表面活性剂 第四章 阴离子表面活性剂要点
药剂学第四章表面活性剂
产生固-气/固-液界面吸附
液体表面依靠吸附于体系的溶质以降低自由能活 表面张力
产生液-气/液-液界面吸附
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液-液(气)吸附：
溶质分子在界面聚集或反聚集，导致溶液表面张 力的变化。
➢ 溶质浓度的增加导致表面张力的缓慢增加，如无 机电解质与水分子具有良好的亲和力。
➢ 20溶21/1质/12 浓度的增加导致表面张力的缓慢降低，如11低
脂肪 单月 单棕 单硬 三硬 单油 三油 酸 桂酸 榈酸 脂酸 脂酸 酸 酸
性质： Spans20-40有一定水溶性，用作 O/W型乳化剂，随着脂肪酸链长的增加和脂 肪酸基团数量的增多，疏水性变大，
2021S/1/p12ans60以上用作W/O乳剂的乳化剂。酸、36
2.多元醇型
（2） 聚山梨酯：吐温[Tweens] 即聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯
一、基本概念
界面表面分子收到的作用力和
内部分子受到的作用力和不同。
表面张力：微观上表面分子受到垂直指向液体 内部的合力，宏观上液体表面上任何部分单位 长度直线上的收缩力。
表面张力方向：表面张力的方向与液面相切， 并与液面的任何两部分分界线垂直。单位N/m。
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一、基本概念 表面自由能：在表面张力作用下，液面发生收缩，
产品有:泊洛沙姆(poloxamer)，商品名普朗尼 克 (Pluronic),。
202性1/1/1质2 ：为淡黄色液体或固体；分子量
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2.多元醇型
该类表面活性剂为疏水性脂肪酸与亲水性多元 醇如甘油、季戊四醇、失水山梨醇作用生成的 酯。
1
失水
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山梨醇
第四章 表面活性剂
剂HLB值的计算
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• HLB值与应用的关系
亲 油 性 表 面 活 性 剂 HLB 低 ， 亲水性表面活性剂的HLB高； 亲油性或亲水性很大的表面活 性剂易溶于油或水。
• 3-6：W/O型乳化剂； • 8-18：O/W型乳化剂； • 13-18：增溶剂； • 7-9：润湿剂。
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二、亲水亲油平衡值（HLB）
高亲油性越好，亲水性越差）
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2.温度对溶解特性的影响
• 昙点：聚氧乙烯型非离子表面活性剂，升 温可导致聚氧乙烯链与水间氢键断裂，升 到一定温度时，聚氧乙烯链发生强烈脱水 和收缩，使增溶空间减小，增溶能力下降， 溶解度急剧下降并析出，溶液出现混浊的 现象。此温度为昙点或浊点
聚氧乙烯链相同时，碳氢链越长，浊点越
多价皂(铅、钙、铝皂)；有机胺皂(三乙 醇胺皂) ③性质：具有良好的乳化能力，易被酸及 多价盐破坏，电解质使之盐析。 ④应用：具有一定刺激性，一般供外用。
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硫酸酯盐：
①通式：R·O·SO3¯M+ ②分类：硫酸化油(硫酸化蓖麻油)；高级脂
肪醇硫酸脂(十二烷基硫酸钠SDS) 。
③性质：与水混溶，为无刺激去污剂和润湿 剂；乳化性很强，稳定、耐酸和钙镁盐， 易与一些高分子阳离子药物发生沉淀。
•性质：毒性低、溶血作用小，化学上不解 离，不易受电解质和pH值的影响；能与大 多数药物配伍，应用广泛（外用、内服、 注射）。
•分类：聚乙二醇型、多元醇型
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2.非离子表面活性剂 • 聚乙二醇型（聚氧乙烯型） 聚氧乙烯脂肪醇醚与聚氧乙烯烷基酚醚 ① 通 式 ： RO(CH2OCH2)nH 与 R-
在等电点以下—呈阳离子型表面活性剂性质 （杀菌）
