应用物理化学 第五章 表面活性剂与高分子
合集下载
相关主题
- 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)。
聚氧乙烯基十二醇醚硫酸酯钠盐
二[聚氧乙烯基]十二烷基甲基氯化铵
5.高分子型表面活性剂的命名
按高分子命名 按习惯商品名称命名
第二节
表面活性剂溶液与作用
一、表面活性剂溶液
1.极稀溶液
溶液中表面活性剂单分子
界面吸附层中的表面活性剂分子
2015/12/15
2.稀溶液
溶液中表面活性剂的缔合分子
溶液中表面活性剂单分子
一些表面活性剂在水中的临界胶束浓度
易于增溶的分子结构： 易于形成胶束的分子结构。 烃链没有分支； 烃基上只有一个亲水基； 亲水基在烃链的一端。
二、表面活性剂的HLB值 1.HLB值（亲水亲油平衡值）
用来衡量表面性剂的亲水亲油平衡关系的指标。
2.HLB值的实验测定
（1）两个标准的确定
– 油酸（C17H33COOH）的HLB=1 – 油酸钠（ C17H33COOHNa）的HLB=18
第五章
表面活性剂与高分子
第五章
表面活性剂与高分子
本章重点、难点
表面活性剂溶液及重要作用
表面活性剂的HLB值
高分子的溶解
第一节
表面活性剂分类与命名
一、表面活性剂的定义
1. 定义:
少量存在就能大大降低表面张力的物质。
2. 结构特点：
两种基团： 亲水基团 疏水(亲油)基团
聚氧乙烯壬基苯酚醚-5 溶液表面张力与其浓度的关系 表面活性剂的分子结构
聚氧乙烯烷基苯酚醚（OP型表面活性剂）
–碳原子数通常为8～12，而氧乙烯的聚合度为1～100； –存在浊点，只能在浊点以下使用； –特别适用于有钙、镁离子和矿化度高的地层。 聚氧乙烯烷基苯酚醚表面活性剂的合成：
四、斯盘型和吐温型表面活性剂
• 斯盘型 –由脂肪酸与山梨糖醇通过酯化反应生成。
山梨糖醇酐脂肪酸酯 （斯盘型表面活性剂）
（1）通过物理吸附作用 烃链长度合适，有良好的亲水亲油平衡。 最好有极性或非极性分支，易吸附，不易形成胶束。
（2）通过表面反应（砂岩）
砂岩表面特点: （A） 表面羟基化。
砂岩表面特点:
（B） 表面带负电。
负电来源：晶格取代、羟基解离、吸附。
表面活性剂与砂岩表面的静电作用
4.增溶剂的分子结构
烷基磺酸盐的合成:
– 烷基苯磺酸钠的苯环约相当于烷烃中4个碳原子的作用。
其性质与烷基磺酸盐大体相同。
烷基苯磺酸钠的合成：
二、季铵盐型表面活性剂
– 季铵盐型表面活性剂可用于含酸、碱或钙、镁离子的水中 ；
– 季铵盐型表面活性剂和阴离子型表面活性剂复配，高浓度发
生沉淀，低浓度常有显著的协同效应。 季铵盐型表面活性剂的合成：
（3）吡啶盐型
2015/12/15
3.非离子型表面活性剂
（1）酯型 山梨糖醇酐脂肪酸酯（斯盘型）
2015/12/15
（2）醚型 聚氧乙烯烷基醇醚（平平加型）
聚氧乙烯烷基苯酚醚（OP型）
2015/12/15
（3）胺型
聚氧乙烯脂肪胺
（4）酰胺型 聚氧乙烯酰胺
2015/12/15
4.两性表面活性剂
构成高分子的原子多； 高分子蜷曲程度不同。
乙烷的构象
聚乙烯的一种蜷曲构象
（3）高分子具有多分散性 高分子是一种大小不同的同系分子的混合物。 高分子是由低分子聚合而成的，组成高分子的低分子称为单 体。 高分子是由许多重复单元通过共价键连接而成，重复单元称
为链节。
重复单元的数目，称为链节数。 链节中元素相对原子质量的总和叫做链节相对分子质量。
