【胶体和界面化学】研究生课件3
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HCOOCR + 3NaOH
H2COOCR
CH2OH 3RCOONa + CHOH
CH2OH
2. R-OSO3M硫酸酯盐 (烷基硫酸盐）R为8～22，M为Na、K ， （如十二烷基硫酸钠）
是润湿、乳化分散及去污最好的表面活性剂之一，是在肥 皂之后最老的阴离子表面活性剂，是以用高级醇经硫酸化、 碱中和后制成。由于高表面活性而得到广泛应用，但有两 方面缺点，一是在酸性条件下易水解还原为醇，二是碳原 子数为14-16时室温溶度很小。
第三章：表面活性剂作用原理
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构 §第二节 表面活性剂在界面上的吸附 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第四节 表面活性剂有序结构 §第五节 表面活性剂的化学结构和性能
的关系
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
1.1 表面活性和表面活性剂 1.2 表面活性剂的分子结构特点 1.3 表面活性剂的分类和化学结构
纺织、印染、农药等工业中常用的调湿剂“拉开粉”即为 一
种烷基(二丁基或二异丙基)萘磺酸盐。萘和丁醇在浓硫酸 石油的磺作酸用盐下即生成二丁基萘磺酸，以碱中和即得萘磺酸盐。
石油磺酸过去常为提炼、纯化白矿油的副产品，与废酸一起 被抛弃。近年来应用越来越广泛。石油磺酸不再作为废品被 弃去，而是在市场上供不应求。实际应用的石油磺酸大部分 是油溶性的，其平均分子量大约在400与580之间(石油磺酸钠)
烷基苯磺酸盐，十二烷基苯磺酸钠，是大多数洗衣粉中的主要 成分，在硬水中一般不生成皂垢，耐酸碱。制造的主要原料是 石油,合成路线：
C10H24CH4 = CH2 +
[HF] C12H25
or[H2SO4]
C12H25
[H2SO4] [SO3]
C12H25
SO3H
NaOH
C12H25
S O3N a
烷基磺酸盐，十二烷基磺酸钠,作为洗涤剂用阴离子表
此类表面活性剂应用较少，生产不多，抗电解质及抗硬水 性较强，为低泡表面活性剂，常用作乳化剂、抗静电剂及 抗蚀剂等，
二阳离子表面活性剂
该类表面活性剂在水中离解后起活性作用的基团带正 电荷，常用的有三种类型
阳 胺盐型
RnNHm+A-, n=1~18, m=1~3.几个R基团也可以不同，如NH3Cl
1.1 表面活性和表面活性剂
公元前2500年人们采用了山羊油与木炭和石灰共 沸的方法制取肥皂。 一世纪末期，我国周代常用草木灰水洗净油污衣 物，《礼记》中写着“冠带垢和灰清漱，衣裳垢 和灰清澣”。此过程中实际上是油脂经皂化生成 肥皂、从而发生洗涤作用的情况。魏晋时期利用 皂角（落叶乔木皂角树的果实，成分为烷基多苷 ）和猪胰（用猪的胰脏制取，主要成分是蛋白酶 ）作为洗涤剂。直到民国时期，西方的制皂术传 入我国（洋胰子）。1890年上海第一家生产肥皂 的工厂成立。
2.表面张力随浓度增加逐渐下降 3.表面张力随浓度增加而稍有上升
仅就降低表面张力而言：能使 溶剂的表面张力降低的性质称 为表面活性
上述1.2.类物质具有表面活性，第三类物质无表面活性
1.油酸、肥皂和洗衣粉-表面活性物质 2.有机化合物 3.无机盐
因此表面活性物质的定义：能使水的表面张力降低的溶质称 为表面活性物质。（12类是表面活性物质，3类是非～。
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
