表面活性剂类型与性质
表面活性剂的分类及应用性能
非离子型
高级醇聚氧 · · CH2Fra bibliotekH2 –(CH2CH2O)nH 乙烯加成物 CH3CH2·
发泡剂、乳 化剂、增溶 剂
按用量和品种，用的最多的是阴离子表面活性剂， 其次是非离子表面活性剂。阳离子表面活性剂，由 于它在纤维上的吸附大、洗涤力小，且价格昂贵， 不适合用于洗涤剂，有时在洗涤剂中加入阳离子表 面活性剂主要是为了使洗涤剂具有杀菌消毒能力或 起柔软作用。两性表面活性剂有良好的去污性能， 调理性好。但由于成本高而较少使用。常用于个人 卫生用品和特种洗涤剂中。因此，性能与成本的比 值是选择表面活性剂的一个主要依据。
2.表面活性剂的应用性能
表面活性剂因能对两相界面性质 产生影响，在实际应用中能显示 出各种优异的性能。在洗涤剂中， 表面活性剂一般作为洗涤成分， 但在某些配方中也用作辅助原料， 起乳化、润湿、增溶、保湿、润 滑、杀菌、柔软、抗静电、发泡、 消泡等作用。
表面活性剂在溶液中的性质
界面吸附
表面活性剂分子在界面上会定向排列成分 子层。如图所示：
表面活性剂的界面定向
表面活性剂在水溶液表面的吸附
表面活性剂在界面定向形成吸附膜
浓度足够时，表面活性剂在溶液表面定向形 成吸附膜。排列成单分子层。非极性憎水基的部 分越大，憎水性越强，表面活性剂分子就越聚集 于表面，其表面活性就越强。
形成胶束或胶团(micelle)
双亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会
◆ 增溶作用：表面活性剂在水溶液中达到CMC值 后，一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的 溶解度可显著增加，形成透明胶体溶液，这种作 用称为增溶(solubilization)。能产生增溶作用的表 面活性剂叫做增溶剂。增溶与胶束有关。由于胶 束的存在而使难溶物溶解度增加的现象统称为增 溶现象。 例如室温下苯在水中的溶解度很小，每100g水 只能溶解0.07g苯，但在10%的油酸钠水溶液中， 苯的溶解度达到7g/100g，增加了100倍，这是 通过油酸钠胶束的增溶作用实现的。 在药剂中，一些挥发油、脂溶性维生素、体激 素等许多难溶性药物常可借此增溶，形成澄明 溶液或提高浓度。
表面活性剂的结构与性能
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，
可用于静注用乳剂与脂质体的制备。
阴离子部分—磷酸型；阳离子部分—季胺盐类
合成活性剂：阴离子部分主要是羧酸盐，其阳离子部分分为： 氨基酸型——胺盐（RN＋H2CH2CH2COO－）
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· (CH2O CH2)nH。 O·
以科技为动力 以环境为己任
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)。
①通式：脂肪族磺酸化物 R· 3-M+ 和烷基芳基磺 SO
酸化物 RC6H5SO3－M＋
②分类：脂肪族磺酸化物；烷基芳基磺酸化物，如
十二烷基苯磺酸钠（常用洗涤剂）；
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。
以科技为动力 以环境为己任
临界胶束浓度(critical micelle concentration)
以科技为动力 以环境为己任
临界胶束浓度的测定方法
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。
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 。
表面活性剂文献综述
表面活性剂一、表面活性剂的性质1.表面活性剂的定义表面活性剂(surfactant)，是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。
