类包括一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和异丙醇胺等。脂肪酸通常用椰子油或月桂酸。常与其他表面活性剂复合使用,借以提高去污力和泡沫稳定性。
10 非离子表面活性剂
(三)典型产品
1、AEO——脂肪醇聚氧乙烯醚或“平平加”(如AEO-9)
Βιβλιοθήκη Baidu
(1)结构: R—O(CH —CH —O) H 2 2 n (2)性能特点——P16(划书) (3)用途——常用于制备衣物洗涤剂。
2、APEO——烷基酚聚氧乙烯醚(如OP-10)
(1)结构 :RCOO(CH2—CH2—O)nH (2)性能特点 优点:油污和脂肪的去除率高,性价比高。 缺点:生物降解性差,对鱼类的毒性较大。我国开始在洗涤剂配方中禁 用APEO。 (3)用途——主要用于制备金属等硬表面清洗剂。
二、非离子表面活性剂
(一)定义
是指在水中不能电离的的一类表面活性剂。
(二)主要特点
1、不易受酸、碱、盐的影响。 2、易与其他类型表面活性剂配伍。 3、去油能力强,且增溶作用强。 4、耐硬水,生物降解性好。 5、随温度升高,在水中溶解度下降甚至不溶。与离子型不同,它具 有浊点。 6、泡沫低,易于漂洗。 7、毒性及皮肤刺激性小。
水溶性差,低毒、无刺激性,在化妆品、食品及药品的生产过 程中的起到乳化及增溶的作用。
6、Tween(吐温)——聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯 (1)常见种类(与Span系列对应) Tween-20——聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯 Tween-40——聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯 Tween-60——聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯 Tween -80——聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯 (2)性能及用途: 低毒、水溶性比Span好,可由对应的Span制备。在纺织工业、 食品加工和化妆品的生产过程中起到乳化及增溶作用。
非离子表面活性剂的性能比较
支链化异构醇醚:支链化异构醇醚乳化净洗性能较好,特 别是13碳系列产品,各种性能出众,但是不菲的价格也让 广大用户望而却步。同时13碳异构醇醚流动性差,低温条 件下使用较为麻烦。为了降低产品的价格巴斯夫推出了支 链化异构的10碳聚醚XL系列,用以弥补13碳系列的高价格 缺陷。与XL相对应的是XP系列,XP是直链的10碳醇,渗透 性能更好,净洗效果进一步变差。 辛醇聚氧乙烯醚:主要用作渗透剂,正辛醇型号为JFC,异 辛醇型号为JFC-2。
大连理工大学 化工学院
烷基酚聚氧乙烯醚虽然对环境不友好,但是 其乳化净洗效果还是相当出众,在农业、工业 硬表面清洗等不要求APEO的领域,仍然发挥巨 大作用。
目前生产烷基酚聚氧乙烯醚的厂商较多,陶 氏、汉姆等国外公司有较大的产量。甚至出现 了进口货比国产货的价格还便宜的现状。
大连理工大学 化工学院
