3特殊类型的表面活性剂-7
[2017年整理]表面活性剂化学练习题
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三、填空题1.表面活性剂分为和离子型表面活性剂，后者又可分为，，三种。
非离子型表面活性剂阳离子阴离子两性2. 特殊类型的表面活性剂有，高分子表面活性剂，，生物表面活性剂，冠醚型表面活性剂等。
碳氟表面活性剂含硅表面活性剂3.临界胶束浓度的的测定方法有，，染料法，光散射法，其中最为常用的是和。
表面张力法电导法增容作用法表面张力法和电导法4. 在4种增溶方式中增溶量最大的是。
聚氧乙烯链间的增溶5.乳状液类型的鉴别主要有：稀释法，，，滤纸润湿法四种。
染料法，电导法6．烷基芳烃的生产过程中使用的质子酸催化剂主要有硫酸、磷酸、；路易斯酸有、三氟化硼等。
氢氟酸三氯化铝7. 洁尔灭为型表面活性剂，化学名称是，具有，起泡，腈纶缓染剂等作用。
阳离子十二烷基二甲基苄基氯化铵杀菌8. 某聚乙二醇型非离子表面活性剂加成环氧乙烷的质量分数为24.6%，则其HLB 值为。
4.929.两性表面活性剂按整体化学结构分为，，。
甜菜碱型，咪唑啉型，氨基酸型，氧化胺型10. AOS即，十二烷基硫酸钠又名俗名K12. α-烯烃磺酸盐，月桂醇硫酸钠11. 常用的稳泡剂，天然化合物，如和；高分子化合物，如，，；合成表面活性剂。
明胶皂素聚乙烯醇甲基纤维素改性淀粉一、名词解释1.表面活性剂：在加入很少量是既能明显降低溶剂的表面张力，改变物系的界面状态，能够产生润湿、乳化、起泡、增容、分散等一系列作用的物质。
2.临界胶束浓度：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。
3.Krafft点：离子表面活性剂在达到一定温度时溶解度突然增加的温度。
4.浊点：对于非离子型表面活性剂，低温水溶性较好，当升高到某一温度时SA 溶解度突然减小而析出，这一温度叫--。
5.两性表面活性剂：指在分子结构中，同时具有阴离子、阳离子和非离子中的两种或两种以上离子性质的表面活性剂。
6.增容力：增容量除以表面活性剂的物质的量。
7.分散剂：使固体微粒均匀、稳定地分散于液体介质中的表面活性剂。
第六章 表面活性物质,表面活性剂
6）聚氧乙烯烷基胺
x、y较小时，不溶于水而溶于油，但因有机胺结构， 可溶于低pH值的酸性水溶液。也因于此，它同时具有非 离子及阳离子活性剂的一些特性，如耐酸，不耐碱，可 杀菌等。x、y数目较大时，非离子特性上升，阳离子特 性下降，可与阴离子表活剂混合使用，常用于人造丝生 产中，改进纤维丝的强度，并保持喷丝孔结。
的洗涤剂、乳化。
4）苯酚聚氧乙烯醚（P型表活剂），n=1-30 5）Pluronic型表面活性剂 聚丙二醇与环氧乙烷加成物，最初以“聚醚”的商品 名出现，故称之为聚醚型非离子表面活性剂。
工业上习惯于用4个数字表示这一类活性剂，如 “2070”其分子式中a=c=53，b=34，4个数字中的头丙位 数20代表分子量约为2000，后两位数70代表聚氧乙烯部分 的分子量，占整个分子量的70%。
④磷酸酯盐 与硫酸酯盐相似，但有单酯盐和双酯盐两种。如：
用途：乳化剂，抗静电剂及抗蚀剂
优点：低泡，抗电解质及抗硬水性较强,
应用不多，生产较少。
2、阳（或正）离子表面活性剂 铵 盐 型
通式：[RNH3]+·CL- 或 RNH2·HAc
用途：酸性介质中作乳化、分散、润湿剂、浮选剂。
局限性：PH较高时（pH>7），自由胺易析出，失去表面活性
如月桂醇聚氧乙烯醚的合成
由于这类表面活性剂的亲油基不同，种类较多，可进一 步分类： 1）脂肪醇聚氧乙烯醚，R―O(C2H4O)nH 平平加型Perqqal R中的C原子数8-18 n=1-45 稳定性较好，较易生物降解，较好的水溶性，润滑性好。
2）脂肪酸聚氧乙烯酯RCOO(C2H4O)nH
制备：a与EO缩合 b与聚乙二醇脂化
第六章 表面活性物质
物质溶于水后，对水的表面张力的影响大致有三种情 况，如图6-1所示：
表面活性剂分类
表面活性剂的分类姓名：黄朋学号: 2012G0303006 1、高分子表面活性剂：离子分类亲水基高分子表面活性剂天然系半合成系合成系阴离子型羧酸基海藻酸钠果胶酸钠腐植酸钠咕吨树胶羧甲基纤维素羟甲基淀粉丙烯酸接枝淀粉水解丙烯腈接枝淀粉丙烯酸共聚物马来酸共聚物水解聚丙烯酰胺磺酸基木质素磺酸盐铁铬木质素磺酸盐缩合萘磺酸盐聚苯乙烯磺酸盐硫酸酯基缩合烷基苯醚硫酸酯阳离子型胺基壳聚糖阳离子淀粉氨基烷基丙烯酸酯共聚物聚乙烯苯甲基三甲铵盐季铵盐两性型胺基、羧基等水溶性蛋白质类非离子型多元醇及其他淀粉淀粉改性产物甲基纤维素乙基纤维素羧乙基纤维素聚乙烯醇聚乙烯基醚EO加成物聚乙烯吡咯烷酮2、离子分类：阴离子型表面活性剂离子型表面活性剂阳离子型表面活性剂表面活性剂非离子型表面活性剂两性表面活性剂特殊表面活性剂阴离子型表面活性剂：羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型等阳离子表面活性剂：脂肪胺盐、烷基咪唑啉盐、烷基吡啶盐、β—羟基胺等两性表面活性剂：从广义上讲，分子结构中含有两种及两种以上极性基团的表面活性剂，均可称为两性活性剂。
