反相薄层色谱分析非离子性表面活性剂
非离子表面活性剂测定方法的研究进展
C o m a n S i n Y a n z C h i 2 2 5 o e c, h o u 0 0 9, n a) p y g p
:A A b s t r a c t i e w o n t h e r e c e n t a d v a n c e s o f r e s e a r c h e s o n m e t h o d s f o r d e t e r m i n a t i o n o f n o n i o n i c s u r f a c t a n t s r e v
。该类物质亲水亲油性( 界胶束浓 度 ( CMC) HL B 。 非离子表面活性剂稳定性高 , 不易受强电解质 、 酸或碱的影响 , 具 有 良 好 的 分 散、 乳 化、 起 泡、 润 湿、 增溶和杀菌等特点 。 1. 3 非离子表面活性剂的应用 非离子表面活 性 剂 在 洗 涤 剂 、 消毒剂上的应用 发展较快 , 另外在 煤 浮 选 、 颜 料 表 面 处 理、 废水处理 等方面也起到了巨大作用 。 因化学物质能 腐 蚀 金 属 管 道 , 故金属管道具有 一定的寿命 。 试验 发 现 , 在盐酸酸洗缓蚀剂中加入 表面活性剂可以有效减少盐酸对管道的腐蚀 。 非离 子表面活性剂已被证实具有较好的抑制金属腐蚀的
2 1] 。目 极性对表 面 活 性 剂 的 分 离 能 提 供 重 要 信 息 [ 2 2] 2 3] 、 、 高分子树脂 [ 前, 常用的吸附剂有石墨化炭黑 [ 2 4] 烷基键合 硅 胶 [ 等。 由 于 非 离 子 表 面 活 性 剂 大 多
子表面活性剂加入 到 盐 酸 溶 液 中 保 护 碳 钢 管 , 结果 发现即使在很低的 非 离 子 表 面 活 性 剂 浓 度 下 , 缓蚀 效果也很好 。 由于非离子表面活性剂耐盐 、 耐硬水能力强 , 因 此在油田开采 、 原 油 集 输、 稠 油 降 粘、 注水等工艺过 程中应用 广 泛 。 非 离 子 表 面 活 性 剂 常 被 用 作 乳 化 剂、 润湿剂 、 驱油剂 、 消泡剂 、 破乳剂 、 分散剂 、 控泡剂 和抑制剂等 。
表面活性剂HLB值与浊点的分析测定与计算
表面活性剂HLB值与浊点的分析测定与计算表面活性剂之所以能得到广泛的应用就是因为它的两亲性,其两亲性的相对大小称为 HLB 值,是选择和应用表面活性剂的一个重要参考因素,有关表面活性剂 HLB 值的分析和计算已有不少报道,但缺乏完整系统的资料 ,特别是不同方法的适用性尚未见综合分析比较 , 不利于表面活性剂的开发应用 , 作者对有关资料进行了归纳整理 , 并对有关分析测试和相应的计算方法及其应用范围进行了分析。
1乳化法乳化法的原理是用表面活性剂来乳化油相介质时 , 当表面活性剂的 HLB 值与油相介质所需的 HLB 值相同时 , 生成的乳液稳定性最好。
对于一般的水性表面活性剂 , 可以使用松节油(所需 HLB 值为 16)和棉籽油(所需 HLB 值为 6)配制一系列需要不同 HLB 值的油相,每 15 份油相中加入 5 份待测表面活性剂,然后加入 80 份水,搅拌乳化,其中稳定性最好的试样中油相所需的 HLB 值就是表面活性剂的 HLB 值。
对于油性表面活性剂,可以固定油相为棉籽油,用另外一种水溶性较大的表面活性剂如司盘 60(所需HLB 值为 14.9)与待测表面活性剂配制成不同比例的系列复合乳化剂 , 根据上述相同的方法。
也可测出表面活性剂的 HLB 值。
在应用乳化法时要注意以下两个方面的问题 : 一混合表面活性剂的 HLB 值的计算,现在基本上都采用重量加和法,是一种粗略的算法;二是当待测表面活性剂的乳化力较强时,测得的 HLB 值是一个范围。
一般的表面活性剂都可以采用乳化法测出 HLB 值。
对于特殊新型结构的表面活性剂,采用乳化法也可以得到可靠的结果,此法的缺点是比较繁琐、费时。
2浊点法 /浊数法浊点法的原理是聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的 HLB 值与它的水溶液发生混浊的温度之间有一定的关系 , 通过测定浊点可以得知它的 HLB 值。
浊点测定时可将 1% 左右的表面活性剂水溶液置于大试管中,液面高 50mm, 在甘油浴中边搅拌边缓慢加热,当溶液透明度降低而变混浊时,试管内的温度就是表面活性剂的浊点。
表面活性剂非离子表面活性剂ppt课件
OP系列:辛基酚聚氧乙烯醚,R=C8H17- Octyl phenol polyoxyethylene (n)
