表面活性剂作业
表面活性剂在石油工程中的应用研究进展论文
表面活性剂在石油工程中的应用研究进展论文表面活性剂在石油工程中的应用研究进展论文摘要：表面活性剂在石油工程的油气钻井、开采及储运中均有很广泛的应用。
综述了表面活性剂在石油工程中的研究及应用现状，由于国内一些大型油气藏已到开采后期，油田采收率较低，利用表面活性剂可以提高采收率。
高分子类型的表面活性剂既能提高波及系数，又能提高洗油效率，是很好的驱油助剂。
目前不少油田在开采低渗透油藏以及页岩油气藏，压裂液助剂的开发研究是现在及将来的一个研究热点。
关键词：表面活性剂；石油工程；应用；研究表面活性劑是一类分子由极性的亲水部分和非极性的亲油部分组成的，少量存在即能显著降低溶剂表面张力的物质。
它们广泛用于日常生活[1，2]，以及石油工程。
例如，在油气钻井工作中可以用作钻井液的杀菌剂、缓蚀剂、起泡剂、消泡剂、解卡剂、乳化剂等；在油气开采作业中可以用作黏土稳定剂、驱油剂、清防蜡、酸压助剂（可用于乳化酸、泡沫酸，成胶和破胶、助排剂等）；在油气田地面工程中可以用作减阻剂、破乳剂、杀菌剂、絮凝剂等，于浩洋等[3-6]对其在油田中的主要应用及其作用机理进行过归纳。
目前国内一些大型油藏已到开发后期，原油采收率较低，可以采用化学驱进行驱油。
例如，大庆油田的碱-表面活性剂-聚合物（ASP）三元复合驱为大庆油田的增产和稳产作出了巨大贡献[7]。
对低孔低渗的油气藏如目前国内外热门的页岩油/气藏的开采则多用压裂工艺，其中关键的化学剂常用到表面活性剂[8-11]。
根据表面活性剂在水中起活性作用的亲水基团来进行分类，可以将其分为阴离子型、阳离子型、两性离子型、非离子型及特种类型（包括含氟和含硅、Gemini、Bola及生物表面活性剂等）表面活性剂。
现根据其类型对其在石油工程尤其是在低孔低渗油气藏中的研究及应用现状进行综述，以供我国页岩油/气藏开采技术的研究人员作参考。
1普通表面活性剂的研究及应用1.1阴离子型在水中起活性作用的部分为离子的表面活性剂。
表面活性剂的作用
消泡作用在制革中的应用: 转鼓内浸水、染色，涂 饰剂的喷涂及铬液、栲 胶溶液的配制，通常需 在必要时加入消泡剂
具有消泡作用的物质:
植物油、矿物油、硅油、 液态高级醇、长链脂肪 酸钙盐、一些非离子表 面活性剂如环氧丙烷缩 合物、硬脂酸环氧乙烷 缩合物等。
表面活性剂的洗涤与去污作用
洗涤和去污: 从一种物质（基质）表面把另外的 物质（一种或数种）除掉，使之成为清洁的 物质。
放电平衡, 防止了纤维表面的静电
积累 抗静电作用
表面活性剂乳液
• 乳液类型及其辨别 • 水包油型乳液，以O/W表示； • 油包水型乳液，以W/O表示； • 乳液类型的辨别: • 常用电导法: O/W >W/O • 需要指出的是: • 1.在制革中普遍应用的是O/W型乳液； • 2.乳液是热力学不稳定体系（形成乳
液时，两液体的界面增大）
影响乳液类型的因素
γSG － γLG = γGL. cosθ θ＞900，称之为不润湿； θ＜900，称之为润湿； θ＝00， 称之为铺展。
表面活性剂润湿作用的几个相关概念
• 润湿过程: 铺展润湿、粘附润湿和浸入润湿。 • 铺展润湿: 一种液体与基质（常为固体）接
触并在其上进行铺展时，将从基质表面取代 另一种流体（如空气） • 粘附润湿: 液体与基质接触并粘附在基质上 的润湿 • 浸入润湿: 基质与液体接触润湿时完全被液 体浸没
表面活性剂的发泡与消泡作用
• 几个基本概念
• 1.泡沫: 气体和液体 构成的两相系统，是气 体分散在一个连续液相 中的现象。当将空气通 入含有表面活性剂（如 洗衣粉）的溶液时，表 面气泡具有双重壁膜。
• 2.发泡作用: 能使气 泡稳定存在的作用。用 以发泡的表面活性剂叫 发泡剂或起泡剂。
阴离子表面活性剂作业指导书
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阴离子表面活性剂作业指导书(依据标准: GB7497-1987 )1含义及有关质量或排放标准1.1 阴离子表面活性剂含义阴离子表面活性剂主要指直链烷基苯磺酸钠类物质。
它的污染会造成水面产生不易消失的泡沫，并消耗水中的溶解氧。
1.2 阴离子表面活性剂的地表水1、污水排放标准2-3单位：mg/L注：1-地表水环境质量标准（GB3838- ）2-中华人民共和国污水综合排放标准（GB8978-1996）3-上海市污水综合排放标准(DB31/199-1997)2分析方法亚甲基蓝分光光度法 (GB7494-87)2.1 适用范围本方法适用于测定饮用水、地面水、生活污水及工业废水中的低浓度亚甲蓝活性物质（MBAS），亦即阴离子表面活性物质。
在实验条件下，主要被测物是LAS、烷基磺酸钠和脂肪醇硫酸钠，但可能存在一些正的和负的干扰（见第8章）。
当采用10mm光程的比色皿，试份体积为100ml时，本方法的最低检出浓度为0.05mg/L LAS，检测上限为2.0mg/L LAS。
