表面活性剂概述与分类及其基本特性
表面活性剂概述、结构特点、分类
03 亲水基团的性质和数量对表面活性剂的离子类型、 溶解度和性能有重要影响。
连接基团
01
连接基团是连接疏水基团和亲水基团的桥梁，通常为
碳链或芳香环。
02
连接基团的性质和长度对表面活性剂的聚集状态和性
能有重要影响。
03
连接基团的设计和优化是表面活性剂分子设计中的关
短链表面活性剂
疏水基团较短的表面活性剂，具有较 低的表面张力和较好的润湿性。
长链表面活性剂
疏水基团较长的表面活性剂，具有较 高的表面张力和较好的渗透性。
按亲水基团分类
羧酸盐型
以羧酸及其衍生物作为亲水基团的表面活性剂， 具有较好的耐酸、耐硬水能力。
硫酸酯盐型
以硫酸酯作为亲水基团的表面活性剂，具有较好 的耐碱、耐硬水能力。
磺化法
用浓硫酸或氯磺酸等强酸处理有机物，引入磺 酸基团，形成表面活性剂。
酯化法
通过醇和酸的酯化反应，生成酯类表面活性剂。
绿色合成方法
生物发酵法
利用微生物发酵产生表面活性剂，具有环保、可持续 的优点。
酶催化法
利用酶催化反应合成表面活性剂，选择性高、条件温 和。
绿色氧化还原法
利用环保的氧化剂和还原剂合成表面活性剂，减少对 环境的污染。
亲水亲油平衡值（HLB）
总结词
亲水亲油平衡值是衡量表面活性剂亲水性和亲油性平衡程度的指标。
详细描述
HLB值越大，表面活性剂的亲水性越强；反之，HLB值越小，表面活性剂的亲油性越强。选择合适的 HLB值的表面活性剂对于发挥其应用性能至关重要。
泡沫性能与去污力
总结词
泡沫性能和去污力是衡量表面活性剂在 洗涤、清洁等领域应用效果的性能参数 。
表面活性剂介绍
表面活性剂的分类
01
按化学结构分类
阴离子型、阳离子型、非离子型和 两性离子型等。
按应用分类
洗涤剂、化妆品、食品工业、医药、 农药等专用表面活性剂。
03
02
按来源分类
天然表面活性剂和合成表面活性剂。
表面活性剂能够降低固体表面与液体的接 触角，提高固体表面的润湿性，有利于物 质的分离和制备。
在泡沫体系中，表面活性剂可以控制泡沫 的大小和稳定性，发泡和消泡在日化、食 品、医药等领域有广泛应用。
03
表面活性剂的应用领域
工业清洗
总结词
表面活性剂在工业清洗中发挥重要作用，能够降低水的表面张力，使污渍和油 脂更容易被去除。
THANKS
感谢观看
石油工业
总结词
表面活性剂在石油工业中用于提高采收率和油水分离效果。
详细描述
表面活性剂能够降低油水界面张力，改善原油的流动性，提高采收率。同时，它 们在油水分离过程中发挥重要作用，能够将水和原油有效分离，提高油品质量和 产量。
食品工业
总结词
表面活性剂在食品工业中用于食品加工、乳化、增稠和稳定食品体系。
04
表面活性剂的发展趋势与展望
新材料与新技术的应用
纳米材料的应用
表面活性剂在纳米材料制备中发 挥重要作用，如纳米颗粒、纳米 纤维和纳米膜等。
高分子材料的应用
高分子表面活性剂在胶束、乳液 、微乳液等领域具有广泛应用， 可提高材料的性能和稳定性。
绿色环保与可持续发展
生物可降解表面活性剂
随着环保意识的提高，生物可降解表 面活性剂成为研究热点，如脂肪酸酯 、烷基多糖苷等。
第十章 表面活性剂a
氢氧化钙 羟苯乙酯
加热 85℃
[处方] 硬脂醇 220g
白凡士林 250g
十二烷基硫酸钠 15g
羟苯甲酯 0.25g
丙二醇 120g 羟苯丙酯 0.15g 蒸馏水加至1000g
[制法] 硬脂醇
水浴 75℃ 溶化
白凡士林
搅拌
缓缓
十二烷基硫酸钠 羟苯甲酯 丙二醇 羟苯丙酯
加入 加热同上 溶于水 冷凝
蜂蜡 8g
单硬脂酸甘油酯 17.0g
液状石蜡 410.0ml
地蜡 75.0g
白凡士林 67.0g
双硬脂酸铝 10.0g
氢氧化钙 1.0g 羟苯乙酯 1.0g 蒸馏水 401.5ml
[制法] 硬脂酸 液状石蜡 白凡士林 双硬脂酸铝 单硬脂酸甘油酯 蜂蜡 地蜡
水浴 加热 溶化 依次加入 加热 85℃ 搅拌 溶于蒸馏水 缓缓 加入
三硬脂 单油
应用：为水溶性O/W型表面活性剂，用作增溶剂、
乳化剂、分散剂和润湿剂。
25
三、聚氧乙烯型 1.聚氧乙烯脂肪酸酯：卖泽类[Myrij]
系聚乙二醇与长链脂肪酸缩合而成的酯。
通式：R· COO· 2(CH2O CH2)nCH2· CH OH
因n不同，产品常用的有：
Myrij-45 -49 -51 -52 -53
利用这些性质与表面活性剂浓度 之间的关系，可
推测出CMC。 （2）温度、浓度、电解质、pH值等因素对测定结 果也会产生影响。
41
（三）亲水亲油平衡值HL来自值1、HLB值（Hydrophile-lipophile balance） --表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的 综合亲和力。是用来表示表面活性剂的亲水亲油 性强弱的数值。
表面活性剂概述与分类及其基本特性
酸性水溶液中呈阳离子性质，杀菌力很强，毒性小。
表面活性剂的分类
一、离子表面活性剂
二、非离子表面活性剂
① 脂肪酸甘油酯
② 多元醇型
③ 聚氧乙烯型 ④ 聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物
二、非离子表面活性剂