（2）质量分数法 适应于含聚氧乙烯基团的非离子型活性剂。
亲水基质量 HLB 20 亲水基质量 亲油基质量
例题：
亲水基质量=4666 亲油基质量=2046 HLB=4666/(4666+2046) ×20=14
一些非离子表面活性剂的HLB值 （用质量分数法计算）
4.表面活性剂的HLB值与应用的关系
具有加和性
（3）测定标准油乳化所需的HLB值
一些油乳化所需的HLB值
（4）测定表面活性剂的HLB值 例如：已知某活性剂的HLB为18，用未知HLB的活性剂 与之复配来乳化煤油（O/W）,当两者比例为0.45:0.55时 最稳定，得到：
0.45 0.55 18 HLB 12.5 0.45 0.55 0.45 0.55
三、聚氧乙烯烷基醇醚（平平加型表面活性剂）
–由烷基醇和环氧乙烷反应生成： • 烷基的碳原子数通常为10～20； • 氧乙烯的聚合度为1～100； • 烷基中碳原子数越多，表面活性剂越亲油； • 氧乙烯聚合度越大，表面活性剂越亲水。
聚氧乙烯烷基醇醚表面活性剂的合成：
非离子表面活性剂特点：
–存在浊点，只能在浊点以下温度使用；
–易溶于水，对硬水稳定，具有良好的发泡性能和降
低油水界面张力的能力； –在酸性介质（盐酸）中形成蠕虫状胶束，具有良好 的增粘性能。 甜菜碱型表面活性剂的分子结构：
2015/12/15
咪唑啉型：分子中带有咪唑啉官能团。
–无毒、无刺激、生物降解性好；
–具有良好的洗涤、润湿、发泡性能，还是很好的酸
液缓蚀剂。
第五节
高分子
一、高分子的特点
1.高分子： 指相对分子质量从几千到几百万(甚至几千
万)的化合物。 通常是由一种或几种低分子聚合而成，又 称为聚合物或高聚物。
2.高分子的结构特点
(1)高分子的分子间力比低分子大
色散力随相对分子质量的增大而增大；
色散力常常超过定向力、诱导力而起主要作用。
（2）高分子的构象多 构象：同种分子在运动中的各种形象。分子中的原子在保 持键角不变的情况下绕单键进行内旋转而产生的。 高分子构象多
（2）不同HLB标准液的配置
序号 1 2 3 4 5 混合表面活性剂 w(油酸) 0.6 0.4 0.3 0.2 0.1 w(油酸钠) 0.4 0.6 0.7 0.8 0.9 混合表面活性剂的 HLB 值 1×0.6+18×0.4=7.8 1×0.4+18×0.6=11.2 1×0.3+18×0.7=12.9 1×0.2+18×0.8=14.6 1×0.1+18×0.9=16.3
• 主要靠聚氧乙烯基（即醚链）与水形成氢键而溶
于水的。由于温度升高，氢键减弱，所以聚氧乙 烯烷基醇醚在水中的溶解度也是随着温度升高而 下降的。通常把某一质量分数的表面活性剂水溶 液出现浑浊时的温度称为该质量分数下的浊点。 –特别适用于有钙、镁离子和矿化度高的地层。
质量分数为0.01的聚氧乙烯烷基醇醚水溶液的浊点
2.乳化剂的分子结构
分子结构同起泡剂类似。 O/W乳状液：亲水性稍大于亲油性 -SO3Na、-COONa、-COOK、-SO3K [ CH2CH2O ]n，n≥ 3 W/O乳状液：亲水性稍小于亲油性 -OH、-COOH、钙的羧酸盐（磺酸盐、硫酸酯盐〕 [ CH2CH2O ]n，n=1，2
3.润湿剂的分子结构
十二醇磷酸酯二钠盐 /十二烷基硫酸钠 十八酸钠 十二烷基磺酸钠
2.阳离子表面活性剂的命名
氯化十二烷基三甲基铵 /十二烷基三甲基氯化铵
氯化十二烷基铵 /十二烷基氯化铵 /十二烷基胺盐酸盐
3.非离子表面活性剂的命名