2.2 原理阳离子染料亚甲蓝与阴离子表面活性剂作用，生成蓝色的盐类，统称亚甲蓝活性物质（MBAS）。
该生成物可被氯仿萃取，其色度与浓度成正比，用分光光度计在波长652nm处测量氯仿层的吸光度。
2.3 试剂在测定过程中，仅使用公认的分析纯试剂和蒸馏水，或具有同等纯度的水。
2.3.1氢氧化钠4%（NaOH）：1mol/L。
2.3.2硫酸3%（H2SO4）：0.5mol/L。
2.3.3氯仿（CHCl3）：三氯甲烷（分析纯）2.3.4直链烷基苯磺酸钠贮备溶液。
称取0.100g标准物LAS（平均分子量344.4），准确至0.001g，溶于50ml水中，转移到100ml容量瓶中，稀释至标线并混匀。
每毫升含1.00mgLAS。
保存于4℃冰箱中。
如需要，每周配制一次。
2.3.5直链烷基苯磺酸钠标准溶液。
表面活性剂在除胶清洗剂中的作用及原理
表面活性剂在除胶清洗剂中的作用及原理表面活性剂作为除胶清洗剂中的重要成分，其独特的分子结构和性质使其在去除各种类型胶粘剂的过程中发挥着不可替代的作用。
1.降低表面张力表面张力是液体表层分子间相互作用力的一种表现，它阻碍了两相之间的界面扩展。
表面活性剂具有两亲性，在界面会形成一层单分子膜，显著降低了水的表面张力。
Texent630A 具有极强的润湿性，能够更有效地侵入到胶粘剂与基材之间的微小缝隙中，从而破坏它们之间的结合力。
同时，分子中的疏水基团能够与胶粘剂中的相似组分产生相互作用，形成较强的结合力，这种结合不仅有助于松动和剥离胶粘剂，还能防止在清洗过程中胶粘剂重新附着到基材上。
2.增强溶剂效果表面活性剂Texent630A能够与清洗剂中的溶剂形成协同效应，提高溶剂对胶粘剂的溶解能力。
除胶剂中的有机溶剂如醇类、酮类、醚类等虽然具有良好的溶解能力，但Texent630A 会进一步增强这种溶解与分散效果，能够侵入胶水分子与其结合的部位，改变其分子结构，使胶水分子在溶剂中更容易分散和溶解，从而加速除胶过程。
除胶效果测试Texent630A具有优异的润湿性能，能够降低胶水与待清洁表面之间的表面张力，使得胶水更容易从表面剥离。
以Texent630A表面活性剂为例，搭配其他组分，组成清洗剂测试对胶的清洗效果。
图1.含Texent630A体系的除胶清洗结果清洗前清洗后综合上述，表面活性剂Texent630A在除胶清洗剂中能够显著提升清洗效率。
Texent630A 不仅加速了胶粘剂的溶解和分散过程，还通过降低表面张力、增强溶剂效果等手段，使得除胶更加彻底、快速，进一步提高了清洗作业的整体效率和灵活性。
Texent630A在除胶清洗剂中发挥着至关重要的作用，其独特的分子结构和性质为高效、环保的除胶清洗提供了坚实的基础。
阴离子表面活性剂综述作业
阴离子表面活性剂综述【摘要】本文主要描述阴离子表面活性剂，将在水中电离后起表面活性作用的部分带负电荷的表面活性剂称为阴离子表面活性剂。
具有澄清净化、沉降促进等作用。
大量应用于清洗，化妆品等日常生活用品中，是我们生活中必不可少的表面活性剂。
【关键词】阴离子表面活性剂澄清净化生活用品一．概述阴离子表面活性剂的数量相较于阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂在数量上是最高的，从结构上把阴离子表面活性剂分为羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐和磷酸酯盐四大类。
下图为阴离子表面活性剂通式表面活性剂的结构特点表面活性剂降低表面张力的有效形式是表面活性剂分子中的。
两亲性质”结构，即分子中既有可溶于有机相的亲油部分(或疏水部分)，又有不溶于有机相的疏油部分(或亲水部分)如图1．1，造成在界面的选择吸附—亲水基受到水分子的吸引，而亲油基受到水分子的排斥，只有占据到溶液的表面，将亲油基伸向气相，亲水基伸入水里，从而达到稳定结构。
表面活性剂分为离子型表面活性剂（包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂）、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。
图1-1表面活性剂的结构FigureI-1 The structure ofsurfaean按结构分类在水溶性体系中，表面活性剂最有用的化学分类是建立在亲水基性质基础上的，疏水基团一般含有长链烃基。
按离解或不离解分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂；离子型表面活性剂又可按产生电荷的性质分为阴离子型、阳离子型和两性型表面活性剂阴离子表面活性剂英文化学术语：An-ionic surfactant. 表面活性剂的一类。
在水中解离后，生成憎水性阴离子。