在水溶液中不是解离状态故称之为非离子表面活性剂。
1、结构组成：
①亲水基团 (甘油、聚乙二醇、山梨醇)； ②亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基)； ③酯键、醚健。
②多元醇型 简称蔗糖酯， 是蔗糖和脂肪酸反应生成的一大类化 合物，分为单酯、二酯、三酯及多酯。
⑴蔗糖脂肪酸酯(sucrose esters，SE)
性质：溶于丙二醇、乙醇，但不溶于水和油；在酸、碱及
酶等作用下易水解成蔗糖和脂肪酸。
应用：HLB 5～13，表面活性弱，用作O/W型乳化剂。
⑵脂肪酸山梨坦：
表面活性剂的分类
一、离子表面活性剂 （一）阴离子表面活性剂 （二）阳离子表面活性剂 （三）两性离子表面活性剂 二、非离子表面活性剂
（一）阴离子表面活性剂
这类表面活性剂起表面活性作用的部分是阴离子。
1.高级脂肪酸盐
①系肥皂类，通式：(RCOO-)nMn＋，如硬脂酸钠、镁等。
3、应用：杀菌、防腐、皮肤、粘膜手术器械的消毒。
4、常用品种：
苯扎氯铵(洁尔灭)、苯扎溴铵 (新洁尔灭) ：常用浓 度0.01-0.02%，杀菌力强、稳定。
(三)两性离子型表面活性剂
这类表面活性剂的分子结构中同时具有正、负电荷基团，在 不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。
①分类及常用品种: 卵磷脂（豆磷脂、蛋磷脂）：是一类天然表面活性剂，组成复杂，
表面活性剂的分类及性质
表面活性剂的分类及性质一、表面活性剂概念：能使水的表面张力下降的物质称为水的表面活性剂（surfactant）。
结构特征：具有极性的亲水基和非极性的疏水基，且两部分分别处于表面活性剂分子的两端。
表面活性剂称之为两性分子（亲水亲油分子），但两性分子不一定是表面活性剂。
二、表面活性剂的类型（一）阴离子型（二）阳离子型表面活性剂（三）两性离子型表面活性剂分子中同时具有正电荷基团和负电荷基团的表面活性剂称之为两性离子型表面活性剂。
（四）非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂的两亲性常以其分子亲水和疏水的平衡值(HLB值)表示。
HLB值越低，亲酯越强。
（五）高分子型表面活性剂特点：相对分子量数千以上，有时达数十万，分子内有极性和非极性部分。
常用：蛋白质、阿拉伯胶、树脂、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺。
三、表面活性剂溶液的表面性质液体表面存在表面张力，使液体表面有收缩的趋势。
收缩的液体表面处于最低的能量状态。
两亲性分子在水溶液中趋于表面聚集，疏水基远离水相而获得最低自由能。
由于水分子与非极性基团分子间相互吸引力小于水分子与水分子间的相互吸引力，所以表面收缩力减少。
四、表面活性剂在溶液中形成胶束理论在临界胶束浓度时，溶液的性质如渗透压、密度、界面张力、摩尔电导都存在突变现象。
胶束的种类：（一）离子型表面活性剂（二）非离子型表面活性剂常温下，聚氧乙烯基的聚合度较大时，胶束呈网状；升温时，聚氧乙烯基与水分子之间的氢键被破环，发生失水，胶束则变为球状。
（三）高分子型表面活性剂一些高分子型表面活性剂，分子很长，在溶液中卷曲形成聚氧乙烯基为表面，聚氧丙烯基为内核的胶束，一个或几个分子就可以形成胶束。
表面活性剂 1 概述、结构特点、分类
Peregal
失水山梨醇油酸酯
司潘－80
Span－80
V．氟表面活性剂
疏水部分碳氢链上的氢原子全部或部分被氟原子取代
全氟辛酸钠
C7F15COONa
1、高热稳定性 2、高化学稳定性 耐强酸、强碱、强氧化剂 3、高表面活性 4、既憎水又憎油 5、合成较困难，对环境污染大
VI．硅表面活性剂
(CH3)3Si－CH2CH2COONa
表面活性剂分子自水中逃逸的趋势 根源于两亲结构而 产生的疏水作用 外部 → 表面吸附 内部 → 缔合体
胶束
三、表面活性剂的分类
亲水部分+亲油部分
饱和碳氢链：如饱和脂肪酸系列
疏水部分
不饱和碳氢链：如油酸系列衍生物 非离子型 阴离子 离子型 阳离子 两性离子
亲水部分
特种表面活性剂：氟表面活性剂、硅表面活性 剂、高分子表面活性剂、生 物表面活性剂 新型表面活性剂：Bola型、Gemini型表面活性剂
第六章 表面活性剂
（Surfactant）
第一节 表面活 性剂概述
一、表面活性剂的定义
水溶液的表面张力曲线
表面活性物质 表面活性剂 表面活性剂：在很低浓度（1%以下）即能大 大降低溶剂的表面张力，或液液界面张力的化 学物质。
二、表面活性剂的结构特点
两亲分子
亲水基或憎油基：容易与水接近的原子团，即极性 部分，或称亲水部分 憎水基或亲油基：不易与水分子接近的原子团（如 碳氢链），即非极性部分，或称 疏水部分
I．阴离子表面活性剂 A：羧酸盐：RCOOM，钠盐： 肥皂:脂肪酸钠 无毒，可再生， 易水解，与Ca2+↓、Mg2+↓ (硬水)
COONa
松香酸钠： 水溶性好，可抗硬水
表面活性剂简介介绍
表面活性剂的基本性质
表面活性剂的基本性质包括
界面活性：降低水和油之间的界面张力，使两者能够充分混合；
乳化性：将不溶于水的油性物质分散为细小的油滴，稳定地分散在水中，形成乳状 液；