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四,净洗剂6501 净洗剂6501系列也是一支应用广泛的非离子表面活性剂, 主要特点就是具有增稠和稳泡的作用,6501的净洗和除油 能力较差,远远不及AEO系列。一般6501多用于洗洁精以 及低档次的日化用品。 6501分为三个型号,分别是1:1、1:1.5、1:2型,增稠性能 依次变差,净洗及乳化性能依次增强。6501的乳化净洗能 力较差,在配方中不能作为主体原料,只能作为辅助成分, 起到降低成本、改善外观、增加泡沫等作用。
第7章 非离子表面活性剂
第7章非离子表面活性剂
7.1 非离子表面活性剂概述
非离子表面活性剂定义
是指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,靠与水形成氢键实现溶解的表面活性剂。
也即:
非离子表面活性剂在水溶液中不是解离状态,故不以离子形式存在,称之为非离子表面活性剂
7.1.1 非离子表面活性剂的特性
非离子表面活性剂的特性
1.稳定性高,不易受强电解质无机盐类存在的影响;
2.不易受Mg2+、Ca2+的影响,在硬水中使用性能好;
3.不易受酸碱的影响;
4.与其他表面活性剂的相容性好;
5.在水和有机溶剂中皆有较好的溶解性能;
6.产品大部分为液态和浆态,使用方便;
7.存在浊点,即,随着温度的升高,很多种类的非离子表面活性剂变得不溶于水。
正是这些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
7.1.2非离子表面活性剂的分类
按亲水基结构的不同,非离子表面活性剂主要分为:
1.聚乙二醇型,包括
高级醇环氧乙烷加成物,烷基酚环氧乙烷加成物,脂肪酸环氧乙烷加成物,高级脂肪酰胺环氧乙烷加成物。
聚乙二醇型非离子表面活性剂品种多、产量大,是非离子中的大类。这类表面活性剂的亲水性,是靠分子中的氧原子与水中的氢形成氢键、产生水化物而具有的。聚乙二醇链有两种状态,在无水状态时为锯齿型,而在水溶液中主要是曲折型。
无水时的状态水溶液中的状态
当它一旦在水中成为曲折型时,亲水性的氧原子即被置于链的外侧,憎水性的-CH2-基位于里面,因而链周围就变得容易与水结合。此结构虽然很大,但其整体恰似一个亲水基。因此,聚乙二醇链显示出较大的亲水性。分子中环氧乙烷的聚合度越大,即醚键-O-越多,亲水性越大。
第7章非离子表面活性剂.doc
第7章非离子表面活性剂
7.1 非离子表面活性剂概述
非离子表面活性剂定义
是指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,靠与水形成氢键实现溶解的表面活性剂。
也即:
非离子表面活性剂在水溶液中不是解离状态,故不以离子形式存在,称之为非离子表面活性剂
7.1.1 非离子表面活性剂的特性
非离子表面活性剂的特性
1.稳定性高,不易受强电解质无机盐类存在的影响;
2.不易受Mg2+、Ca2+的影响,在硬水中使用性能好;
3.不易受酸碱的影响;
4.与其他表面活性剂的相容性好;
5.在水和有机溶剂中皆有较好的溶解性能;
6.产品大部分为液态和浆态,使用方便;
7.存在浊点,即,随着温度的升高,很多种类的非离子表面活性剂变得不溶于水。
正是这些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
7.1.2非离子表面活性剂的分类
按亲水基结构的不同,非离子表面活性剂主要分为:
1.聚乙二醇型,包括
高级醇环氧乙烷加成物,烷基酚环氧乙烷加成物,脂肪酸环氧乙烷加成物,高级脂肪酰胺环氧乙烷加成物。
聚乙二醇型非离子表面活性剂品种多、产量大,是非离子中的大类。这类表面活性剂的亲水性,是靠分子中的氧原子与水中的氢形成氢键、产生水化物而具有的。聚乙二醇链有两种状态,在无水状态时为锯齿型,而在水溶液中主要是曲折型。