具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。
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。
2.表面活性剂的结构特点表面活性剂分子具有独特的两亲性：一端为亲水的极性基团，简称亲水基，也称为疏油基或憎油基，有时形象地称为亲水头，如-OH、-COOH、-SO3H、-NH2；另一端为亲油的非极性基团，简称亲油基，也称为疏水基或憎水基，如R-（烷基）、Ar-（芳基）。
两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分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，因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油，但又不是整体亲水或亲油的特性。
表面活性剂的这种特有结构通常称之为“双亲结构”（amphiphilic structure），表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”。
3.表面活性剂的性质表面活性剂通过在气液两相界面吸附降低水的表面张力，也可以通过吸附在液体界面间来降低油水界面张力。
许多表面活性剂也能在本体溶液中聚集成为聚集体。
囊泡和胶束都是此类聚集体。
表面活性剂开始形成胶束的浓度叫做临界胶束浓度或CMC。
当胶束在水中形成，胶束的尾形成能够包裹油滴的核，而它们的（离子/极性）头能够形成一个外壳，保持与水接触。
表面活性剂在油中聚集，聚集体指的是反胶束。
在反胶束中，头在核，尾保持与油的充分接触。
表面活性剂系统的热动力学很重要，不论是理论上还是实践上。
因为表面活性剂系统代表的是介于有序和无序物质状态之间的系统。
表面活性剂溶液可能含有有序相（胶束）和无序相（自由表面活性剂分子和/或离子）。
胶束——表面活性剂分子的亲脂尾端聚于胶束内部，避免与极性的水分子接触；分子的极性亲水头端则露于外部，与极性的水分子发生作用，并对胶束内部的憎水基团产生保护作用。
(完整word版)表面活性剂
第三章表面活性剂表面活性剂在药物制剂的制备中被广泛应用，其结构特征是具有亲水性与亲脂性两种基团，其作用是能显著降低分散系的表面（界面）张力，因此可用作乳化剂、助悬剂、增溶剂、促吸收剂、润湿剂、起泡剂与消泡剂、去污剂等，是药用乳剂、悬浊剂、脂质体等的重要辅料.本章重点讨论表面活性剂的基本性质（如CMC值、HLB值、Krafft点与昙点等）与测定方法等。
第一节表面活性剂分类一、表面活性剂（surfactant)：具有很强表面活性,加入少量就能使液体表面张力显著下降的物质。
1.①纯液体在一定温度有一定的表面张力，是液体的物理常数.②当在水中加入无机盐或糖类物质时，则水的表面张力略有升高;③当在水中加入低级脂肪醇、脂肪酸时，则水的表面张力下降,称此类物质为水的表面活性物质。
④当在水中加入油酸钠、十二烷基硫酸钠（高级脂肪酸）时，则水的表面张力能够显著的降低，称此类物质为该溶剂的表面活性剂(surfactant)。
2.表面活性剂分子的结构特征:是由具有极性的亲水基和非极性的亲油基组成,而且两部分分处两端。
因此，表面活性剂具有既亲水又亲油的两亲性质，但具有两亲性的分子不一定都是表面活性剂。
3.表面活性剂的吸附性：表面活性剂由于其特殊结构可以在两相界面发生定向排列,来改变两相界面性质。
从而起到润湿、乳化、增溶、絮凝、反絮凝、起泡、消泡的作用。
（1）在溶液中的正吸附:表面活性剂在溶液表面层聚集的现象为正吸附，正吸附改变了溶液表面的性质。
最外层疏水，表现低表面张力，产生较好的润湿性、乳化性、增溶性、起泡性.（2）在固体表面的吸附：表面活性剂溶液与固体接触时，表面活性剂分子可能在固体表面发生吸附，使固体表面性质发生改变，易于润湿.二、表面活性剂的类型1。
表面活性剂分类方法有多种，根据来源可分为天然表面活性剂与合成表面活性剂；2。
根据溶解性质可分为水溶性表面活性剂与油溶性表面活性剂;3。
