《精细化学品化学》第02章 表面活性剂
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高中化学 第四单元课题2《表面活性剂精细化学品》课件 新人教选修2
在医药行业中 作为杀菌剂和消毒剂使用
重金属去除技术中的应用 废气净化中的应用
废纸脱墨剂 在皮革工业的应用
对植物吸收有机毒物的影响
表面活性剂
表面活性剂的环境安全性
在油田中的应用
药剂制备过程 的应用
树脂障碍 控制剂
表面活性剂对土壤的修复 表面活性剂对土壤的危害
在包装中的应用
❖ 抗静电剂
❖ 聚烯烃、聚苯乙烯、聚酰胺、聚氯乙烯等塑料制品的表面， 常因在成型过程中与模具或设备表面分开而积有静电，给人 们生活增添了危害。消除塑料表面静电的方法中最普通的是 使用抗静电剂。塑料包装材料常用的抗静电剂主要是表面活 性剂。
❖ 表面活性剂型抗静电剂，其分子中的亲油部 分牢固地吸附在塑料的表面，亲水部分从空 气中吸收水分，从而在塑料表面形成薄薄的 导电层，起到消除静电的作用。
在化妆品中的应用
❖ 近年来开发出一系列对皮肤有各种有益功能 的霜膏，在配方中增添了各种有效成分，能 促进皮肤新陈代谢和再生，解脂及增加皮肤 蛋白，促进血液循环，防止皮肤变色，抑制 皮肤病变，促使皮肤恢复正常生理功能，赋 予皮肤柔软和缓解日晒红斑等。这类护肤霜 受到从事各行业人们的喜爱。
❖ 制备护肤霜所用的乳化剂通常采用复配型的， 既有良好的乳化性能，对皮肤的刺激性又小。 常用的表面活性剂主要是非离子表面活性剂。
❖ 一般精细化工产品研究开发投资占年销 售额的6-7%是正常现象。
❖ 成功率较低：染料的专利开发中成功率 通常只是0.1-0.2%.
单元反应多、原料复杂、中间过 程控制要求严格。
❖如：
感光材料的成色剂合成单元反应 多达十几步，最后产率有时会低于 20%。
在制药工业中，除采用合成原料 外，还要采用天然产物，或是用生化 方法得到的半人工合成中间体。
2021人教版高中化学选修二《表面活性剂精细化学品》word教案
2021人教版高中化学选修二《表面活性剂精细化学品》word教案表面活性剂精细化学品一、教材分析和建议依照课程标准的要求，通过实例了解精细化工产品的特点，明白精细化工在社会进展中的作用。
在本单元中，选择肥皂、合成洗涤剂这两种日常用品进行精细化学品教学，教学内容贴近学生的生活、深广度易于把握，教学过程易于安排。
本课题采纳从常见的肥皂入手，再到合成洗涤剂，最后到表面活性剂、医药等精细化学品的一样生产特点，关心学生了解精细化学品的特点，了解精细化工在社会进展中的作用。
总体上，教学内容的出现是由个别到一样，其间包含着本单元中化学与技术进展的两个重要主题，一是不管传统工艺依旧现代工艺，社会需求引导的科技创新不断进展，产品的科技含量不断提高；二是差不多化工、大宗产品的生产（如三酸两碱、化肥等的生产）到精细化工（如农药、表面活性剂、医药等的生产）的进展，表达了当今化学工业进展趋势中战略重点的转移，即转向对自然资源（原料）的精加工、深加工以获得性能优异、用途广泛、技术含量高、附加值高的产品。
有关肥皂的教学要紧包括肥皂的去污原理和生产原理，两者之间也是相互联系的。
肥皂中的双亲分子结构是了解肥皂的去污原理的重点和关键，也是明白得其他表面活性剂一样作用原理的基础。
由水的表面张力等引起的表面现象是专门常见的，能够通过一些实验关心学生比较直观地认识，也能够通过对自然界的一些典型现象加以分析（如教科书中的图4-13所示）。
关于肥皂的去污原理，一方面要结合实验获得直观的认识，另一方面结合图示，关心学生建立一些思维模型加以明白得，需要注意的是，不管是实验的观看和描述，依旧思维模型的构建及其语言表述，都需要学生自己动手参与实验、用自己的语言表达观点，教师的作用重在鼓舞和指导、诊断和评判。
肥皂的生产原理重点在于了解肥皂的化学组成，皂化反应以及工艺流程中各个环节的作用等，其中，通过实验室制肥皂一定会关心学生对有关生产原理加深明白得，同时也能够了解精细化工生产的一些特点，例如，精细化工多为间歇式生产，反应釜就像实验室中的试管、烧瓶等一样，与硫酸、合成氨等连续式大规模生产有着明显的区别。
经典：精细化学品化学第二章表面活性剂
44
临界胶束浓度 CMC Critical Micell Concentration
表面活性剂在水中随着浓度增大，表面上聚集的活性剂分 子形成定向排列的紧密单分子层，多余的分子在体相内部 也三三两两的以憎水基互相靠拢，聚集在一起形成胶束， 这开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。
45
（a）是极稀溶液，界面上没聚集很多的表面 活性剂，空气和水直接接触，水的表面张力 下降不多，接近于纯水的状态。
精细化学品化学
教材:《精细化学品化学》 主编：王明慧 化学工业出版社