无水时的状态水溶液中的状态
-基位于当它一旦在水中成为曲折型时,亲水性的氧原子即被置于链的外侧,憎水性的-CH
2
里面,因而链周围就变得容易与水结合。此结构虽然很大,但其整体恰似一个亲水基。因此,聚乙二醇链显示出较大的亲水性。分子中环氧乙烷的聚合度越大,即醚键-O-越多,亲水性越大。
非离子表面活性剂
非离子表面活性剂概述
【内容】
非离子表面活性剂溶于水时不发生解离,其分子中的亲油基团与离子型表面活性剂的亲油基团大致相同,其亲水基团主要是由具有一定数量的含氧基团(如羟基和聚氧乙烯链)构成。近20多年来,非离子表面活性剂发展极为迅速,应用越来越广泛,今后数年仍会保持这一势头。
由于非离子表面活性剂在溶液中不是以离子状态存在,所以它的稳定性高,不易受强电解质存在的影响,也不易受酸、碱的影响,与其他类型表面活性剂能混合使用,相容性好,在各种溶剂中均有良好的溶解性,在固体表面上不发生强烈吸附。
非离子表面活性剂大多为液态和浆状态,它在水中的溶解度随温度升高而降低。非离子表面活性剂具有良好的洗涤、分散、乳化、起泡、润湿、增溶、抗静电、匀染、防腐蚀、杀菌和保护胶体等多种性能,广泛地用于纺织、造纸、食品、塑料、皮革、毛皮、玻璃、石油、化纤、医药、农药、涂料、染料、化肥、胶片、照相、金属加工、选矿、建材、环保、化妆品、消防和农业等各方面。
非离子表面活性剂按亲水基团分类,有聚氧乙烯型和多元醇型两类。
聚氧乙烯型非离子表面活性剂
【内容】
聚氧乙烯型非离子表面活性剂是用具有活泼氢原子的疏水性原料与环氧乙烷或聚乙二醇进行反应制得的。所谓活泼氢原子,是指
-OH、-COOH、-NH
2和-CONH
2
等基团中的氢原子。这些基团中的氢原
子化学活泼性大,易与环氧乙烷或聚乙二醇发生反应,而生成聚氧乙烯型非离子表面活性剂。
1.长链脂肪醇聚氧乙烯醚
长链脂肪醇聚氧乙烯醚是用长链脂肪醇与环氧乙烷进行加成反应制得的,反应如下:
实际上,此反应是环氧乙烷不断加成而进行的,首先加成上一个环氧乙烷分子,继而加成上第二个,第三个,……,当加成上l0~15个环氧乙烷分子后,则显现出最佳的去污洗涤能力。这类表面活性剂稳定性较高,生物降解性和水溶性均较好,并且有良好的润湿性能。制造此类产品用的长链脂肪醇有椰子油还原醇(主要成分为C12醇)、月桂醇、十六醇、油醇及鲸蜡醇等。
非离子表面活性剂
非离子表面活性剂
非离子表面活性剂是一种化学物质,常用于清洁、乳化
和增稠等工业和家居应用中。它具有许多独特的性质和优点,因此被广泛应用于各个领域。本文将介绍非离子表面活性剂的定义、分类、特性、应用和安全性等方面内容。
非离子表面活性剂是一类在水溶液中不离解的表面活性剂,其分子结构中不含带电离子基团。根据其分子结构,非离子表面活性剂可分为烃基聚氧乙烯醚类、烃基聚氧乙烯醚和烃基聚氧丙烯醚类等多种类型。这些表面活性剂具有较强的渗透性、增溶性和润湿性,对水和油脂都有良好的分散和乳化作用。
在应用方面,非离子表面活性剂广泛用于日化产品、清
洁剂、农药、润滑剂、医药、纺织、塑料、橡胶等行业。例如,非离子表面活性剂被用于制造洗发水、沐浴露、洗衣液、洗洁精等家居清洁用品。它能够有效去除污垢、渗透纤维,增强清洁效果。非离子表面活性剂还被广泛应用于农药和农产品保护中,可以提高农药在植物表面的附着性、分散性和吸附性,提高农药的药效,增加农作物的产量。此外,在药物制剂中,非离子表面活性剂可以作为辅料,帮助药物分散、溶解和吸收。
非离子表面活性剂不仅具有广泛的应用领域,还有许多