可将其分为：非离子-阴离子型；非离子-阳离子型；阴离子-阳离子型；非离子-阳离子-非离子型。
这类表面活性剂具有许多独特的性质。
例如，对皮肤的低刺激性，具有较好的抗盐性，且兼备阴离子型和阳离子型两类表面活性剂的点，既可用作洗涤剂、乳化剂，也可用作杀菌剂、防霉剂和抗静电剂。
因而，两性离子表面活性剂是近年来发展较快的一类。
非离子型表面活性剂：这类表面活性剂溶于水后不发生解离，其极性基部分大多为氧乙烯基、多元醇和酰胺基。
类型：酯型；醚型；胺型；酰胺型；混合型（Tween)酯醚型等。
特殊表面活性剂：以碳氟链为疏水基的表面活性剂，简称为氟表面活性剂，如全氟辛酸。
这类活性剂具有极高的表面活性，不仅可以使水的表面张力降至20 mN.m-1以下，而且能降低油的表面张力。
其化学性质极其稳定，具有抗氧化、抗强酸和强碱及抗高温等特性。
表面活性剂化学练习题 2
表面活性剂试题一、名词解释.1. 表面活性剂2. 临界胶束浓度3. Krafft点4. 浊点5. 两性表面活性剂6. 增溶力7. 分散剂8. 非离子表面活性剂二、选择题.1.D 2.D 3.E 4.D 5.C 6.A 7.C 8.B 9.A 10.A 11.A12.A 13.ABCD 14.C 15.ABC 16.B 17.A 18.A1.对表面活性剂的叙述正确的是（ D ）A.非离子型的毒性大于离子型，两性型毒性最小B.HLB值越小，亲水性越强C.做乳化剂使用时，浓度应大于CMCD.做O/W型乳化剂使用，HLB值应大于82. 对表面活性剂的叙述正确的是（ D ）A.根据经验，表面活性剂的HLB值围限定在0-20之间B.表面活性剂不能混合使用C.聚氧乙烯基团的比值增加，亲水性降低D.杀精避孕套中起杀精作用的主成分壬基酚聚氧乙烯醚可作洗涤剂3.40%的Span -80(HLB4.3)与60%吐温-80(HLB15.0)混合后的HLB值是( E )A.4.3B.6.42C.8.56D.9.65E.10.724.等量的Span -80(HLB4.3)与吐温-80(HLB15.0)混合后的HLB值是（ D ）A.4.3B.6.42C.8.56D.9.65E.10.835.表面活性剂性质不包括（ C ）A.亲水亲油平衡值B.CMC值C. 适宜的粘稠度D. Krafft点6. 下列说确的是（ D ）A. krafft点越低，该表面活性剂低温水溶性越好B.非离子表面活性剂应该在浊点以上使用C.疏水基为直链的比带支链的难于降解D.含有芳香基的表面活性剂比仅含有脂肪基的表面活性剂易于降解，故洗衣粉中主成分为十二烷基苯磺酸钠7. 下列说法不正确的是（ D ）A.胶束越大，对于增溶到胶束部的物质增溶量越大B.乳状液类型通常有O/W,W/O,套圈型三种。
C. 阳离子表面活性剂不能做破乳剂D. 玻璃器皿中易得到O/W型乳状液8. 下列叙述不正确的是（ B ）A.聚乙烯醇，聚丙烯酰胺为高分子表面活性剂B.非离子型表面活性剂的性能都优于离子型表面活性剂C.离子型表面活性剂存在Krafft点，非离子表面活性剂存在浊点D.一般分子量较大的表面活性剂洗涤、分散、乳化性能好，分子量小的润湿、渗透性能好9.下列说法不正确的是（ C ）A.液体油污的去除主要是靠表面活性剂的增容作用而实现的B.非离子表面活性剂不宜用于洗涤天然棉纤维C.烷基苯磺酰二乙醇胺可做稳泡剂D.纯十二烷基苯磺酸钠是很好的起泡剂10.下列说确的是（ B ）A.餐具洗涤剂可以用来洗涤瓜、果、蔬菜、肉B.洗发香波的主要成分为十八烷基苯磺酸钠及烷基酰醇胺C.重垢液体洗涤剂表面活性剂含量一般在80%以上D.粉状洗涤剂和液体洗涤剂中表面活性剂主成分完全不同11.下列说法中不正确的是（ A ）A.只有阳离子表面活性剂具有良好的杀菌消毒作用B.分子结构中含有苄基的季胺盐具有较强的杀菌性C.药物中引入磺酸基后易被人体吸收，并提高水溶性，而药理作用改变不大D.烷基苯磺酸钠通常为黄色油状液体12.下列说确的是（ C ）12.A 13.ABCD 14.C 15.ABC 16.B 17.A 18.AA.阳离子表面活性剂主要是含氮的有机胺衍生物B.阳离子表面活性剂不存在Krafft点C.阳离子表面活性剂不可做相转移催化剂D.两性表面活性剂没有等电点13.下列说确的是（ A BCD ）A.在烷基苯磺酸钠的生产过程中，常采用苯过量的方法以减少副反应的发生B.工业常用磺化剂有硫酸、发烟硫酸、三氧化硫C.温度会对磺化产物及磺化速率有影响D.烷基苯磺酸钠的生产过程中，分酸是利用密度差原理14.下列关于两性表面活性剂性质不正确的是（ C ）A.具有等电点B.临界胶束浓度随着溶液pH值的增加而增大C.两性表面活性剂没有Krafft点，但有浊点。
大学表面活性剂复习资料（考试用）
大学表面活性剂复习资料（考试用）表面活性剂化学复习资料名词解释题目第一章表面活性剂的概述1.表面：液体或固体和气体的接触面。