1
第二章 表面活性剂
2
冰淇淋是我们最喜爱的食物；有了化妆品 我们的生活也变得如此美好。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，也不会有 人为没有冰淇淋和洗涤剂而哭泣。因为没有表 面活性剂，人也没有了。
——英国著名界面化学家Ckint
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
指甲油
13
香水
14
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。
它实际上是短语Surface（表面） Active（活性） Agent（添加剂）的缩合词。 它还有一个名字叫做Tenside。
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。
32
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
临界胶束浓度 CMC Critical Micell Concentration
表面活性剂在水中随着浓度增大，表面上聚集的活性剂分 子形成定向排列的紧密单分子层，多余的分子在体相内部 也三三两两的以憎水基互相靠拢，聚集在一起形成胶束， 这开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。
45
（a）是极稀溶液，界面上没聚集很多的表面 活性剂，空气和水直接接触，水的表面张力 下降不多，接近于纯水的状态。
精细化学品化学
教材:《精细化学品化学》 主编：王明慧 化学工业出版社
1
第二章 表面活性剂
2
冰淇淋是我们最喜爱的食物；有了化妆品 我们的生活也变得如此美好。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，也不会有 人为没有冰淇淋和洗涤剂而哭泣。因为没有表 面活性剂，人也没有了。
——英国著名界面化学家Ckint
3
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12
指甲油
13
香水
14
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。
它实际上是短语Surface（表面） Active（活性） Agent（添加剂）的缩合词。 它还有一个名字叫做Tenside。
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。
32
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
精细化学品化学w2表面活性剂
固-固界面
**
一．表面活性
问题： 水在荷叶表面 为何呈滴状？
２．表面张力与表面自由能
表面张力定义：使液体表面积尽量缩小的力 。
也可以说，液体与空气 接触时，液体内部分子对 液体表面层的吸引力大于 空气对液体表面层的吸引 力，这样液体表面就产生 分子间的凝聚力，称为表 面张力,用γ表示，单位是 N·m-1。
--------英国著名界面化学家Ckint
2.1 表面活性剂概述
一．表面活性
１．界面与表面的概念
界面：物质相与相的分界面。
在各相间存在：气-液、气-固、液-液、液-固 和固-固 五种界面。 表面：当组成界面的两相中有一相为气相时， 称为表面。
气-液界面
气-固界面
液-液界面
液-固界面
液-
玻 璃 板
表面活性剂的亲水性 ❖ 由亲水、亲油基团决定。用亲水－亲油平衡值
（HLB，hydrophile-lipophile balance）来表示表面 活性剂的亲水性。是亲水性和疏水性之间平衡程度 的量度。
HLB值的确定
❖ 亲油基的亲油性可用亲油基的质量表示（碳氢链的 碳原子数）。碳原子数越多，亲油性越大。
某些液体的表面张力（20 ℃时） σ／(×10-3 Nm-1)
物质 水 甘油 煤油
蓖麻油 橄榄油 石油 硝酸 丙酮
苯 硝基苯
表面张力 72.8 59.4
28.9（0℃） 36.4（18℃） 33.0（18℃）
26.0 59.4 23.7 29.0 43.9
物质 硫酸 甲醇 乙醇 丙醇 甲苯 醋酸 乙醚 安尼林 汞
0.475
酯（自由）
2.4
COOH
2.1
-OH
精细化学-表面活性剂
两种方法表示： 表面活性剂的亲水性 = 亲水基的亲水性 - 憎
水基的憎水性 另一种： 表面活性剂的亲水性 = 亲水基的亲水性 / 憎
水基的憎水性
多用后一种 表示
格里芬(Griffin)提出 HLB(hydrophile-lipophile balance
对于聚乙二醇型和多元醇型非离子表面 活性剂的HLB值计算公式为:
主要参考书