其他特点。首先,它们对环境友好,不会产生污染物。其次,非离子表面活性剂具有较高的温度稳定性和抗硬水性,适用于各种环境条件下的使用。同时,它们对皮肤和眼睛刺激性较低,毒副作用较小,符合环保和安全要求。
尽管非离子表面活性剂具有许多优点,但也存在一些潜
在的风险。在使用过程中,人们需要注意避免长时间接触、吸入或摄入非离子表面活性剂,防止对人体健康造成影响。此外,合理使用和储存非离子表面活性剂也非常重要,避免与其他化学物质混合反应或引发火灾。
3 非离子表面活性剂
二者亲水性和亲油性的相对大小就决定了 整个分子的亲水亲油性。
1949年,美国Atlas研究机构的格里芬 (Griffin) 提出用HLB值表征SAA的亲水 亲油性,HLB(hydrophile and lipophile balance)值即为亲水亲油平衡值
介于各单体之间,与按质量百分含量加和 计算值接近。
• 阴离子表面活性剂对浊点的影响:加入少
量,浊点升高。
非离子表面活性剂的cmc
• 非离子表面活性剂的cmc一般比阴离子表面活
性剂低1~2个数量级。
• 十六烷基硫酸钠
5.8×10-4mol/l
• 十六醇聚氧乙稀醚(EO的n=6 1.0×10-6mol/l
• HLB值虽不能作为挑选表面活性剂的主要条
件,但可大体了解表面活性剂的性质,用 于初步选择。
• 调节非离子表面活性剂的聚合度,即环氧
乙烷的加成数,改变其HLB值,达到较好的 应用性能。
HLB范围 1.5~3.0 3.0~6.0 7~9.0
8~18 13~15 15~18 HLB范围 1~3 3~6 6~8 8~10 10~13 >13
• HLB值在3~6的表面活性剂适合作W/O型乳化
剂;
• HLB值在8~18的表面活性剂适合作O/W型乳化
剂;
非离子表面活性剂的性能和用途
非离子表面活性剂的性能和用途
非离子表面活性剂的性能和用途
洗涤产品中常常会用到很多非离子表面活性剂,本文详细介绍了洗涤产品中常用的一些非离子表面活性剂的性能和用途。
在工业及公共设施洗涤剂中,非离子表面活性剂中不少品种是作为主洗涤剂使用的,大部分品种是作为助剂和助洗剂使用的。
(1)脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)
性能:AEO 中烷基链长不同,其亲油性不同。EO 数不同则水溶性不同。例如,椰油醇的产品可以作洗涤剂,而C18 醇的产品只能作乳化剂、匀染剂。天然醇比合成醇的产品去污性和乳化性要好,而合成醇的产品相对的水溶性好(奇碳原子的作用)。加入EO 数越多,产品的水溶性越强。EO 数在6 以下时的AEO 为油溶性,超过6 即为水溶性产品。EO 越多,产品的浊点也越低。
①脂肪醇聚氧乙烯(3)醚(AEO3,乳化剂FO 或MOA-3),在25℃时为液态,具有乳化、匀染、渗透等作用。在液体洗涤剂中可以作为辅助成分使用,或单独用作匀染剂、纺织油剂等。
②脂肪醇聚氧乙烯(5)醚(AEO5,润湿剂JFC),使用C7-C9 的合成醇,EO 数为5。
在常温下为液体,具有很好的润湿和渗透作用。主要用于纺织印染、造纸等行业,作为匀染剂、渗透剂、润湿剂,工业洗涤的辅助成分。
③脂肪醇聚氧乙烯(7)醚(AEO7,乳化剂MOA-7),使用C12-C16 的椰子油醇,EO 数为7,浅黄色液体。有良好的润湿性、发泡性、去污力和乳化力。有较高的去脂能力一抗硬水力。可广泛用于各种洗涤剂(如金属清洗剂、纤维用洗涤剂)及其他助剂。
④脂肪醇聚氧乙烯(9)醚[AEO(9),平平加9],选用C12-C16 椰子油醇,EO 数为9,是最常用的洗涤剂主成分,具有去污、乳化、去脂、缩绒、润湿作用。广泛用作主洗涤剂。尤其适合洗涤合成纤维等非极性基质及其他硬表面。用于纺织印染工业作脱脂剂、缩绒剂、乳化剂等。