表面活性剂的基本性质
增溶性：提高不溶性物质在溶剂中的 溶解度，使其能够均匀分散；
去污性：通过乳化、增溶等作用，去 除污渍和油脂，实现清洁效果。
起泡性：降低水的表面张力，使水容 易形成泡沫；
这些性质使得表面活性剂在日常生活 和工业生产中具有广泛的应用，如洗 涤剂、乳化剂、润湿剂、起泡剂等。
02
表面活性剂的分类
表面活性剂的分类
• 表面活性剂是一类具有特殊分子结构的化学物质，它们能够在液体界面上降低表面张力并改变界面的物理化学性质。表面 活性剂广泛应用于日常生活和工业生产中，如洗涤剂、乳化剂、润湿剂等。下面将介绍表面活性剂的分类。
生态平衡。
破坏土壤结构
表面活性剂在土壤中的残留会破坏 土壤结构，影响土壤的透气性和透 水性，从而影响农作物的生长。
空气污染
部分表面活性剂会挥发到空气中， 对空气质量产生影响，可能对人体 健康产生危害。
表面活性剂的生物降解性与环保性
生物降解性
一些表面活性剂具备生物降解性，可 以在自然环境中被微生物分解为无害 物质，降低对环境的影响。
表面活性剂简介介绍
汇报人： 日期:
contents
目录
• 表面活性剂的定义与性质 • 表面活性剂的分类 • 表面活性剂的应用 • 表面活性剂的环境影响与未来发展
01
表面活性剂的定义与性质
表面活性剂的定义
• 表面活性剂是一种具有特殊分子结构的化学物质，其分子结构 中同时包含亲水基团（亲水性）和亲油基团（亲脂性）。由于 这种特殊的分子结构，表面活性剂能够在水和油之间形成界面 活性，降低界面张力，从而起到乳化、分散、增溶等一系列作 用。
表面活性剂的分类及特点
表面活性剂的分类及特点一表面活性剂的特征（1）乳化作用（2）分散作用（3）润湿作用（4）增稠作用（5）消泡作用二表面活性剂分类1阴离子表面活性剂1左中括号磺酸盐类左中括号1）ABS（十二烷基苯磺酸钠）：分类：分为硬性（含有支链）和软性（含有直连）的两种，硬性的ABS清洗能力较好生物降解性较差，软性的ABS清洗能力较差而生物降解性较好用途：主要是家用，金属加工业，用作脱脂剂，混凝土行业，用作增稠剂注意事项：ABS耐水耐酸碱，做增稠剂使用时，使用要加热2）烷基磺酸盐：生物降解性能较好，主要适用于家用3）a-烯烃磺酸钠（烯基和羟基的混合物）：生物降解性较好，主要用于家用和厨房4）脂肪酸乙酰磺酸盐（不常用）：抗硬水能力较强，手感较好，对皮肤比较温和5）仲醇聚氧乙烯醚琥珀磺酸盐一般用氨水和三乙醇胺来中和6）N-N-油酰基磺酸盐7）脂肪酰胺磺酸盐8）BX-丁基萘磺酸钠（拉开粉）9）石油磺酸盐：主要用于防锈油中02左中括号磷酸酯盐左中括号1）醇的取代类：作用：具有增容性和分散性，可以用氢氧化钠和氢氧化钾，胺类来中和，特性：对皮肤比较温和，生物降解性较差，渗透能力较好。
2）硫酸盐：a、脂肪醇硫酸盐（AS）b、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）：AES和AEC复配通常起到很好的效果c 、脂肪醇聚氧乙烯硫酸盐K12（十二烷基硫酸钠）d、酰基-甘油-硫酸脂盐03左中括号羧酸盐左中括号1）肥皂C17H35COONa 有抑泡和消泡作用2）醇醚羧酸钠（AEC）：安全环保，生物降解性好，可用作增容剂和分散剂3）月桂酰基氨酸钠用于香波民用4）油酰氨基酸钠（雷米帮）用于丝绸，锦袍，对皮肤刺激性小5）月桂醇聚氧乙烯醚邻萘二甲酸单脂钠盐耐硬水低泡增容性好2阳离子表面活性剂1）胺盐型2）季铵盐型3）杂环型4）啰盐型3非离子表面活性剂1）特性：较易溶于水；易清洗；易复配（阴阳两性和非离子表活都可以复配，一般阴阳离子表活复配比例在4-50：1时可以增加阳离子的性能2）HLB值具有亲水，亲油的性能。
表面活性剂性质、分类及特性
44
3、增溶作用特点： c :增溶作用可使被增溶物化学势显著降低，形成的体 系更加稳定，即增溶作用形成的体系在热力学上是稳 定的。 乳状液在热力学上是不稳定的。
45
4、影响增溶作用的因素： 增溶剂、被增溶物、电解质、有机添加物和温度 。
（1）增溶剂（表面活性剂）的结构和性质 •增溶剂为离子型表面活性剂
表面活性剂性质、分类及 特性
1
§2.1 表面活性剂的概念 1、表面与表面张力 界面（interface)是指两相接触的约几个分子 厚度的过渡区，若其中一相为气体，这种界面通常 称为表面(surface)。
习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或 固体的表面。
2
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。
(3) 硫酸酯盐 R-OSO3－ (4) 磷酸酯盐 R-OPO32－
14
阳离子表面活性剂 －溶于水后生成的亲水基团是带正电的原子团
－工业上的阳离子表面活性剂都是有机氮化合物的衍生物，
水溶性大，在酸性和碱性溶液中较稳定,具有良好的表面活
性和杀菌作用；
15
(1)伯胺盐 R-NH3＋
(2)季铵盐 CH3
• 非极性分子 • 极性分子 • 高分子、甘油、糖及某些不
溶于烃的染料
38
（2）极性分子在表面活性剂分子间的增溶