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• 两性离子表面活性剂 c.常用品种：卵磷脂、氨基酸型和甜菜碱 型两性离子型表面活性剂。 d.最大优点：适用于任何pH溶液，甜菜碱 型等电点时也不沉淀。
物理药剂学第四章药物表面现象与表面活性剂
3. 磺酸化物 烷基磺酸盐通式：RSO3－M＋ /RC6H5SO3－M＋ e.g.：二己基琥珀酸磺酸钠，十二烷基苯磺 酸钠
有较好的保护胶体的性质，黏度低、去污力 强、起泡性和油脂分散能力强，为优良的洗 涤剂。
4. 胆盐 e.g.：甘胆酸钠、牛磺胆酸钠等 用途：胃肠道脂肪的乳化剂和单硬脂酸甘油 酯的增溶剂
（二）阳离子表面活性剂
季铵盐型 通式：[R1R2N+R3R4]X特点：水溶性大，对酸碱稳定，良好的表 面活性作用，具有很强的杀菌作用。 应用：杀菌、防腐、皮肤、粘膜手术器械 的消毒。 e.g.：洁尔灭、新洁尔灭、度米芬等
(三)两性离子型表面活性剂
分子上同时具有正负电荷的表面活性剂,随介质的 pH可成阳或阴离子型。
物理药剂学第四章药物表面现象 与表面活性剂
§1 表面活性剂概述
一、表面活性剂的概念
表面张力的产生
物质处于聚集状态时，其相界面上所 发生的一切物理化学现象称为表面现 象。
其表面较其物质内部具有多余的能量 称为表面自由能，而单位面积上的自 由能又称为表面张力。
溶剂中加入溶质时，溶液的表面张力 因所加溶质的不同而发生变化
用做O/W型乳化剂、分散剂。一些高脂肪 酸含量的蔗糖酯也用做阻滞剂。
2. 聚氧乙烯型
(1)聚氧乙烯脂肪酸酯（酯型） 通式：RCOOCH2(CH2OCH2)nCH2OH e.g.：卖泽, Myrij；聚氧乙烯 40硬脂酸酯 (polyoxyl 40 stearate)， O/W型乳化剂
(2)聚氧乙烯脂肪醇醚（醚型） 通式：RO(CH2CH2O)nH e.g.：苄泽, Brij；Brij 30与Brij 35是不同分 子量聚乙二醇与月桂醇的缩合物 西土马哥、平平加0、埃莫尔弗 这一类表面活性剂通常被用作O/W型乳化剂
洗涤剂中常用阴离子表面活性剂介绍
洗涤剂中常用阴离子表面活性剂介绍表面活性剂表面活性剂是一类能够降低液体的表面张力，或液-液，液-固相界面张力的化合物。
因此，表面活性剂具有增加润湿性、增加乳化和分散性、增溶性、发泡和消泡性、金属腐蚀的抑制性、抗静电性等基本性质，在清洗过程中能够起到重要的作用。
表面活性剂按照组成和结构，可以分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂，前者又可以分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性表面活性剂。
按用量和品种，在清洗剂中使用最多的是阴离子表面活性剂，其次是非离子表面活性剂，两性表面活性剂使用较少。
阳离子表面活性剂，一般不用于清洗剂，但阳离子表面活性剂的加入，可以使洗涤剂具有杀菌消毒的能力。
选用表面活性剂时，同时还需要考虑特殊的要求。
比如当清洗剂用于强碱、强酸、高温、强氧化剂等极端条件时，可以使用仲烷基磺酸盐、烷基二苯醚二磺酸盐及氟硅表面活性剂等化学性质稳定的表面活性剂；当要求清洗剂对人体温和、无刺激，且对环境友好时，可以选用N-酰基肌氨酸盐、烷基氧化胺、烷基醚羧酸盐等较安全的表面活性剂。
阴离子表面活性剂在水溶液中，可以分解为亲油性阴离子和亲水性金属离子。
在分子结构中，亲油基主要是烷基基主要是烷基、异烷基、烷基苯等；亲水基主要是钠盐、钾盐、乙醇胺盐等水溶性盐类。
阴离子表面活性剂是清洗剂中用量最多的，其中以脂肪酸碱金属盐（肥皂）、烷基硫酸酯盐、烷基磺酸盐等最为常见。
它们的优点有：价格便宜，与碱配合使用可以提高洗涤力，随温度增加有更好的溶解性，使用范围广泛等。
①脂肪酸碱金属盐一般由油脂与碱在加热条件下皂化制得。
油脂中脂肪酸的碳原子数不同和所用碱的不同，可以制成性质差别很大的肥皂。
例如，脂肪酸碳链加长，则凝固点增高，硬度加大；脂肪酸钠与脂肪酸钾的水溶液pH值约为10，脂肪酸铵的水溶液pH值约为8，可以根据对清洗剂碱性的要求选择使用。
硬脂酸钠，可溶于热的水和酒精，在冷水和冷酒精中溶解较慢。
耐硬水，耐酸性不好，发泡性能差，高温时洗涤力良好，中温、低温时洗涤力弱。
药剂学电子书第五版 (第四章表面活性剂)
第四章表面活性剂第一节概述一、表面活性剂的概念一定条件下的任何纯液体都具有表面张力,20℃时，水的表面张力为72.75ｍＮ·ｍ-1。