非离子表面活性剂的种类及应用
非离子表面活性剂的种类及应用
非离子表面活性剂是指在水溶液中不电离,其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团(一般为醚基和羟基) 构成。分子中的亲油基是有高碳脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺和油脂等,而其水溶性则来自于分子中所具有的聚氧乙烯醚基和端羟基等。
正是由于非离子表面活性剂具有在水中不电离的特点,决定了它在某些方面较离子型表面活性剂优越,如在水中和有机溶剂中都有较好的溶解性,在溶液中稳定性高,不易受强电解质无机盐和酸、碱的影响。由于它与其他类型表面活性剂相容性好,所以常可以很好地混合复配使用。
非离子表面活性剂大多为液态和浆状态,它在水中的溶解度随温度升高而降低。非离子表面活性剂具有良好的洗涤、分散、乳化、起泡、润湿、增溶、抗静电、匀染、防腐蚀、杀菌和保护胶体等多种性能,广泛地用于纺织、造纸、食品、塑料、皮革、毛皮、玻璃、石油、化纤、医药、农药、涂料、染料、化肥、胶片、照相、金属加工、选矿、建材、环保、化妆品、消防和农业等各方面。
1、聚氧乙烯衍生物
是由长链脂肪醇、烷基酚、高级脂肪酸多元醇酯为原料,与环氧乙烷进行缩合反应所得到的聚醚类化合物。代表原料为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、多元醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物等。(1)脂肪醇聚氧乙烯醚
脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO),又称为聚氧乙烯脂肪醇醚。是非离子表面活性剂中发展最快、用量最大的品种。这种类型的表面活性剂是由聚乙二醇(PEG)与脂肪醇缩合而成的醚,用以下通式表示:RO(CH2CH2O)nH,其中n是聚合度,因聚乙二醇的聚合度和脂肪醇的种类不同而有不同的品种。商品名为苄泽(Brij),如Brij30与Brij是由不同数目的聚乙二醇与月桂酸缩聚而成,都可作为O/W型乳化剂。
表面活性剂知识
非离子型表面活性剂
非离子型表面活性剂(non-ionic surface active agent)它在水溶液中不产生离子的一种表面活性剂。它在水中的溶解是由于它具有对水亲和力很强的官能团。
非离子表面活性剂和阴离子类型相比较,乳化能力更高,并具有一定的耐硬水能力,是净洗剂、乳化剂配方中不可或缺的成分。当然,与阴离子表面活性剂相比,非离子表面活性剂也存在一些缺陷,如浊点限制、不耐碱、价格较高等。
非离子表面活性剂大多为液态和浆状态,它在水中的溶解度随温度升高而降低。非离子表面活性剂具有良好的洗涤、分散、乳化、润湿、增溶、匀染、防腐蚀、和保护胶体等多种性能,广泛地用于纺织、造纸、食品、塑料、皮革、毛皮、玻璃、石油、化纤、医药、农药、涂料、染料、化肥、胶片、照相、金属加工、选矿、建材、环保、化妆品、消防和农业等各方面。
种类:
烷基酚的聚氧乙烯醚
TX与NP是同一产品,为壬基酚的聚氧乙烯醚。OP则是辛基酚的聚氧乙烯醚。
两种烷基酚醚的区别在于OP为14碳的碳链,TX/NP多出一个碳,为15个碳的碳链。OP 的乳化性和渗透性能好于TX/NP,分散性能差于TX/NP。OP的浊点和HLB值均高于TX/NP,OP的泡沫要低于TX/NP。具体在应用方面,OP更适合做乳化剂和较高温度条件下使用。TX/NP适合温度低的条件下使用,性能更加全面,多用于净洗领域。