如:OP-10 即EO=10
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
▪ AEO的性质和应用 • 去污能力(主要)
C13~C16比较好,EO=9,10,洗涤较好。 随着EO数的增加,去污能力增强。 • 润湿性 C13,EO=5~15,润湿性好 随着EO数的增加,润湿时间延长 • 起泡性 C10,EO=7.5~10;C13,EO=15~20 若接PO(环氧丙烷),泡沫下降,消泡剂
RX(CH2CH2O)nCH2CH2O- + RX(CH2CH2O)mH RX(CH2CH2O)n+1H + RX(CH2CH2O)m-1 CH2CH2O-
链转移使反应产物分子量增不大。
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• RX-与RXCH2CH2O-相对活性的影响
它们的相对活性取决于RXH和RXCH2CH2OH的相 对酸性。
一、RXH的酸性大于RXCH2CH2OH
此类物质有:RCOOH、RSH、 R
OH
由于RXH的酸性强,给出质子后稳定,即其共轭
碱RX-反应活性弱。所以:
RXCH2CH2O- + RXH
RXCH2CH2OH + RX-
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
表面活性剂HLB值与浊点的分析测定与计算
表面活性剂HLB值与浊点的分析测定与计算表面活性剂之所以能得到广泛的应用就是因为它的两亲性,其两亲性的相对大小称为HLB 值,是选择和应用表面活性剂的一个重要参考因素,有关表面活性剂HLB 值的分析和计算已有不少报道,但缺乏完整系统的资料,特别是不同方法的适用性尚未见综合分析比较, 不利于表面活性剂的开发应用, 作者对有关资料进行了归纳整理, 并对有关分析测试和相应的计算方法及其应用范围进行了分析。
1 乳化法乳化法的原理是用表面活性剂来乳化油相介质时, 当表面活性剂的HLB 值与油相介质所需的HLB 值相同时, 生成的乳液稳定性最好。
对于一般的水性表面活性剂, 可以使用松节油( 所需HLB 值为16) 和棉籽油( 所需HLB 值为6) 配制一系列需要不同HLB 值的油相,每15 份油相中加入 5 份待测表面活性剂,然后加入80份水,搅拌乳化,其中稳定性最好的试样中油相所需的HLB值就是表面活性剂的HLB 值。
对于油性表面活性剂,可以固定油相为棉籽油,用另外一种水溶性较大的表面活性剂如司盘60( 所需HLB 值为14.9) 与待测表面活性剂配制成不同比例的系列复合乳化剂, 根据上述相同的方法。
也可测出表面活性剂的HLB 值。
在应用乳化法时要注意以下两个方面的问题: 一混合表面活性剂的HLB 值的计算,现在基本上都采用重量加和法,是一种粗略的算法;二是当待测表面活性剂的乳化力较强时,测得的HLB 值是一个范围。
一般的表面活性剂都可以采用乳化法测出HLB 值。
对于特殊新型结构的表面活性剂,采用乳化法也可以得到可靠的结果,此法的缺点是比较繁琐、费时。
2 浊点法/浊数法浊点法的原理是聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的HLB 值与它的水溶液发生混浊的温度之间有一定的关系, 通过测定浊点可以得知它的HLB 值。
浊点测定时可将1% 左右的表面活性剂水溶液置于大试管中,液面高50mm, 在甘油浴中边搅拌边缓慢加热,当溶液透明度降低而变混浊时,试管内的温度就是表面活性剂的浊点。
非离子表面活性剂
产品对比
巴斯夫:性能较其他品牌更出色,且价格相当其他国产品牌, 性价比更高
乐嘉:产品的性能较巴斯夫的产品差,气味较更大,价格与巴 斯夫的产品相比没优势
道明:性能与巴斯夫比没有特点,价格与巴斯夫相仿
应用
3EO:可作为纺织油剂的原料;可作工业清洗行业除油剂的原料 5EO:可作为脂酸酯的主要原料;可作为清洗剂的原料 7EO:纺织行业可作为非离子渗透剂的主要原料,可与5EO产品复配做硅
C13异构醇
特点:超强乳化能力,以及出众的低温洗 涤性能和分散、润湿性;均匀的起泡性能, 良好的消泡性能
缺点:冬天会出现分层现象,有醇析出 优势:优良的乳化稳定性 生产厂家:巴斯夫、沙索、乐嘉、道明等
17.5
18.5
19.5
产 场 价 巴 率 场 当 沙 市 比 乐 前 的 比 道
应用
含R基团EO/PO型:可在金属清洗、商业清洗行业作为低温 低泡清洗剂的原料;可在纺织行业中作为低温、低泡精炼剂 的原料
日本触媒仲醇S-50,70,90,150
202X
谢 谢!