精细化学品化学，程铸生主编 精细化学品化学，闫鹏飞等,化工出版社 无机精细化学品的制备和应用，熊家林等 日用化学品，徐宝财编 精细化学品化学，张先亮等编著
思考题
1 简述精细化学品的概念和特点。 2 精细化学品的发展趋势是什么？
第二章 表面活性剂
一、概述
加到溶剂中能大大降低溶剂的表面张力， 能够使体系的表面状态发生明显的改变， 这种物质称之为表面活性剂，如硬脂酸 钠、烷基苯磺酸钠；
精细化学品作用、发展趋势
与人们生活息息相关，与社会发展关系密切，经 济建设中不可缺少的一个重要组成部分。 增进和赋予各种结构材料以特性 增进和保障农、林、牧、渔业的丰收丰产 丰富和改善人们的生活 促进和推动科学技术的进一步发展 高经济效益
发展趋势
品种门类继续增加，能源、食品、信息、 医用
发展速度领先，增长率为其它业近倍， 精细化率提高过半，
表面活性剂定义为：活跃于表面和界面 上具有极高的降低表面、界面张力的能 力和效率的一类物质；其在一定浓度以 上的溶液中能形成分子有序组合体，从 而具有一系列应用功能。
2表活剂在溶液中状态
在溶液表面吸附状态 表面饱和吸附量与分子结构有关 直链～支链，离子型～非离子型，… 吸附量与应用关系: 如吸附量大，起泡、成膜稳定 支链、氟烷基、有机硅疏水基多用于破乳和消 泡剂。 表活剂降低张力的能力（效能）和效率
水基的憎水性 另一种： 表面活性剂的亲水性 = 亲水基的亲水性 / 憎
水基的憎水性
多用后一种 表示
格里芬(Griffin)提出 HLB(hydrophile-lipophile balance
对于聚乙二醇型和多元醇型非离子表面 活性剂的HLB值计算公式为:
主要参考书
精细化学品化学，程铸生主编 精细化学品化学，闫鹏飞等,化工出版社 无机精细化学品的制备和应用，熊家林等 日用化学品，徐宝财编 精细化学品化学，张先亮等编著
思考题
1 简述精细化学品的概念和特点。 2 精细化学品的发展趋势是什么？
第二章 表面活性剂
一、概述
加到溶剂中能大大降低溶剂的表面张力， 能够使体系的表面状态发生明显的改变， 这种物质称之为表面活性剂，如硬脂酸 钠、烷基苯磺酸钠；
精细化学品作用、发展趋势
与人们生活息息相关，与社会发展关系密切，经 济建设中不可缺少的一个重要组成部分。 增进和赋予各种结构材料以特性 增进和保障农、林、牧、渔业的丰收丰产 丰富和改善人们的生活 促进和推动科学技术的进一步发展 高经济效益
发展趋势
品种门类继续增加，能源、食品、信息、 医用
发展速度领先，增长率为其它业近倍， 精细化率提高过半，
表面活性剂定义为：活跃于表面和界面 上具有极高的降低表面、界面张力的能 力和效率的一类物质；其在一定浓度以 上的溶液中能形成分子有序组合体，从 而具有一系列应用功能。
2表活剂在溶液中状态
在溶液表面吸附状态 表面饱和吸附量与分子结构有关 直链～支链，离子型～非离子型，… 吸附量与应用关系: 如吸附量大，起泡、成膜稳定 支链、氟烷基、有机硅疏水基多用于破乳和消 泡剂。 表活剂降低张力的能力（效能）和效率
精细化学品化学课件第02章表面活性剂
第二章 表面活性剂
主讲人：
1
本章教学目标：
1.掌握表面活性剂的概念、结构及性质； 2.掌握表面活性剂的基本作用及应用； 3.掌握常见表面活性剂的性质及应用； 4.熟悉常见的阴、阳离子表面活性剂及性质； 5.熟悉常见的非离子和两性表面活性剂及性质； 6.了解洗涤剂的中常见的表面活性剂。
本章教学重难点：
3. 荧光光谱法
70 1
60
2
3
50
4
5
40
6
7
30
8
9
20
10
11
10
0
350
370
390
410
430
450
Wave le ngth(nm)
系列浓度表面活性剂12-3-12在 芘溶液中的荧光光谱图（T=25℃）
2.2 12-2-12
2
12-3-12
12-4-12
1.8
12-6-12
1.6
1.4
1.2
1.离子型 2.非离子型
阳离子型 阴离子型 两性型
35
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
36
+-
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
-0.475 -0.475 -0.475 -0.475 -0.870 -0.870 -1.662
—COOH
2.1 —
-0.15
—OH（自由）
1.9
主讲人：
1
本章教学目标：
1.掌握表面活性剂的概念、结构及性质； 2.掌握表面活性剂的基本作用及应用； 3.掌握常见表面活性剂的性质及应用； 4.熟悉常见的阴、阳离子表面活性剂及性质； 5.熟悉常见的非离子和两性表面活性剂及性质； 6.了解洗涤剂的中常见的表面活性剂。
本章教学重难点：
3. 荧光光谱法
70 1
60
2