烷基酚聚氧乙烯醚虽然对环境不友好,但是其乳化净洗效果还是相当出众,在农业、工业硬表面清洗等不要求APEO的领域,仍然发挥巨大作用
脂肪醇聚氧乙烯醚
月桂醇聚氧乙烯醚(AEO系列)
3.3非离子表面活性剂
• 烷基酚聚氧乙烯醚是非离子的,虽然经生 化处理后,聚氧乙烯链能逐步降解,但烷 基酚却能够重新形成,随着废水经处理排 出后,对自然环境造成污染,使寄居在河 流沉积物中的有机体中毒。欧盟对烷基酚 聚氧乙烯醚(APEO)有严格的限制,要 求这类非离子表面活性剂主要产品壬基酚 和壬基酚聚氧乙烯醚的排放量必须从1% 降到0.1%。澳大利亚等十个国家均在 2000年前已经取代和停用该化学品。
• 影响因素①反应物的结构 在碱性催化剂 下,含活泼氢化合物与环氧乙烷加成的 加成反应速度:醇-OH > 酚-OH > 酸OH • 加成反应速度随酸度的增加而降低。仲 醇和叔醇需用碱性催化剂;脂肪胺酸度 弱,可以在无催化剂或酸性催化剂下反 应。
• ②催化剂 金属钠、甲醇钠、乙醇钠、氢氧 化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、醋酸 钠等。碱性催化剂的碱性越强,活性越强。 • 195-200℃,前5种催化剂活性相同,后3种 则较低; • 135-140℃,前4种催化剂活性相同,氢氧 化钠活性较低,后3种则无活性。
④反应器及其操作
• 常用间歇式操作,a搅拌式反应器为不锈钢或 搪瓷锅。脂肪醇、碱液先加入反应器,不断通 入N2抽真空,置换空气,夹套预热至130℃, 通入环氧乙烷,反应器压力保持0.1470.245MPa,环氧乙烷罐压要高于反应器内的 压力。反应器压力下降或温度上升,说明反应 开始。保温130-170℃。反应器压力降至0,用 N2将反应物料压入漂白锅,用冰醋酸中和,双 氧水漂白(用量为反应物的1%)。
非离子表面活性剂分析
非离子表面活性剂分析
一、性质
在水中以中性分子存在,无离子离解,对水的硬度不敏感,能够较好和阴离子、阳离子、两性表面活性剂互溶;低泡,几乎无毒;生物降解性好;亲水基和疏水基的结构和数目可以按不同用途调节。
二、分类
主要可以分为聚氧乙烯型和多元醇型。
三、分析方法
1、容量分析法
原理:含有六个或更多的环氧乙烷(EO数)的乙氧基化物同许多金属形成假性阳离子络合物,且它们中的四苯硼酸盐不溶或微溶于水。这是测乙氧基化合物的几种容量分析法的基础。
(1)两相滴定法
方法:将四苯硼酸钠盐加入有机溶剂中,用可置换非离子表面活性剂钠盐的络合物的季胺盐表面活性剂滴定。
影响因素:阴离子表面活性剂不干扰滴定过程,但会造成乳化作用而且容易转移,钾、胺、钙、氯化物和硫酸根离子,由于形成络合物被取出而不影响反应。
注意事项:以上这种方法必须以待测的纯净的非离子表面活性剂样品为标准。
另一种:
方法:用四(4-氟苯基)硼酸钠(NaTFPB)滴定烷基酚、脂肪醇和失水山梨醇单脂酸脂的乙氧基化物。
影响因素:阴离子表面活性剂如果在滴定剂中的浓度超过0.001mol/l时,它会起乳化作用,故有可能干扰滴定。钠、胺、铝、钙、氯、硝酸盐和硫酸盐不干扰滴定。阳历子表面活性剂必须清除。
缺点:滴定成本高。
(2)电位滴定法
原理:用四苯基硼酸钠电位滴定,由环氧乙烷缩合物同二价金属(r>100pm)形成假络合物。
适用范围:含有4-450个EO单元的乙氧基化物。
局限:NaTPB或二价尽数对非离子的比例随着非离子链的长度不同而变化很大,对每一种物质的分析要通过试验确定,滴定终点相当好。
非离子表面活性剂
非离子表面活性剂.