汇 报 人 姓 名 汇报人日期
;剂清乳
可剂清乳
乳乳
可;洗化
作;洗化
化化
在可的的
皮可的的
剂的
;
应用
9EO:可作羊毛清洗的原料;可作金属清洗剂的原料;可作农药乳 化剂的原料;可作为磺酸化的原料;可作乳液聚合中的乳化剂;可 作皮革脱脂剂
10EO:可作金属清洗剂的原料;可作乳液聚合中的乳化剂;可作 皮革脱脂剂
30EO/40EO:可作乳液聚合中的乳化剂
缺点:冷凝点高,气温低时易凝结,当浓度达到50~70% 左右时易凝胶 ;乳化、渗透等性能相对其他产品差
非离子表面活性剂讲解ppt课件.ppt
不易生物降解
它的需要量呈逐渐减少的趋势,目前在家用洗涤用 品中已较少使用,主要用在金属的酸性洗涤剂和碱性 洗涤剂中。
在日常生活中,随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
c. 脂肪酸聚氧乙烯酯
• 第一节 阴离子表面活性剂 • 第二节 阳离子表面活性剂 • 第三节 两性离子表面活性剂 • 第四节 非离子表面活性剂 • 第五节 特殊类型表面活性剂
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一、概述
在日常生活中,随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
C12H25OH
NaOH催化
150~180oC C12H25O-(CH2CH2O)n -H
1 高碳醇的制备 2 环氧乙烷的制备 3 脂肪醇聚氧乙烯基醚的合成
在日常生活中,随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
实际上环氧乙烷的加成是逐渐进行的,首先加成1个 环氧乙烷分子,继而加成上第2个、第3个……当加成上 10~15个后,则显现出最佳的洗涤能力。常用的长链脂肪 醇有月桂醇、油醇、棕榈醇、硬脂醇、环己醇、萜烯醇等。
合成方法:
烷基胺与环氧乙烷起加成反应可生成两种反应 产物:
在后一反应中,最终产物实际上是异构体的 混合物。
在日常生活中,随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
利用光谱和色谱技术联合解析非离子表面活性剂
收稿日期223基金项目新疆兵团科技攻关项目(6G S )作者简介李洪玲(2),副教授,博士生,从事油田化学品和物理化学研究;2�@z 。
第25卷 第6期2007年12月石河子大学学报(自然科学版)Journal of Shihezi University (Natural S cience )V ol.25 N o.6D ec.2007文章编号:100727383(2007)0620746203利用光谱和色谱技术联合解析非离子表面活性剂李洪玲1,王明宪2,陈 宇1,林向阳2,许海涛2,代 斌1(1石河子大学化学化工学院,新疆石河子832003;2克拉玛依奥克化学有限公司,新疆克拉玛依834007)摘要:非离子表面活性剂是油田采油和生物发酵过程中重要的常用助剂,随着石油开采以及生物化工的发展,对于助剂的需求日趋增加。
本文主要对目前市场广泛使用的助剂进行解析,利用红外光谱、核磁共振、柱色谱以及薄层色谱等光谱色谱技术对非离子表面活性剂的结构进行表征,为开发国内新型非离子表面活性剂提供技术资料。
关键词:非离子表面活性剂;红外光谱;核磁共振;解析中图分类号:TE 39;T E356.46 文献标识码:A 表面活性剂是指能以极低的浓度就能显著降低溶剂表面张力的物质。
它们的分子结构有着共同的特点,即分子都是由非极性的憎水基与极性的亲水基两部分构成,结构与性能截然相反的分子碎片或基团处于同一分子的两端,并以化学键相连接,形成了一种不对称的、极性的结构。
因而这类分子具有既亲水,又亲油,但又不具有整体亲水或亲油的特性[1]。
表面活性剂可分为离子表面活性剂和非离子表面活性剂。
非离子表面活性剂按分子结构可分为聚氧乙烯衍生物、聚醚、烷基醇酰胺、脂肪酸多元醇酯和烷基多苷等。
聚氧乙烯衍生物又可按疏水基原料的不同分为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪胺、吐温和其他聚氧乙烯系非离子表面活性剂等系列。
非离子型表面活性剂OP-10及其相关知识
op—10一种化工原料,成分是烷基酚聚氧乙烯醚,具有优良的匀染、乳化、润湿、扩散,抗静电性简介质量技术指标:外观:白色及乳白色糊状物溶解性:易溶于水PH值(1%水液):6—7HLB值:14.5浊点:61—67℃用途:A、OP-10在合纤工业中作为油剂的单体,显示乳化性能,OP-10的抗静电性能,在合纤短纤维混纺纱浆料中做柔软剂。
OP-10可提高浆膜的平滑性和弹性,该乳液对胶体有保护作用B、OP-10用作羊毛低温染色新工艺的匀染剂。