当溶剂中溶入溶质时，溶液的表面张力因溶质的加入而发生变化，水溶液表面张力的大小因溶质不同而改变，如一些无机盐可以使水的表面张力略有增加，一些低级醇则使水的表面张力略有下降，而肥皂和洗衣粉可使水的表面张力显著下降。
使液体表面张力降低的性质即为表面活性。
表面活性剂是指那些具有很强表面活性、能使液体的表面张力显著下降的物质。
此外，作为表面活性剂还应具有增溶、乳化、润湿、去污、杀菌、消泡和起泡等应用性质，这是与一般表面活性物质的重要区别。
二、表面活性剂的结构特征表面活性剂分子一般由非极性烃链和一个以上的极性基团组成，烃链长度一般在8个碳原子以上，极性基团可以是解离的离子，也可以是不解离的亲水基团。
极性基团可以是羧酸及其盐、磺酸及其盐、硫酸酯及其可溶性盐﹑磷酸酯基﹑氨基或胺基及它们的盐，也可以是羟基、酰胺基、醚键﹑羧酸酯基等。
如肥皂是脂肪酸类（R-COO-）表面活性剂，其结构中的脂肪酸碳链(R-)为亲油基团，解离的脂肪酸根（COO-）为亲水基团。
三、表面活性剂的吸附性1．表面活性剂分子在溶液中的正吸附表面活性剂在水中溶解时，当水中表面活性剂的浓度很低时，表面活性剂分子在水-空气界面产生定向排列，亲水基团朝向水而亲油基团朝向空气。
当溶液较稀时，表面活性剂几乎完全集中在表面形成单分子层，溶液表面层的表面活性剂浓度大大高于溶液中的浓度，并将溶液的表面张力降低到纯水表面张力以下。
表面活性剂在溶液表面层聚集的现象称为正吸附。
正吸附改变了溶液表面的性质，最外层呈现出碳氢链性质，从而表现出较低的表面张力，随之产生较好的润湿性、乳化性、起泡性等。
如果表面活性剂浓度越低，而降低表面张力越显著，则表面活性越强，越容易形成正吸附。
因此，表面活性剂的表面活性大小，对于其实际应用有着重要的意义。
第四章表面活性剂(阴离子)
4 石油磺酸盐 制备方法： 用发烟硫酸、二氧化硫或硫酸处理高沸点的石油 馏分，随后中和得到混合物。混合物的主要成分 是高分子量的磺酸盐。 石油磺酸盐是将沸点超过260℃，通常含有5～30 ％的芳烃和可磺化烃的石油原料经磺化而制得。 所有经过磺化处理的产品中，大部分是没有反应 的烃油。这种烃油称之为矿物油或白油。含有脂 肪烃或脂环烃，特别是环烷烃类石油磺酸盐是一 种在油中生成，并溶解油中的副产品，可以把它 们从矿物油中分离出来。
• 硫酸化反应：凡与硫酸作用而导入 亲水基的反应； • 硫（酸）化：凡与硫酸作用而生成 硫酸脂盐的反应； • 磺化:凡与硫酸作用而生成磺酸盐 的反应。
四、磷酸脂盐类 • 反应、制备与硫酸盐脂盐相似，不同的是有单酯和双酯 之分。单酯溶于水，而双酯难溶于水，在水中呈乳浊状。
O 2ROH + P2O5 + H2O 2R O 4ROH + P2O5 2R O P
CH2 CH CH3 C12H24 C12H25
H2SO4 + SO3 C12H25 + SO3
发烟硫酸 C12H25 SO3 H
三氧化硫液体
C12H25
SO3 H + NaOH
C12H25
SO3 Na
2、 烷基磺酸盐（AS-Alkyl Sulfonate） 结构通式：R-SO3Na 制备方法： （1）以石油为原料，与氯气、二氧化硫进行氯磺化， 再加碱中合而成：
第四章 表面活性剂(二） 阴离子型表面活性剂 离子型表面活性剂： 指表面活性剂溶于水时，凡电离生成离子的 叫离子型表面活性剂。 非离子型： 指表面活性剂溶于水时，不能电离生成离子 的叫非离子型表面活性剂。
一、羧酸盐类（R-COONa） • 制作方法： • 1 采用天然油脂、木炭、石灰共沸法制得肥皂； • 2 油脂与碱作用生成脂肪酸钠与甘油。
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。
表面活性剂知识点总结(1)
知识点回顾第1章：绪论1 表面活性剂的定义：指能显著降低水的表面张力的一类物质。
从结构上看均为两亲分子，即同时具有亲水的极性基团和憎水的非极性基团。
亲水基团进入水中，憎水基团企图离开水而指向空气，在界面定向排列。
2 表面活性剂的特征：降低表面张力（能力和效率）；在界面形成定向单层；超过临界浓度后形成胶束；亲水-亲油平衡值（HLB）；一般分子量为300-1000。