在1个分子中同时存在阳离于基团和阴离子基团者称为 两性表面活性剂。非离子型表面活性剂在水中不电离， 呈电中性。此外，还有一些特殊类型的表面活性剂。
1.阴离子型，活性组分为阴离子
表面活性剂
2.阳离子型，活性组分为阳离子 3.非离子型，活性组分溶于水不电离 4.两性型，活性组分由阴阳离子组成
疏水尾
亲水端基
冰山结构
溶剂化分子
由于疏水作用，水溶液中 的表面活性剂分子的碳氢 键有力图脱离水包围的趋 势，易于自身互相靠近、 聚集起来。表面活性剂分 子在水溶液表面上的吸附 和在溶液中缔合成为胶团 （见右图）。即为表面活 性剂分子自水介质逃离面 聚集的表现，亦即疏水作 用导致表面活性剂在表面 上的吸附和在溶液中的胶 团形成。
离
CH3
子 季胺盐型
C16H33 N+ CH3 Br-
表
面 烷基吡啶盐型
CH3
活
性
剂 烷基咪唑盐型
+ A-，X为Cl，Br，I，NO3等
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
•阳离子表面活性剂从30年代研制成功到批量生产，经历了30 年的时间，60年代，人们对其研究才有了较大的进展。在阳离 子的长期发展中，主要的发展方向是含氮类阳离子表面活性剂 的研究与应用，其中，季铵盐型阳离子表面活性剂种类多，应 用广，发展迅速。产量在各类阳离子表面活性剂中占首位，主 要由脂肪叔胺进一步烷基化生成。季铵盐本身的亲水性要比脂 肪伯胺、脂肪仲胺和脂肪叔胺大得多，它足以使表面活性作用 所需的疏水端融入水中，季铵盐阳离子上带的正电荷使它能牢 固地被吸附在带负电荷的表面上。由于这一性能的存在，使它 在各个领域都获得了长足的发展和广泛的应用。
§第一节 表面活性剂的分类和学结构
关于疏水作用的本质，存在着不少争论，因为水的 结构至今仍未完全了解。因此与水结构有关的疏水 作用更不容易认识。但只要溶质分子有非极性基团， 就会在溶液中通过“疏水作用”而有逃离水的趋势， 分子之间相互靠拢、缔合，尽可能与水隔离。因此 对于具有两亲分子的表面活性剂就采取两种方式逃 离水-界面聚集和胶束形成。
表面活性剂定义：是这样一种物质，加入很少量时即能大大 降低溶剂(一般为水)的表面张力(气/液)或界面张力(液／ 液)，改变界面状态，使界面呈活化状态，从而产生润湿、 乳化、增溶、发泡、净洗等一系列作用，以达到实际应用。 这种物质除了具有较高的表面活性外（即在水中加入少量， 溶液的表面张力即可达到很低值），同时还具有其它一些生 产中所要求的特性如润湿、乳化、起泡以及洗涤作用，此也 为第2类物质所不易具备的性质。
1.2 表面活性剂的分子结构特点
所以具有表面活性的物质不一定都是表面活性剂 表面活性剂分子一般由非极性的、亲油（疏水）的碳 氢链部分和极性的、亲水（疏油）的基团共同组成。
此种结构具有两重性 质，即从水中逃逸和 溶解于水中。因此在 水溶液中、表面和界 面采取特殊的定向排 列，具有一定的组织 结构，
石油磺酸盐常应用于农药(可溶油)中作为乳化剂，在矿物 浮选中作为成泡剂，用于燃料油中作为分散剂，高分子量 的则常用作防锈油中的防蚀剂。近年来，大量的石油磺酸
盐应用于石油采收率的提高上(“三次采油”)。
4. R-OPO3Na2磷酸酯盐 此类表面活性刘与硫酸酯盐相似，但可以有单酯盐和双
酯盐两种，例如
5.特殊类型，活性组分复杂
6.双子类型，亲水和憎水部分均为两个
RCOOM 羧酸盐，R为8～22，M为Na、K
一
阴
R-OSO3M硫酸酯盐，R为8～22，M为Na、K
离
子
烷基苯磺酸盐，十二烷基苯磺酸钠
表
R-SO3Na磺酸盐
烷基磺酸盐，十二烷基磺酸钠
面
烷基萘磺酸盐，十二烷基磺酸钠
活
石油磺酸盐，各种磺酸盐的混合物