如脂肪醇硫酸钠在水分子的包围下，即解离为ROSO2-O-和Na+两部分，带负电荷的ROSO2-O-，具有表面活性。
阴离子表面活性剂分为羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐四大类，具有较好的去污、发泡、分散、乳化、润湿等特性。
表面活性剂
表面活性剂第二章作业(第一次作业)1、表面活性剂按疏水基分类有哪几种？他们分别有什么特征？答：表面活性剂按疏水基分类可以分为碳氢链、聚醚、硅氧烷和氟碳链4中类型。
A：碳氢链疏水基；（1）直链烷基：增加表面活性剂直链烷基的链长，增加其在有机溶剂中的溶解度，降低其在水溶液中的溶解度，在水中表面活性增加，界面吸附与胶束化趋势增强。
（2）支链或不饱和烷基：在疏水基中引入支链或者不饱和烷基，与相应的直链烷基同系物相比，表面活性剂在水或者有机溶剂中的溶解度增加，胶束化能力减弱。
并且具有支链烷基的表面活性剂生物降解性一般较差，不饱和烷基比较容易被氧化、变色。
（3）含芳香环或脂肪环的烷基：在疏水基中加入芳香环，表面活性剂疏水性增加，但增加幅度不如直链烷基，并且其生物降解性较差，也难以形成紧密的膜结构。
B：聚氧丙烯醚链疏水基：聚氧丙烯醚链有环氧丙烷聚合而成。
含有聚氧丙烯醚链的表面活性剂往往容易吸附在极性界面上，也有利于在一些极性有机溶剂中溶解。
C：聚硅氧烷链疏水基：该疏水基是非碳链疏水基，他与碳氢链相比，耐热性好、化学稳定性高，由于硅氧链既不亲水也不亲油，所以在水相和非水系统都有表面活性。
缺点是生物降解性差，价格较高，而且在胶束形成和增溶方面不遵循表面活性剂一般规律。
2、表面活性剂按亲水基分类有哪几种？他们分别有什么特征？答：表面活性剂按亲水基分类可分为单一型和复合型两类。
其中单一型可分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型。
复合型表面活性剂是指含有2种以上亲水基的表面活性剂。
A：阴离子型表面活性剂a、羧酸盐阴离子型：(1)一般C10以下脂肪酸水溶性过强，表面活性较弱，C20以上水溶性太差，只能用于非水系统。
常见的脂肪酸皂碳链介于C10—C20之间。
(2)N—羧乙基脂肪酰胺的盐：无毒、无刺激性、起泡性和抑酶性好，对硬水、酸的敏感性小于肥皂。
（3）全氟代烷基羧酸盐：有较好的耐强酸、耐氧化还原及耐热性能。
而且其表面活性比相应脂肪酸盐强得多，降低表面张力很强，其同样具有极佳的化学与热稳定性。
表面活性剂安全操作保养规定
表面活性剂安全操作保养规定
表面活性剂是一种广泛应用于日常生活和工业生产中的化学物质。
但是由于表面活性剂具有易挥发、易吸入等特性，若使用不当可能会
对人体造成危害。
因此，在使用表面活性剂时，必须严格遵守安全操
作规程，保障操作人员和环境安全。
本文将介绍表面活性剂的安全操
作保养规定，以确保操作过程的安全性。
一、安全操作规定
1.1操作人员必须接受相关安全培训，并且了解表面活性剂的性质、特点、危害和防范措施等相关知识。
1.2在使用表面活性剂时，必须佩戴防护设备，如防护手套、口罩
和安全眼镜等。
1.3禁止在通风条件较差的地方使用表面活性剂，或者在没有适当
通风保障的情况下进行作业。
1.4严禁在异物存在的表面活性剂容器中进行操作，以免说异物污
染或者造成爆炸危险。
1.5严禁与表面活性剂的其他化学品混合使用，禁止将太阳光直射
或虫害等有害物质接触到表面活性剂当中。
1.6在操作表面活性剂时，要注意维持操作区域清洁环境，确保操
作的先后顺序进行。
表面化学作业-表面活性剂的作用
表面活性剂的作用
3)增溶作用:
非极性有机物如苯在水中溶解度很小, 加入油酸钠等表面活性剂后, 苯在水中的溶解度大大增加, 这称为增溶作用。
増溶作用只有在表面活性剂的浓度高于cmc （临界胶束浓度）时，才能明显表示出来，所以说增溶作用与表面活性剂在水溶液中产生胶束有密切关系。
増溶是使本来不溶于水的物质溶入表面活性剂胶束中的一种现象。
增溶量增加将使胶束的体积增大，胶束的数目增多亦会增加溶量，因为在cmc 以上，表面活性剂的浓度越高，生成的胶束数目越多，能増溶于胶束的微溶或不溶物质也越多，增溶作用越强。
增溶作用与普通的溶解概念是不同的, 增溶的苯不是均匀分散在水中, 而是分散在油酸根分子形成的胶束中。
经X 射线衍射证实, 增溶后各种胶束都有不同程度的增大, 而整个溶液的的依数性变化不大。
4)润湿作用:
表面活性剂可以降低液体表面张力, 改变接触角的大小, 从而达到所需的目的。
如果要制造防水材料, 就要在表面涂憎水的表面活性剂, 使接触角大于90。
表面活性剂分子是两亲分子, 能对界面的润湿性能产生显著影响。
由于表面活性剂的分子结构不同, 在界面上的吸附速度和溶液表面张力的降低速度和程度也各不相同。
溶液对植物的润湿作用和附着能力与溶液的表面张力及其变化、植物表面的性质、液滴的大小等有关。
因此, 表面活性剂的结构不同, 对植物的润湿作用也有所不同。