3 表面张力、克拉夫点、浊点的定义表面张力：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，简称为表面张力，其单位为mN/m克拉夫点：离子型表面活性剂在温度较低时溶解度很小，但随温度升高而逐渐增加，当到达某一特定温度时，溶解度急剧陡升，把该温度称为克拉夫点浊点：浊点是非离子表面活性剂均匀胶束溶液发生相分离的温度4 典型表面活性剂的命名、代号与结构式，比如1831,1227，BS12，LAS，SAS，AS，AEO，AES等。
5 按照应用功能可分为乳化剂、洗涤剂、润湿剂、发泡剂、消泡剂、分散剂、絮凝剂、渗透剂及增溶剂等。
按结构组合分为普通型、双子（Gemini）型、Bola型、星型等。
6 表面活性剂绿色化四大要素：原料绿色化（采用无毒无害原料，提高制造过程及产品安全性）、制备工艺绿色化（采用原子经济反应实现制造过程零排放，减少反省步骤缩短制备流程，减少过程排放）、产品性能绿色化（改变分子结构提高安全性能，开发新型温和活性剂）、应用过程绿色化（微乳农药，微乳炼油替代消耗臭氧层物质及非臭氧层有机溶剂的水基清洗剂）。
举例阐述四大要素所代表的实际意义。
7 我国表面活性剂行业的现状与发展方向。
第2章：表面活性剂的作用原理1 表面张力的表达方式（力学和能量角度）和测定方法。
力学：f=2γl能量：dG=γdA测定方法：滴重法（滴体积法）、毛细管上升法、环法、吊片法、最大气泡压力法、滴外形法2 影响表面张力的因素：分子间作用力、温度、压力。
3 临界胶束浓度的测定方法。
第4章阴离子表面活性剂
烷基苯磺酸钠的生产路线有多条，如 图所示:
分子筛
煤油
尿素络合
正构烷烃
脱
氯化再氢脱HCl来自正构烷烯烷基化
石蜡 乙烯
裂解 齐格勒聚合
a-烯烃
丙烯
四聚丙烯
烷
发烟硫酸
烷
磺化
基 NaOH 中
基
苯
和
苯 SO 3 磺化 磺
酸
烷基苯磺酸钠
烷基苯磺酸钠生产工艺路线
分子筛
煤油
正构烷烃
尿素络合
脱 氯化再 氢 脱HCl
正构烷烯 烷基化
R-OPO3Na
R-COO-
Na+
二、特点：阴离子型表面活性剂由于溶 于水后能够离解出具有表面活性的带 负电荷的基团而得名。
三、用途：是用量最大、品种最多的一 类表面活性剂产品，价格低廉、性能 优异、用途广泛。可用于洗涤剂、润 湿剂、发泡剂、乳化剂等。
四、发展：从草木灰到肥皂、合成红油、
进而出现了各类合成的阴离子型表面 活性剂。到2002年，我国的阴离子型 表面活性剂的产量是67.1万吨，占表 面活性剂总量的77.1%。是最早使用的 一类表面活性剂。
阴离子表面活性剂 (2)
阴离子表面活性剂1. 简介阴离子表面活性剂是一类常用的化学物质，具有优异的表面活性和界面活性特性。
它们能够在溶液中形成胶束结构，降低液体的表面张力，增加液体与固体表面的接触面积，并具有乳化、分散、增稠等多种功能。
本文将介绍阴离子表面活性剂的基本性质、应用领域以及研究进展。
2. 基本性质2.1 化学结构阴离子表面活性剂由两部分组成：亲水基团和亲油基团。
亲水基团通常是含有羧酸、磺酸、羟基等官能团的化合物，而亲油基团则是由长链烷基或芳基结构组成。
这两部分结构的不对称性赋予了阴离子表面活性剂独特的界面活性。
2.2 溶解性和溶解度阴离子表面活性剂在水中具有良好的溶解性，但其溶解度受到温度、pH值和其他物质的影响。
通常情况下，阴离子表面活性剂的溶解度随温度的升高而增加，但在一定温度范围内会达到饱和。
另外，当溶液中存在其他电解质时，阴离子表面活性剂的溶解度会受到抑制。
2.3 表面活性和界面活性阴离子表面活性剂具有显著的表面活性和界面活性特性。
在水溶液中，阴离子表面活性剂分子会自发地聚集形成胶束结构，其中亲水基团朝向水相，亲油基团朝向内部，形成疏水核心。
这种形成胶束的能力使得阴离子表面活性剂能够改变溶液的流变性质、界面张力和液体-固体、液体-气体之间的相互作用。
3. 应用领域阴离子表面活性剂在众多领域中都有广泛的应用，下面介绍几个主要的应用领域：3.1 清洁剂和洗涤剂阴离子表面活性剂是清洁剂和洗涤剂的重要成分。
其具有良好的乳化和分散性能，能够有效去除污渍和油脂，并在水中形成稳定的乳状液体。
3.2 纺织工业阴离子表面活性剂在纺织工业中被广泛应用于染料的上染过程，可以提高染料的亲水性，增强染料与纤维的结合力，并改善染色效果。
3.3 农业领域阴离子表面活性剂在农业领域中被用作农药和植物营养剂的辅助剂。
它们可以促进农药的吸附和渗透，提高农药的效果；同时，还能改善土壤性质，增强植物的养分吸收。
4. 研究进展阴离子表面活性剂的研究近年来在新材料开发、环境污染治理等方面取得了一定的进展。