C12H25-O-[-CH2CH2O-]10-H 聚氧乙烯十二醇醚-10
4.两性表面活性剂的命名
2015/12/15
4.浓溶液
胶束（溶液中表面活性剂的结合体）
溶液中表面活性剂单分子
界面吸附层中的表面活性剂分子
二、表面活性剂的几个重要作用
1.起泡作用：指表面活性剂使泡沫易于产生并在产
生后有一定的稳定作用。
起泡剂：具有起泡作用的表面活性剂
起泡剂在气液界面上的吸附
2.乳化作用：指表面活性剂使乳状液易于产生并在产生后
Байду номын сангаас
有一定的稳定作用。
乳化剂：具有乳化作用的表面活性剂。
乳化剂在液液界面上的吸附
3.增溶作用：指表面活性剂使难溶的固体或液体的溶解 度显著增加的作用。 增溶剂：具有增溶作用的表面活性剂。
注意溶解、增溶和乳化的区别！
4.润湿反转作用：表面活性剂使固体表面润湿性向相反方向
转化的作用。
润湿反转剂或润湿剂：具有润湿反转作用的表面活性剂。
链节数 高分子相对分子质量 链节相对分子质量
3.高分子的结构分类
（1）高分子的结构类型
(a)直链线型结构
咪唑啉型表面活性剂的分子结构：
2015/12/15
七、含氟表面活性剂
• 含氟表面活性剂是指碳链中的氢原子为氟原子取代的表面活性
剂。
（l）表面活性高 – 它的水溶液的表面张力可低至 20 mN· m-1（有些甚至可低至 12mN· m-1。 （2）化学性质稳定 – 耐温、耐酸、耐碱、耐氧化剂。 • 含氟表面活性剂主要与一般表面活性剂复配使用（价格高）。
下面是一些有代表性的含氟表面活性剂：
八、双子表面活性剂
• 双子表面活性剂：通过一个联接基将两个传统表面活性剂分子
在其亲水头或接近亲水头基处连接在一起而形成。
– 极高的表面活性、优良的起泡能力和泡沫稳定性。 – 具有独特的流变性能，在不加其它组分和浓度很低时，也能 形成粘弹性溶液。 双子表面活性剂的分子结构：
（1）阴离子-非离子型
（2）阳离子-非离子型
（3）阳离子-阴离子型
2015/12/15
按照分子量大小分类，表面活性剂可分为低分子表面活 性剂和高分子表面活性剂。 低分子表面活性剂
高分子表面活性剂
2015/12/15
三、表面活性剂的命名 1.阴离子表面活性剂的命名
十二醇硫酸酯钠盐 /十二烷基硫酸钠
3. 表面活性剂降低表面张力的原因
表面活性剂溶液的表（界）面张力 随其浓度的变化范围（25oC）
二、表面活性剂的分类 • 按照电学性质分类
1 阴离子型 2 阳离子型 3 非离子型 4 两性型
• 按照分子量大小分类
1 低分子型 2 高分子型
2015/12/15
1.阴离子型表面活性剂
（1）盐型
这类表面活性剂的分子由有机酸根与金属离子组成。
表面活性剂的润湿反转作用
5.洗净作用：表面活性剂使一种液体将其它物质从固体表 面上洗脱下来的作用。 洗净剂：具有洗净作用的表面活性剂。 作用机理：洗净作用是一种综合作用：润湿反转、乳化、 增溶等。
第三节
表面活性剂的分子结构与性质
一、表面活性剂的分子结构-性能关系 1.起泡剂的分子结构
易于起泡的分子结构： 降低表面张力能力强。亲水与亲油性要平衡，即相差 不大。对于特定的亲水基团，烃链长度要合适。 具有稳泡作用的分子结构： 起泡剂的吸附层要有足够的强度。 非极性部分最好没有分支； 非极性部分若有苯基，则最好在烃链的一端；苯环上 的烃基与亲水基团处于对位； 有一个亲水基团
HLB 8.0
由实验测得的表面活性剂的HLB值
3.HLB的计算
（1）基数法（基团贡献法）