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370
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410
430
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Wave le ngth(nm)
系列浓度表面活性剂12-3-12在 芘溶液中的荧光光谱图（T=25℃）
2.2 12-2-12
2
12-3-12
12-4-12
1.8
12-6-12
1.6
1.4
1.2
1.离子型 2.非离子型
阳离子型 阴离子型 两性型
35
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
36
+-
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
-0.475 -0.475 -0.475 -0.475 -0.870 -0.870 -1.662
—COOH
2.1 —
-0.15
—OH（自由）
1.9
精细化学品化学第二章表面活性剂PPT培训课件
起泡性能与抑泡性能
起泡性能
表面活性剂能够降低液体的表面张力 ，使气体在液体中更容易形成气泡。 起泡性能与表面活性剂的结构和浓度 有关。
抑泡性能
表面活性剂能够抑制气泡的形成和稳 定，主要用于防止泡沫的产生和消除 已经产生的泡沫。
04
表面活性剂的实际应用案例
洗涤剂
总结词
洗涤剂是表面活性剂的重要应用领域，表面活性剂能够降低水的表面张力，使污 渍更容易被去除。
精细化学品化学第二章表 面活性剂ppt培训课件
目录
• 表面活性剂概述 • 表面活性剂的合成方法 • 表面活性剂的性能评价 • 表面活性剂的实际应用案例 • 表面活性剂的发展趋势与展望
01
表面活性剂概述
表面活性剂的定义与分类
表面活性剂是一种能够显著降低表面张力或 界面张力的物质，通常由亲水基和疏水基两 部分组成。
在农业领域，表面活性剂可用于农药和肥料的配方中，提 高药效和肥效。
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在医药领域，表面活性剂可用于药物的制备和输送，提高 药物的生物利用度和稳定性。
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在食品领域，表面活性剂可用于食品添加剂和乳化剂等， 改善食品的口感和稳定性。
在此添加您的文本16字
在化妆品领域，表面活性剂可用于洁面乳、洗发水、沐浴 露等个人护理产品的配方中，提高产品的清洁效果和舒学品中表面活性剂的应用主要涉 及提高采油效率和降低油水界面张力等 方面。
VS
详细描述
在油田开采过程中，表面活性剂能够降低 油水界面的表面张力，提高采油效率。同 时，表面活性剂还能够起到乳化、破乳、 起泡、消泡等作用，对油田开采过程中的 化学处理起到重要作用。
其他应用领域
总结词
2021人教版选修2课题2《表面活性剂精细化学品》word教案
2021人教版选修2课题2《表面活性剂精细化学品》word教案教学目标：1．通过实例了解精细化工产品的生产特点，明白精细化工在社会进展中的作用。
2、了解我国精细化工的进展现状。
教学重点、难点：通过实例了解精细化工产品的生产特点探究建议：1、参观当地的精细化工企业（或者观看有关的影像片、收集有关的资料），讨论精细化工进展的前景和可能存在的问题。
2、调查：化学在染整工艺中的应用。
课时划分：两课时教学过程：第一课时见PPT文件[课堂练习]1．衣物干洗正逐步得到人们的普遍认可，目前世界各国干洗店公认的标准干洗剂是（）A、煤油B、酒精C、苯D、四氯乙烯2．下列物质中，不属于天然高分子的是（）A.牛油B.蚕丝C.酚醛树脂D.淀粉3．下列叙述中正确的是（）A.能发生酯化反应的酸一定是羧酸B.油脂水解后得到丙三醇C.天然蛋白质水解的最后产物是多种 -氨基酸D.淀粉、纤维素、油脂差不多上高分子化合物4．要证明硬脂酸具有酸性，可采纳的正确实验是（）A．把硬脂酸溶于汽油，向溶液中加入石蕊试液变红B．把纯碱加入硬脂酸并微热产生泡沫C．把硬脂酸加热熔化加入金属钠产动气泡D．在稀NaOH溶液中加入酚酞，再加入硬脂酸并微热，红色变浅甚至消逝5．下列说法正确的是（）A．不含其他杂质的天然油脂属于纯洁物B．油脂在酸性或碱性条件下都比在纯水中易水解C．油脂的烃基部分饱和程度越大，熔点越低D．各种油脂水解后的产物中都有甘油6．1998年江西曾发生误食工业用猪油的中毒事件，调查缘故是工业品包装中混入有机锡等，下列有关叙述正确的是（）A、猪油是天然高分子化合物B、猪油是高级脂肪酸甘油酯C、猪油发生皂化反应后，反应液使蓝色石蕊试纸变红D、猪油皂化反应完全后，反应液静置分为两层7．如何除去下列物质中所含少量的杂质？写出所需试剂，分离方法及所用仪器8．参考下列①~③项回答问题。