例如植物叶面带有均匀光滑的蜡质层, 纯水在叶面上易形成小水珠, 粘附不牢, 无法润湿。
如果在水中加入一定量的表面活性剂, 则其附着和润湿作用就会有所改善。
表面活性剂溶液的表面张力、吸附速度以及在固体界面上的润湿作用已有一些报道。
水和废水中阴离子表面活性剂的测定作业指导书（仪器法）
水和废水中阴离子表面活性剂的测定作业指导书水和废水中阴离子表面活性剂的测定作业指导书(连续流动分析仪法) 1 主题含义主题含义阴离子表面活性剂是普通合成洗涤剂的主要活性成分，这里主要指直链烷基苯磺酸钠（LAS ）和烷基磺酸钠类物质。
本方法规定了测定水溶液中阴离子表面活性剂的亚甲蓝分光光度法。
2 分析方法分析方法2.1 方法出处方法出处《水质阴离子表面活性剂(MBAS)的测定-连续流动分析法（CFA)》ISO16265:2009 2.2 适用范围适用范围适用于测定饮用水、地表水、生活污水及工业废水中的低浓度亚甲蓝活性物质（MBAS ），即阴离子表面活性物质。
在实验条件下，主要被测物是LAS 、烷基磺酸钠和脂肪醇硫酸钠。
、烷基磺酸钠和脂肪醇硫酸钠。
本方法的最低检出浓度为0.05mg/L LAS ，检测上限为0.40mg/L LAS 。
2.3 原理原理阳离子染料亚甲蓝与阴离子表面活性剂作用，生成蓝色盐类，统称亚甲蓝活性物质（MBAS ）。
该生成物可被氯仿萃取，其色度与浓度成正比，用分光光度计在波长650nm 处测量氯仿层的吸光度。
的吸光度。
2.4 试剂和材料试剂和材料实验时仅使用公认的分析纯试剂和蒸馏水，或同等纯度的水。
实验时仅使用公认的分析纯试剂和蒸馏水，或同等纯度的水。
2.4.1氯仿（CHCl3）：使用前需超声波除气30min 。
2.4.2直链烷基苯磺酸钠标准溶液直链烷基苯磺酸钠标准溶液准确吸取5.00mL 十二烷基苯磺酸钠贮备溶液（直接购买，浓度为500mg/L ），用水稀释至250mL ，每毫升含10.0μg LAS 。
当天配制。
当天配制。
2.4.3亚甲基蓝溶液亚甲基蓝溶液先称取105mg 三水亚甲基蓝（指示剂级），用50mL 水溶解，用水定容至100mL ，摇匀。
此溶液贮存于棕色试剂瓶中，4℃下保存一周。
℃下保存一周。
2.4.4 四硼酸钠溶液四硼酸钠溶液称取1.9g 四硼酸钠溶于50mL 水中，加入0.4gNaOH ，加水至80mL ，加入6.8 mL 97％硫酸，定容至100mL 。
表面活性剂的应用
表面活性剂的应用
表面活性剂是一种具有高表面活性的化学物质，在许多领
域有着广泛的应用。
以下是一些常见的表面活性剂应用：
1. 清洁剂：表面活性剂是许多清洁产品（如洗衣粉、洗洁精、洗发水等）的主要成分，能够降低液体的表面张力，
使污垢和油脂更容易被水洗掉。
2. 乳化剂：表面活性剂能够使油水混合物形成稳定的乳液，常用于食品工业（如乳制品、沙拉酱等）和化妆品工业中。
3. 泡沫剂：表面活性剂能够使液体形成稳定的泡沫，广泛
应用于洗涤剂、洗手液和浴液等产品中。
4. 分散剂：表面活性剂在液体中能将固体或液体分散成细
小的颗粒，常用于油墨、涂料、颜料等工业中。
5. 稳定剂：表面活性剂能够稳定乳液、悬浮液和胶体溶液等，常用于食品、医药和化妆品工业中。
6. 表面改性剂：表面活性剂能够改变固体或液体的表面性质，使其具有特定的润湿性、抗静电性和抗腐蚀性等特性。
这种应用广泛用于纺织、皮革、纸张和塑料等工业中。
7. 化妆品：表面活性剂常用于化妆品中，包括洁面乳、卸
妆液、化妆水和乳液等，用于去除污垢、调整表面张力和
增加润滑性。
8. 农业：表面活性剂可用于农业中的农药喷雾，能够提高
农药在植物表面的覆盖率和附着力，提高农药效果。
总的来说，表面活性剂在许多不同的行业中有广泛的应用，从清洁剂到化妆品，都起着重要的作用。
海水阴离子表面活性剂
海水中阴离子表面活性剂的测定作业指导书1 主题含义及有关质量或排放标准1.1 主题含义规定了测定海水中阴离子表面活性剂的方法。
2 分析方法2.1 方法出处亚甲基蓝分光光度法海洋监测规范第4部分海水分析GB17378.4-2007(23)2.2适用范围本法适用于海水。
对有较深颜色的水样本法受干扰。
有机的硫酸盐、磺酸盐、羧酸盐、酚类以及无机的氰酸盐、硝酸盐和硫氰酸盐等引起正干拢，有机胺类则引起负干扰。
本方法为仲裁方法。
2.3 原理阴离子洗涤剂与亚甲基蓝反应，生成蓝色的离子对化合物，用氯仿萃取后，在650 nm波长处测定吸光值。
测定结果以直链烷基苯磺酸钠((LAS,烷基平均碳原子数为12)的表观浓度表示，实际上是测定了亚甲基蓝活性物质(MBAS)。
2.4 试剂和材料2.4.1直链烷基苯磺酸钠标准贮备溶液(1. 00 mg/mL)：称取100. 0 mgLAS溶于50 mL水中，全量转人100 mL量瓶，加水至标线，混匀。
在冰箱内保存.至少可稳定6个月。
2.4.2 直链烷基苯磺酸钠标准使用溶液(10. 0ug/mL):量取10. 0 mL标准贮备溶液于100 mL量瓶中，加水至标线，混匀。