适用于一些阴离子和非离子表面活性剂。
HLB 7 H L
亲水基和亲油基的基数
例题： C17H33COONa
HLB=7+19.1-17× 0.475=18.0
C12H25SO4Na
HLB=7+38.7-12× 0.475=40.0
2015/12/15
（2）酯盐型
O ROH
O OH RO S O O OH
+
HO
S O
+ H2O
O RO S O OH
+
NaOH
RO
S O
ONa
+ H2O
这类表面活性剂的分子中有酯的结构（标有*的部分）， 也有盐的结构（标有· 的部分）。
2.阳离子型表面活性剂 （1）胺盐型
2015/12/15
（2）季铵盐型
界面吸附层中的表面活性剂分子
3.较浓溶液
胶束：溶液中表面活性剂分子的结合体 临界胶束浓度(cmc)： 表面活性剂在溶液中开始明显生成 胶束的浓度 胶束（溶液中表面活性剂的结合体）
胶束
溶液中表面活性剂单分子
界面吸附层中的表面活性剂分子
一些阴离子表面活性剂的临界胶束浓度
一些非离子表面活性剂的临界胶束浓度
表面活性剂的HLB值与应用的关系
5.表面活性剂的选择原则
（1）根据HLB值选择活性剂；
（2）根据活性剂分子结构选择。
第四节
重要的表面活性剂
一、烷基磺酸钠
– C12～C18的烷基磺酸钠有很好的水溶性，甚至钙盐和 镁盐的水溶性也很好。 – 相对分子质量超过380，烷基碳原子数超过20时，变成 亲油的表面活性剂，可用于配制油包水乳状液。
斯盘80
•土温（Tween）型
土温80
五、聚醚型表面活性剂
– 亲油基由氧丙烯(即环氧丙烷）聚成； – 聚氧丙烯的相对分子质量超过1000就具有亲油的性 质（每一个-C3H6O-约相当0.4个-CH2-的作用）； – 属于高分子表面活性剂。
聚醚型表面活性剂的合成：
六、两性表面活性剂
甜菜碱型：分子中带有季铵氮及阴离子基团。
二[聚氧乙烯基]十二烷基甲基氯化铵
5.高分子型表面活性剂的命名
按高分子命名 按习惯商品名称命名
第二节
表面活性剂溶液与作用
一、表面活性剂溶液
1.极稀溶液
溶液中表面活性剂单分子
界面吸附层中的表面活性剂分子
2015/12/15
2.稀溶液
溶液中表面活性剂的缔合分子
溶液中表面活性剂单分子
一些表面活性剂在水中的临界胶束浓度
易于增溶的分子结构： 易于形成胶束的分子结构。 烃链没有分支； 烃基上只有一个亲水基； 亲水基在烃链的一端。
二、表面活性剂的HLB值 1.HLB值（亲水亲油平衡值）
用来衡量表面性剂的亲水亲油平衡关系的指标。
2.HLB值的实验测定
（1）两个标准的确定
– 油酸（C17H33COOH）的HLB=1 – 油酸钠（ C17H33COOHNa）的HLB=18
第五章
表面活性剂与高分子
第五章
表面活性剂与高分子
本章重点、难点
表面活性剂溶液及重要作用
表面活性剂的HLB值
高分子的溶解
第一节
表面活性剂分类与命名
一、表面活性剂的定义
1. 定义:
少量存在就能大大降低表面张力的物质。
2. 结构特点：
两种基团： 亲水基团 疏水(亲油)基团
聚氧乙烯壬基苯酚醚-5 溶液表面张力与其浓度的关系 表面活性剂的分子结构
聚氧乙烯烷基苯酚醚（OP型表面活性剂）
–碳原子数通常为8～12，而氧乙烯的聚合度为1～100； –存在浊点，只能在浊点以下使用； –特别适用于有钙、镁离子和矿化度高的地层。 聚氧乙烯烷基苯酚醚表面活性剂的合成：
四、斯盘型和吐温型表面活性剂
• 斯盘型 –由脂肪酸与山梨糖醇通过酯化反应生成。