①皂化值是使1g油脂皂化所需要的氢氧化钾的毫克数②碘值是使100g油脂加成时消耗单质碘的克数。
精细化工第二章表面活性剂
表面活性剂分子在油（空气）-水界面上的排列示意图
② 在溶液内部形成胶束。
表面活性剂溶液的表面吸附与胶束形成示意图
表面活性剂浓度变化和表面活性剂活动情况的关系
CMC
在浓度很低时，溶液表面张力急剧下降，很快达 到最低点，此后溶液表面张力随浓度变化很小。 达到最低点的浓度一般在1%以下。
临界胶束浓度(CMC)： （Critical micelle concentration）
• 表面张力法
表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液浓度增加 而急剧下降，到达一定浓度（即cmc）后则变化缓慢或不再 变化。因此常用表面张力-浓度对数图确定cmc。
优点是：简单方便；对各类表面活性剂 普遍适用；灵敏度不受表面活性剂类型、 活性高低、浓度高低、是否有无机盐等 因素的影响。
2.1.4 表面活性剂的分类
表面活性剂的定义
是一种加入量很少即能明显降低溶剂（通常指水）的 表面（或界面）张力，改变物系的界面状态，能够产生润 湿、乳化、起泡、增溶及分散等一系列作用，从而达到应 用要求的物质。
2.1.2 表面活性剂的特点
• 双亲性 亲水和亲油性。 • 溶解度 可溶于液相中的某一相。 • 界面吸附 在界面上的溶度大于在溶液中的溶度。 • 界面定向 在界面上会定向排列。 • 生成胶束 当在溶剂中溶度达到一定时，会产生聚集而生成胶束。 • 多功能性 如清洗、发泡、润湿、乳化、增溶、分散等功能。
2.1.5 表面活性剂的亲水-亲油平衡值（HLB）
表面活性剂的亲水性是由亲水、亲油基团相互作用、共 同决定的性质，Griffin提出了用亲水-亲油平衡值（hydrphilelipophile balance, HLB）来表示表面活性剂的亲水性。
（1）离子表面活性剂
② 在溶液内部形成胶束。
表面活性剂溶液的表面吸附与胶束形成示意图
表面活性剂浓度变化和表面活性剂活动情况的关系
CMC
在浓度很低时，溶液表面张力急剧下降，很快达 到最低点，此后溶液表面张力随浓度变化很小。 达到最低点的浓度一般在1%以下。
临界胶束浓度(CMC)： （Critical micelle concentration）
• 表面张力法
表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液浓度增加 而急剧下降，到达一定浓度（即cmc）后则变化缓慢或不再 变化。因此常用表面张力-浓度对数图确定cmc。
优点是：简单方便；对各类表面活性剂 普遍适用；灵敏度不受表面活性剂类型、 活性高低、浓度高低、是否有无机盐等 因素的影响。
2.1.4 表面活性剂的分类
表面活性剂的定义
是一种加入量很少即能明显降低溶剂（通常指水）的 表面（或界面）张力，改变物系的界面状态，能够产生润 湿、乳化、起泡、增溶及分散等一系列作用，从而达到应 用要求的物质。
2.1.2 表面活性剂的特点
• 双亲性 亲水和亲油性。 • 溶解度 可溶于液相中的某一相。 • 界面吸附 在界面上的溶度大于在溶液中的溶度。 • 界面定向 在界面上会定向排列。 • 生成胶束 当在溶剂中溶度达到一定时，会产生聚集而生成胶束。 • 多功能性 如清洗、发泡、润湿、乳化、增溶、分散等功能。
2.1.5 表面活性剂的亲水-亲油平衡值（HLB）
表面活性剂的亲水性是由亲水、亲油基团相互作用、共 同决定的性质，Griffin提出了用亲水-亲油平衡值（hydrphilelipophile balance, HLB）来表示表面活性剂的亲水性。
（1）离子表面活性剂
表面活性剂-精细化工介绍
③在液体中，溶入有机物质，表面张力降 低；溶入无机物质，表面张力增加。
(2)温度对表面张力的影响
温度升高，大多数液体的表面张力都是下降的。
由于温度对表面张力有较明显的影响，所以， 在测定液体或溶液的表面张力时，一定要保持温度 恒定。
4.表面张力的测定方法 ①张力环法 ②吊片法
第二章 表面活性剂
2.1表面现象力系数（习惯上称表面张力）是指垂直于 液体表面上任一单位长度作用线上的表面收缩力。 表面张力存在于液体表面的任何部分。 表面张力的单位就为牛顿／米(N／M)。
表面张力系数 (简称表面张力)：为增加单位液体 表面积液体自由能的增值，也称为单位液体表面过 剩自由能。实际上是单位表面上的液体分子比处于 液体内部的同量分子的自由能过剩值。
2.产生表面张力的微观机制
从能量角度看，由于液体表面层的分子受到一 个指向液体内部的拉力，那么，若将液体分子从液 相内部移到液体表面，就必须克服此拉力，需要对 它做功。由于是外界对体系做功，依据化学热力学 原理，体系的能量增加了。 这里表现为液体表面的分子较液体内部的分子 有较高的能量，要增大液体的表面积，就必须将一 定数量的液体内部的分子变为液体表面的分子，体 系的能量必然升高。