根据极性基团的解离性质分为离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂两大类；再根据离子型表面活性剂所带电荷，又分为阳离子、阴离子、两性离子表面活性剂。
常见表面活性剂
净洗剂664性质：黄褐色粘稠液体，具有乳化、润湿、清洗油污等性能，常温、加温条件下均可使用，清洗机器油污效果好，泡沫多。
用途：可代替汽油和柴油清洗金属件，如：钢、铁、铝、铜等，也可用于工序间防锈，并用于电镀、轴承、造纸设备以及毛毯等行业的清洗工序。
用法：可单独使用，使用时视油污轻重程度将上述浓缩体稀释10-30倍使用，如在常温下清洗效果差，可适当加温，清洗效果可明显改善。
注意事项：勿与眼部接触。
包装与贮运：200KG铁桶装，存放于阴凉、干燥处。
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺规格 1：1 型 1：1.5 型 1：2 型外观：淡黄色粘稠液体淡黄色粘稠液体淡黄色粘稠液体PH值：≤ 10 ≤10≤10色泽：≤ 400 ≤500≤500总胺价：≤40≤85≤135活性物（%）：≥92≥78≥68有效物（%）： 100 100 100产品特点：1、具有卓越的发泡、稳泡、渗透性能，在洗涤剂和复合皂中广泛作用产品的泡沫改善剂。
2、作为油性原料的乳化剂，广泛用于各种化妆品和表面活性剂再制品。
3、产品对于阴离子表面活性剂为主要原料的液体产品，有卓越的增稠作用。
4、同时产品具有一定的抗静电调理作用，对皮肤无刺激。
烷基醇酰胺（6502）烷基醇酰胺（6502）是采用椰子油或棕榈仁油和二乙醇胺缩合反应而成的温和非离子表面活性剂。
产品具有增泡、稳泡、增稠、去污、乳化、缓蚀、渗透等多种性能，特别是与阴离子表面活性剂复配时，具有良好的协同效应，主要用作净洗剂、乳化剂、稳泡剂。
一般用于洗洁精。
产品标准：酰胺含量：≥78胺值：≤90 PH值：9.0-11.0 色泽：≤500外观：淡黄色粘稠液体新型烷基醇酰胺主要技术指标：规格 1：1型 1：1.5型 1：2型外观淡黄色澄清液体淡黄色澄清液体淡黄色澄清液体酰胺含量 92% 78% 68%游离脂肪酸 0.5% 0.5% 0.5%甘油含量 9% 8% 7%游离胺含量 1.87-6.55 11.23-15.9 22.5-28.09水份 0.5% 0.5% 0.5%折光率 1.467-1.4816 1.4697-1.4816 1.4697-1.4816PH 值 9-10 9-10 9-10游离胺值 10-35 60-85 120-150酯 7% 2% 1%色泽 400 400 400 在水中形成不透明雾状溶液。
表面活性剂的类型
改善油藏渗透 率，提高油井
产量
适用于不同类 型油藏，如砂 岩、碳酸盐岩
等
简介：硫酸化法是表面活性剂合成的一种重要方法，通过硫酸与醇或酚反应生成硫酸酯，再进 一步水解或醇解得到表面活性剂。
反应条件：反应温度、反应时间、硫酸浓度、醇或酚的种类和用量等因素都会影响合成效果。
优点：原料易得，反应条件温和，适用于工业化生产。
表面活性剂能够降低油水界面张力， 使油水混合物能够稳定存在
表面活性剂的种类和浓度对乳化性 能有显著影响
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表面活性剂的乳化性能与其分子结 构和性质有关
表面活性剂能够降低水的表面张力，促进气泡形成 不同类型表面活性剂的起泡能力不同，与分子结构、浓度等因素有关 起泡性在某些应用领域如泡沫灭火、泡沫清洗等方面具有重要作用 起泡性与表面活性剂的种类、浓度以及使用条件等因素有关
定义：同时具 有正负电荷的
表面活性剂
特点：在酸性 和碱性溶液中 均能保持较好
的稳定性
应用：广泛用 于化妆品、洗 涤剂、农药等
领域
实例：十二烷 基硫酸铵、十 二烷基硫酸钠
等
表面活性剂能够显著降低水的 表面张力
表面张力的大小与表面活性剂 的种类和浓度有关
表面活性剂的亲水性和亲油性 对其降低表面张力的能力有影 响
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01.
02.
03.
04.