在作为溶剂的水中，水分子通过氢键形成一定的结构（但
不像冰结晶那样完整）。当水中溶解了表面活性剂之后， 水中的一些氢键结构将重新排列，亲油基碳氢链周围将有 新的结构（不同于水）形成，即所谓的“冰山结构” （iceberg structure）。在此体系中，若有碳氢链相互靠拢、 缔合的现象发生，则“冰山结构”将破坏。此过程为一熵 增加的过程，水结构减少，体系自比较有序变为比较无序。 而过程的焓变化不大。因此，Gibbs自由能变化为负值， 过程易于发生（为一自然过程）。由此看来此过程发生的 本质主要在于熵增加，故常称之为 “熵驱动”过程。在 水溶液中非极性基团（碳氢链）相互缔合的作用即所谓 “疏水作用”（Hydrophbic Interaction）或“疏水效应”
性
R-OPO3Na2磷酸酯盐
剂
R1-COCHR2COOH脂肪酰肽缩合物
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
1. RCOOM 羧酸盐 R为C8～22，M为Na、K
肥皂，以天然动、植物油脂和碱的水溶液加热起皂化反应制取。在pH 值小于7的水溶液中不稳定。不适于在酸性、硬水和海水中使用。
H2COOCR △
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
油酸钠是典型的肥皂，能很快的降低水的界 面张力，在浓度为0.0033M时可将水的界面 张力从72mN·m-1降到25mN·m-1
根据实验现象，将各类物质水溶液的表面张力和浓度的关系 归结为三种类型，
1.表面张力在稀浓度时随浓度急剧下降， Nhomakorabea到一定浓度后不再 下降或下降很慢。
季铵盐的合成方法比较简单，主要是季铵化反应， 例如：
三.非离子型，活性组分溶于水不电离
是较晚应用于生产中的一类活性剂。但30年代开始应用后发展迅速， 应用广泛，很多性能超过离子活性剂。随着石油工业的发展，原料丰 富，成本降低，其产量占表面活性剂总产量的百分率越来越高，有超 过其它活性剂的趋势。 非离子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(一般为醚基和羟基)构成。这一 特点决定了非离子表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂优越： 因为在溶液中不是离子状态，稳定性高，不易受强电解质无机盐类、 酸、碱存在的影响，与其它类型活性剂能很好地混合使用；在水及有 机溶剂中皆有较好的溶解性能。
1.1 表面活性和表面活性剂
长期实践中发现：某些物质的水溶液，甚至在浓度 很小时，即能使溶剂的表面化学性质大为改变，使 之适合于生产上的某些要求，如降低溶剂的表面张 力和与其它液体之间的界面张力，增加润湿性能、 洗涤性能、乳化性能以及起泡性能等等。其中起主 要作用的物质就是表面活性物质。在日常生活中表 面活性剂是人们生活离不开的物质。 英国的科学家Clint形容表面活性剂的重要性，“有 了冰淇淋和洗涤剂，我们的生活才更加美好，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，人们也不 会为没有冰淇淋和洗涤剂而哭泣。因为没有了活性 剂人也没有了” 。
ROH
H2SO4.SO3 ClSO3H -HCl
NaOH
ROSO3H
ROSO3Na
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
除用脂肪醇为原料外，还可用烯烃经硫酸化制备硫酸酯盐。烯
烃来自烷烃裂解。
RCH=CH2 + H2SO4
RCHCH3 NaOH
RCHCH3