（物质和它产生的蒸汽或者真空接触的面）2. 界面：液体与液体，固体与固体或液体的接触面。
（物质相与相之间的分界面称之为界面）3. 表面张力：指垂直通过液面上任一单位长度、与液面相切的收缩表面的力（N/m）。
4. 表面自由能：指液体增加单位表面上所需做的可逆功，或恒温恒压下增加单位表面积时体系自由能的增值，或单位表面上的分子比体相内部同分子量所具有的自由能过剩值，称为表面自由能（J/m2）。
5. 表面活性：在液体中加入某种物质使液体表面张力降低的性质叫表面活性。
如肥皂中的脂肪酸钠，洗衣粉中的烷基苯磺酸钠等。
6. 表面活性剂：是指在某液体中加入少量某物质时就能使液体表面张力急剧降低，并且产生一系列应用功能，该物质即为表面活性剂。
第二章表面活性剂的作用原理1. 吸附：表面上活性剂这种从水内部迁至表面，在表面富集的过程叫吸附。
2. 低表面能固体：表面活性剂的表面能<100mJ/m2的物质3. 高表面能固体：表面活性剂的表面能>100mJ/m2的物质。
4. 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。
（2）反胶束：表面活性剂在有机溶剂中形成极性头向内，非极性头尾朝外的含有水分子内核的聚集体，称为反胶团。
（3）临界胶束浓度：表面活性剂溶液的表面张力随着活性剂浓度的增加而急剧地降低，但是当浓度增加到一定值后，表面张力随溶液浓度的增加而变化不大，此时表面活性剂从分子或离子分散状态缔合成稳定的胶束，从而引起溶液的高频电导、渗透压、电导率等各种性能发生明显的突变，这个开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度(CMC)。
（4）亲水-亲油平衡值（HLB）：系表面活性剂中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力，是用来表示表面活性剂的亲水亲油性强弱的数值。
表面活性剂
1.表面活性剂：在加入很少量是既能明显降低溶剂的表面张力，改变物系的界面状态，能够产生润湿、乳化、起泡、增容、分散等一系列作用的物质。
2.临界胶束浓度：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。
3.Krafft点：离子表面活性剂在达到一定温度时溶解度突然增加的温度。
4.浊点：对于非离子型表面活性剂，低温水溶性较好，当升高到某一温度时SA溶解度突然减小而析出，这一温度叫--。
5.两性表面活性剂：指在分子结构中，同时具有阴离子、阳离子和非离子中的两种或两种以上离子性质的表面活性剂。
6.增容力：增容量除以表面活性剂的物质的量。
7.分散剂：使固体微粒均匀、稳定地分散于液体介质中的表面活性剂。
8.非离子表面活性剂：是一类在水溶液中不电离出任何形式的离子，亲水基主要由具有一定数量的含氧基团构成亲水基，靠与水形成氢键实现溶解的--。
1.表面活性剂分为非离子表面活性剂和离子型表面活性剂，后者又可分为阳离子，阴离子两性，三种。
2. 特殊类型的表面活性剂有碳氟表面活性剂，高分子表面活性剂，含硅表面活性剂，生物表面活性剂，冠醚型表面活性剂等。
3.临界胶束浓度的的测定方法有表面张力法，电导法，增容作用法表面张力法和电导法染料法，光散射法，其中最为常用的是表面张力法和电导法。
4. 在4种增溶方式中增溶量最大的是聚氧乙烯链间的增溶。
5.乳状液类型的鉴别主要有：稀释法，染料法，电导法，滤纸润湿法四种。
6．烷基芳烃的生产过程中使用的质子酸催化剂主要有硫酸、磷酸、氢氟酸；路易斯酸有三氯化铝、三氟化硼等。
7. 洁尔灭为阳离子型表面活性剂，化学名称是十二烷基二甲基苄基氯化铵，具有杀菌，起泡，腈纶缓染剂等作用。
8. 某聚乙二醇型非离子表面活性剂加成环氧乙烷的质量分数为24.6%，则其HLB值为4.92 。
9.两性表面活性剂按整体化学结构分为甜菜碱型，咪唑啉型氨基酸型，氧化胺型。
10. AOS即α-烯烃磺酸盐，十二烷基硫酸钠又名月桂醇硫酸钠俗名K12.11. 常用的稳泡剂，天然化合物，如明胶和皂素；高分子化合物，如聚乙烯醇，甲基纤维素，改性淀粉；合成表面活性剂。
第8章_特殊类型的表面活性剂
一 全氟碘化物的合成
式中，产物全氟碘化物分子式的n为0～15，是直链型全氟碘化物
可采用下列方法制备链端具有分支链的化合物，即 ：
KF + I2 CF3CF=CF2 + IF IF + KI CH3CN
(CF3)2CFI
（调聚剂）
(CF3)2CFI + nCF2CF2
(CF3)2CF(CF2CF2)nI
H(CF2CF2)nCOOH
H(CF2CF2)nCOCl
H(CF2CF2)nCH2OH
O n CH2CH2
H(CF2CF2)nCH2O(CH2CH2O)nH
三、含氧杂原子的氟烷基碘的合成
这类化合物可由全氟丙酮为原料合成，其反应式为：
(CF3)2C O + KF (CF3)2CFO-K+
I2 , n CF2 CF2