定义：阴离子型表面活性剂是指在水溶液中能离解成带负电荷的离子，包括羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐等。
特点：具有较好的去污、发泡、乳化、分散等性能，广泛用于洗涤剂、化妆品、食品工业等领域。 常见种类：如十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基磺酸钠（SAS）等。
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.表面活性剂定义：在加入量很少时即能明显降低溶剂表面张力，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，从而达到实际应用的要求的一类物质。
2.表面活性剂的分类：按离子类型：1.阴离子表面活性剂2.阳离子表面活性剂3.两性表面活性剂按亲水基结构：1.羧酸盐类2.磺酸盐类3.硫酸酯盐类4.磷酸酯眼泪5.胺盐类6.季铵盐7.鎓盐类8.多羟基型9.聚氧乙烯型3.表面活性，表面活性物质，表面活性剂：表面活性：使溶剂表面张力降低的性质表面活性物质：具有表面活性的物质表面活性剂：一类表面活性物质，其在浓度极低时能明显降低溶液表面张力的物质4.表面活性如何表征：溶质在表面发生吸附，使溶液表面张力降低5.表面活性剂的两大性质：1.降低表面张力2.形成胶束6.什么是临界胶束浓度及其测定方法：临界胶束浓度：开始形成胶束的最低浓度测定方法：1.表面张力法2.电导法3.增溶作用法4.染料法5.光散射法7.什么是表面活性剂的HLB值，有什么意义HLB值：亲水亲油平衡值意义：HLB值越大，亲水性越强；HLB只越小，亲油性越强8.影响表面活性剂性能的结构因素包括哪些方面？表面活性剂分子形态，分子量和其润湿去活能力的关系？因素包括：亲水基；疏水基；分子形态；分子大小。
分子形态的影响：1.亲水基位于分子中间时，润湿性能比位于分子末端强，亲水基在末端的去活力强；2.亲油基团中带分子结构的具有较好的润湿和渗透性能，但去活力较小分子大小的影响：分子量大的洗涤，分散，乳化性能好；分子量少的润湿，渗透作用好。
9.表面张力的定义：作用在表面单位长度边缘上的力。
10.表面张力的测定方法：滴重法；毛细管上升法；环法；吊片法；最大气泡法；滴外形法。
11.表面活性剂的结构特征：由一部分疏水基团和一部分亲水基团构成，这两部分处于表面活性剂分子两端形成不对称的结构，疏水基团由疏水亲油的非极性碳氢链构成，亲水基团由亲水疏油的极性基团构成。
表面活性剂的基本性质及作用
新型绿色表面活性剂的研究与开发
1
新型绿色表面活性剂是指具有环保、低毒、生物 可降解等优点的表面活性剂，如糖基表面活性剂、 磷脂表面活性剂等。
2
新型绿色表面活性剂的合成方法主要包括化学合 成和生物合成两种，其中生物合成方法具有环境 友好、生产成本低等优点。
3
新型绿色表面活性剂在应用过程中需注意其性能 与其他传统表面活性剂的差异，以及大规模生产 和应用的可行性问题。
选择合适的润湿剂需要考虑其润湿性能和稳定性，同时还需要考虑其与其他化学品的兼 容性。
起泡和消泡作用
起泡作用
表面活性剂能够降低液体的表面张力，使气体更容易在液体中形成气泡。在泡 沫灭火器、泡沫混凝土、泡沫清洗等领域中，起泡作用是表面活性剂的重要应 用之一。
消泡作用
在一些工业过程中，如纸浆制造、石油开采等，会产生大量的泡沫，影响生产 效率和产品质量。表面活性剂可以作为消泡剂，有效抑制泡沫的产生和稳定， 提高生产效率和产品质量。
详细描述
农药和医药中间体中的表面活性剂能够增加药物的溶解度，使其更好地分散在水中或穿透细胞膜，从而提高药物 的生物利用度和治疗效果。此外，表面活性剂还可以作为药物的载体，帮助药物在体内更好地分布和吸收。
05
词
磺化法是一种常用的表面活性剂合成方法， 通过将芳香族化合物与硫酸反应，引入磺酸 基团，从而制备出阴离子型表面活性剂。
总结词
化妆品中添加表面活性剂是为了提高产品的稳定性、润湿性和乳化效果。
详细描述
在化妆品中，表面活性剂可以作为乳化剂、润湿剂和分散剂，有助于将油性成分和水性成分混合在一 起，形成稳定且易于涂抹的质地。同时，表面活性剂还能帮助增加皮肤的水合作用，使皮肤更加柔软 光滑。