表面活性剂化学复习笔记
Surfactant ChemistryReview Notes ※表面活性剂概述☞表面活性剂是这样一种物质：它作用于液体的表面或界面，能降低溶液表面张力，在一定浓度形成胶束，从而具有一定功能。
☞表面：与气体相接触的面。
☞界面：两个互不相溶的相的接触面●判断某一物质是不是表面活性剂的标准：⑴是否能降低溶液的表面张力（是否有洗涤作用、乳化作用或者润湿作用中的一种或几种功能）⑵能否形成胶束（胶团）☞表面活性剂不一定具有洗涤作用，如阳离子表面活性剂。
☞表面活性物质结构特征：两亲（亲水、亲油）▲具有两亲结构的物质不一定是表面活性剂☞直链C n H2n+1COO-（n>8），n越大，表面活性剂的表面活性越高，溶解度越低。
☞表面活性剂能降低溶液表面张力是由于形成表面吸附。
●表面活性剂在水相和油相中的平衡实际上是表面活性剂的亲水亲油平衡☞★表面活性剂的分类：（P2,1.1.2）①非离子表面活性剂：在水中不能离解产生任何形式的离子。
结构通式为：RO（CH2CH2O）n H②阳离子表面活性剂：在水溶液中发生电离产生阳离子。
常见阳离子表面活性剂：伯胺盐（因为使用时通常先与盐酸反应生成氯化铵型，归为阳离子），季铵盐……（见教材）。
③阴离子表面活性剂：在水溶液中发生电离产生阴离子。
常见阴离子表面活性剂见教材④两性表面活性剂：随溶液PH值的改变而变化成阴离子或阳离子表面活性剂。
常见两性表面活性剂见教材。
¤题判断下列活性剂的种类：⑴NaO3S-CH-COOR ＊干洗剂CH2COOR 阴离子亲水基疏水基ONa⑵RO（CH2CH2）n-P=O ＊乳化剂ONa 阴离子O （C2H4O）4＊助泡剂⑶RC-N （C2H4O）4非离子O OH OH ＊食品乳化剂⑷C17H35C-OCH2CH-CH2 非离子⑸CH3NHCH2CH3SO3＊钙皂分散剂CH2-C6H6两性⑹C16H33S-CH2CH3*X ＊杀虫剂的乳化剂剂CH3阳离子※表面活性剂的性质1.kraft点：离子型表面活性剂在溶液温度上升到某一温度时溶解度急剧上升，此温度称为kraft点（右图中T0点）。
表面活性剂 第四章 阴离子表面活性剂
4.4.3 油脂的硫酸盐
主要成分： 浓硫酸和油脂的反应产物，活性成分： 含羟基的饱和（不饱和）脂肪酸的硫酸单酯盐 制备： 第一种方法：不饱和油脂的双键和硫酸加成； 第二种方法：羟基脂肪酸和硫酸酯化反应。 应用：
乳化剂、润湿剂、增塑剂、粉末分散剂
举例
1. 硫酸化油 : 天然不饱和油脂或不饱和蜡经硫酸 化、中和得到的物质总称。 2.硫酸化脂肪酸酯：不饱和脂肪酸的低碳酸酯和 油酸丁酯、蓖麻油酸丁酯经硫酸化、中和后制 得的产品
（3）两性表面活性剂，伯、仲、叔脂肪胺 + 丙烷 磺内酯
RNRR+CH2CH2CH2SO2 RN(R R )CH 2CH 2CH 2SO3
R、R--H or CH3
两性表面活性剂作LSDA的优点： 对洗涤剂配方中的硫酸钠有适用性
LDSA的应用
（1）工业洗涤剂
组分 牛脂皂 LSDA Na2SiO3 羧甲基纤维素 增白剂和其他
NaOH
以氨基磺酸（NH2SO3H ）为硫酸化试剂
RO(CH2CH 2O) nH+H 2NSO 3H RO(CH 2CH 2O) nSO 3NH 4
以氯磺酸（ClSO3H）为硫酸化试剂
RO(CH2CH2O)n H+HSO3Cl RO(CH2CH2O)nSO3H+HCl
烷基硫酸酯和醇醚硫酸酯的应用
4.4.1 烷基硫酸酯盐
一、通式
R－OSO3M
（R碳原子数≤14）
二、制备及反应机理
R-OH+SO3 R-OSO3H
（1） 硫酸化试剂
使脂肪醇和醇醚等硫酸化生成硫酸（半、单）
酯盐的试剂
工业硫酸化试剂: 三氧化硫、硫酸、发烟硫酸（H2SO4 · SO3）、 氯磺酸（ClSO3H=HCl · SO3）、氨基磺酸 （NH2SO3H=NH3 · SO3 ）； 实验室硫酸化试剂: 氯磺酸
第四章(四).两性离子和非离子表面活性剂
2、碱性溴酚蓝法——季胺盐、脂肪胺 碱性溴酚蓝溶液配制：称取2.5克溴酚蓝试样， 溶解于50ml蒸馏水中，并加入1克NaOH。 方法:取2ml1％待测试样，加入0.2ml碱性溴 酚蓝溶液，溶液呈蓝色，再加入5ml氯仿， 激烈振荡，蓝色转移到氯仿层，分离出氯 仿层，于其中边振荡边滴加十二烷基苯磺 酸钠标准溶液，氯仿层逐渐变成无色，表 明有季铵盐存在。