CF3I + hv CF3 ·+ CF2 CF2 CF3CF2CF2 · + CF2 CF2 CF3CF2CF2 · + CF3I CF3(CF2CF2)n · +CF3I 2 CF3 · CF3 ·+ I · CF3CF2CF2 · CF3CF2CF2CF2CF2 · CF3CF2CF2 I + CF3 · CF3(CF2CF2)n I + CF3 · CF3 CF3
4 临界胶束浓度
• 碳氟表面活性剂临界胶束浓度比结构相似的碳氢表面活性 剂低10～100倍
表8-1 脂肪酸钾和全氟羧酸的临界胶束浓度（mol/L） 活性剂名称 脂肪酸钾 全氟羧酸 C6 1.68 0.054 C8 0.39 0.0056 C10 0.095 0.00048
表面活性剂的分类
表面活性剂的分类、应用及发展前景A08化工（2）班080702206 陈波摘要：介绍了表面活性剂的分类情况，论述了表面活性剂的功能，如润湿、分散、乳化、增溶、起泡、消泡和洗涤去污等功能，介绍了常用的几种表面活性剂。
以及在化妆品、洗涤剂、食品和医药中的作用。
对表面活性剂的发展趋势进行了阐述。
关键词：表面活性剂HLB值分类应用发展一、HLB值----HLB值越大代表亲水性越强，HLB值越小代表亲油性越强，一般而言HLB值从1 ~ 40之间。
区分亲水亲油的HLB为10，当HLB小于10为亲油性,反之为亲水性。
1~--3作消泡剂3~--6作W/O型乳化剂7~--9作润湿剂；8~--18作O/W型乳化剂，二、表面活性剂的分类、主要作用及常用表面活性剂2.1表面活性剂的分类表面活性剂的分类方法有很多种，根据表面活性剂的来源进行分类，通常把表面活性剂分为合成表面活性剂、天然表面活性剂和生物表面活性剂三大类。
按亲水基生成的离子类型可将表面活性剂分为四类阳离子型、阴离子型、两性离子型和非离子型。
通常使用的表面活性剂，其憎水基是碳氢烃基，分子中还可能含有氧、氮、硫、氯、溴和碘等元素，称为碳氢表面活性剂或普通表面活性剂。
含有氟、碘、硅、磷等元素的表面活性剂称为特种表面活性剂。
2.2 表面活性剂的主要作用2.2.1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。
2.2.2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。
表面活性剂是指能显著降低水的表面张力的一类物质
HLBA WA ＋ HLBB WB
WA+WB
Davies提出了另一种计算HLB值的方法，即：
HLBD 7 L H
式中: L-代表疏水基数； H-代表亲水基数。
胶束溶液
在溶液中以胶束(micelle)状态存在
表面活性剂是两亲分子。溶解在水中达一定 浓度时，其非极性部分会自相结合，形成聚集体， 使憎水基向里、亲水基向外，这种多分子聚集体 称为胶束。
表面活性剂的Krafft值越低，越有利于实用
浊点
非离子型表面活性剂 其亲水作用依赖于醚氧或其它氧、 氮等杂原子与水的极性相互作用或 氢键作用。温度升高使此类作用减 弱，至一定温度以上，非离子表面 活性剂水溶液将分离出表面活性剂 相，外观由清亮变为浑浊，这个开 始浑浊的温度叫做浊点。
浊点越高的非离子表面活性剂适用温度范围越宽，性能 较为优越。
反胶束
反胶束的结构特征是： （1）亲水基朝内形成内核，憎水 基朝外构成外层，与正常胶束相反；（2）聚集数和尺寸均 较小，形状主要为球形；（3）形成不是熵推动，而是焓变 起只作用。（4）表面活性剂中极性基的性质在缔合过程中 起主要作用，离子型活性剂通常形成较大的反胶束。 反胶束的应用： （1）干洗 一般的干洗剂由非极性溶剂 （如四氯乙烯）加表面活性剂组成。衣服的油污溶于溶剂 而极性污物增溶于反胶束的内核而除去；（2）萃取蛋白质 溶剂中的极性物质或极性基有进入反胶束内核的趋势，所 以可以通过静电作用进行蛋白质萃取。如阴离子表面活性
HLB值 0 2 4 6 | |———|
8 10 12 14 |——| |——|
16 18 20 |——| |
石蜡 W/O乳化剂 润湿剂
洗涤剂 增溶剂 | |————| 聚乙二醇
表面活性剂
AEROSOL 表面活性剂适合于乳液聚合及特殊产品应用的表面活性剂** KRUSS-K12*** 由埃克森提供的芳香溶剂1: 301A DOC消减试验3: 301D4: 301E改进的OECD筛选试验#:注意：对于诸如标签和MSDS（材料安全数据表）之类的文件上带后缀E的产品，表明其该材料生产自欧洲。
4: 301E改进的OECD筛选试验*** 由埃克森提供的芳香溶剂消减试验Cytec在磺基丁二酸盐表面活性剂技术的发展历史已长达70年之久，已在产品的研究、开发和应用方面树立了领导地位。
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表面活性物质
6.5 表面活性剂胶束热力学
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6.5 表面活性剂胶束热力学
1.相分离模型