被增溶物分子（长链醇、胺及酸等）增溶在胶束“栅 栏”之间，即非极性碳氢链插入胶束内部，极性头处于表 面活性剂极性基之间，通过氢键或偶极子相互作用联系起 来。当极性有机物的烃链较大时，极性分子插入程度增大， 甚至极性基也被拉入胶束内。
22
§2.2 表面活性剂应用原理
表面活性剂分类及特点概述
表面活性剂分类及特点概述表面活性剂种类丰富，分类方法也有多种，基本依据是元素组成、用途、原料来源、分子量大小、基团种类等。
随着社会和科技的飞速发展，人们对表面活性剂的性能要求越来越高，众多结构设计新颖和具有特殊性能的表面活性剂被开发。
这些特殊品种的表面活性剂很难按照现有的标准进行分类，例如用疏水性芳香醛与聚环氧丙烷、聚环氧乙烷二嵌段共聚物的亲水胺缩合制备一种两亲性亚胺可裂解表面活性剂。
表面活性剂的各种分类标准都有一定局限，难以将表面活性剂精确定位，并同时保证不含概念重叠。
目前，为了研究和应用的便利，人们倾向于按照亲水基团在水中的带电性将表面活性剂分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类。
阴离子型表面活性剂是最古老和使用最广的表面活性剂，根据结构可以分为羧酸盐类、磺酸盐类、硫酸盐类和磷酸盐类表面活性剂。
阴离子表面活性剂具有良好的润湿、去污、起泡性质，能吸附于织物表面，且具有良好的稳定性，是洗涤剂和润湿剂的主要活性成分，并且在化妆品行业、制药行业和从土壤中去除油污等领域应用广泛。
两性离子表面活性剂同时具有阳离子和阴离子两种亲水基团，结构如图所示。
根据外界条件不同可以产生正、负两种电荷，例如水溶液的pH，两性离子表面活性剂在不同的 pH 条件下解离程度各异，呈碱性时带负电，呈酸性时点正电，呈中性时表现为非离子型表面活性剂性质。
这类表面活性剂的生物毒性低，并且对人体的眼睛和皮肤比较温和，是个人护理产品的优质配方原料。
烷基甜菜碱和烷基氨基酸型是这类化合物中最具代表性的两种。
由于两性离子表面活性剂的低溶解性和低泡沫性，使其在实际应用中具有限制，很少被单独使用，通常都需要与其他类型表面活性剂复配。
非离子表面活性剂在水中不电离，相比于其他表面活性剂，稳定性更好，价格低廉。
最常见的非离子表面活性剂是醇乙氧基酯、聚氧乙烯酯等，主要用于药物的消泡和增溶剂。
最后，在四类表面活性剂中，阳离子表面活性剂有望成为在世界市场上增长最快的一种，这主要是因为这些表面活性剂在个人护理品和药物配方中的多功能作用。
表面活性剂的概念及性能指标
表面活性剂的概念及性能指标1、表面活性剂简介表面活性剂具有两性分子结构：一端是亲水基团，简称亲水基，也称为疏油基或憎油基，能够使表面活性剂以单体的形式溶在水中。
亲水基团经常为极性基团，可为羧基（-COOH）、磺酸基（-SO3H）、氨基（-NH2）或胺基及其盐，羟基（-OH）、酰胺基、醚键（-O-）等也可作为极性亲水基团；另一端是疏水基团，简称亲油基，也称为疏水基或憎水基。
疏水基团通常为非极性烃链，如疏水的烷基链R-（烷基）、Ar-（芳基）等。
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。
表面活性剂溶液中，表面活性剂的浓度达到一定值后，表面活性剂分子会形成各种有序的组合体称之为胶束。
胶束化作用或胶束的形成是表面活性剂溶液十分重要的基本性质，一些重要的界面现象都与胶束的形成有关。
使表面活性剂在溶液中形成胶束的浓度被称之为临界胶束浓度（Critical Micelle Concentration，CMC）。
胶束并不是固定不变的球形，它为极度不规则、动态变化的形状。
在某些条件下，表面活性剂还会出现反胶束的状态。
影响临界胶束浓度主要因素：表面活性剂的结构、添加剂的加入与类型、温度的影响。
2、表面活性剂与蛋白质相互作用蛋白质包含非极性、极性和带电基团，许多两亲分子均可以与蛋白质发生各种作用。
表面活性剂在不同条件下可形成具有不同结构的分子有序组合体，如胶束、反胶束等，其分别与蛋白质相互作用也不同。
蛋白质-表面活性剂（Protein-Surfactant，P-S）之间主要存在着静电作用和疏水作用，离子型表面活性剂与蛋白质作用主要是极性基的静电作用和疏水碳氢链的疏水作用，分别结合到蛋白质的极性和疏水部分，形成P-S的复合物。
而非离子型表面活性剂主要通过疏水力与蛋白质发生作用，其疏水链与蛋白质的疏水基团之间的相互作用对表面活性剂和蛋白质的结构和功能都能产生一定的影响。
化学表面活性剂
化学表面活性剂化学表面活性剂是一类常见的化学物质，具有降低液体表面张力的作用。
它们可以在固液、气液和液液界面上发挥作用，改变表面性质。
在日常生活和工业生产中，化学表面活性剂发挥着重要的作用。
本文将探讨化学表面活性剂的定义、特性、分类以及应用领域。
一、定义与特性化学表面活性剂是一类具有两亲性的化合物，通常分为亲水性头基和疏水性烃链。
这种结构特点使得表面活性剂在不同相之间形成分子层结构，在水/油等液体界面上降低表面张力。
化学表面活性剂的主要特性包括：1. 降低表面张力：表面活性剂能够在液体表面形成分子层，使液体表面张力降低，使得液体分子能够更容易相互靠近，形成胶束结构。
2. 分散性：表面活性剂具有较好的分散性，可以将固体颗粒分散在液体中，形成均匀的悬浮液。