再量取10. 0 mL此溶液于100 mL量瓶中，加水至标线，混匀。
此标准使用溶液1. 00 mL含LAS 10.0ug。
在冰箱中保存，可稳定7 d。
2.4.3 氯化钠(NaCl)溶液:300 g/L。
2.4.4 亚甲基蓝溶液：于1 000 mL烧杯中加500 mL水，加50 g磷酸二氢钠(NH2P()4·H2 ())，搅拌下缓缓加入6. 8 mL硫酸(H2SO，p=1. 84 g/mL)，加入50 mg亚甲基蓝(C16H18N3C1S·3H20)指示剂，搅拌溶解，加水至1 000 mL,混匀。
转入棕色试剂瓶保存。
2. 4. 5 洗涤液：于1 000 mL烧杯中加入500 mL水，加人50 g磷酸二氢钠，搅拌下缓缓加入6. 8 mL硫酸，搅拌溶解。
(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。
3）分散作用：表面活性剂能使固体粒子分割成极细的微粒而分散悬浮在溶液中的这种作用，叫作分散作用。
4）起泡作用：含表面活性剂的水溶液在搅拌时会产生许多气泡，由于气体比液体的密度小，液体中的气泡会很快上升到液面，形成气泡聚集物（即泡沫），而纯水不会产生此种现象，表面活性剂的这种作用叫发泡作用。
表面活性剂大作业
芳基油酸类表面活性剂的性能研究摘要芳基烷基磺酸盐表面活性剂以优异的性能在三次采油测试中得到了较好的实验结果。
本实验室以简单的路线合成了这一类表面活性剂。
它的结构特点是亲水基团连在的烷基链的端部而不是芳环上，增加了分子的热稳定性和水溶性。
但是这类表面活性剂的合成需要a—烯烃为原料，目前石油价格上涨，a—烯烃价格昂贵。
根据原料的结构特点，结构类似且在我国有较大产量的可再生资源油酸为原料，合成了具有类似烷基链结构的芳基油酸类表面活性剂，探讨结构和性能的关系，为这类表面活性剂的实际应用奠定基础。
关键词：芳基油酸类表面活性剂性能1.概述随着我国国民经济的迅速发展，对石油的需求量正逐年增加。
在目前世界石油价格大幅攀升的局势下，大量的石油进口无疑成为了我国经济发展的沉重负担。
经过传统的一次采油和二次采油，目前我国油田主要进入了三次采油阶段。
如今，化学驱中，表面活性剂驱被认为是最有效的驱油方式。
但是使用表面活性剂驱油的注入费用较高，而且技术复杂，生产见效慢，风险性较大，因此需要进行大量的基础研究工作为实际应用提供技术支持。
芳香族经过烷基化磺化一步法得到的新型阴离子表面活性剂芳基烷基磺酸盐，其磺酸基团连接在烷基链端部而不是连接在芳环上，因此比传统的烷基或烷基芳基磺酸增加了其水溶性和热稳定性，该系列产品在油田中的试验结果较好。
其另外的特点就是该类化合物的合成中仍可以使用传统的磺化和烷基化装臵，在建厂方面不需要添加新的设备。
在有关油水界面理论的研究中，为了提高表面活性剂检测的灵敏度，考虑利用荧光技术去解决此问题。
而芳基烷基磺酸盐表面活性剂的一个特点就是芳环连在烷基链上，可以设想，若把烷基链中的芳环改为荧光基团，而且还不失掉本身的表面活性剂特征，就有可能将荧光测量的精度用于油水两相的界面特征的研究。
以上芳基烷基磺酸盐化合物的合成使用烯烃作为原料，目前烯烃价格上涨，而且是不可再生资源，因此想到了油酸来合成具有类似烷基链结构的芳基化合物。
阴离子表面活性剂的测定作业指导书
阴离子表面活性剂的测定作业指导书阴离子表面活性剂的测定作业指导书1.目的；本作业指导书的制定，是为了能在工作中对样品进行表面活性剂的测定提供正确的操作方法。
2.适用范围；本作业指导书适用于测定饮用水、地面水、生活污水及工业废水中的低浓度亚甲蓝活性物质（MBAS），亦即阴离子表面活性物质。
在实验条件下，主要被测物是LAS、烷基磺酸钠和脂肪醇硫酸钠，但可能存在一些正的和负的干扰。
当采用10mm光程比色皿，试份体积为100mL时，本方法的最低检出浓度为0.05mg/LLAS，检测上限为2.0mg/LLAS。
3.编制依据；编制依据为GB7494-87水质阴离子表面活性剂的测定亚甲蓝分光光度法。
4.干扰和消除；主要被测物以外的其它有机的硫酸盐、磺酸盐、羧酸盐、酚类以及无机的氰酸盐、氰酸盐、硝酸盐和氯化物等，它们或多或少地与亚甲蓝作用，生成可溶于氯仿的蓝色络合物，致使测定结果偏高。
经过水溶液反洗可消除这些正干扰(有机硫酸盐硫酸盐除外)，其中氯化物和硝酸盐的干扰大部分被去除。
经水溶液反洗仍未除去的非表面活性物引起的正干扰，可借气提萃取法将阴离子表面活性剂从水相转移到有机相而加以消除。
一般存在于未经处理或一级处理的污水中的硫化物，它能与亚甲蓝反应，生成无色的还原物而消耗亚甲蓝试剂。
可将试样调至碱性，滴加适量的过氧化氢(H2O2，30%)，避免其干扰。
存在季铵类化合物等阳离子物质和蛋白质时，阴离子表面活性剂将与其作用，生成稳定的络合物，而不与亚甲蓝反应，使测定结果偏低。
这些阳离子类干扰物可采用阳离子交换树脂(在适当条件下)去除。