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6.5 表面活性剂胶束热力学
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6.5 表面活性剂胶束热力学
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6.5 表面活性剂胶束热力学
2、质量作用模型
此模型将胶束化看作是一种缔合过程，可应用 质量作用定律于此平衡
减小，但减小到一定值后就不再随浓度增 加而变化。 表面活性剂：具有长碳链（碳原子数大于 8）的极性有机化合物。
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a
b c
cB
引言
溶质表面吸附
(1) Surface inactive substances:
csur ＜cint negative adsorption
(2) Surface active substances and surfactant: csur ＞ cint positive adsorption
两性表面活性剂
R-NHCH2-CH2COOH 氨基酸 型
CH3
|
R-N+-CH2COO-
|
CH3
甜菜碱型
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6.1 表面活性剂的分类
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6.1 表面活性剂的分类
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6.1 表面活性剂的分类
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6.1 表面活性剂的分类
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jM j z A M j Ajz z
K
am aj aj z
cm cj cj z
Gm
RT j
ln K
RT [ln c
表面活性剂概述
特点
1）具有“两亲”结构的有机化合物(如：R-
COONa)
亲
油
亲
亲
基
油 基
油
基
亲水基 亲水基
亲水基
亲水基
亲 油 基
亲
油
亲
基
亲水基
油
亲水基
基
亲
油亲水基基γ2）用量少1
2
3 C CMC Critical micelle concentration （临界胶束浓度）
3）在CMC处作用显著
1.1 表面活性剂的分类
1.2.1 世界表面活性剂工业的发展状况
• 世界表面活性剂工业是在第二次世界大战期间，由于制 皂的油脂十分匮乏而得以发展。
• 二次世界大战之后形成了独立的工业体系，并随着石油 化学工业的发展而日趋完善，与合成橡胶、合成纤维一 起成为新兴的化工产品。
• 目前全世界表面活性剂的品种有6000多种，商品牌号上 万种，年产量接近1200万吨。
1.1.1 表面活性剂按离子类型分类
C12H25
SO3Na
阴离子型: 十二烷基苯磺酸钠
离子型
. CH3
CH2 N+ CH3 Cl -
阳离子型:
CH3
苄基三甲基氯化铵
表面活性剂
两性型:
CH3 C12H25 N+ CH2COO-
CH3
十二烷基甜菜碱
非离子型
10
1.1.2 按亲水基的结构分类
表1-1 按亲水基结构分类的表面活性剂类型
（2）含硅表面活性剂
（3）高分子表面活性剂 分子量高于1000的表面活性剂 , 主要类型有聚乙
烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯等
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表面活性剂的化学性质与分类
表面活性剂的化学性质与分类表面活性剂是一类能够降低液体表面张力的化合物，广泛应用于洗涤、化妆品、医药、食品和工业生产等领域。
根据其电荷性质，表面活性剂可以分为阴离子、阳离子、非离子和两性离子四大类。
本文将重点介绍阴离子表面活性剂的化学性质及分类。
一、阴离子表面活性剂的化学性质阴离子表面活性剂的亲水头部通常是羧基、磺酸基、硫酸基等阴离子基团，这些基团通过离子键与水分子相互作用，使表面活性剂的亲水性增强。
同时，阴离子表面活性剂的疏水尾部通常是长链烷基或芳基，这些基团通过非极性相互作用与有机物或其他不溶于水的物质结合，使表面活性剂的溶解性增强。
二、阴离子表面活性剂的分类1.硫酸盐表面活性剂硫酸盐表面活性剂是最早使用的阴离子表面活性剂之一，具有较高的表面活性，发泡性较强，广泛应用于洗涤和化妆品等领域。
但是，由于其刺激性较大，对人体和环境有一定的负面影响，因此逐渐被其他表面活性剂所取代。
2.磷酸盐表面活性剂磷酸盐表面活性剂的亲水头部通常是磷酸基团，疏水尾部通常是由脂肪醇或芳基构成。
这些表面活性剂具有较高的稳定性和溶解性，广泛应用于清洁和工业领域。