农药和医药中间体
表面活性剂的结构与性能
泡沫的稳定性
表面活性剂的泡沫稳定性与其分 子结构和浓度有关，通常分子结 构更复杂、亲水基团更多、疏水 链更长的表面活性剂具有更好的 泡沫稳定性。
应用
在洗涤剂、化妆品、农药等领域 广泛应用，提高清洁和去污效果。
04
表面活性剂的性能影响因素来自表面活性剂的结构特点01 亲水基团
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、磺酸基等。
02 疏水基团
表面活性剂分子中与油类或有机物相互作用的部 分，通常为非极性基团，如烷基、芳基等。
03 连接基团
将亲水基团和疏水基团连接起来的部分，可以是 碳链或醚键等。
表面活性剂的应用领域
性和均匀性。
增溶性
增溶性
表面活性剂能够增加难溶性物质在水中的溶解度，形成透 明的溶液。
增溶性的提高程度
表面活性剂的增溶性与其分子结构和浓度有关，通常分子结构 更复杂、亲水基团更多、疏水链更长的表面活性剂具有更好的
增溶性。
应用
在制药、农药、染料等领域广泛应用，提高药物的溶解度 和稳定性。
泡沫性
泡沫性
亲水基团的作用是与水分子结合，降低水的表面张力， 使水分子更容易附着在其它物质表面。
疏水基团
疏水基团是表面活性剂分子中与水有较弱亲和力 或不亲和力的部分，通常为非极性烃链，如脂肪 烃、芳香烃等。
疏水基团的作用是降低表面活性剂在水中的溶解 度，使其更容易聚集在其它物质的表面。
连接基团
连接基团是连接亲水基团和疏水基团的桥梁，通常为碳链或杂原子链。
浓度
1 2
表面张力
随着表面活性剂浓度的增加，表面张力逐渐降低， 直至达到最低点，之后继续增加浓度，表面张力 不再明显降低。
第十讲 表面活性剂
离子SAa： Γ 显著增大。
更多反离子进入吸附层削弱表面活性剂离子间电性排斥，排列紧密。
四、表面活性剂溶液在表面上的吸附
2、各种物理化学因素对吸附的影响
B 对降低表面张力能力的影响 （1）由表面吸附的分子性质和密度决定；
（更主要）SAa类型： cm （c 离子 ） cm （c 非离子）
张力，电导，渗透压，界面张力，洗涤作用）在溶液 达到一定浓度后就偏离一般强电解质溶液的规律（即 使对于离子型SAa）且各种性质都在一个相当窄的范 围内发生突变。（20世纪Mcbain研究羧酸盐与NaCl 溶液差异）
二、表面活性剂溶液的物理化学特性
十二烷基硫酸钠水溶液的一些物理化学性质
二、表面活性剂溶液的物理化学特性
T Kc
Γm 1Kc
常写作：
c 1 c Γ ΓmK Γm
c Γ
～ c 做图
极限吸附量 = 斜率 –1（一般不采用此法求）
四、表面活性剂溶液在表面上的吸附
1、吸附层结构与状态
C12SO4Na：2.1 nm ×（0.47 ～ 0.5 nm）
平躺时：1nm2以上 直立时：0.25nm2
C12H25O(C2H4O)nH
三、Gibbs吸附公式对各种SAa溶液之应用
维持盐浓度不变 则： dlnaNa 0
此时： d RΓ T A dln a A 1RT形式
同时：过量电解质的加入使溶液离子强度大致恒定，则 f 基本恒定。
此时： da l ndln cdln f
公式中可用浓度 c 代替活度 a 。
三、Gibbs吸附公式对各种SAa溶液之应用
（2）硅SAa （3）高分子SAa
一、表面活性剂的结构特征与类型
物理化学中的表面活性剂
物理化学中的表面活性剂表面活性剂是物理化学领域中的一类重要化合物，它们在许多领域中发挥着关键作用。
本文将介绍表面活性剂的定义、分类、性质以及在实际应用中的重要性。
一、表面活性剂的定义和分类表面活性剂是一类具有降低液体表面张力的化合物。
它们通常由两部分组成：亲水基团和疏水基团。
亲水基团能与水分子形成氢键，而疏水基团则对水不具有亲和力。
根据亲水基团的性质，表面活性剂可分为阴离子、阳离子、非离子和两性离子四类。
阴离子表面活性剂是最常见的一类，其亲水基团通常是负离子，如硫酸根、磺酸根等。
阳离子表面活性剂的亲水基团是正离子，如胺基、季铵盐等。
非离子表面活性剂则没有离子基团，通常是由多个氧原子组成的聚氧乙烯链。