生活污水及工业废水中的一般成分，包括尿素、氨、硝酸盐，以及防腐用的甲醛和氯化汞(II)已表明不产生干扰。
然而，并非所有天然的干扰物都能消除，因此被检物总体应确切地称为阴离子表面活性物质或亚甲蓝活性物质(MBAS)。
5.试剂和材料；在测定过程中，仅使用公认的分析纯试剂和蒸馏水，或具有同等纯度的水。
EDTS表面活性剂作业
EDTS表面活性剂作业
（1）乳化作用：由于油脂在水中表面张力大,当水中滴入油脂后,用力搅拌,油脂被粉碎成细珠状,互相混合成乳浊液,但搅拌停止又重新分层.如果加入表面活性剂,用力搅拌,停止后很长时间内却不易分层,这就是乳化作用.其原因是油脂的疏水性被活性剂的亲水基团所包围,形成定向的吸引力,降低了油在水中分散所需要的功,使油脂得到很好的乳化.
（2）润湿作用：零件表面上往往粘附有一层蜡、油脂或鳞片状的物质,这些物质是疏水性的.由于这些物质的污染,零件表面不易被水润湿,当水溶液中加入表面活性剂时,零件上的水珠就很容易分散开来,使零件的表面张力大大降低,达到润湿目的.
（3）增溶作用：油类物质中加入表面活性剂后,才能溶解,但是这种溶解只有在表面活性剂的浓度达到胶体的临界浓度时才能发生,溶解度的大小根据增溶对象和性质来决定.就增溶作用而言,长的疏水基因烃链要比短烃链强,饱和烃链比不饱和烃链强,非离子表面活性剂增溶作用一般比较显著.
（4）分散作用：灰尘和污粒等固体粒子比较容易聚集在一起,在水中容易发生沉降,表面活性剂的分子能使固体粒子聚集体分割成细小的微粒,使其分散悬浮在溶液中,起到促使固体粒子均匀分散的作用.
（5）泡沫作用：泡沫的形成主要是活性剂的定向吸附作用,是气液两相间的表面张力降低所致.一般低分子活性剂容易发泡,高分子活性剂泡沫少,豆蔻酸黄发泡性最高,硬脂酸钠发泡性最差,阴离子活性剂发泡性和泡沫稳定性比非离子型好,如烷基苯磺酸钠发泡性很强.通常使用的泡沫稳定剂有脂肪醇酰胺、羧基甲基纤维素等,泡沫抑制剂有脂肪酸、脂肪酸酯、聚醚等及其它非离子表面活性剂.。
油田生产中表面活性剂的应用
油田生产中表面活性剂的应用1、开采稠油用的表面活性剂由于稠油粘度大、流动性差，给开采带来许多困难。
为开采这些稠油，有时需将表面活性剂的水溶液注入井下，使高粘度的稠油转变为低粘度的水包油型乳状液，抽提到地面。
这种稠油乳化降粘法用到的表面活性剂有烷基磺酸钠、聚氧乙烯烷基醇醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚、聚氧乙烯聚氧丙烯多烯多胺、聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯钠盐等。
采出的这种水包油型乳状液，需要将水分离出去，也要使用一些工业表面活性剂作为破乳剂进行脱水。
这些破乳剂是油包水型乳化剂。
常用的有阳离子表面活性剂或环烷酸、沥青质酸及它们的多价金属盐。
特殊的稠油，不能采用常规的抽油机开采法，需要注蒸汽进行热采。
提高热采效果，需要使用表面活性剂。
向注汽井注入泡沫，即注入耐高温的起泡剂及不凝气体是常用的调制方法之一。
常用的起泡剂是烷基苯磺酸盐、α—烯烃磺酸盐、石油磺酸盐、磺烃基化的聚氧乙烯烷基醇醚和磺烃基化的聚氧乙烯烷基苯酚醚等。
由于含氟表面活性剂，表面活性高，对酸、碱、氧、热及油稳定，故含氟表面活性剂是理想的高温起泡剂。
为了使分散的油易于通过地层的孔喉结构，或使地层表面的油易被驱出，需要使用称之为薄膜扩散剂的表面活性剂，常用的是氧烷基化酚醛树脂高分子表面活性剂。
2、开采含蜡原油用表面活性剂开采含蜡原油，需要经常进行防蜡和清蜡。
表面活性剂作为防蜡剂和清蜡剂。
防蜡用的有油溶表面活性剂和水溶性表面活性剂。
前者通过改变蜡晶表面的性质而起防蜡作用。
常用的油溶性表面活性剂是石油磺酸盐和胺型表面活性剂。
水溶性表面活性剂是通过改变结蜡表面（如油管、抽油杆及设备表面）的性质而起防蜡作用。
可用的表面活性剂有烷基磺酸钠、季铵盐、烷烃聚氧乙烯醚、芳烃聚氧乙烯醚及其它们的磺酸钠盐等。
清蜡用的表面活性剂也分两个方面，油溶性用于油基清蜡剂，水溶性的磺酸盐型、季铵盐型、聚醚型、吐温型、OP 型表面活性剂、硫酸酯盐化或磺烃基化的平平加型与OP型表面活性剂等用于水基清蜡剂。
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阳离子表面活性剂的合成
●1、胺盐型
●高级伯、仲、叔胺与酸中和便成为胺盐
●伯胺盐R-NH2HCl
●仲胺盐R-NH(CH3)HCl
●叔胺盐R-N(CH3)2HCl
●
●常用的酸有盐酸、甲酸、乙酸、氢溴酸、硫酸等
1.1、高级伯胺的制取( RCH2NH2)
常用高级伯胺的合成方法:脂肪酸法和高级醇法。
脂肪酸法：以RCOOH为起点
●高级醇法：以ROH为起点
1.1.1脂肪酸法
脂肪酸与氨在0.4~0. 6MPa、300~320℃下反应生成脂肪酸酯.