由于其较低的刺激性，也被应用于个人护理产品中。
3.羧酸盐表面活性剂羧酸盐表面活性剂是最常见的一种阴离子表面活性剂，通常由脂肪酸和碱反应制得。
这些表面活性剂具有较低的刺激性和较好的生物降解性，因此广泛应用于个人护理和化妆品等领域。
同时，由于其较低的发泡性，也被应用于洗涤剂和工业领域。
4.氨基酸表面活性剂氨基酸表面活性剂是一种特殊的阴离子表面活性剂，以氨基酸为基础构建亲水头部和疏水尾部。
这些表面活性剂具有温和、高效、可生物降解等优点，因此广泛应用于个人护理产品、洗涤剂、化妆品等领域。
由于其特殊的分子结构，氨基酸表面活性剂还可以与其他表面活性剂进行复配，提高产品的性能和效果。
子在分子的一侧有一个胺基，在另一侧有一个羧酸基。
在生命系统中，这使得它们非常通用，因为其他分子可以通过分子两侧的不同过程非常特定地附着。
表面活性剂基础知识详解
表面活性剂基础知识详解1、表面张力分子在液体表面相对高速运动，分子之间存在内聚力，表面分子向本体进行收缩，我们把液体表面任意单位长度的收缩力称为表面张力，单位为N•m-1。
2、表面活性和表面活性剂将能降低溶剂表面张力的性质称为表面活性，而具有表面活性的物质称为表面活性物质。
把能在水溶液中分子发生缔合且形成胶束等缔合体，并具有较高的表面活性，同时还具有润湿﹑乳化﹑起泡﹑洗涤等作用的表面活性物质称为表面活性剂。
3、表面活性剂的分子结构特点表面活性剂是一种具有特殊结构和性质的有机化合物，它们能明显地改变两相间的界面张力或液体（一般为水）的表面张力，具有润湿﹑起泡﹑乳化﹑洗涤等性能。
就结构而言，表面活性剂都有一个共同的特点，即其分子中含有两种不同性质的基团，一端是长链非极性基团，能溶于油而不溶于水，亦即所谓的疏水基团或憎水基，这种憎水基一般都是长链的碳氢化合物，有时也为有机氟﹑有机硅﹑有机磷﹑有机锡链等。
另一端则是水溶性的基团，即亲水基团或亲水基。
亲水基团必须有足够的亲水性，以保证整个表面活性剂能溶于水，并有必要的溶解度。
由于表面活性剂含有亲水基和疏水基，因而它们至少能溶于液相中的某一相。
表面活性剂的这种既亲水又亲油的性质称为两亲性。
4、表面活性剂的类型表面活性剂是一种既有疏水基团又有亲水基团的两亲性分子。
表面活性剂的疏水基团一般是由长链的碳氢构成，如直链烷基C8～C20，支链烷基C8～C20，烷基苯基（烷基碳原子数为8～16）等。
疏水基团的差别主要是在碳氢链的结构变化上，差别较小，而亲水基团的种类则较多，所以表面活性剂的性质除与疏水基团的大小﹑形状有关外，主要还与亲水基团有关。
亲水基团的结构变化较疏水基团大，因而表面活性剂的分类一般以亲水基团的结构为依据。
这种分类是以亲水基团是否是离子型为主，将其分为阴离子型﹑阳离子型﹑非离子型﹑两性离子型和其他特殊类型的表面活性剂。
5、表面活性剂水溶液的特性①表面活性剂在界面上的吸附表面活性剂分子中具有亲油基和亲水基，为两亲分子。
常用表面活性剂
AEO-7化学组成：脂肪醇聚氧乙烯(7)醚产品规格：外观：(25°C)；无色或微黄色透明液体溶解性：易溶于水HLB值：12-12.5PH 值：6-7浊点(1%aq.)：47-56°C特性与用途：具有良好的乳化性，分散性和去污性，广泛用作洗涤剂和工业表面活性剂。
AEO-9化学组成：脂肪醇聚氧乙烯(9)醚产品规格：外观：(25°C)；白色膏状物溶解性：易溶于水PH 值：6-7HLB值：12.5浊点：75-81°C特性与用途：本品具有良好的乳化、去污、净洗等性能，广泛用于配制民用洗涤剂，用作工业乳化剂和金属清洗剂等。
AEO-15(平平加OS-15)化学组成：脂肪醇聚氧乙烯(15)醚产品规格：外观：白色膏体溶解性：易溶于水PH值：6-7HLB值：14.5浊点：≥100°C特性与用途：本品除具有乳化、分散、净洗等性能外，还具有独特的润湿性能，是良好的水溶性乳化剂，耐酸碱和硬水，广泛用于印染工业的退煮漂、染色、印花等工序，作渗透、匀染、分散和净洗剂，也是化纤油剂的主要成分，在金属加工做金属净洗剂，在制革工业中做乳化剂、净洗剂、脱脂剂。
AEO-20(平平加O-20)化学组成：脂肪醇聚氧乙烯醚产品规格：外观：白色固体溶解性：易溶于水浊点：(5%CaCl12)≥85°CPH 值：6-7HLB值：16.5特性与用途：具有良好的乳化、分散、净洗和润湿性能，在印染工业中做匀染剂和煮炼助剂，印花净洗剂和原毛洗涤剂中的乳化剂，在一般工业做乳化剂，对矿、植物油有较好的乳化性能。
乳化剂SE-10化学组成：硬脂酸聚氧乙烯(10)酯产品规格：外观：蜡状软固体溶解性：分散于水中PH 值：6-7HLB值：12滴点：27±2°C特性与用途：具有良好的乳化性和增稠作用，对纤维有柔软作用。
适用于化妆品，膏体鞋油等产品的乳化，制得产品均匀细腻，是纺织乳蜡的重要组分，对化纤具有抗静电作用。
LutensolTO系列
Lutensol TO 系列性质：Lutensol TO 类型是非离子表面活性剂，由饱和的十三碳异构醇加工而成。
用于清洗、去污的非离子表面活性剂，也可用于相关的化学及工业领域，对环境无毒害。