3. 乳化性：表面活性剂可以将两种互不溶的液体乳化，形成乳状液体。
4. 渗透性：表面活性剂能够渗透到固体表面，改变其表面性质。
5. 泡沫性：一些表面活性剂在搅拌或摩擦作用下能够产生泡沫。
二、分类根据其分子结构和作用方式的不同，化学表面活性剂可以分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂四类。
1. 阴离子表面活性剂：阴离子表面活性剂的疏水基团带有阴离子基团，如烷基苯磺酸盐和烷基硫酸盐。
这类表面活性剂广泛应用于洗涤剂、肥皂等清洁产品中。
2. 阳离子表面活性剂：阳离子表面活性剂的疏水基团带有阳离子基团，如季铵盐和季胺盐。
这类表面活性剂主要用于柔顺剂、杀菌剂等产品。
3. 非离子表面活性剂：非离子表面活性剂的疏水基团不含离子基团，如聚氧乙烯醚和聚氧乙烯醚硅油。
这类表面活性剂常用于护肤品、染料助剂等领域。
4. 两性表面活性剂：两性表面活性剂的分子同时具有阳离子和阴离子性质，如脂肪醇聚醚硫酸钠和缩水甘油醚磺酸盐。
这类表面活性剂多用于油田、药品制剂等行业。
三、应用领域化学表面活性剂在各个领域有着广泛的应用，如下所示：1. 洗涤行业：洗涤剂是化学表面活性剂最常见的应用之一。
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
图9-8 十二烷基硫酸钠在水中的溶解度与温度关系
Krafft点
Krafft点是离子型表面活性剂的特征值，Krafft点 也是表面活性剂应用温度的下限，或者说，只有在 温度高于Krafft点表面活性剂才能更好的发挥作 用。 如十二烷基硫酸钠的Krafft点为8℃，而十二烷基 磺酸钠的Krafft点为70℃，在室温条件下使用，前 者作增溶剂为好，后者的Krafft点高就不够理想 .
表面活性剂的表面活性
表面活性剂分子在固体表面的吸附
固体表面与表面活性剂接触时，表面活性剂分子 很容易在固体表面发生吸附，由于这种吸附，固体 表面的状态和性质可以发生很大的变化， 在药剂制备中有很大的应用价值。如固体疏水性粉 末表面吸附亲水性表面活性剂有利于药物的润湿和 溶解。 固体极性不同，对表面活性剂的吸附表现不同特 点。
庚基乙二醇十二烷基醚的表面张力与浓度的关系
（三）临界胶束浓度的测定
2.电导法 以表面活性剂溶液的摩尔电导率对浓度或浓 度的平方根作图，准确性以后者为最好，因 为浓度低时是直线，CMC值时摩尔电导率随 浓度的平方根变化很大。曲线的转折点即为 CMC值。
十二烷基磺酸水溶液的电导率与浓度的关系
二、亲水亲油平衡值（HLB）
（三）临界胶束浓度的测定
由于表面活性剂的物理性质在临界胶束浓度附近的 较小范围内会发生突变，所以利用此特性，可测定 CMC值。测定方法有多种，下面只介绍二种常用的 方法。 1.表面张力法 表面活性剂水溶液的表面张力开始 时随溶液浓度增大而急剧下降，当达到CMC值后， 这种下降则变得缓慢或不再下降。因此，以表面张 力对浓度的对数作图，概述
表面活性剂的结构特点及分类
润湿性能
总结词
表面活性剂能够改善液体的润湿性能，使其更好地与固体表面接触。
详细描述
表面活性剂能够降低界面张力，使得液体更好地渗透到固体表面，从而提高润湿效果。
乳化性能
总结词
表面活性剂能够将两种不混溶的液体混合在一起，形成稳定的乳浊液。
详细描述
表面活性剂分子能够吸附在两种液体的界面上，形成稳定的乳化膜，防止液体分离，从而实现乳化效 果。
表面活性剂的应用
工业清洗
用于清洗机械、设备、管道等表面的油污和 杂质。
农药
作为农药的辅助剂，提高农药的附着力和渗 透力，从而提高药效。
化妆品
用于制作洗发水、沐浴露、护肤品等，起到 保湿、滋润、清洁等作用。
油气开采
作为乳化剂和破乳剂，用于提高采油采气效 率。
02
表面活性剂的结构特点
亲水基团
亲水基团是表面活性剂分子中与水分子相互作用的部分，通常为极性基团，如羟基、 羧基、氨基等。
地降低油水界面张力。
疏水基团的性质和数量对表面 活性剂的溶解度、润湿性、乳
化性等性能有重要影响。
连接基团
01
连接基团是连接亲水基团和疏水基团的桥梁，通常为碳链或碳 氧链。
02
连接基团的长度和性质对表面活性剂的性能有重要影响，如降
低表面张力、润湿性、乳化性等。
连接基团的数量和排列方式也会影响表面活性剂的性能。
新型绿色表面活性剂的研究与开发
随着环保意识的提高，新型绿色表面活性剂的研究与开发越来越受到重视。
新型绿色表面活性剂主要包括天然表面活性剂、生物表面活性剂和可降解 表面活性剂等。
这些新型绿色表面活性剂具有低毒或无毒、可生物降解、环境友好等特点， 在化妆品、食品、医药等领域有广泛的应用前景。
表面活性剂的分类及应用性能
σlg
γgl
σsg
θ σsl
图2-1 液体的接触角
S－固相；L－液相；G－气相； θ－接触角； x－三相接触线上任一点； σlg－液体表面张力 σsg －固-气界面张力；σsl－固－液界面张力
G
γslL θ
γsg
S
液滴润湿示意图
在固、液、气三相交界处，自固-液界面经过液体内 部到气-液界面的夹角叫做接触角。
中和
盐析
油脂 液碱
食盐
皂精 甘油
（1）多羧酸皂
◆ 代表产品：十二烷基琥珀酸钠 DSA
CO HC
+ RC2H CH C H 2