两性离子表面活性剂则同时具有正离子和负离子基团。
二、表面活性剂的性质表面活性剂具有许多独特的性质，这使得它们在各种应用中发挥重要作用。
1. 降低表面张力：表面活性剂能够在液体表面形成单分子膜，降低液体的表面张力。
这使得液体能够更容易湿润固体表面，提高液体在固体上的润湿性。
2. 分散和乳化作用：表面活性剂在液体中形成胶束结构，能够有效地分散固体颗粒或液滴。
这使得表面活性剂在洗涤剂、乳化剂等领域有广泛应用。
3. 胶束形成：表面活性剂在适当浓度下能够形成胶束结构。
胶束是由表面活性剂分子组成的微小球形结构，疏水基团朝向内部，亲水基团朝向外部。
胶束的形成使得表面活性剂在溶液中具有良好的分散性和乳化性。
4. 表面吸附：表面活性剂能够在固体表面吸附形成单分子层，这对于改善固体表面性质、调节固体颗粒的分散性和稳定性具有重要作用。
三、表面活性剂的应用表面活性剂在许多领域中都有广泛的应用。
1. 日用化学品：表面活性剂是洗涤剂、肥皂、洗发水等产品的重要成分。
它们能够有效地去除油污和污渍，并提供良好的润湿性。
2. 医药领域：表面活性剂在药物制剂中常用作乳化剂、分散剂和溶剂。
它们能够改善药物的稳定性和生物利用度。
3. 石油工业：表面活性剂在石油开采中被广泛应用。
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。
表面活性剂的分类、特性及应用
表面活性剂的分类、特性及应用摘要表面活性剂是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质，其应用前景非常广阔。
本文简述了表面活性剂的分类、特性及表面活性性剂在生活、工业等各方面的应用。
关键词表面活性剂分类特性应用1 表面活性剂的分类及介绍表面活性剂的分类方法很多。
根据疏水基结构进行分类，分直链、支链、芳香链、含氟长链等；根据亲水基进行分类，分为羧酸盐、硫酸盐、季铵盐、PEO衍生物、内酯等；还有根据其水溶性、化学结构特征、原料来源等各种分类方法。
但是众多分类方法都有其局限性，很难将表面活性剂合适定位，并在概念内涵上不发生重叠。
人们一般都认为按照它的化学结构来分比较合适。
即当表面活性剂溶解于水后，根据是否生成离子及其电性，分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。
按极性基团的解离性质分为：阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂。
1.1 阴离子表面活性剂表面活性剂的一类。
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脂肪酸盐、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。
广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。
产量占表面活性剂的首位。
不可与阳离子表面活性剂一同使用，在水溶液中生成沉淀而失去效力。
1.2 阳离子表面活性剂该类表面活性剂起作用的部分是阳离子，因此称为阳性皂。
其分子结构主要部分是一个五价氮原子，所以也称为季铵化合物。
其特点是水溶性大，在酸性与碱性溶液中较稳定，具有良好的表面活性作用和杀菌作用。
常用品种有苯扎氯铵(洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭)等。
1.3 两性离子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。
表面活性剂简介
常见的天然表面活性剂包括卵磷脂、胆盐、皂角苷等。
合成表面活性剂的制备方法
01
化学合成
通过一系列化学反应将简单原料转化为目标表面活性剂分子。
02
生产工艺
合成表面活性剂的生产工艺通常涉及多个反应步骤和分离操作，以获得
所需的产品纯度和性能。
03
代表性合成表面活性剂
常见的合成表面活性剂包括阴离子型（如硫酸盐、磺酸盐）、阳离子型
表面活性剂的性质
降低表面张力
形成胶束
乳化作用
表面活性剂能够显著降 低水的表面张力，使其