结构式：RO(CH 2 CH 2 O)x HR = iso-C 13 H 27x = 3, 5, 6, 6.5, 7, 8, 10, 12, 15 或20 数字代号指示乙氧化程度。
Lutensol TO 89 由约90%的Lutensol TO 8 和水构成。
Lutensol TO 109 同约85 %的Lutensol TO 10和水构成。
Lutensol TO 129 由约85 %的Lutensol TO 12 和水构成。
Lutensol TO 389 是一个特殊的Lutensol TO 3 和Lutensol TO 8的混和物，活性成分约占90 %，水约占10%。
Lutensol TO 565 是Lutensol TO 5 和Lutensol TO 65的混和物。
应用：Lutensol TO类型属于非离子表面活性剂，主要应用于清洁，清洗行业，也适用于其它相关的化学及工业领域，具有优秀的表面活性。
在清洁、净洗领域的应用涉及家庭、工业及公共设施。
由于是非离子表面活性剂，Lutensol TO 类型产品能够和其它非离子、阴离子和阳离子活性剂及助剂复配使用，并与烷基磺酸盐等产品有良好的兼容性。
Lutensol TO 类型具有多功能性，能够广泛的应用在酸性、碱性及中性的清洗剂配方中，适合各种需求的应用。
同时，在可以作为有效的乳化剂，用于乳液加成。
清洗剂Lutensol TO类型有高的去污能力和分散能力。
是非常有效的乳化剂和润湿剂，因此，它经常被用作去污剂和清洗剂，在其它工业加工过程中，也需要这种特性。
r低乙氧化程度的Lutensol TO 产品，对矿物油有好的乳化效果，在冷水清洗中独特的效果。
中等乙氧化程度的Lutensol TO 产品，在各种用途的清洗剂中均有应用。
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1.2 碳氟表面活性剂的分类
离子型
阳离子型 阴离子型 两性型
RFCH2CH2N+(CH3)2C2H5IRFCOOH
RF～N+(CH3)2(CH2)nSO3-
非离子型 CF3(CF2)nCH2O(CH2CH2O)mH
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1.3 合成
1. 电化学氟化法 2. 氟烯烃调聚法 3. 氟烯烃齐聚法
碳氟链的“憎油”特性也为寻找碳氢化合物的 表面活性剂提供了思路。在碳氟链的末端引入极性 低的亲油基团，就可以用于降低油的表面张力。
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溶解性
氟表面活性剂具有高熔点、高Krafft点和在溶剂中 溶解度底的特点。
环境相容性好 单质氟和离子性氟化物具有很强的毒性，但
是氟表面活性剂的毒性却很低，对环境污染小。
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1. 长链氟烷基的合成
1.1 电化学氟化法
将需要被氟化的有机物溶解或分散在无水氟化 氢中，在低于8V的直流电压下进行电解，阴极产生 氢气，而有机物在阳极被氟化。在氟化过程中，只 有氢原子被氟原子取代，其他官能团仍被保留。
电解 C7H15COCl + 16HF
电解 C8H17SO2Cl + 18HF
氟表面活性剂的独特性能常被概括为 “三高”、“两憎”。
高热稳定性 高化学惰性 高表面活性
憎水 憎油
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这些独特的性能都是由于分子结构中引入了碳氟链 而引起，因此氟原子的独有性质是氟表面活性剂具 有不寻常性质的根本原因。
表1. 氢、氟原子的一些性质参数
元素 电负性 范德华半径/Pm C-X键键长/Pm C-X键键能/KJ•mol-1
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由于疏水链为碳氟链，故氟表面活性剂的合 成方法与碳氢表面活性剂的合成方法有很大的区 别。
其合成一般分为3个步骤：首先合成含6～10 个碳原子的碳氟化合物，然后制成易于引进各种 亲水基团的含氟中间体，最后再引进各种亲水基 团制成各类表面活性剂。其中含氟烷基的合成是 制备碳氟表面活性剂的关键，使用最多的合成方 法主要有3种。
全氟羧酸在400℃环境下能稳定存在，全氟羧酸盐也能应 用在250℃的高温体系中；大部分同碳数的碳氢表面活性 剂加热到300℃左右就大量分解；
2、化学稳定性好。氟碳表面活性可在强酸、强碱、强
氧化介质等特殊应用体系中稳定有效地发挥其表面活性剂 作用，不会与体系发生反应或分解。如全氟磺酸盐在含氧 化铬（10G/L）的98%硫酸溶液中于90℃温度下存放28天 其性能不发生任何变化；
F原子紧密覆盖在C链表面，从而能够
F
FFΒιβλιοθήκη F屏蔽外来试剂的进攻，并且F原子所带 多余负电荷可以形成负电保护层，亲
C
C
C