OSO3H
OSO3Na
3. R-SO3Na磺酸盐
面活性剂。但价格较高，其性质不比价格较低烷基苯
磺酸纳优越多少，且高碳化合物在水中的溶解度也低
，抗硬水性也差，故在工业上用的较少，产量也少。
主要采用磺氧化方法制取，正烷烃在紫外线照射下，同SO2和 O2反应
RH + SO2 + O2 + H2O
RSO2H + H2SO4
NaOH
RSO2Na
烷基萘磺酸纳
1.3 表面活性剂的分类和化学结构
从结构看，所有的表面活性剂分子都是由极性的亲水基和 非极性的憎水基两部分组成的。亲水基使分子引入水，而 憎水基使分子离开水，即引入油，因此它们是两亲分子。 表面活性剂分子的亲油基一般是由碳氢原子团，即烃基构 成的；而亲水基种类繁多。所以表面活性剂在性质上的差 异，除与碳氢基的大小和形状有关外，还与亲水基团的不 同有关。亲水基团在种类上和结构上的改变，远比亲油基 团的改变对表面活性剂的影响大。因此，表面活性剂一般 以亲水基团的结构为依据来分类。过去通常分为离子型和 非离子型两大类。现在分类较多。
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
季铵盐与胺盐不同，不受pH变化的影响，不论在酸性、中
性或碱性介质中，季铵离子皆无变化。季铵盐这种阳离子表 面活性剂除具有表面活性外，还有一个与阴离子及非离子 表面活性剂不同的特点，即其水溶液有很强的杀菌能力， 因此常用作消毒、灭菌剂。除此之外，阳离子表面活性剂 常用作矿物浮选剂，使矿粉表面变为憎水性，易附着于气 泡上而浮选出来。又如，在沥青乳状液中作为乳化剂，当 铺路洒在路面时，碎石表面因强烈吸附阳离子表面活性剂 而成为亲油表面，沥青就容易粘附在碎石表面，提高铺路 效率。其它，如在纺织工业中作为柔软剂、抗静电剂，在 涂料工业中作为颜料分散剂等，皆与阳离子表面活性剂容 易吸附的特性有关。阳离子表面活性剂的缺点是价格较高， 洗涤性能较差。
H2COOCR
CH2OH 3RCOONa + CHOH
CH2OH
2. R-OSO3M硫酸酯盐 (烷基硫酸盐）R为8～22，M为Na、K ， （如十二烷基硫酸钠）
是润湿、乳化分散及去污最好的表面活性剂之一，是在肥 皂之后最老的阴离子表面活性剂，是以用高级醇经硫酸化、 碱中和后制成。由于高表面活性而得到广泛应用，但有两 方面缺点，一是在酸性条件下易水解还原为醇，二是碳原 子数为14-16时室温溶度很小。
第三章：表面活性剂作用原理
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构 §第二节 表面活性剂在界面上的吸附 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第四节 表面活性剂有序结构 §第五节 表面活性剂的化学结构和性能
的关系
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
1.1 表面活性和表面活性剂 1.2 表面活性剂的分子结构特点 1.3 表面活性剂的分类和化学结构
纺织、印染、农药等工业中常用的调湿剂“拉开粉”即为 一
种烷基(二丁基或二异丙基)萘磺酸盐。萘和丁醇在浓硫酸 石油的磺作酸用盐下即生成二丁基萘磺酸，以碱中和即得萘磺酸盐。
石油磺酸过去常为提炼、纯化白矿油的副产品，与废酸一起 被抛弃。近年来应用越来越广泛。石油磺酸不再作为废品被 弃去，而是在市场上供不应求。实际应用的石油磺酸大部分 是油溶性的，其平均分子量大约在400与580之间(石油磺酸钠)
烷基苯磺酸盐，十二烷基苯磺酸钠，是大多数洗衣粉中的主要 成分，在硬水中一般不生成皂垢，耐酸碱。制造的主要原料是 石油,合成路线：