RCOOH+NH3=RCONH2+H2O
然后用铝土矿石作催化剂，进行高温催化脱水，得到脂肪腈：
RCONH=RCN+ H2O
脂肪腈用金属镍作催化剂，加氢还原，可得到伯胺、仲胺和叔胺
RCN+2H2=RCH2NH2
2RCN+4H2=（RCH2）2 NH+NH3
3RCN+6H2=（RCH2）3 N+2NH3
再加入一种合适的添加剂(氢氧化钾或氢氧化钠)即能抑制仲胺的生成。
●工业生产上的反应压力2.94~6．87MPa、温度为120~150℃。
如果碱的用量达到0.5％反应可在1. 22~1. 42MPa下进行。
如果需制取不饱和碳链的脂肪胺(如十八烯胺)，则氢化反应可在有氨饱和的醇中进行。
脂肪酸、氨和氢直接在催化剂上反应制取胺的新工艺如下：RCOOH+2H2+NH3→RCH2NH2+ H2O
1.1.
2.脂肪醇法
脂肪醇和氨在380℃-400℃和12.16～17.23MPa下反应可制得：
●ROH+NH3→RNH2 +H2O
●高碳醇与氨在氢气和催化剂存在下，也能发生上述反应，使用催化剂，可将反应温度和压力降至150 ℃和10.13MPa。
伯胺大量用于浮游选矿剂和纤维柔软剂。
如C8- C18伯胺，椰子油、棉子油，牛脂等制得的混合伯胺以及它们的醋酸盐均为优良浮选剂。
用作纤维柔软剂的伯胺结构复杂些，多为含酰胺键的亚乙基多胺化合物。
1.2、高级仲胺的制取
仲胺盐阳离子的合成方法主要有如下几种。
1.2.1.脂肪醇法
高碳醇和氨在镍、铅等催化剂存在下生成仲胺。
2ROH+NH3→R2NH+ H2O
1.2.2.脂肪腈法
首先，将脂肪腈在低温下转化为伯胺，然后在铜铬催化剂存在下脱氨，得到仲胺。
RNH2 →R2NH + NH3
1.2.3卤代烷法
卤代烷和氨在密封的反应器中反应．主要产物为仲胺。
仲胺盐的价值相对于伯胺尤其是叔胺而言，明显低些。
市售产品主要是高级卤代烷与乙醇胺或高级胺与环氧乙烷的反应产物，品种较少。
1.3、高级叔胺的制取
叔胺盐是胺盐型阳离子表面活性剂中的一个大类，用途较广。
叔胺又是制取季铵盐的主要原料。
其合成方法及原料路线有许多，应用较多的有如下几种。
1.31．伯胺与环氧乙烷或环氧丙烷反应制叔胺
这—方法是工业上制取叔胺的重要方法。
应用很广，反应式如下：
CH2CH2OHRNH2+2CH2— CH2→RN O CH2CH2OH 在碱性催化剂存在下可进一步反应，生成聚醚链，如下式所示：
（CH2CH2O）pH RN （CH2CH2O）pH 分子中随聚氧乙烯含量增加，产物的非离子性质也增加；但在水中的溶解度却不随pH值的变化而改变，并且具有较好的表面活性。
有人称其为阳离子进行非离子化的产品。
1.3.2．脂肪酸与低级胺反应制取叔胺
由这类叔胺制得的胺盐成本较低，性能较好，大都用作纤维柔软整理剂。
例如，硬脂酸和三乙醇胺加热缩合酯化，形成叔胺，再用甲酸中和，生成索罗明A型阳离子表面活性剂。
用硬脂酸和氨基乙醇胺或二亚乙基三胺加热缩合后再与尿素作用，经醋酸中和后，可制得优良的纤维柔软剂阿柯维尔A，分子式如下：
1.3.3.非对称高级叔胺的制取
非对称叔胺是合成季铵盐的中间体。
通常它是由一个C8以上长碳链和两个短碳链(如甲基、乙基、苄基等)构成。
其合成路线有以下几条。
(1)长碳链氯代烷与低碳的烷基仲胺(如二甲基胺)生成叔胺反应温度130~170℃，压力1.01~4.05MPa，制得的叔胺需蒸馏提纯，否则色泽很深。
●(2)a-烯烃制取叔胺a-烯烃在过氧化物存在下与溴化氢进行反应，生成1-溴代烷，1-溴代烷与二甲胺反应生成二甲基胺溴酸盐，然后，在氢氧化钠作用下生成目的产物叔胺。
●(3)脂肪腈与二甲胺、氢在镍催化剂存在下反应制叔胺