C
C
核试剂难以接近，更不能穿透。
F
FF
FF
F
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3. 高表面活性
与碳氢表面活性剂表面活相比：
表面吸附量(10-10 mol/cm2) 表面张力(mN/m) CMC(mol/L)
C7H15COONa 2.82 44.5 0.25
特殊类型的 表面活性剂
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碳氟表面活性剂 含硅表面活性剂 生物表面活性剂 双子表面活性剂
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碳氟表面活性剂
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Dupont早在五、六十年代就开始工业化 生产氟碳表面活性剂，其他公司也相继 开发了各自的工业化合成路线；
在国内，中科院有机所在六十年代就开 始了对氟碳表面活性的研究，已开发了 部分工业化产品 ；
C7F15COF + HCl + 副产物
C8F17SO2F + HCl + 副产物
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1.2 氟烯烃调聚法
3、相容性好。高的化学稳定性就意味着高的化学惰性，
氟碳表面活性剂能与其它各类活性剂很好地相容，并可应 用于几乎所有配方体系。
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2. 高化学惰性
氟表面活性剂的高化学惰性是氟原子的保护作用 引起的，也称为氟原子的屏蔽效应.
F的半径较大
F的电负性强
F围绕C链主轴螺旋分 布
邻近F原子间的斥力非常大
邻近F原子彼此错开一定角 度
C7F15COONa 2.85 26 0.034
一般地：碳氟SAa：w=0.005～0.1%，<20mN/m 碳氢SAa：w=0.1～1.0%，30mN/m～35mN/m。
两种表面活性剂的饱和吸附量相差不大，但氟 表面活性剂降低水表面张力的能力和效率远远高于 碳氢表面活性剂。
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解释：
吸附量：饱和吸附时，表面活性剂分子直立紧密排列， 两种分子的极性基相同，所占面积相同，在一定面积表面上 排列的分子数相近。
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1 碳氟表面活性剂
含氟表面活性剂是指碳氢链中氢原子被氟取代了的表 面活性剂。是特种表面活性剂中最重要的品种。
氢原子可以部分被氟原子取代，也可全部被氟原子取 代，后者称为全氟表面活性剂。
这类表面活性剂性能特殊，具有憎水、憎油的双重 特性，降低表面张力的能力极为显著，其应用越来越引 人注目。
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1.1 碳氟表面活性剂的性质
全氟表面活性剂不但能降低水的表面张力，而且 也能降低液态碳氢化合物的表面张力
碳氟表面活性剂在6个碳原子的时候就有很好的 表面活性。8~12个碳原子最佳。
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4. 憎水憎油
碳氟链的范德华引力小，因此它不仅与水的 亲和力小，而且与碳氢化合物的亲和力也小，这就 造成它不仅“憎水”，而且“憎油”的特性。
聚四氟乙烯之所以作为“不粘锅”覆盖层的主 要成分就是因为碳氟链既“憎水”又“憎油”的特 性使得水跟油都不能在其铺展、粘附。
能力高：表面张力是分子间作用力的体现。C-F键不易 极化，碳氟链间的范德华引力比碳氢链间要小，从而导致表 面张力更大程度地降低。
效率高：碳氟链的范德华引力小，表面活性剂分子自水 溶液内部移至表面所需的能量比碳氢表面活性剂分子要小， 从而导致了强烈的表面吸附，使其在溶液内部的浓度更低。
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碳氟表面活性剂有极高的表面活性，其水溶液的 表面张力可低至20nN/m以下(有的甚至可低到12nN/m)， 这是其它类型表面活性剂所远不及的。
H
F
2.1
4.0
120
135
111
139
410
452
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1. 稳定性 高 氟是电负性最大的元素 氟的2s和2p轨道与碳相应轨道的匹配良好 C-F键的键能比C-H键能大得多，不易断裂. 一般氟表面活性剂都能耐400℃以上高温。
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稳定性高的表现
1、热稳定性高。全氟磺酸盐能在350-400℃不发生分解，