六、聚氧乙烯型表面活性剂的亲水性和浊点 1、亲水性 亲水性是因为聚氧乙烯链中氧原子与水分子的 氢键作用，分子中醚键的原子与水中氢原子以微弱 的化学力结合为氢键，因而增大了其在水中的溶解 度。
疏水基 O O O O CH2 CH 2 CH2 CH 2 CH2 CH 2 CH2 CH 2 CH2 CH 2 CH2 CH 2 O O O (a) 带有曲折形聚氧乙烯链的非离子活性剂（水合状态） 疏水基 O CH2 CH2 O CH2 CH2 O CH2 O CH2 CH2 O CH2
三、类型 1、聚氧乙烯型 2、多元醇型
四、聚氧乙烯型非离子表面活性剂 聚氧乙烯型非离子表面活性剂是含有易反应的 氢原子的疏水基加上环氧乙烷制成的，所谓易反 应的氢原子就是－OH、－COOH、－NH2、－ CONH2中的氢原子。因为这些原子团中的氢原子 结合得比较松散，容易移动和起反应。因此与上 述原子团结合的疏水基都可以与环氧乙烷反应， 生成聚氧乙烯型非离子表面活性剂。
第三节、表面活性剂的分析与鉴定 一、 酸性亚甲基兰法——阴离子、阳离子、非离子 1、阴离子的鉴定 原理：亚甲基兰不溶于氯仿而溶于水，它能与阴离 子表面活性剂反应形成可溶于氯仿的蓝色络合物， 从而使蓝色从水相转移到氯仿中。 方法：取亚甲基兰溶液5ml和氯仿5ml于一支试管中， 剧烈振荡后放置分层，氯仿层一般为无色，水层 呈蓝色。把约为1％的试样滴加一滴于试管中，上 下激烈振荡后静置分层，若氯仿层呈蓝色，再继 续滴加试样，如此操作至滴完10滴为止，此时氯 仿呈深蓝色，水溶液几乎为无色，表明试液内有 阴离子表面活性剂。
《表面活性剂》第四章-阴离子表面活性剂(转)
④反应压力的影响 使用三氯化铝作催化剂时不存在催化剂
的汽化问题，但从操作方便上考虑多采用 微负压下反应
抚顺石化公司洗涤剂化工厂年产烷基苯 10万吨、烯烃7.5万吨
抚顺洗涤剂化学厂年产烷基苯7.2万吨、 脂肪醇5万吨
§4.2.3 烷基芳烃的磺化
§4.2.3.1 烷基苯磺化机理 (1)、磺化试剂
反之，碳原子数越多，烷基链越长，疏 水性越强，越难溶解。(见P76图4-1)
§4.2.1.2 表面张力
随着直链烷基苯磺酸钠烷基碳原子数的 增加，表面张力值呈下降趋势。(图4-2)
这里所指的表面张力是表面活性剂浓度 高于CMC时溶液的表面张力。
§4.2.1.3 润湿力
随着直链烷基苯磺酸钠烷基碳原子数的 增加，表面活性剂的润湿力呈下降趋势。 （图4-5）
及生产方法 3、了解各类阴离子表面活性剂的应用
§4.1 阴离子表面活性剂概述
§4.1 阴离子表面活性剂的分类 §4.2 磺酸基引入方法
阴离子表面活性剂的特性
1）溶解度随温度的变化存在明显的转折点，即 在较低的一段温度范围内溶解度随温度上升非常 缓慢，当温度上升到某一定值时溶解度随温度上 升而迅速增大，这个温度叫做表面活性剂的克拉 夫点（Krafft point)。一般离子型表面活性剂 都有Krafft点。
5）在疏水链和阴离子头基之间引入短的聚 氧丙烯链可改善其在有机溶剂中的溶解 性，但同时也降低了其生物降解性。
6）羧酸盐在酸中易析出自由羧酸，硫酸盐 在酸中可发生自催化作用迅速分解，其 他类型阴离子表面活性剂在一般条件下 是稳定的。
7）阴离子表面活性剂是家用洗涤剂、工业 洗涤剂、干洗剂和润湿剂的重要成分。
生产能力年递增6-7%。
阴离子表面活性剂(概论)
saa的性能参数
临界胶束浓度（CMC）
saa的亲疏平衡值（HLB）
临界胶束浓度（CMC）
定义 影响CMC的因素：
SAA的结构：
• • • • •
碳氢链链长（C↑，CMC↓） 碳氢链分支数目（分支多，烃链间作用力↓，CMC↑） 极性基位置（极性基位于烃链中间，CMC↑） 碳氢链中其它取代基（烃链中有极性基团时，CMC↑） 亲水基团（CMC离子> CMC非离子）
此法生产周期至少一天有时甚至需几天时间。这是传统 工艺的主要缺点。为了缩短皂化时间可采用催化剂如：氧 化锌、石灰石等。先将油脂高压水解，再加碱中和。先进 的连续化皂化法是利用油脂在高温高压（200℃，20～ 30MPa）下快速皂化的原理，4分钟就可得到40～80%的肥 皂，产品质优价廉。具体生产方法可查阅有关资料。
R-(OCH2CH2)nOH+ClCH2COONa→ R-(OCH2CH2)nOCH2COONa R-(OCH2CH2)nOH+CH2=CHCOOR/→R-OCH2CH2)nCH2CH2COONa
性能与用途：聚醚羧酸盐主要用于润湿剂、 钙皂分散剂及化妆品.