OP-10在农药、医药、橡胶工业用作乳化剂,又是金属水基清洗剂的重要组成之一。
C、OP-10能在医药橡胶工业中作乳化剂,OP-10在建筑行业可作为乳化沥清的乳化剂,建筑工程中作混凝土分散剂D、OP-10具有很好的乳化、润湿、匀染、扩散、净洗等性能;耐酸、碱、硬水,OP-10可与各类表面活性剂、染料初缩体混用。
E、OP-10在民洗和工业洗涤中体为净洗剂单体,性能优良。
OP-10也常用于金属清洗、皮毛皮革的净洗脱脂、印染前后的净洗剂等。
F、OP-10也是丁苯胶乳聚合的乳化稳定剂。
G、OP-10在氯化钾镀锌光亮剂中,作为乳化剂和助光亮剂。
H、OP-10在乳化矿物油中,作为亲水性乳化剂,乳液稳定、细腻。
[1]常见反应水对OP-10乳化剂基础油的作用机理:采用OP-10乳化剂直接乳化基础油,所得到的乳化油在水中较难分散,即得不到稳定的乳化液,这是由于乳化剂的HLB值和被乳化的油所要求的HLB 值不适合。
因而要降低乳化剂的HLB值。
试验发现,在乳化前在OP-10乳化剂中预先加入适量的水,使其稀释到适当的浓度后再乳化基础油,所得到的乳化油在水中的分散能力大大提高,即可得到较稳定的乳化液。
这证明水可提高乳化效果,即水可降低乳化剂OP-10的HLB值,下面就其作用机理从OP-10的分子结构和空间构型进行分析探讨。
从OP-10乳化剂的分子式可以看到,其非极性基团很长,所以其疏水能力强,而亲水基团为夹在碳氢链中,醚基亲水能力弱,所以使得OP-10的亲水能力弱,在OP—l0中未加水时,其疏水基和亲水基同时都在外侧,所以其亲水能力弱,HLB值低;但当在OP-10乳化剂中加入水时,这时OP-10的分子空间构型在水的作用下发生了改变,形成曲折结构,它的亲水基把疏水基包在里面,使整个亲水基处于外面,水分子氢键的形式与醚基连接;并在OP-10分子周围联结很多水分子,形成一个较大的亲水基团,使其亲水能力大大提高,从而提高了HLB值。
非离子表面活性剂
非离子表面活性剂英文:nonionicsurfactant;non-ionicsurfaceactiveagent;non-ionics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。
用途非离子表面活性剂在水中不发生电离,是以羟基(一OH)或醚键( R—O—R′)为亲水基的两亲结构分子,由于羟基和醚键的亲水性弱,因此分子中必须含有多个这样的基团—才表现出一定的亲水性,这与只有一个亲水基就能发挥亲水性的阴离子和阳离子表面活性剂是大不相同的。
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。
曲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。
非离子表面活性剂有良好的耐硬水能力,有低起泡性的特点,因此适合作特殊叭洗涤剂。
由于它具有分散、乳化、泡沫、润湿、增溶多种性能,因此在很多领域中都有重要用途。
非离子表面活性剂Tween80相图的研究
文章编号:100421656(2002)042401204非离子表面活性剂Tween80相图的研究南照东1,李干佐2,顾 强2,张洪林1,曾宪诚3(11曲阜师范大学化学系,山东曲阜 273165;21山东大学胶体与界面化学研究所,山东济南 250100;31四川大学化学学院,四川成都 610064)摘要:本文研究了醇类(正丁醇、正戊醇、正辛醇和正癸醇)、油类(正十八烷、正十六烷、正十四烷、正十二烷、正癸烷和正辛烷)、正十八烷含量以及NaCl浓度对Tween80/醇/油/水体系相图的影响。
结果表明,NaCl浓度对Tween80/正辛醇/正十八烷/水体系相图的影响不明显;醇类随着碳原子数目的增加,O/W微乳液区面积增大,W/O微乳液区面积减小,微乳液区总面积增大;不同的油类形成的微乳液区面积由大到小的顺序是:正十六烷≈正十四烷>正十二烷>正癸烷>正十八烷>正辛烷;随着正十八烷含量的增加,微乳区面积减小。
用2277热活性检测系统测定了石油菌B22分别在非微乳液和助表面活性剂分别是正戊醇、正辛醇,油是正十八烷所形成的微乳液中生长的功率2时间曲线。
结果表明微乳液培养基更适用于B22利用高碳烷烃进行生长;正辛醇作助表面活性剂形成的微乳液培养基比正戊醇作助表面活性剂形成的微乳液培养基更为有利;O/ W型微乳液比W/O型微乳液对B22的生长更为有利。
关键词:微乳液;非离子表面活性;Tween80;相图;细菌中图分类号:O642142 文献标识码:A Ξ 应用微生物提高石油采收率的技术中,限制微生物降解石油的一个重要因素是可供微生物定居的界面面积。
应用非离子去垢剂在HLB值为10左右时形成水包油型乳化液,细菌的生长和石油降解效率增加[1]。
长链烷烃的水溶性也会影响细菌降解[2]。
在三次采油中,非离子表面活性剂聚氧乙烯(20)脱水山梨醇单油酸脂(T ween80)可用于三元复合驱油体系[3]。