更容易润湿和铺展。
在一定浓度下，表面活 性剂分子聚集形成胶束，
增加溶液的粘度。
表面活性剂能够降低油 水界面张力，形成稳定
的乳液。
润湿和渗透
表面活性剂有助于液体 在固体表面上的润湿和 渗透，提高液体的铺展
能力。
03
工业级、化妆品级、食品级和医药级 等。
02
表面活性剂的结构与性质
表面活性剂的分子结构
表面活性剂分子通常由亲水基团 和疏水基团组成，形成两亲分子。
亲水基团主要负责与水分子结合， 而疏水基团则倾向于避免与水分
子接触，形成分子间的聚集。
表面活性剂分子的亲水性和疏水 性平衡决定了其在水溶液中的表
面活性行为。
头泥包等问题。
油田酸化
表面活性剂可以作为酸液的添加剂， 提高酸化效果，促进油层的解堵和 增产。
采油助剂
在采油过程中，表面活性剂可以起 到乳化、降粘和破乳等作用，提高 采收率和生产效率。
农药和医药中间体
农药助剂
表面活性剂可以作为农药的润湿 剂、分散剂和乳化剂，提高农药 的附着性、渗透性和生物活性。
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
因副反应随T的升高而加快，可通过降低反应温度或快速移 取反应生成的HCl来抑制。
雾化法连续硫酸化流程：
原料高级醇和氯 磺酸配比1：1.02，循 环比1：100，反应生 成的HCL由水流泵抽 出，反应热由石墨冷 却器移走。
（3）氨基磺酸硫酸化工艺 氨基磺酸是一种温和的硫酸化剂，副反应少，由于价格较贵， 其应用受到限制。其反应：
3、两性表面活性剂 在水溶液中呈两性状态，随介质不同显示不同活性，主要有： 氨基酸型： R-NHCH2CH2COOH
甜菜碱型 ： RN+(CH3)2CH2COO4、非离子表面活性剂 在水中不会离解成离子，因分子中的氧与水形成氢键而溶 于水中。主要有：
聚乙二醇型： R-O(CH2CH2O)nH 多元醇型： R-COOCH2C(CH2OH)3
乙烯不断插入到三乙基铝的烷基-铝键中得到高分子烷基铝。 C、高级三烷基铝氧化得醇化铝
(C2H4)nC2H5 Al (C2H4)nC2H5 (C2H4)nC2H5 + 1.5O2 O(C2H4)nC2H5 Al O(C2H4)nC2H5 O(C2H4)nC2H5
D、醇化铝水解得高碳醇
O(C2H4)nC2H5 Al O(C2H4)nC2H5 O(C2H4)nC2H5
二、多羧酸皂
C3-C24的烯烃与顺丁烯二酸酐加热——烷基琥珀酸酐。可 用作润滑油添加剂、除锈剂； 因分子中含有两个亲水基，其表面活性不好，将其中一个 羧基用丁醇或戊醇酯化生成单羧酸钠盐，即变为性能良好的活
性剂。
CH CO O CH CO R CH2 CH CH CH2 R CH2 CH CH H2O CH CO CO CO O OH CH2 CH CO OH
二、表面活性剂分类 阴离子型 如：RCOO-Na+
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(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，Tw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
生物膜的流动镶嵌模型
表面活性剂类型和性质
表面活性剂类型和性质
表面活性剂类型和性质
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。
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。
表面活性剂类型 和性质
表面活性剂类型和性质
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
食品加工 印染 金属加工 电镀 采矿 采油
表面活性剂类型和性质
甘油三酯的结构示意图
表面活性剂类型和性质
磷脂的内盐部分具有亲水性，脂肪酸长链烃基部分 具有疏水性，因此磷脂是天然的表面活性剂，它在 生物体内能使油脂乳化，有助于油脂的运输、消化 和吸收。
表面活性剂类型和性质
生物膜的化学组成（脂、蛋白质和糖）
表面活性剂类型和性质