山梨糖醇酐脂肪酸酯 （斯盘型表面活性剂）
（1）通过物理吸附作用 烃链长度合适，有良好的亲水亲油平衡。 最好有极性或非极性分支，易吸附，不易形成胶束。
（2）通过表面反应（砂岩）
砂岩表面特点: （A） 表面羟基化。
砂岩表面特点:
（B） 表面带负电。
负电来源：晶格取代、羟基解离、吸附。
表面活性剂与砂岩表面的静电作用
4.增溶剂的分子结构
烷基磺酸盐的合成:
– 烷基苯磺酸钠的苯环约相当于烷烃中4个碳原子的作用。
其性质与烷基磺酸盐大体相同。
烷基苯磺酸钠的合成：
二、季铵盐型表面活性剂
– 季铵盐型表面活性剂可用于含酸、碱或钙、镁离子的水中 ；
– 季铵盐型表面活性剂和阴离子型表面活性剂复配，高浓度发
生沉淀，低浓度常有显著的协同效应。 季铵盐型表面活性剂的合成：
（3）吡啶盐型
2015/12/15
3.非离子型表面活性剂
（1）酯型 山梨糖醇酐脂肪酸酯（斯盘型）
2015/12/15
（2）醚型 聚氧乙烯烷基醇醚（平平加型）
聚氧乙烯烷基苯酚醚（OP型）
2015/12/15
（3）胺型
聚氧乙烯脂肪胺
（4）酰胺型 聚氧乙烯酰胺
2015/12/15
4.两性表面活性剂
构成高分子的原子多； 高分子蜷曲程度不同。
乙烷的构象
聚乙烯的一种蜷曲构象
（3）高分子具有多分散性 高分子是一种大小不同的同系分子的混合物。 高分子是由低分子聚合而成的，组成高分子的低分子称为单 体。 高分子是由许多重复单元通过共价键连接而成，重复单元称
为链节。
重复单元的数目，称为链节数。 链节中元素相对原子质量的总和叫做链节相对分子质量。
（2）质量分数法 适应于含聚氧乙烯基团的非离子型活性剂。
亲水基质量 HLB 20 亲水基质量 亲油基质量
例题：
亲水基质量=4666 亲油基质量=2046 HLB=4666/(4666+2046) ×20=14
一些非离子表面活性剂的HLB值 （用质量分数法计算）
4.表面活性剂的HLB值与应用的关系
具有加和性
（3）测定标准油乳化所需的HLB值
一些油乳化所需的HLB值
（4）测定表面活性剂的HLB值 例如：已知某活性剂的HLB为18，用未知HLB的活性剂 与之复配来乳化煤油（O/W）,当两者比例为0.45:0.55时 最稳定，得到：
0.45 0.55 18 HLB 12.5 0.45 0.55 0.45 0.55
三、聚氧乙烯烷基醇醚（平平加型表面活性剂）
–由烷基醇和环氧乙烷反应生成： • 烷基的碳原子数通常为10～20； • 氧乙烯的聚合度为1～100； • 烷基中碳原子数越多，表面活性剂越亲油； • 氧乙烯聚合度越大，表面活性剂越亲水。
聚氧乙烯烷基醇醚表面活性剂的合成：
非离子表面活性剂特点：
–存在浊点，只能在浊点以下温度使用；
–易溶于水，对硬水稳定，具有良好的发泡性能和降
低油水界面张力的能力； –在酸性介质（盐酸）中形成蠕虫状胶束，具有良好 的增粘性能。 甜菜碱型表面活性剂的分子结构：
2015/12/15
咪唑啉型：分子中带有咪唑啉官能团。
–无毒、无刺激、生物降解性好；
–具有良好的洗涤、润湿、发泡性能，还是很好的酸
液缓蚀剂。
第五节
高分子
一、高分子的特点
1.高分子： 指相对分子质量从几千到几百万(甚至几千
万)的化合物。 通常是由一种或几种低分子聚合而成，又 称为聚合物或高聚物。
2.高分子的结构特点
(1)高分子的分子间力比低分子大
色散力随相对分子质量的增大而增大；
色散力常常超过定向力、诱导力而起主要作用。