非离子型表面活性剂
非离子表面活性剂的分解速度,一般按聚氧乙烯 链的长短来决定,即(EO)n中n数越大,链越长则 分解慢。烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)它的EO数 13=9~l0,它的生物降解性要比其他脂肪醇聚氧 乙烯醚,如渗透剂JFC(n-4~6)、乳化剂MOA(n3~4)等要差得多。况且烷基酚已被列为国际市 场上被限制使用的70种环境荷尔蒙之一。
+
CH2 O ROCH2CH2OH CH2 RO(CH2CH2O)nCH2CH2OH
CH2 ROCH2CH2OH + n O
前2种方法得到分布均匀的产品;方法c,两步反应的 速率不同,开始速率较慢,醇的单醚生成后反应加快。 反应过程中RO-形成起着主要作用。
③影响反应的因素:环氧乙烷易燃易爆, 环氧乙烷含量99%以上,醛含量最低以下, 若含有0.01%的乙醛,就能使产品变色,反 应开始不能含水,否则会生成乙二醇。
作为洗涤剂使用的产物大都是C12-C13脂 肪酸与12-15个EO的缩合物。
失水山梨醇脂肪酸酯常用品种
Span -20 -40 -60 -65 -80 单油 -85 三油 脂肪酸 单月桂 单棕榈 单硬脂 三硬脂
失水山梨醇脂肪酸酯(Span 20等)联结 上EO后即失水山梨醇脂肪酸聚氧乙烯酯 (Tween20等),为一良好的乳化、分散、 柔软剂。
(2)脂肪醇聚氧乙烯醚 (fatty alcohol-polyoxyethylene ether AEO)
①概述脂肪醇聚氧乙烯醚是近代非离子 型表面活性剂中最重要的一类产品。在 最近十年内,AEO产量的增长速度非常 快,其原因主要有:家用重垢洗涤剂消 耗量很大、生化降解性优良、价格低廉, 几乎是所有表面活性剂中价格最低者, 大量消耗于加工AES。
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。
非离子型表面活性剂
非离子型表面活性剂简介非离子型表面活性剂是指在水溶液中不会离解成离子的表面活性剂。
与离子型表面活性剂相比,非离子型表面活性剂具有许多优点,如不敏感于硬水、温度和pH值的变化,对皮肤和环境的刺激小等。
非离子型表面活性剂在许多领域中得到广泛应用,如洗涤剂、乳化剂、润滑剂等。
结构与特性非离子型表面活性剂分子结构中一般包含一定数量的氧原子和氢原子,较少或不含氯、硫等元素。
它们通常是具有两个亲水基团和一个亲油基团的复合物,这使得它们既可以在水相中溶解,又可以在油相中溶解。
非离子型表面活性剂的特点主要包括以下几个方面:1.界面活性:非离子型表面活性剂能够在液体-液体或液体-气体界面上降低表面张力,使两种不相溶的物质混合在一起,形成较为稳定的分散体系。
2.乳化性:非离子型表面活性剂可以将两种不相溶的液体混合在一起形成乳液,使其形成更加均匀的分散体系。
3.渗透性:非离子型表面活性剂具有一定的渗透能力,能够渗透到固体表面并改变其表面性质,提高固体的润湿性和粘性。
4.稳定性:非离子型表面活性剂具有较好的热稳定性和化学稳定性,能够在不同温度、pH值和阳离子存在下保持其功能和性质。
应用领域非离子型表面活性剂在许多领域中得到广泛应用,下面介绍几个常见的应用领域:1. 洗涤剂非离子型表面活性剂在洗涤剂中起着清洁和乳化的作用。
它们能够有效地溶解油脂、污垢等污染物,使其分散在水中,从而起到清洁的作用。
同时,非离子型表面活性剂还能够稳定洗涤液的性质,防止污垢和沉淀的重新沉积,提高洗涤剂的效果。
2. 乳化剂非离子型表面活性剂具有良好的乳化性能,可以将油水两相分散均匀,形成乳状液体。
这在许多行业中都得到了应用,如食品工业中的乳化剂、制药工业中的胶囊填充剂等。
3. 润滑剂非离子型表面活性剂在润滑剂中起着润滑和减摩的作用。
它们能够降低固体表面的摩擦系数,减少固体间的接触力,从而减少磨损和热量产生,延长机器设备的使用寿命。
4. 染料辅助剂非离子型表面活性剂在染料工业中常被用作染料的分散剂和分散助剂。
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)o2.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。
3.聚氧乙烯型聚氧乙烯型是非离子表面活性剂中数量最大、用途最广泛的一大类产品。
亲油基包括高级脂肪醇、高级脂肪酸、烷基酚类、烷基酰胺类、多元醇酯类以及其他带有活性基的化合物。
非离子型表面活性剂
非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂[1](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[2]。
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。