RCN + (CH3)NH +2H2 →RCH2N(CH3)2+NH3
(4)脂肪伯胺与甲酸、甲醛混合物反应制烷基二甲基叔胺
RNH2+2HCHO+2HCOOH →RN(CH3) 2 +2CO2+2H2O
(5)脂肪伯胺(或仲胺)在甲醛存在下进行加氢制得叔胺
NH2十2HCHO十2H2 →RN(CH3) 2十2H2O
(6)脂肪醇与二甲基胺制叔胺在铜铬催化剂存在下，于250一300℃、20.27~25.33MP进行反应。
ROH十HN(CH3)2 →RN (CH3)2十H2O
上述以a-烯烃为原料的路线成本较低，虽使用了昂贵的溴化氢，但已解决其回收问题，是目前认为较先进的方法。
叔胺盐产品多用作柔软剂、纤维整理剂，也可用作杀菌剂、皮革增色剂、印染助剂等。
2、季胺盐型阳离子表面活性剂
●分子结构
季铵盐是阳离子表面活性剂中最重要的一类，在工业上有着重要的应用价值。
由于其结构性质等方面的优势，如亲水基的强碱性结构，对介质pH值的强适应能力，以及与其它表面活性剂的强配伍性等，因此一些著名的阳离子产品均为季铵盐。
常用的季铵盐合成方法有如下几种。
●
2.1．从伯、仲、叔胺制取季铵盐
制备工艺
这是一种应用最广的方法。
反应在极性溶剂(如水或酒精)中进行得较为迅速。
高产率，必须保证反应物不呈酸性，因此要加入Na2CO3或K2CO3。
2.2.低级叔胺与卤代烷反应
●如需在分子中引入芳基化合物，则可将伯胺通过甲基化反应制得叔胺后，与氯化苄反应即可得含有苄基的季铵盐。
●当烷基为十二碳时，便是十二烷基二甲基苄基氯化铵，国内商品名为“洁而灭”。
它是消毒杀菌剂，也可用作聚丙烯腈染色的缓染剂。
当烷基为十二烷基、阴离子为溴化物时，即为“新洁而灭”(十二烷基二甲基苄基季铵溴化物)。
这是一种很强的阳离子杀菌剂，在我国使用比较普遍。
应用时如渗入少许非离子活性物。
如壬基酚聚氧乙烯醚或胺的氧化物，杀菌作用将更强。
叔胺或胺盐与环氧乙烷或环氧丙烷作用制取季铵盐。
叔胺与环氧乙烷缩合后的硝酸盐，过氯酸盐都是应用较广的抗静电剂。
例如，胶片抗静电剂Pc的制取如下式所示：
●此外，高速胶辊抗静电剂LA使用于纺织橡胶辊时，可防止纱面与辊磨擦产生静电，避免纱断头。
这一产品是叔胺与酸反应后通入环氧乙烷所得，其化学结构为：
另一有效抗静电剂的结构为：
可以将其视为非离子化的阳离子。
3、其它阳离子表面活性剂
3.1、含氮原子环型胺盐
除直链含氮化合物外，一些环状含氮化合物也可制成优良的阳离子表面活性剂，代表性产品如下：
3.1.1．吡啶型胺盐
吡啶与C 2~18卤代烷，在130~150℃下反应，蒸馏除去水及未反应的吡啶，即得到吡啶型胺盐.
例如，十六烷基氯化吡啶，十六烷基溴化吡啶，可用作染色助剂和杀菌剂、十八酰胺甲基氯吡啶是常用的纤维防水剂，它是吡啶氯化物与十八酰胺反应后再接甲醛的产物。
3.1.2咪唑啉型胺盐
用氨乙基单乙醇胺或聚乙烯多胺与脂肪酸(硬脂酸、油酸)160~200℃下反应，则生成咪唑啉型化合物。
它们的醋酸盐、磷酸盐广泛地用于纺织柔软剂，破乳剂，防锈剂等方面。
3.2、双季铵盐
在阳离子表面活性剂的活性基上带有二个正电荷的季铵盐称为双季铵盐。
如以叔胺与ß-二氯乙醚反应，可以制得双季铵盐，反应如下：
RN(CH3) 2+ClCH 2CH 2O CH 2CH 2Cl→
RN(CH3) 2 CH 2CH 2OCH 2CH 2N (CH3) 2R Cl
这些化合物都是良好的纺织柔软剂。
吡啶型季铵盐也可以是双季胺吡啶化合物。
例如，卤代烷与四个(2-吡啶基甲基)亚烃基二胺反应，即可生成双季铵盐。
3.3、嗡盐型阳离子表面活性剂
嗡盐型阳离子表面活性剂，广泛用作杀菌剂，它们的杀菌力强，能阻止细菌发育。
化工0801班
刘高云。