O
HC
CO
RC2H CH C2H RC2H CH C2H
HC CH
HC CH
CO CO
CO CO
O
O HO H
◆ 一般要通过酯化、中和变成单羧酸钠盐， 润湿、洗净、乳化作用良好。
4.磷酸酯盐型阴离子表面活性剂
类型 阴 离 子 表 面 活 性 剂
名称 羧酸盐 硫酸酯盐 磺酸盐 烷基苯磺酸盐
烷基萘磺酸盐
磷酸 酯盐
磷酸双酯盐 磷酸单酯盐
结构
Ｒ－ＣＯＯ－Ｎa＋（Ｋ＋、ＮＨ４＋）
Ｒ－ＯＳＯ３－Ｎa＋（Ｋ＋、ＮＨ４＋）
R
SO3Na
R
SO3Na
OR OR
P
O
OM
OR
OM
P
O
OM
1.羧酸盐型阴离子表面活性剂RCOO－
➢应用：如使颜料分散在涂料或印刷 油墨之中。
对固体粒子起分散作用的分散剂主要 有阴离子表面活性剂、非离子表面活 性剂和有机胺类阳离子表面活性剂， 也有的采用高分子表面活性剂，以获 得更大的空间稳定效应。
表面活性剂的主要类型及特点概述阴离子表面活
表面活性剂的主要类型及特点概述阴离子表面活表面活性剂是一大类有机化合物，它们的性质极具特色，应用极为灵活、广泛，有很大的实用价值和理论意义。
表面活性剂一词来自英文surfactant，它实际上是短语surface active agent的缩写。
因此我们可以看出：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能形成分子有序组合体，从而具有一系列应用功能[1]。
随着社会经济的发展，表面活性剂已作为乳化剂、润湿剂、起泡剂、加溶剂、分散剂、减水剂、织物柔软剂、催化剂、防水剂、防污剂、润滑剂、防酸雾剂、防尘剂、防腐剂、铺展剂、增稠剂、透膜剂、浮选剂、流平剂、防结块剂、抗静电剂、表而改性剂等数十种功能试剂而应用于许许多多传统工业和高新技术领域。
因此有必要对形形色色的表面活性剂进行分类，以有利于人们的应用及开发新型表面活性剂。
表面活性剂的特点是具有不对称的分子结构。
整个分子可分为两部分，一部分是亲油的（lipophilic）非极性基团，又叫做疏水基(hydrophobic group)或亲油基；另一部分是亲水的极性基团、叫做亲水基(hydrophilic group) [2]。
因此，表面活性剂分子具有两亲性质，被称为两亲分子（amphiphile）。
表面活性剂分子亲水基的种类很多，包括极性和离子性的各种基团。
例如羧基、硫酸基、磺酸基、磷酸基、胺基、膦基、季铵基、吡啶基、酰胺基、亚砜基、聚氧乙烯基、糖基等。
疏水基则主要有各种碳氢基团、碳氟基团、聚硅氧烷链、聚氧丙烯基等。
因此按照这一结构特点，我们可以将表面活性剂按亲水基性质、亲油基性质、分子量等特征对其进行分类[3]。
一．根据表面活性剂亲水基性质分类按表面活性剂亲水基性质可把表面活性剂分为：阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂等五大类。
1．阴离子表面活性剂[4]在水中，阴离子表面活性剂的亲水基为阴离子，通常由C10-C20长链烃基疏水基和羧酸、磺酸、硫酸、磷酸等亲水基组成，具有原料易得、加工简单、成本较低、性能优良的特点，因此一直在合成表面活性剂生产中占首位，同时阴离子表面活性剂具有较好的润湿、去污功能。
表面活性剂1概述、结构特点、分类
按用途分类
01 工业用表面活性剂
用于工业生产过程中的清洗、润湿、乳化、分散、 浮选等作用，如石油、纺织、印染、油漆、涂料 等领域。
02 民用表面活性剂
用于家庭和个人日常生活中的清洁、护理和化妆 品等产品，如洗衣粉、洗发水、沐浴露等领域，如药物载体、细胞培 养基、人工器官等方面的应用。
03 非离子型
以脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚等为主 要成分，具有较好的稳定性、配伍性和生物相容 性。
按溶解性质分类
水溶性表面活性剂
易溶于水，形成透明溶液， 如阴离子型和部分非离子 型表面活性剂。
乳化性表面活性剂
既溶于水也溶于油类溶剂， 具有降低表面张力、乳化 和分散等作用。
油溶性表面活性剂
易溶于油类溶剂，如部分 阳离子型和非离子型表面 活性剂。
在环保领域，表面活性剂 可用于废水处理、土壤修 复和油污清洗等。
在农业领域，表面活性剂 可以作为农药的增效剂和 植物生长调节剂等。
02
结构特点
亲水基团
亲水基团是表面活性剂分子中与水有较强亲和力 的部分，通常为极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸 酯、氨基等。这些基团能与水分子结合，使表面 活性剂在水溶液中充分溶解。 亲水基团的存在是表面活性剂能够降低表面张力、 形成胶束、具有乳化、润湿、增溶等作用的关键。
连接基团的作用是将亲水基团和疏水 基团连接在一起，形成稳定的分子结 构，同时影响表面活性剂的溶解度、 界面性质和聚集状态等。
03
分类
按离子类型分类
01 阴离子型
以脂肪酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐等为主要成分， 具有较好的去污、乳化、润湿等性能。
02 阳离子型