2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[3]。
脂肪醇聚氧乙烯醚月桂醇聚氧乙烯醚(AEO系列)12-14碳伯醇聚氧乙烯醚(MOA系列)12-14碳仲醇聚氧乙烯醚支链化13碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚支链化10碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚直链的10碳醇聚氧乙烯醚直链的8碳辛醇聚氧乙烯醚(JFC)直链的8碳异辛醇聚氧乙烯醚(JFC-2或JFC-E)AEO系列:价格最便宜,生产工艺最成熟,并且成品AEO月桂醇残余较低,但是乳化效果和分散效果跟其它醇醚相比较差,长期储存亦有分层现状。
3.6非离子型表面活性剂
优点:具有优良的洗涤性能,价格较低。
缺点:生物降解性差,对鱼类有毒性。
结束
二、多元醇型 • 含有多个羟基的化合物与脂肪酸进行部分 酯化反应制得。 • 根据脂肪酸取代数不同分为:单酯、二酯、 三酯及多酯。 • 原料
– 亲水基:多羟基化合物-甘油、山梨醇 – 亲油基:脂肪酸 – 化学键:酯键
结束
1. 脂肪酸甘油酯
C14 H29 OH
C14 H29
(OCH2CH2) C7H15 CH
n
OH C6H13
+
(OCH2CH2)n OH
结束
2. 烷基酚聚氧乙烯醚
• 烷基酚聚氧乙烯醚在非离子型表面活性剂中仅次于 AEO,占第二位。其中最重要的是壬基酚聚氧乙烯醚, 商品牌号为乳化剂OP系列产品。
C9H9 (OCH2CH2)nOH
在合成纤维表面再沉积的能力。它们的临界胶
束浓度也比离子型表面活性剂低一到二个数量
级。
结束
类型:
R-O-(CH2CH2O)nH
非离子表面活性剂
聚乙二醇型
R-COOCH2(CHOH)3H
多元醇型
结束
一、聚乙二醇型
特点: • 结构特点
– R-O-(CH2CH2O)nH
• 性能特点
– 无水时的状态(锯齿形)
HO
HO
H
O
HO
+
H2O
OR
脂肪醇
葡萄糖
由椰子油或 棕榈油制成
由玉米淀粉或 土豆淀粉制成
APG
水 R = C8~14 / n = 1.4~1.6
(烷基多糖苷 )
结束
复习
1.绪论
定义、特点、分类、物化性能、应用性能 2.亲油基原料
相同离子(非)类型表面活性剂的分离分析方法
非离子表面活性剂的分离分析方法非离子表面活性剂一般可以分为聚氧乙烯衍生物和多元醇单脂肪酸酯两大类。
可以通过硫氰酸钴盐试验将他们分开。
加入硫氰酸钴盐试剂,聚氧乙烯衍生物便产生蓝色或沉淀。
聚氧乙烯衍生物这一类非离子表面活性剂。
可以根据在酸性介质中稳定性来区分。
当大约2g试样在40ml盐酸溶液(10%)中煮沸1h后,如果存在脂肪酰胺聚氧乙烯加成物或者脂肪酸聚氧乙烯酯,则会浮出脂肪酸层。
聚乙二醇、脂肪醇聚氧乙烯加成物和脂肪胺聚氧乙烯加成物则仍保持透明。
这一类非离子表面活性剂的进一步区分可见图1-6所示。
多元醇单脂肪酸酯型非离子表面活性剂,可用油脂分析方法进行测定。
将试样碱性水解成多元醇和脂肪酸。
用乙醚-己烷萃取脂肪酸后,干燥之,测定其中和值、卤素值而判别之。
多元醇一般水溶性较大,所以可测定其羟值。
用干燥试样测定其红外光谱的方法也是容易的。
失水山梨醇酯的红外光谱不够明确,因其本身是一混合物。
蔗糖酯在碱性水解时分解成葡萄糖和果糖,可以使费林溶液或氨性硝酸银溶液显还原反应。
剖析工作主要包括两大部分,即样品的分离工作和鉴定工作。
根据目前国内状况,组分的鉴定工作可以用红外光谱、核磁共振、原子吸收、色质联用等现代仪器来完成。
如何将样品组分分离是这是剖析工作的一大难题。
有离子性表面活性剂存在场合,一般可以按照上述离子交换树脂分离法分离。
而非离子表面活性剂和非离子组分之间的相互分离是最难的,因为其组分之间的极性差异极小。
因此,非离子表面活性剂的分离工作是未知产品剖析中最重要和最关键的工作。
例如市场上供应的高档化纤油剂,一般很少含有离子性表面活性剂,虽然其组分想当复杂,一般包含平滑剂(植物油、矿物油、合成酯)、乳化剂、抗静电剂、抗氧化剂等。
显然,非离子表面活性剂和非离子组分的分离工作已成为油剂剖析工作的大部分,甚至全部。
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i cr a gah t cnuti dt t ad o ho t rp w h dcv y e o n n m o i o it e c r S 47 i e a r r ue. h aa s ipr P 20 g t w e d T e l i s - n ro e s t n y s e fr e o a H I-A 43 m 20 m)ea - o d n C S(m m n P 5m s r pa t . h pes n te p aa s i % o T e ci o h sm l nl i s r r io f a e y s <3