2.4.2 磺酸盐
磺酸基的引入方法
直接引入法：通过磺化反应 烷烃磺化工艺：氧磺化法，氯磺化法，置换磺化法和加 成磺化法； 芳烃的磺化：过量硫酸磺化法，共沸去水磺化法，三氧 化硫磺化法，氯磺酸磺化法，芳伯胺的烘焙磺化法
性能与用途：油脂可以是动物油脂如牛油，也可以是植物 油脂如椰子油、棕榈油、米糠油、大豆油、花生油、硬化 油等。由于所用天然油脂不同，得到的肥皂性质也不同。
(2)多羧酸皂 多羧酸皂使用不多，较典型的是作润滑油添加剂、防锈剂 用的烷基琥珀酸系制品，琥珀酸学名丁二酸，其上带有一个长碳链后 便成为有亲油基的二羧酸。 结构类型：此系列产品一般是利用 C3~C24的烯烃与顺丁烯二酸酐共热， 在200℃下直接加成为烷基琥珀酸酐而制得。其中较常见的是十二烷 基琥珀酸（D表面活性剂）。 (3)松香皂 松香皂是一种天然植物树脂酸用碱中和的产物。 结构类型：分子式为C19H29COOH。它本身没有洗涤作用，但却有优 良的乳化力和起泡力。 合成路线： RCOOH + MOH → RCOOM M：K+、Na+ 等
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。
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CH OH + 3C17H35COONa CH2OH
4.3 钙皂分散剂（LSDA）
作用：阻止钙皂的沉淀
主要成分：
N-甲基牛磺酸脂肪酰胺：RCON(CH3)CH2CH2SO3H 羟乙基磺酸脂肪酸酯：RCOOCH2CH2SO3H 结构特点： 分子结构中都含有一个庞大的极性亲水端基， 比要求分散的表活剂中的亲水端基要大得多。
量高，副产物多。
副反应
2 ROH R O R H 2O
H 2 SO4
ROH H 2 SO4
ROSO3 H ROH
H 2 SO4 - H 2O
ROSO3 R
RCHCHOH RCH CH 2
（4）以氨基磺酸（NH2SO3H ）为硫酸化试剂 对脂肪醇和烷基酚的聚氧乙烯化合物进行硫酸化
LSDP与分散力的关系: ？LSDP越小，钙皂分散力越（ ）
注意：非离子表面活性剂除外，如高级醇或烷基苯酚
与环氧乙烷加成生成的非离子表面活性剂，它们的 LSDP 值较低（ 5-8 ），但实验证明它们不能增加肥皂 的分散力，甚至显出某些对抗作用。
LSDA的合成:
（1）脂肪酸、脂肪醇、脂肪酰胺＋丙烷磺内酯
（3）两性表面活性剂，伯、仲、叔脂肪胺 + 丙烷 磺内酯
RNRR+CH2CH2CH2SO2 RN(RR)CH2CH2CH2SO3
R、R--H or CH3
两性表面活性剂作LSDA的优点： 对洗涤剂配方中的硫酸钠有适用性
LDSA的应用
（1）工业洗涤剂
组分 牛脂皂 LSDA Na2SiO3 羧甲基纤维素 增白剂和其他
（2） 以三氧化硫为硫酸化试剂
ROH SO3 ROSO3H ROSO3 Na
NaOH
副反应
SO3 NaOH NaHSO4
三氧化硫是应用最广的硫酸化试剂，活性大，
应用时加入稳定剂：硼酸盐、磺酸；稀释剂：
醚、叔胺、叔酰胺。
反应特点：化学计算简单，中和时生成少量无 机硫酸盐外，无其他副产物。 应用三氧化硫做硫酸化试剂的优缺点：
分散剂的作用原理：
胶团现象
在软水中的肥皂胶团以水包油型存在；在钙离子存
在下，肥皂胶团发生转相，变成油包水型，导致碱 皂沉淀；在 LSDA存在下肥皂胶团转相受阻，这是因 为 LSDA庞大的极性亲水端基和肥皂组成的混合胶团 有合适的曲率，使胶团稳定化。
对分散剂的理解: ★必须具有高效的钙皂分散能力，本身不一 定具有高效的洗涤能力
RCOOH ROH RCONH2 RCOOCH2CH2SO3H +CH2CH2CH2SO2 ROCH2 CH2SO3 H RCONHCH2CH2SO3H