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
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。
表面活性剂类型和性质
表面活性剂分类 极性基团（亲水）
RCOONa 羧酸盐
阴离子表面活性剂
R-OSO3Na 硫酸酯盐 R-SO3Na 磺酸盐
表面活性R剂类-O型和P性O质3Na2 磷酸酯盐
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
|
CH3 CH3 |
R-N+-CH3Cl- 季胺盐
|
CH3
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
硬表脂面活酸性剂类型和性质
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
固-固界面
表面活性剂类型和性质
表面活性剂类型和性质
气相
↙↓↘
↙↓↘
←↖↙↑↓↘↗→ 液 相
表面活性剂类型和性质
（a）
（b）
表面活性剂类型和性质
亲水基团
疏水基团 表面活性剂分子
表面活性剂类型和性质
表面活性剂类型和性质
1 消毒杀菌 2 腈纶匀染剂 3 抗静电剂 4 矿物浮选剂 5 相转移催化剂 6 织物柔软剂 7 分散剂
表面活性剂类型和性质
R-O-(CH2CH2O)nH
脂肪醇聚氧乙烯醚
R-(C6H4)-O(C2H4O)nH
烷基酚聚氧乙烯醚
非离子表面活性剂
R2N-(C2H4O)nH
聚氧乙烯烷基胺
R-CONH(C2H4O)nH
聚氧乙烯烷基酰胺
R-COOCH2(CHOH)3H
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ多元醇型
表面活性剂类型和性质
(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
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。
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。
表面活性剂类型和性质
气-液界面
表面活性剂类型和性质
气-固界面
表面活性剂类型和性质
液-液界面
表面活性剂类型和性质
液-固界面
表面活性剂类型和性质
表面活性剂类型和性质
表面活性剂类型和性质
表面活性剂类型和性质
表面活性剂类型和性质
表面活性剂类型和性质
表面活性剂类型和性质
表面活性剂类型和性质
表面活性剂类型和性质
表面活性剂类型和性质
表面活性剂类型和性质
指甲油
表面活性剂类型和性质
香水
表面活性剂类型和性质
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。
表面活性剂类型和性质
非离子型表面活性剂稳定性高，不易受强 电解质无机盐类存在的影响，也不易受酸碱的 影响；与其它类型表面活性剂的相容性好；在 水及有机溶剂中皆有良好的溶解性能，具有良 好的乳化、润湿、渗透性、以及起泡、洗涤、 稳泡、抗静电等作用，且无毒；
广泛用作纺织业、化妆品、食品、药物等 的乳化剂、消泡剂、增稠剂，以及医疗方面 的杀菌剂以及洗涤、润湿剂等。
表面活性剂类型和性质
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)+
表面活性剂类型和性质
两性表面活性剂
R-N+HCH2-CH2COO-H
氨基酸型
CH3 |
R-N+-CH2COO-H | CH3
甜菜碱型
表面活性剂类型和性质
(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
表面活性剂类型和性质
----由于其特殊结构，具有许多优异性能， 如良好的去污、起泡和乳化性能，耐硬水性 好，对酸碱和多种金属离子都比较稳定，具 有抗静电、杀菌、防腐蚀等使用性能，特别 是其极低毒性和无刺激性以及良好的生物降 解性能，使其在日用化学品应用中前景广阔。 同时在纺织、印染、化纤、除锈方面都有相 当用途。