反相薄层色谱分析非离子性表面活性剂
李培基 王 瑛
( 中国科学院化学研究所,北 京)
用薄层色谱分析非离子性表面活性剂已 有许多报道[ ] m t n [ 用反相 KC 16,Ar sr g7 o ]
1F 8 板,以乙 水( : ) 醇/ 8 2 为流动相分离了 00
三种不同亲油基的非离子性表面活性剂。关
表 2 一些非离 子性表面活 性剂在不同 流
动相 中的R f值
可能。 该分离系统亦可将非、阴、阳离子三类 表面活性剂分离开,其中阳离子保留在原点 附近,阴离子表面活性剂接近前沿,而非离 子表面活性剂居中间,与Ar s o g m t n 报道一 r 致[ 。 7 ] ( 二)样品中游离 P G 的测定 E 为了测定样品中游离的 P G,选择甲 E 醇/ 7 :0为展开体系比较理想,这样不 水(03 ) 仅 P G能与样品很好分开,而且不同分子 E 量的 P G亦可分离。图 2 E 便是不同分子量 P G的T C E L 图及 R 值与分子量关系。显然 f 两者之间有着较好的线性关系,随着分子量
(V. ec n is w 4 p fS4 C )Dtt l t l a 0 b O. ei i i s s o o m ao p r
F,C- N 2 P 4, r n N 3 ai s - l, O, O- B ad - o i O nn n
te p s b s a t ad e i d . h sm l cn e r e n dtmn a o a e a e a d e r e l p s
( 二)实验 步骤
R T C方法却未见报道。本文用 EMe k PL . r c 硅烷化预制硅胶板,以甲醇/ 混合物为流 水
动相,不仅能区分亲油基不同的非离子表面 活性剂,而且能区分分子量不同的P G, E 并 能与非离子表面活性剂完全分离,从而进一 步用薄层扫描仪测定了样品中游 离 的 P G E
表 甲醇/
水不同比例混合物中的分离结果,图1 则是 在甲醇/ 8: ) 7: ) 水( 2 及(03 中得到的T C 00 0 L
图。 以上实验结果表明, 用硅烷化硅胶板为固 定相,以甲醇/ 8 :0为流动相分离非离 水(02)
子表面活性剂可得到与A mt n[用十八 r sog ] r 7 烷基键合的硅胶板,以乙 水( : ) 醇/ 8 2 为流 00 动相相同的分离效果。说明某些化合物能在 含碳量高的反相板上分离, 改变流动相, 也可
增加R 值逐渐降低。测定游离P G f E 时,首
能在硅烷化硅胶板上重现此分离。
非离子表面活性剂分离的次序主要取决
于亲油端基的 构, -C 2 H- 结 与- H-C 2 O
-n重复单元数基本无关,例如O -4 ]- 和O -1亲油端基相同但重复单元数不同,在不 0 同流动相中R值仍然相同。几种表面活性剂 f 的R值增加顺序与亲油基关系是:支链醇> f 烷基酚>直链脂肪醇>脂肪酸。如非离子表
该方法重复性是好的, E 浓度为5 PG ~
1%时其最大标准偏差为0 。 2 . 6
参 考 文 献
[ ] D Ban Z A a C e .162916) 1 . ru, . nl hm, 9,5( 3 . 9 . [ 2] G JFcee M D Sy or . ho a .. i s r . . em u, C r - h s, J m t r 251517) o . 3,6( 7. g, 9 [ ] K T o a . R m ah, E l an 3 . hm ,R o bcu .U l n, m A c. hra. 9,91 5 r Pam z 281( 6) h , 9 . [ ] K O rb, oe . z hC e . o m n 4 . bua Clc Ce . hm C m u. lt c ,
进行扫描。 结 果 与 讨 论 ( 一) 定性 分析
( 一)样品,试剂与仪器
本实验所用非离子表面活性剂样品见表 1,未做进一步纯化,P G系 北 京化工厂 E
生产, 其它试剂均为分析纯。EM rk .ec 硅烷
化硅胶 GF5预制板。展开缸为C ma色谱 2 4 a g 双槽展开缸 (0 1c 和2 2c 。日本 1 0m 0 0m
Aayi o N n n Sr c ns R vre Pae nl s oi i uf t t b eesd s s f o c a a y h
Ti Lyr o a g p L P i a d n h -ae Cr t r h i j n Wag n h m o a y e i Yn, nt ue Ce i r A ae i Snc, ig Istt o h s y cdna i i m t u i a
即为样品中P G的量,由此 求 得 S -0中 E E1