以胺盐、季铵盐、吡啶盐等为主要成分，具有杀 菌、抗静电等性能，常用于纤维和纺织品的柔软 整理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
起昙与昙点：因加热聚乙烯型非离子表面活性剂溶液发生混浊的现象称为起昙，此时的温 度称为浊点或昙点（cloud point）。
第六节 乳 剂
一、概述 （1）乳剂的基本组成 （2）乳剂的类型 （3）乳剂的特点 二、乳化剂 三、乳剂的形成理论 四、乳剂的稳定性 五、乳剂的制备 六、乳剂的质量评定
③性质：水溶性及耐酸、耐钙、镁盐性比硫酸化物差，但不易水解。
④应用： 用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸甘油酸的增溶剂；较好的洗涤剂。
(二)阳离子型表面活性剂
这类表面活性剂起作用的部分是阳离子，亦称阳性皂。 1、结构：含有一个五价氮原子。 胺盐型，通式：[RNH3+]X-，[R2NH2+]X-，如氯苄甲乙胺； 季铵盐型，通式：[R1R2N+R3R4]X-，如新洁尔灭。 2、特点：良好的表面活性作用，具有很强的杀菌作用。 3、应用：杀菌、防腐、皮肤、粘膜手术器械的消毒。 4、常用品种： 苯扎氯铵(洁尔灭)、苯扎溴铵 (新洁尔灭) ：常用浓度0.01-0.02%，杀菌力强、稳定。
简称蔗糖酯， 是蔗糖和脂肪酸反应生成的一大类化合物，分为单酯、二酯、三酯及多酯。 性质：溶于丙二醇、乙醇，但不溶于水和油；在酸、碱及酶等作用下易水解成蔗糖和脂肪酸。 应用：HLB 5～13，表面活性弱，用作O/W型乳化剂。
⑵脂肪酸山梨坦：
O
CH2OOCR
山梨糖醇及其单酐和二酐+各种脂肪酸
→脱水山梨醇脂肪酸酯的混合物
④聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物 通式：HO(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)cH，是各种不同分子量的聚氧乙烯（亲水基）
与聚氧丙烯（亲油基）的嵌段共聚物，其中a为化合物总量的10～80％，b至少为15。 本品又称泊洛沙姆(poloxamer)，商品名普郎尼克(Pluronic)。 性质：为淡黄色液体或固体，分子量1000～14000，HLB 0.5～30，具有乳化、润湿、 分散、起泡和消泡等多种优良性能，但增溶能力较弱。
酯(polyoxyl 40 stearate)。 应用：具有较强水溶性，乳化能力强，作增溶剂和油/水型乳化剂。 2）聚氧乙烯脂肪醇醚 系聚乙二醇与脂肪醇缩合而成的醚。 通式：R·O·(CH2O CH2)nH。
品种: 苄泽类(Brij)：如Brij-30和-35分别为不同分子量的聚乙二醇与月桂醇的缩合物，n为10-20
⑶聚山梨酯(polysorbate)：
O
CH2OOCR
脱水山梨醇脂肪酸酯+环氧乙烷
→聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯
H(C2H4O)xO
O(C2H4O)yH
(吐温，Tween)
O(C2H4O)zH
品种：Tween 20（聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯），Tween 40（聚氧乙烯脱水山
梨醇单棕榈酸酯），Tween 60（聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯），Tween 80（聚
2.硫酸化物： ①通式：R·O·SO3-M+硫酸化油,高级脂肪醇硫酸酯类。 ②分类：硫酸化油，如硫酸化蓖麻油，俗称土耳其红油；高级脂肪醇硫酸酯，如十二烷
基硫酸钠（SDS），又称月桂醇硫酸钠（SLS）。 ③性质：可与水混溶，为无刺激的去污剂和润湿剂；乳化性很强，稳定、耐酸、钙，易
与一些高分子阳离子药物发生作用产生沉淀。
为胃肠外给药的载体，如环孢菌素静脉注射脂肪乳。 3.纳米乳（nanoemulsion)：又称微乳(microemulsion)，10～100nm。
（3）乳剂的作用特点
乳剂临床应用广泛，可以口服、外用、肌肉、静脉注射，其作用特点为： ① 液滴的分散度高——吸收快、药效好，生物利用度高； ② 油性药物的乳剂——剂量准确，服用方便； ③ O/W型乳剂——可掩盖不良味道； ④ 外用乳剂——改善皮肤、粘膜的透过性，减少刺激； ⑤ 静脉注射乳剂——体内分布快、有靶向性。 ⑥ 亚微乳、纳米乳可提高药物稳定性，降低毒副作用；增加体内吸收；使药物缓释、控释或具 有靶向性等。
S为酯的皂化价，A为脂肪酸的酸价。 (3)混合的非离子表面活性剂：
HLBab=(HLBa×Wa+HLBb×Wb)/(Wa+Wb) (4)官能团HLB计算法：
HLB=∑(亲水基团HLB)+∑(亲油基团HLB)+7 并不是所以表面活性剂HLB值能用算式计算，须用实验方法加以验证。
（三）Krafft点和昙点
（2）乳剂的类型
根据结构分类 根据乳滴的大小分类
根据结构分类 基本型
复合型
W
内相
外相
水包油
W/O 内相 外相
W/O/W
油相
内水相
外水相
油包水
水包油包水
O/W/O
水相
内油相
外油相
油包水包油
外观 稀释 导电性 水溶性颜料 油溶性颜料