（2）高分子的构象多 构象：同种分子在运动中的各种形象。分子中的原子在保 持键角不变的情况下绕单键进行内旋转而产生的。 高分子构象多
（2）不同HLB标准液的配置
序号 1 2 3 4 5 混合表面活性剂 w(油酸) 0.6 0.4 0.3 0.2 0.1 w(油酸钠) 0.4 0.6 0.7 0.8 0.9 混合表面活性剂的 HLB 值 1×0.6+18×0.4=7.8 1×0.4+18×0.6=11.2 1×0.3+18×0.7=12.9 1×0.2+18×0.8=14.6 1×0.1+18×0.9=16.3
• 主要靠聚氧乙烯基（即醚链）与水形成氢键而溶
于水的。由于温度升高，氢键减弱，所以聚氧乙 烯烷基醇醚在水中的溶解度也是随着温度升高而 下降的。通常把某一质量分数的表面活性剂水溶 液出现浑浊时的温度称为该质量分数下的浊点。 –特别适用于有钙、镁离子和矿化度高的地层。
质量分数为0.01的聚氧乙烯烷基醇醚水溶液的浊点
2.乳化剂的分子结构
分子结构同起泡剂类似。 O/W乳状液：亲水性稍大于亲油性 -SO3Na、-COONa、-COOK、-SO3K [ CH2CH2O ]n，n≥ 3 W/O乳状液：亲水性稍小于亲油性 -OH、-COOH、钙的羧酸盐（磺酸盐、硫酸酯盐〕 [ CH2CH2O ]n，n=1，2
3.润湿剂的分子结构
十二醇磷酸酯二钠盐 /十二烷基硫酸钠 十八酸钠 十二烷基磺酸钠
2.阳离子表面活性剂的命名
氯化十二烷基三甲基铵 /十二烷基三甲基氯化铵
氯化十二烷基铵 /十二烷基氯化铵 /十二烷基胺盐酸盐
3.非离子表面活性剂的命名
C12H25-O-[-CH2CH2O-]10-H 聚氧乙烯十二醇醚-10
4.两性表面活性剂的命名
2015/12/15
4.浓溶液
胶束（溶液中表面活性剂的结合体）
溶液中表面活性剂单分子
界面吸附层中的表面活性剂分子
二、表面活性剂的几个重要作用
1.起泡作用：指表面活性剂使泡沫易于产生并在产
生后有一定的稳定作用。
起泡剂：具有起泡作用的表面活性剂
起泡剂在气液界面上的吸附
2.乳化作用：指表面活性剂使乳状液易于产生并在产生后
Байду номын сангаас
有一定的稳定作用。
乳化剂：具有乳化作用的表面活性剂。
乳化剂在液液界面上的吸附
3.增溶作用：指表面活性剂使难溶的固体或液体的溶解 度显著增加的作用。 增溶剂：具有增溶作用的表面活性剂。
注意溶解、增溶和乳化的区别！
4.润湿反转作用：表面活性剂使固体表面润湿性向相反方向
转化的作用。
润湿反转剂或润湿剂：具有润湿反转作用的表面活性剂。
链节数 高分子相对分子质量 链节相对分子质量
3.高分子的结构分类
（1）高分子的结构类型
(a)直链线型结构
咪唑啉型表面活性剂的分子结构：
2015/12/15
七、含氟表面活性剂
• 含氟表面活性剂是指碳链中的氢原子为氟原子取代的表面活性
剂。
（l）表面活性高 – 它的水溶液的表面张力可低至 20 mN· m-1（有些甚至可低至 12mN· m-1。 （2）化学性质稳定 – 耐温、耐酸、耐碱、耐氧化剂。 • 含氟表面活性剂主要与一般表面活性剂复配使用（价格高）。
下面是一些有代表性的含氟表面活性剂：
八、双子表面活性剂
• 双子表面活性剂：通过一个联接基将两个传统表面活性剂分子
在其亲水头或接近亲水头基处连接在一起而形成。
– 极高的表面活性、优良的起泡能力和泡沫稳定性。 – 具有独特的流变性能，在不加其它组分和浓度很低时，也能 形成粘弹性溶液。 双子表面活性剂的分子结构：