非离子表面活性剂的定义
非离子表面活性剂溶于水时不发生离解,其分子中疏水基团和离子型表面活性剂的大致相同,而亲水基团主要是由一定数量的含氧基团(如羟基、聚氧乙烯链)构成。非离子表面活性剂在水溶液中由于不是以离子状态存在,故其稳定性高,不易受强电解质影响,也不易受酸、碱的影响,与其他表面活性剂相容性好,在各种溶剂中溶解性均好,在固体表面上不发生强烈吸附。非离子表面活性剂大多为液态或浆状物质,在水中的溶解度随温度升高而降低。非离子表面活性剂具有良好的洗涤、分散、乳化、增溶、润湿、发泡、抗静电、杀菌和保护胶体等多种性能,广泛地应用于纺织工业、造纸工业、食品工业、化妆品工业、洗涤工业、橡胶工业、塑料工业、涂料工业、医药和农药工业、化学肥料工业、金属加工工业、矿业、建材和环境保护等方面非离子表面活性剂按亲水基分类有聚乙二醇型、脂肪醇酰胺型和多元醇型3类。
非离子表面活性剂的种类和结构特征
非离子表面活性剂是一种在水中不离解成离子状态的两亲结构化合物。其亲水基主要是由聚乙二醇基即聚氧乙烯基构成,另外就是以多元醇(如甘油、季戊四醇、蔗糖、葡萄糖、山梨醇等)为基础的结构。此外还有以单乙醇胺、二乙醇胺为基础的结构。
聚乙二醇型非离子表面活性剂
聚乙二醇型非离子表面活性剂是用具有活泼氢原子的疏水性原料,在酸或碱催化剂参与下与环氧乙烷起加成反应制得的。聚乙二醇型非离子表面活性剂水溶液加热至一定温度,水溶液会变成白色浑浊状。这种现象是由于温度升高使聚乙二醇链与水分子之间形成的氢键被切断、致使表面活性剂分子不能在水中溶解,这是聚乙二醇型非离子表面活性剂所特有的性质。使聚乙二醇型非离子表面活性剂溶解性发生突变的温度为浊点。浊点随环氧乙烷加成物质的量的增多而升高,可作为这类表面活性剂的亲水性指标。聚乙二醇型非离子表面活性剂根据疏水基的种类可分为长链脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺和聚醚类等。
第七章 非离子表面活性剂分析
7.2.2.3 水 数
将1.0g非离子表面活性剂溶于30mL二氧六环中 向得到的溶液中滴加水直到溶液浑浊
这时候所消耗的水的体积 mL
叫水数 水数也可用来表示非离子表面活性 剂的亲水性,水数上升,亲水性增 强。
二氧六环 CAS No.:123-91-1 化学名:1,4-二氧六环 商品名:二氧六环 英文名:1,4-Dioxane 分子式:C4H8O2 分子量:88.106 规格:Q/321283GRC03-2003 性状:无色、微有醚香透明液体,具有醚类的一般特性,易燃 密度:1.030-1.035g/ml(20℃) 沸点:101℃ 凝固点:10.5-12℃ 蒸发残渣:≤0.01% 酸度:≤0.01%(以CH3COOH计) 醛:适合试验 水份:≤0.1% 过氧化物:≤0.005%(以H2O2计) 含量:≥99.5%
7.2.2.2 影响非离子表面活性剂浊点的因 素
浊点随着环氧乙烷加成数的增加而升高。 但到100℃以上后,上升率非常缓慢。 影响因素有: 1)疏水基的种类 2)疏水基碳链的长度 3)亲水基的影响 4)添加剂的影响
1)疏水基的种类 疏水基的亲油性越大,表面活性剂的亲水性越 低,浊点越低。 2)疏水基碳链的长度 同类亲油基,碳数越多,疏水性越强,相应的 亲水性越弱,浊点降低。 3)亲水基的影响 疏水基固定时,浊点随环氧乙烷加成数或聚氧 乙烯链长的增加而升高,亲水性增加。 4)添加剂的影响 添加非极性物质,浊点升高,添加芳香族化合 物或极性物质,浊点下降;加入NaOH等碱性物质 时,浊点急剧下降。
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非离子表面活性剂分析