O/W型乳剂和W/O型乳剂的区别
O/W型乳剂 乳白色
可用水稀释 导电
应用：新型的优良乳化剂、增溶剂，是目前能应用于静脉注射乳剂的一种合成的乳化剂。
表面活性剂的基本特性
（一）临界胶束浓度 胶束（micelles)：当溶液内表面活性剂分子数目不断增加时，其疏水部分相互吸引，
缔合在一起，亲水部分向着水，几十个或更多分子缔合在一起形成缔合的粒子，称为 胶束。 临界胶束浓度（critical micell concentration, CMC）：表面活性分子缔合形成胶 束的最低浓度。CMC的大小与物质的结构、组成有关。
外相染色 内相染色
W/O型乳剂
油状色近似
可用油稀释 不导电或 几乎不导电 内相染色
外相染色
决定乳剂类型的因素是什么？
乳化剂的种类 乳化剂的性质 相体积比(φ)
相体积比(φ)＝
分散相体积 乳剂总体积
×100％
根据大小分类
1.普通乳(emulsion)：1～100m，乳白色不透明液体。 2.亚纳米乳(subnanoemulsion)：又称亚微乳(submicroemulsion)，0.1～0.5m，常作
OH
OH
(司盘，span)
OH
品种：span20（脱水山梨醇单月桂酸酯），span40(脱水山梨醇单棕榈酸酯)；span60
（脱水山梨醇单硬脂酸酯）；span65（脱水山梨醇三硬脂酸酯）；span80（脱水山梨醇单
油酸酯）；span85（脱水山梨醇三油酸酯）。
应用：粘稠白色至黄色的油状液体或蜡状固体，亲油性较强， HLB1.8～3.8，一般用作 W/O型乳剂的乳化剂或混合乳化剂。用于搽剂、软膏，亦作为乳剂的辅助乳化剂。
复乳（multiple emulsions）
复合型乳剂(multiple emulsion)：简称复乳，也叫二级乳，是由O/W或W/O的初乳 （一级乳）作为分散相进一步乳化形成的以油为连续相的乳剂（O/W/O）或以水为连续 相的乳剂（W/O/W）。粒径一般在50μm以下。
表面活性剂概述与分类及其基本特性
概述
表面张力（σ）：使液体表面分子向内收缩至最小面积的这种力。 表面活性剂(surfactant) ：具有很强表面活性、能使液体的表面张力显著下降的物质。 结构特征：“双亲”结构（见上图） 正吸附：表面活性剂在溶液表面层聚集的现象。
表面活性剂的分类
一、离子表面活性剂 （一）阴离子表面活性剂 （二）阳离子表面活性剂 （三）两性离子表面活性剂 二、非离子表面活性剂
多数药物配伍，广泛应用于外用、口服制剂和注射剂。
3、常用品种 ①脂肪酸甘油酯 类别：脂肪酸单甘油酯和脂肪酸二甘油酯，如单硬脂酸甘油酯。 性质：不溶于水，在水、热、酸、碱及酶等下易水解。 应用：HLB 3～4，表面活性弱，用作W/O型辅助乳化剂。 ②多元醇型 ⑴蔗糖脂肪酸酯(sucrose esters，SE)
氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯），Tween 85（聚氧乙烯脱水山梨醇三油酸酯）。
应用：粘稠性黄色液体，亲水性化合物，为水溶性表面活性剂，用作增溶剂、乳化剂、 分散剂和润湿剂。
③聚氧乙烯型： 1）聚氧乙烯脂肪酸酯 系聚乙二醇与长链脂肪酸缩合而成的酯。 通式：RCOOCH2(CH2OCH2)nCH2OH，商品名为卖泽(Myrij)，如聚氧乙烯40硬脂酸
CMC的测定 1.表面张力法：以表面张力对浓度的对数作图，曲线的
转折点即为CMC值。适合于离子表面活性剂和非离 子型表面活性剂。
2.电导法：以表面活性剂溶液的摩尔电导率对浓度或浓 度的平方根作图，曲线的转折点即CMC值。适合于 离子表面活性剂。
3.染料法：表面活性剂溶液增溶染料前后吸收光谱的变 化。
4.光散射法：胶束形成与散射光强度成正比。
庚基乙二醇十二烷基醚的表面张力与 浓度的关系
十二烷基磺酸水溶液的电导率与 浓度的关系
（二）亲水亲油平衡值
定义：HLB(hydrophile-lipophile balance)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。
一、概 述
❖ 定义：乳剂(emulsions)，又称乳浊液，系指两种互不相溶的液体，其中一种液体以 小液滴状态分散在另一种液体中所形成的非均相分散体系。 ❖ 特征：热力学不稳定体系（聚集）和动力学不稳定体系（沉降或漂浮）。
（1）乳剂的基本组成 水相 water phase（W）—水或水溶液； 油相oil phase（O）—与水不相混溶的有机液体 乳化剂emulsifier—防止油水分层的稳定剂
表面活性剂的分类
一、离子表面活性剂 二、非离子表面活性剂 ① 脂肪酸甘油酯 ② 多元醇型 ③ 聚氧乙烯型 ④ 聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物
二、非离子表面活性剂
在水溶液中不是解离状态故称之为非离子表面活性剂。 1、结构组成： ❖ ①亲水基团 (甘油、聚乙二醇、山梨醇)； ❖ ②亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基)； ❖ ③酯键、醚健。 2、性质： 毒性小，溶血作用较小，化学上不解离，不易受电解质，pH值的影响；能与大