（1）阴离子-非离子型
（2）阳离子-非离子型
（3）阳离子-阴离子型
2015/12/15
按照分子量大小分类，表面活性剂可分为低分子表面活 性剂和高分子表面活性剂。 低分子表面活性剂
高分子表面活性剂
2015/12/15
三、表面活性剂的命名 1.阴离子表面活性剂的命名
十二醇硫酸酯钠盐 /十二烷基硫酸钠
3. 表面活性剂降低表面张力的原因
表面活性剂溶液的表（界）面张力 随其浓度的变化范围（25oC）
二、表面活性剂的分类 • 按照电学性质分类
1 阴离子型 2 阳离子型 3 非离子型 4 两性型
• 按照分子量大小分类
1 低分子型 2 高分子型
2015/12/15
1.阴离子型表面活性剂
（1）盐型
这类表面活性剂的分子由有机酸根与金属离子组成。
表面活性剂的润湿反转作用
5.洗净作用：表面活性剂使一种液体将其它物质从固体表 面上洗脱下来的作用。 洗净剂：具有洗净作用的表面活性剂。 作用机理：洗净作用是一种综合作用：润湿反转、乳化、 增溶等。
第三节
表面活性剂的分子结构与性质
一、表面活性剂的分子结构-性能关系 1.起泡剂的分子结构
易于起泡的分子结构： 降低表面张力能力强。亲水与亲油性要平衡，即相差 不大。对于特定的亲水基团，烃链长度要合适。 具有稳泡作用的分子结构： 起泡剂的吸附层要有足够的强度。 非极性部分最好没有分支； 非极性部分若有苯基，则最好在烃链的一端；苯环上 的烃基与亲水基团处于对位； 有一个亲水基团
HLB 8.0
由实验测得的表面活性剂的HLB值
3.HLB的计算
（1）基数法（基团贡献法）
适用于一些阴离子和非离子表面活性剂。
HLB 7 H L
亲水基和亲油基的基数
例题： C17H33COONa
HLB=7+19.1-17× 0.475=18.0
C12H25SO4Na
HLB=7+38.7-12× 0.475=40.0
2015/12/15
（2）酯盐型
O ROH
O OH RO S O O OH
+
HO
S O
+ H2O
O RO S O OH
+
NaOH
RO
S O
ONa
+ H2O
这类表面活性剂的分子中有酯的结构（标有*的部分）， 也有盐的结构（标有· 的部分）。
2.阳离子型表面活性剂 （1）胺盐型
2015/12/15
（2）季铵盐型
界面吸附层中的表面活性剂分子
3.较浓溶液
胶束：溶液中表面活性剂分子的结合体 临界胶束浓度(cmc)： 表面活性剂在溶液中开始明显生成 胶束的浓度 胶束（溶液中表面活性剂的结合体）
胶束
溶液中表面活性剂单分子
界面吸附层中的表面活性剂分子
一些阴离子表面活性剂的临界胶束浓度
一些非离子表面活性剂的临界胶束浓度
表面活性剂的HLB值与应用的关系
5.表面活性剂的选择原则
（1）根据HLB值选择活性剂；
（2）根据活性剂分子结构选择。
第四节
重要的表面活性剂
一、烷基磺酸钠
– C12～C18的烷基磺酸钠有很好的水溶性，甚至钙盐和 镁盐的水溶性也很好。 – 相对分子质量超过380，烷基碳原子数超过20时，变成 亲油的表面活性剂，可用于配制油包水乳状液。
斯盘80
•土温（Tween）型
土温80
五、聚醚型表面活性剂
– 亲油基由氧丙烯(即环氧丙烷）聚成； – 聚氧丙烯的相对分子质量超过1000就具有亲油的性 质（每一个-C3H6O-约相当0.4个-CH2-的作用）； – 属于高分子表面活性剂。
聚醚型表面活性剂的合成：
六、两性表面活性剂
甜菜碱型：分子中带有季铵氮及阴离子基团。