(2)烷基醚羧酸盐
烷基醚羧酸盐包括醇醚羧酸盐(简称AEC)、烷基 酚醚羧酸盐(简称APEC)和酰胺醚羧酸盐(简称 AMEC)，它们的合成方法类似，但在性能和应用方 面不尽相同。 以脂肪醇和烷基酚为起始原料，经乙氧基化和 羧甲基化可以制备AEC和APEC，以脂肪酸或其酯 为起始原料，经酰胺化、乙氧基化、羧甲基化可以 制备AMEC。
(8)聚氧乙烯烷基醚琥珀酸单酯磺酸钠
聚氧乙烯烷基醚琥珀酸单酯磺酸钠的去污性、 发泡性、润湿性和乳化性随环氧乙烷加成数的不同 而变化。 当环氧乙烷加成数为3时，产品具有优良的去污 力、发泡力和润湿力。当环氧乙烷加成数为9时，产 品的乳化性最为优良。当环氧乙烷加成数为3—9时， 适合作洗涤剂、发泡剂和润湿剂；当环氧乙烷加成 数＞9时，适合作乳化剂。
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b）浓度相对升高，很快地聚集到水表面上， 即表面吸附量大为增加、空气和水的接触相 对减少，水表面张力下降
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（c）表面活性剂浓度逐渐升高，表面活性剂毫无间隙 地密集于液面上，形成了单分子吸附膜。空气与水处 于完全隔离状态，表面吸附达饱和。在溶液内部，增 加表面活性剂,先是三三两两以疏水基互相靠拢，形成 球形胶束的最初形式。水表面张力急剧下降。
(2)烷基酚聚氧乙烯醚 R-(C6H4)-O(C2H4O)nH
O
Span俗称 OP系列，化学性质稳定T，w抗een氧化O性能强
O
O CR
O
O
CR
OH (3) 聚氧乙OH 烯烷基酰胺 R-CONH(HC(OC22HH4)xO4O)nH O(C2H4O)zH
常用作起泡剂、增粘剂
OH
O(C2H4O)yH
(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
1.表面活性剂的概念及结构特点； 2.表面活性剂的基本作用。 3.常见表面活性剂的基本性质及应用。
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冰淇淋是我们最喜爱的食物；有了化妆品 我们的生活也变得如此美好。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，也不会有 人为没有冰淇淋和洗涤剂而哭泣。因为没有表 面活性剂，人也没有了。
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。
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气-液界面
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气-固界面
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液-液界面
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液-固界面
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固-固界面
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气相
↙↓↘
硬脂酸
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★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
RCOONa 羧酸盐
阴离子表面活性剂
R-OSO3Na 硫酸酯盐 R-SO3Na 磺酸盐
编R辑版-OpptPO3Na2 磷酸酯盐 24
R-NH2·HCl 伯胺盐
CH3 | R-N-HCl
仲胺盐
|
H
阳离子表面活性剂
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。
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表面活性剂分类 极性基团（亲水）
表面活性剂分子 非极性烃链（疏水）
H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 C C C CC C C
H2
O
CC
C C C C C C C C C OH H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2