吸收仍未完全抵消掉。
PG E 含量为1. 1 ィ,而由 4 校正曲线上求得为
1.%。 两者结果是一致的。但校正曲线不 1 ァ 8 通过原点,这是因为背景颜色较深,与斑点
反差较小,所 以尽管用双波长扫描,但背景
表 3 加入S-0 E1 样品中 E 回收结果 PG
d fet lu r i t b s aa d ie n m e l w g cn e rt b fr o c a e h a e p e y ui C 3 H H 0 8/0 ad H O / 2 s g H O / 2 (02) n n C 3H H O (03) e et rpcvl o te aid 7/0 a l n e e i y h s n e s s te n u s i s l si gl - a d C a s ot t f e ic e pec t TL p t.Cn n o r la r o e le e f e P G nn n sr c n cn d e i d E i oi i u at t a b er n b n o c f a s e m e y t
B iig e n j
N n n sr c n wt d f et do oi i u at t i ie n h r o c f a s h fr y -
poig u ad l t l e c(E ) hb r p p yh e g oP G o c o n o e yn l l y f
先要粗略估计出样品 中P G分子量范围, E
然后再选用相近分子
面活性剂亲油基是混合同系物。这时增加流 动相中 水的含量, 可出现多个斑 点。如O S
-1用甲醇/ 7 :0 为流动相有四个斑点 5 水(03 ) ( 保留在原点的应是未反应完的亲油基起始 材料) ,但 T W-81亲油基为纯的3 , 三 05 ,5 5- 甲基己醇, 则为一个斑点。 这为用 R T C PL 测 定非离子表面活性剂中亲油基的分布提供了
含量。 实 验 部 分
1 .定性分析、样品配成 1 %的乙醇溶 液,点1l 1 1c 板上,用甲醇/ 到 0 0m 水不 同比例混合物展开约 8m,除去溶剂后,用 c 碘蒸汽显色并测定其比移值。
2 .样品中游离P G E 测定
在1ml 0 容量瓶中配制不同浓度 (mg 1 6 gm ) E 标准溶液。用1 注射器,点 m / lP G 0l 2 -5 l4 个标样到2 2c 0 0m板上,同时按顺 序点同样量测试样品,用流动相蒸汽预饱和 2 3分钟后,用甲醇/ 7 :0为流动相 0 0 水(03 展开1c 用碘蒸汽显色一小时后,立即用 3m, 相同大小的玻璃板盖住,四周用橡皮膏封住
量P G为标样进行测定。 E
为了考察方法的可靠性, 我们以S - E 1为例取等量的 S -0 0 E 1,然后再加入不 同
量P G80 E 0与标样 P G 0 E 80同时在一块板上 进行测试,结果见表 3 和图3 。表 3 说明回
收率均在9%以 6 上,证明方法是可靠的。图
3 两条平行的直线与横座标交点之间的距离
2 ,9816) 72 6(92.
[ ] 洪珍玉,化学世界,9 6(93. 5 , 518) 2 [ ] 王海舟, 6 分析化学,8 4 ,5 (90. ( )37 18) [ ] D W. r sogG Y Sn,. i C r 7 . A mt n, . . teJLq ho r i . - m t r 6 1, (93. a g, ( ) 318) o. 2 [ ] L P T r rJ A e Ol e. o. 3 8 . . un , . m r iC m Sc 5, e . h , 6117) 9(96. [ ] M. opv, .ae JC r a g ,6, 9 C uoa K Jns . ho t n 10 , m o 7(98. 31 ) 7 [ ] V n H ne 1, 317) 1 0 o H. ek 51 (98. , 9 [1 M gm Kuo, . uao S a auh 1] eu u dh S F dn, .Y m gci , J C r ao .254318) . ho t r 0,7(90. m g, ( 收稿日 18年 7 2 期: 96 月2日)
TL sa n r C c n e.
未订到18年 《 96 色谱》可补订
《 色谱》杂志18年( 卷) 96 第4 未由邮局发行,不少单位漏订,现可补订,每册 0 5 . 元, 8 全年6 期共5 0 . 元。需订者请从邮局汇款,寄大连市10 1 0信箱 《 色谱》编辑部。 《 色谱》杂志尚 有一些过刊也可补订。18年( 卷) 95 第2 ,每册0 0 . 元,全年6 6 期共 3 0 . 6 元; 《 色谱》第3 ( 卷 合订本,18年1月出版),每册7 0 95 0 . 元。汇款时在留言栏写明年代 0