C10H24CH4 = CH2 +
[HF] C12H25
or[H2SO4]
C12H25
[H2SO4] [SO3]
C12H25
SO3H
NaOH
C12H25
S O3N a
烷基磺酸盐，十二烷基磺酸钠,作为洗涤剂用阴离子表
此类表面活性剂应用较少，生产不多，抗电解质及抗硬水 性较强，为低泡表面活性剂，常用作乳化剂、抗静电剂及 抗蚀剂等，
二阳离子表面活性剂
该类表面活性剂在水中离解后起活性作用的基团带正 电荷，常用的有三种类型
阳 胺盐型
RnNHm+A-, n=1~18, m=1~3.几个R基团也可以不同，如NH3Cl
1.1 表面活性和表面活性剂
公元前2500年人们采用了山羊油与木炭和石灰共 沸的方法制取肥皂。 一世纪末期，我国周代常用草木灰水洗净油污衣 物，《礼记》中写着“冠带垢和灰清漱，衣裳垢 和灰清澣”。此过程中实际上是油脂经皂化生成 肥皂、从而发生洗涤作用的情况。魏晋时期利用 皂角（落叶乔木皂角树的果实，成分为烷基多苷 ）和猪胰（用猪的胰脏制取，主要成分是蛋白酶 ）作为洗涤剂。直到民国时期，西方的制皂术传 入我国（洋胰子）。1890年上海第一家生产肥皂 的工厂成立。
2.表面张力随浓度增加逐渐下降 3.表面张力随浓度增加而稍有上升
仅就降低表面张力而言：能使 溶剂的表面张力降低的性质称 为表面活性
上述1.2.类物质具有表面活性，第三类物质无表面活性
1.油酸、肥皂和洗衣粉-表面活性物质 2.有机化合物 3.无机盐
因此表面活性物质的定义：能使水的表面张力降低的溶质称 为表面活性物质。（12类是表面活性物质，3类是非～。
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
在1个分子中同时存在阳离于基团和阴离子基团者称为 两性表面活性剂。非离子型表面活性剂在水中不电离， 呈电中性。此外，还有一些特殊类型的表面活性剂。
1.阴离子型，活性组分为阴离子
表面活性剂
2.阳离子型，活性组分为阳离子 3.非离子型，活性组分溶于水不电离 4.两性型，活性组分由阴阳离子组成
疏水尾
亲水端基
冰山结构
溶剂化分子
由于疏水作用，水溶液中 的表面活性剂分子的碳氢 键有力图脱离水包围的趋 势，易于自身互相靠近、 聚集起来。表面活性剂分 子在水溶液表面上的吸附 和在溶液中缔合成为胶团 （见右图）。即为表面活 性剂分子自水介质逃离面 聚集的表现，亦即疏水作 用导致表面活性剂在表面 上的吸附和在溶液中的胶 团形成。
离
CH3
子 季胺盐型
C16H33 N+ CH3 Br-
表
面 烷基吡啶盐型
CH3
活
性
剂 烷基咪唑盐型
+ A-，X为Cl，Br，I，NO3等
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
•阳离子表面活性剂从30年代研制成功到批量生产，经历了30 年的时间，60年代，人们对其研究才有了较大的进展。在阳离 子的长期发展中，主要的发展方向是含氮类阳离子表面活性剂 的研究与应用，其中，季铵盐型阳离子表面活性剂种类多，应 用广，发展迅速。产量在各类阳离子表面活性剂中占首位，主 要由脂肪叔胺进一步烷基化生成。季铵盐本身的亲水性要比脂 肪伯胺、脂肪仲胺和脂肪叔胺大得多，它足以使表面活性作用 所需的疏水端融入水中，季铵盐阳离子上带的正电荷使它能牢 固地被吸附在带负电荷的表面上。由于这一性能的存在，使它 在各个领域都获得了长足的发展和广泛的应用。
§第一节 表面活性剂的分类和学结构
关于疏水作用的本质，存在着不少争论，因为水的 结构至今仍未完全了解。因此与水结构有关的疏水 作用更不容易认识。但只要溶质分子有非极性基团， 就会在溶液中通过“疏水作用”而有逃离水的趋势， 分子之间相互靠拢、缔合，尽可能与水隔离。因此 对于具有两亲分子的表面活性剂就采取两种方式逃 离水-界面聚集和胶束形成。
