模块一表面活性剂性质定义

两性表面活性剂
R-N+HCH2-CH2COO-H
氨基酸型
CH3 |
R-N+-CH2COO-H | CH3
甜菜碱型
(1) 氨基酸型 R-NH2CH2-CH2COO－ 洗涤性能良好，常作为特殊洗涤剂
(2)甜菜碱型 CH3
R-N+-CH2COOCH3
去污力强，对纤维有保护作用
----由于其特殊结构，具有许多优异性能， 如良好的去污、起泡和乳化性能，耐硬水性 好，对酸碱和多种金属离子都比较稳定，具 有抗静电、杀菌、防腐蚀等使用性能，特别 是其极低毒性和无刺激性以及良好的生物降 解性能，使其在日用化学品应用中前景广阔。 同时在纺织、印染、化纤、除锈方面都有相 当用途。
气-液界面
气-固界面
液-液界面
液-固界面
wenku.baidu.com
固-固界面
气相
↙↓↘
↙↓↘
←↖↙↑↓↘↗→
液相
（a）
（b）
亲水基团 疏水基团
表面活性剂分子
• 石蜡分子上没有亲水基，因此石蜡的HLB=0； • 油酸分子上只有一种弱的亲水基—羧基，其
HLB=1 • 聚乙二醇分子上完全是亲水基，因此其HLB=20； • 所以对于非离子型表面活性剂，其HLB=0～20； • 对于离子型表面活性剂，规定油酸钠＝18，油酸
此溶质为表面惰性物质 溶入少量就能显著降低表面张力的物 质也称表面活性物质或表面活性剂。
表面活性剂分类
表面活性剂分子
极性基团（亲水） 非极性烃链（疏水）
硬脂酸
按离子类型
表面活性剂
1.离子型 2.非离子型
阳离子型 阴离子型 两性型
阴离子表面活性剂
RCOONa 羧酸盐
R-OSO3Na 硫酸酯盐 R-SO3Na 磺酸盐 R-OPO3Na2 磷酸酯盐
(2)烷基酚聚氧乙烯醚 R-(C6H4)-O(C2H4O)nH 俗称 OP系列，化学性质稳定，抗氧化性能强
(3) 聚氧乙烯烷基酰胺 R-CONH(C2H4O)nH 常用作起泡剂、增粘剂
(4) 多元醇型 主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其聚氧乙烯
加成物Span类 及 Tween类表面活性剂即属此类；具有低 毒的特点，广泛用于医药工业、食品工业以及生化实验
钾＝20,十二烷基硫酸钠=40。 • 所以对于阴、阳离子型表面活性剂，其
HLB=0～40；
• 对于一些非离子型表面活性剂，Griffin给出了一些经验公
式：
对于多元醇脂肪酸酯，其公式为： HLB 20(1S) A
式中： S—酯的皂化值； A—脂肪酸的酸值。
• 对于聚氧乙烯非离子型表面活性剂，其公式为： HLB E
非离子型表面活性剂稳定性高，不易受强 电解质无机盐类存在的影响，也不易受酸碱的 影响；与其它类型表面活性剂的相容性好；在 水及有机溶剂中皆有良好的溶解性能，具有良 好的乳化、润湿、渗透性、以及起泡、洗涤、 稳泡、抗静电等作用，且无毒；
广泛用作纺织业、化妆品、食品、药物等 的乳化剂、消泡剂、增稠剂，以及医疗方面 的杀菌剂以及洗涤、润湿剂等。
润湿剂
洗涤剂 增溶剂
O/W型乳化剂
甘油三酯的结构示意图
磷脂的内盐部分具有亲水性，脂肪酸长链烃基部分 具有疏水性，因此磷脂是天然的表面活性剂，它在 生物体内能使油脂乳化，有助于油脂的运输、消化 和吸收。
表面活性剂一词来自英文Surfactant。
它实际上是短语Surface（表面） Active（活性） Agent（添加剂）的缩合词。
H值 L B 7 (亲水基 ) (基 亲团 油数 基 ) 的基团数
• 混合表面活性剂的HLB值 • 当多种表面活性剂混合时，其HLB值具有加
合性，即有：
H值 L m iW B xA HA W L W A B W B H B .B .L W ..i..W B .i..H ...i L i n 1x i B Hi LB
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。
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
大家好
模块一 表面活性剂
眼影
指甲油
香水
表面张力与表面活性
当任意两相接触时, 两相之间决非是一个没有 厚度的纯几何面,而是一个具有相当厚度的过渡 区, 这一过渡区通常称之为界面。 若其中一相为气体，这种界面通常称为表面。 但由于历史的原因, 这两个概念常常混用。
常见的界面有：气-液界面，气-固界面，液 -液界面，液-固界面，固-固界面。
非离子表面活性剂
R-O-(CH2CH2O)nH
脂肪醇聚氧乙烯醚
R-(C6H4)-O(C2H4O)nH
烷基酚聚氧乙烯醚
R2N-(C2H4O)nH
聚氧乙烯烷基胺
R-CONH(C2H4O)nH
聚氧乙烯烷基酰胺
R-COOCH2(CHOH)3H
多元醇型
(1) 脂肪醇聚氧乙烯醚 R-O-(CH2CH2O)nH 俗称平平加系列，具良好湿润性能
• 式中，Wi、HLBi——分别为混合表面活性剂 中i组分的质量和百分比浓度。
表面活性剂概述
表面活性剂的HLB与应用的对应关系
表面活性剂在水中的性 质
不分散
分散不好 不稳定乳状分散体 稳定乳状分散体 半透明至透明的分散体
透明溶液
HLB
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
用途
W/O型乳化剂
式中： E—活性剂分子中氧化乙烯的质量百分数。
5
• 这些计算都不准确，现在用了一些试验的方法，如乳化法 等。
• 在表面活性剂有关书籍或手册中可以查到某活性剂的HLB。
• 把表面活性剂的结构分解为一些基团，每 个基团对HLB值均有各自的贡献，通过实 验测得各基团对HLB值的贡献，称做“基 团数”，其中亲水基的为正值，亲油基的 为负值，然后，将各亲水、亲油基的HLB 基团数代入下式中，即可计算出离子型表 面活性剂的HLB值。
阳离子表面活性剂
R-NH2·HCl 伯胺盐
CH3 | R-N-HCl
仲胺盐
|
H
CH3 | R-N-HCl
叔胺盐
|
CH3 CH3 |
R-N+-CH3Cl- 季胺盐
|
CH3
伯胺盐 R-NH3＋
季铵盐
CH3
|
例如
C16H33-N+-CH3Br－ |
CH3
十六烷基溴化铵(俗称1631)
吡啶盐 例如 C12H25(NC5H5)+