一、性质
在水中以中性分子存在,无离子离解,对水的硬度不敏感,能够较好和阴离子、阳离子、两性表面活性剂互溶;低泡,几乎无毒;生物降解性好;亲水基和疏水基的结构和数目可以按不同用途调节。
二、分类
主要可以分为聚氧乙烯型和多元醇型。
三、分析方法
1、容量分析法
原理:含有六个或更多的环氧乙烷(EO数)的乙氧基化物同许多金属形成假性阳离子络合物,且它们中的四苯硼酸盐不溶或微溶于水。这是测乙氧基化合物的几种容量分析法的基础。
(1)两相滴定法
方法:将四苯硼酸钠盐加入有机溶剂中,用可置换非离子表面活性剂钠盐的络合物的季胺盐表面活性剂滴定。
影响因素:阴离子表面活性剂不干扰滴定过程,但会造成乳化作用而且容易转移,钾、胺、钙、氯化物和硫酸根离子,由于形成络合物被取出而不影响反应。
注意事项:以上这种方法必须以待测的纯净的非离子表面活性剂样品为标准。
另一种:
方法:用四(4-氟苯基)硼酸钠(NaTFPB)滴定烷基酚、脂肪醇和失水山梨醇单脂酸脂的乙氧基化物。
影响因素:阴离子表面活性剂如果在滴定剂中的浓度超过0.001mol/l时,它会起乳化作用,故有可能干扰滴定。钠、胺、铝、钙、氯、硝酸盐和硫酸盐不干扰滴定。阳历子表面活性剂必须清除。
缺点:滴定成本高。
(2)电位滴定法
原理:用四苯基硼酸钠电位滴定,由环氧乙烷缩合物同二价金属(r>100pm)形成假络合物。
适用范围:含有4-450个EO单元的乙氧基化物。
局限:NaTPB或二价尽数对非离子的比例随着非离子链的长度不同而变化很大,对每一种物质的分析要通过试验确定,滴定终点相当好。
另一种:
原理:基于钡-非离子络合物的TPB盐的膜电极。
应用范围:4-30个EO单元的非离子表面活性剂。
缺点:费时。
优点:直观。
2、紫外-可见吸收法
(1)硫氰酸钴比色法
原理:具有六个或更多EO单元的一种加成物就能产生有颜色的化合物,颜色的深浅依赖于EO链的长度和分布。
适用范围:长链EO仅在低浓度下标准曲线才是线性的可以用于原料和含阴离子表面活性剂的产品,不能用于含阳离子和两性离子的表面活性剂产品。它对聚氧丙烯也很有效。
(2)碘代铋酸钡法
原理:在乙酸存在下,含钡离子的乙氧基化合物被四碘代铋酸沉淀为阳离子复合物。为避免测定容积时或沉淀物中的固有误差,可分离出沉淀物再溶解,用铋离子分光光度法测定。
缺点及适用范围:碘代铋酸盐的溶解性较差,静置时,游离碘易溢出,干扰测定。若加入阴离子表面活性剂,会产生正干扰。
(3)苦味酸钾法
原理:把苦味酸根从水箱萃取到一个带有聚氧乙烯链的钾离子复合物的有机相中。
优点:钡-表面活性剂-苦味酸根复合物比钾复合物更易萃取并且具有更高的吸光度。
缺点:易受阳离子表面活性剂的正干扰,并在小范围内易受阴离子表面活性剂的负干扰。若阳离子表面活性剂的量不大,干扰可通过用清水回收有机萃取相来校正。
改进
注意事项:苦味酸化合物有危险性,在干燥情况下有爆炸性,苦味酸必须在10%或更多量的水的情况下存放,并且实验室必须对存放物小心处理以防危险。
(4)杂多酸法
原理:杂多酸能与非离子表面活性剂生成沉淀,杂多酸和此沉淀均在紫外光下有吸收,利用标准曲线法即可测知浓度。
缺点:杂多酸可与很多物质如氮化物和纤维素等发生正干扰反应。
改进:把该复合物的重量分离步骤用液-液萃取来代替。
3、重量分析法
(1)Weibull法
优点:可同时对非离子表面活性剂和聚乙二醇总量进行测定。
注意事项:也可用于脂肪酸乙氧基化物的测定,但乙酸乙酯萃取物中含一些游离脂肪酸。
(2)对乙氧基化烷醇酰胺的测定
优点:可同时对乙氧基化烷醇酰胺和PEG进行测定。
4、气相色谱法