表面活性剂定义：是这样一种物质，加入很少量时即能大大 降低溶剂(一般为水)的表面张力(气/液)或界面张力(液／ 液)，改变界面状态，使界面呈活化状态，从而产生润湿、 乳化、增溶、发泡、净洗等一系列作用，以达到实际应用。 这种物质除了具有较高的表面活性外（即在水中加入少量， 溶液的表面张力即可达到很低值），同时还具有其它一些生 产中所要求的特性如润湿、乳化、起泡以及洗涤作用，此也 为第2类物质所不易具备的性质。
1.2 表面活性剂的分子结构特点
所以具有表面活性的物质不一定都是表面活性剂 表面活性剂分子一般由非极性的、亲油（疏水）的碳 氢链部分和极性的、亲水（疏油）的基团共同组成。
此种结构具有两重性 质，即从水中逃逸和 溶解于水中。因此在 水溶液中、表面和界 面采取特殊的定向排 列，具有一定的组织 结构，
石油磺酸盐常应用于农药(可溶油)中作为乳化剂，在矿物 浮选中作为成泡剂，用于燃料油中作为分散剂，高分子量 的则常用作防锈油中的防蚀剂。近年来，大量的石油磺酸
盐应用于石油采收率的提高上(“三次采油”)。
4. R-OPO3Na2磷酸酯盐 此类表面活性刘与硫酸酯盐相似，但可以有单酯盐和双
酯盐两种，例如
5.特殊类型，活性组分复杂
6.双子类型，亲水和憎水部分均为两个
RCOOM 羧酸盐，R为8～22，M为Na、K
一
阴
R-OSO3M硫酸酯盐，R为8～22，M为Na、K
离
子
烷基苯磺酸盐，十二烷基苯磺酸钠
表
R-SO3Na磺酸盐
烷基磺酸盐，十二烷基磺酸钠
面
烷基萘磺酸盐，十二烷基磺酸钠
活
石油磺酸盐，各种磺酸盐的混合物
在作为溶剂的水中，水分子通过氢键形成一定的结构（但
不像冰结晶那样完整）。当水中溶解了表面活性剂之后， 水中的一些氢键结构将重新排列，亲油基碳氢链周围将有 新的结构（不同于水）形成，即所谓的“冰山结构” （iceberg structure）。在此体系中，若有碳氢链相互靠拢、 缔合的现象发生，则“冰山结构”将破坏。此过程为一熵 增加的过程，水结构减少，体系自比较有序变为比较无序。 而过程的焓变化不大。因此，Gibbs自由能变化为负值， 过程易于发生（为一自然过程）。由此看来此过程发生的 本质主要在于熵增加，故常称之为 “熵驱动”过程。在 水溶液中非极性基团（碳氢链）相互缔合的作用即所谓 “疏水作用”（Hydrophbic Interaction）或“疏水效应”
性
R-OPO3Na2磷酸酯盐
剂
R1-COCHR2COOH脂肪酰肽缩合物
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
1. RCOOM 羧酸盐 R为C8～22，M为Na、K
肥皂，以天然动、植物油脂和碱的水溶液加热起皂化反应制取。在pH 值小于7的水溶液中不稳定。不适于在酸性、硬水和海水中使用。
H2COOCR △
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
油酸钠是典型的肥皂，能很快的降低水的界 面张力，在浓度为0.0033M时可将水的界面 张力从72mN·m-1降到25mN·m-1
根据实验现象，将各类物质水溶液的表面张力和浓度的关系 归结为三种类型，
1.表面张力在稀浓度时随浓度急剧下降， Nhomakorabea到一定浓度后不再 下降或下降很慢。
季铵盐的合成方法比较简单，主要是季铵化反应， 例如：
三.非离子型，活性组分溶于水不电离