氨基酸型
CH3 |
R-N+-CH2COO-H | CH3
甜菜碱型
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(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
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非离子表面活性剂
R-O-(CH2CH2O)nH
表面活性剂在水中随着浓度增大，表面上聚集的活性剂分 子形成定向排列的紧密单分子层，多余的分子在体相内部 也三三两两的以憎水基互相靠拢，聚集在一起形成胶束， 这开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。
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（a）是极稀溶液，界面上没聚集很多的表面 活性剂，空气和水直接接触，水的表面张力 下降不多，接近于纯水的状态。
CH3 | R-N-HCl
叔胺盐
|
CH3 CH3 |
R-N+-CH3Cl- 季胺盐
|
CH3
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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)+
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两性表面活性剂
R-N+HCH2-CH2COO-H
↙↓↘
←↖↙↑↓↘↗→ 液 相
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（a）
（b）
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亲水基团
疏水基团
表面活性剂分子
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甘油三酯的结构示意图
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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。 它还有一个名字叫做Tenside。
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★胶束的形成
胶束
两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极 性部分会互相吸引，从而使得分子自发形成有 序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减 小了憎水基与水分子的接触，使体系能量下降， 这种多分子有序聚集体称为胶束。
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★ 临界胶束浓度 CMC Critical Micell Concentration
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(CHO
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(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
——英国著名界面化学家Ckint
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2.1 表面活性剂概述 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。
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。
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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
第二章 表面活性剂
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本章教学目标：
1.掌握表面活性剂的概念、结构及性质； 2.掌握表面活性剂的基本作用及应用； 3.掌握常见表面活性剂的性质及应用； 4.熟悉常见的阴、阳离子表面活性剂及性质； 5.熟悉常见的非离子和两性表面活性剂及性质； 6.了解洗涤剂的中常见的表面活性剂。
本章教学重难点：