（2）烷基苯磺酰氯＋氨基烷基磺酸（α-氨基 烷基硫酸酯钠盐）
RC6 H4SO2Cl + H 2 NCH 2CH2OSO3 Na R-C6 H4SO2 NHCH2CH2OSO3 Na
ROH H2 NSO3H ROSO3 NH4
优点： 氨基磺酸是温和的硫酸化试剂，反应后
（2） 油酸钾：C17H33COOK; 硬脂酸铝：(C17H35COO)3Al; 松香酸钠（松香皂）： 有较好的水溶性与抗硬水能力。
肥 皂
主要成分: 水溶性的脂肪酸盐类
C17H35COONa
溶于水
C17H35 COO- + Na+
亲水基 CH2OH
合成方法:
CH2OOCC17H35
亲油基
CH OOCC17H35 + 3NaOH CH2OOCC17H35 油脂
（补充）油与水乳化形式
水包油型(O/W) 少量油分散在大量水中 连续相：水
分散相：油 油包水型(W/O) 少量水分散在大量油中 连续相：油 分散相：水
油 水
强烈振荡
水包油型(O/W)
油包水型(W/O)
评价分散剂的方法：
在硬度为 320ppm 的水中能阻止 100 克油酸钠沉
淀的最小钙皂分散剂值，LSDP≤10
4.2 羧酸盐类表面活性剂
结构：带有羧酸负离子基的脂肪酸盐
通式：RCOOM（M为金属离子） 电离：RCOOM RCOO- + MZ+
（R中碳原子数16~18） 典型品种: （1） 肥皂、硬脂酸，软脂酸和油酸等钠盐，
不适于在硬水，酸性溶液及海水中使用
2C17H35COO- + Ca2+ 2C17H35COO- + Mg2+ [C17H35COO-]2 Ca [C17H35COO-]2 Mg
三氧化硫价格低廉，活性高，能定量反应；
设备比较复杂，需要适当膜式反应器，操作比
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
较困难。
产品特点：含盐低，色浅，质量好，副产物少
（3） 以硫酸为硫酸化试剂
ROH H 2SO4
NaOH
ROSO3H+H 2O
ROSO3H ROSO3 Na
优点： 比用三氧化硫方便，反应较缓慢，易
于控制。
缺点： 平衡反应需要酸过量，无机硫酸盐含
第四章
阴离子表面活性剂
4.1 概述
4.2 羧酸盐类表面活性剂 4.3 钙皂分散剂 4.4 硫酸酯盐类表面活性剂 4.5 磺酸盐类表面活性剂
4.6 含磷阴离子表面活性剂
4.1 阴离子表面活性剂概述
①羧酸盐型（—COOM） ②磺酸盐型（—SO3Na）
③硫酸酯盐型（—OSO3Na）
④磷酸酯盐型（—OPO3Na）
质量含量（％） 64% 19% 1% 1% 2%
（2）日用洗涤剂 肥皂-LSDA-助洗剂（沸石、EDTA、酒石酸钠、 柠檬酸钠等）组成的洗涤剂代替由磷酸盐（三
聚磷酸盐）和碳酸盐组成的洗涤剂。
4.4 硫酸（酯）盐类表面活性剂
典型品种： 脂肪醇硫酸酯盐 （Alkyl Sulfate,AS） 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐 （Alkyl Ethyleneoxide Sulfate,AES） 烷基酚聚氧乙烯醚硫酸酯盐 （Alkyl Phenolic Ethyleneoxide Sulfate,APES）
4.4.1 烷基硫酸酯盐
一、通式
R－OSO3M
（R碳原子数≤14）
二、制备及反应机理
R-OH+SO3 R-OSO3H
（1） 硫酸化试剂
使脂肪醇和醇醚等硫酸化生成硫酸（半、单）
酯盐的试剂
工业硫酸化试剂: 三氧化硫、硫酸、发烟硫酸（H2SO4 ·SO3）、 氯磺酸（ClSO3H=HCl ·SO3）、氨基磺酸 （NH2SO3H=NH3 ·SO3 ）； 实验室硫酸化试剂: 氯磺酸