是较晚应用于生产中的一类活性剂。但30年代开始应用后发展迅速， 应用广泛，很多性能超过离子活性剂。随着石油工业的发展，原料丰 富，成本降低，其产量占表面活性剂总产量的百分率越来越高，有超 过其它活性剂的趋势。 非离子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(一般为醚基和羟基)构成。这一 特点决定了非离子表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂优越： 因为在溶液中不是离子状态，稳定性高，不易受强电解质无机盐类、 酸、碱存在的影响，与其它类型活性剂能很好地混合使用；在水及有 机溶剂中皆有较好的溶解性能。
1.1 表面活性和表面活性剂
长期实践中发现：某些物质的水溶液，甚至在浓度 很小时，即能使溶剂的表面化学性质大为改变，使 之适合于生产上的某些要求，如降低溶剂的表面张 力和与其它液体之间的界面张力，增加润湿性能、 洗涤性能、乳化性能以及起泡性能等等。其中起主 要作用的物质就是表面活性物质。在日常生活中表 面活性剂是人们生活离不开的物质。 英国的科学家Clint形容表面活性剂的重要性，“有 了冰淇淋和洗涤剂，我们的生活才更加美好，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，人们也不 会为没有冰淇淋和洗涤剂而哭泣。因为没有了活性 剂人也没有了” 。
ROH
H2SO4.SO3 ClSO3H -HCl
NaOH
ROSO3H
ROSO3Na
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
除用脂肪醇为原料外，还可用烯烃经硫酸化制备硫酸酯盐。烯
烃来自烷烃裂解。
RCH=CH2 + H2SO4
RCHCH3 NaOH
RCHCH3
OSO3H
OSO3Na
3. R-SO3Na磺酸盐
面活性剂。但价格较高，其性质不比价格较低烷基苯
磺酸纳优越多少，且高碳化合物在水中的溶解度也低
，抗硬水性也差，故在工业上用的较少，产量也少。
主要采用磺氧化方法制取，正烷烃在紫外线照射下，同SO2和 O2反应
RH + SO2 + O2 + H2O
RSO2H + H2SO4
NaOH
RSO2Na
烷基萘磺酸纳
1.3 表面活性剂的分类和化学结构
从结构看，所有的表面活性剂分子都是由极性的亲水基和 非极性的憎水基两部分组成的。亲水基使分子引入水，而 憎水基使分子离开水，即引入油，因此它们是两亲分子。 表面活性剂分子的亲油基一般是由碳氢原子团，即烃基构 成的；而亲水基种类繁多。所以表面活性剂在性质上的差 异，除与碳氢基的大小和形状有关外，还与亲水基团的不 同有关。亲水基团在种类上和结构上的改变，远比亲油基 团的改变对表面活性剂的影响大。因此，表面活性剂一般 以亲水基团的结构为依据来分类。过去通常分为离子型和 非离子型两大类。现在分类较多。
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
季铵盐与胺盐不同，不受pH变化的影响，不论在酸性、中
性或碱性介质中，季铵离子皆无变化。季铵盐这种阳离子表 面活性剂除具有表面活性外，还有一个与阴离子及非离子 表面活性剂不同的特点，即其水溶液有很强的杀菌能力， 因此常用作消毒、灭菌剂。除此之外，阳离子表面活性剂 常用作矿物浮选剂，使矿粉表面变为憎水性，易附着于气 泡上而浮选出来。又如，在沥青乳状液中作为乳化剂，当 铺路洒在路面时，碎石表面因强烈吸附阳离子表面活性剂 而成为亲油表面，沥青就容易粘附在碎石表面，提高铺路 效率。其它，如在纺织工业中作为柔软剂、抗静电剂，在 涂料工业中作为颜料分散剂等，皆与阳离子表面活性剂容 易吸附的特性有关。阳离子表面活性剂的缺点是价格较高， 洗涤性能较差。