第二章表面活性剂
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第二章表面活性剂
2 表面活性剂
一、表面活性剂发展概述 二、表面活性剂的基本性质和物理作用
三、表面活性剂的分类
四、合成洗涤剂 八、
阴离子表面活性剂 阳离子表面活性剂 两性离子型表面活性剂 非离子表面活性剂
第二章表面活性剂
表面活性剂发展概述 表面活性剂的演变过程:
我国古代已用，古埃及用皂草液来洗衣服， 这其中是天然的表面活性剂在起作用这种 物质层具有清洗功能，但一旦进入人体生 化循环体系，就会对人有一定的毒性 中世纪就出现了肥皂的洗涤功能。此后， 直到19世纪，肥皂一直是唯一人工生产的 表面活性剂
子： ①一种是不溶于水的长碳链烷基，称为
油基或疏水基、憎水基。 ②另一种是可以溶于水的基，称为亲水
基。
第二章表面活性剂
ຫໍສະໝຸດ Baidu
二、表面张力与表面活性剂浓度的关系
开始时，随着表面活性剂浓度增加，表
面张力急剧下降，到达某一值时，则表
现出与浓度关系不大，表面张力大致保
持恒定。
①极稀的溶液
②表面活性剂浓
表 面
度稍有上升溶液
表面活性 改变表面张力的性能称为表面活性
第二章表面活性剂
2.2 表面活性剂的基本性质和物理作用 一、表面活性剂的分子结构及表示法
• 具有两亲性结构的有机化合物(如：R-COONa)
亲 油 基
亲水基
亲
油
亲
基
油 基
亲水基 亲水基
亲
亲水基
亲 油 基
油 基
亲水基
亲 油
亲水基
基
亲
油
基
亲水基
第二章表面活性剂
表面活性剂是一种有机化合物，其分子 结构具有两种不同性质的基团，两种分
第二章表面活性剂
HLB的表示方法 1.以符号表示： 最强亲水性：HH 强： H 中等：N 亲油性：L 最强亲油性：LL 2. 以数值表示： 亲水性最强：40
第二章表面活性剂
HLB与用途形态的关系
第二章表面活性剂
胶束与胶束量
• 胶束量＝表面活性剂分子量＊缔合度
第二章表面活性剂
溶解性与温度的关系
• 临界溶解温度（克拉夫特点），相当 于水和固体表面活性剂的溶点。此时 溶解度突然增大。它是离子型表面活 性剂的特性常数；
• 浊点—聚乙二醇型表面活性剂（氢 键）:非离子型表面活性剂加热到一定 温度,溶液浑浊,冷却后透明的温度.
第二章表面活性剂
四、表面活性剂的主要物理作用 :
表面活性剂的作用性能有：洗涤、润湿、乳化渗透、
第二章表面活性剂
亲水亲油平衡值
HLB（hydrophile-lipophile balance) • HLB表示表面活性剂的亲水亲油性 • HLB的计算和测定是经验性的，但有时有
一定规律。 – 石油＝0,油酸＝1,油酸钾＝20,十二烷基
硫酸钠＝40.其它：通过乳化实验对比乳 化效果，分别介于 1-40之间
第二章表面活性剂
近年来国际、国内市场对精细化工产品
需求增加的情况，专家们可重点发展的精 细化工八大类产品中，其中有一类就是以 动物、植物合成表面活性在表面活性化学
中。 皂角—肥皂---烷基萘磺酸盐(MF,NNO), 土耳其红油---合成表面活性剂---合成与天
然表面活性剂共同发展
第二章表面活性剂
第二章表面活性剂
• 本世纪初，肥皂对水质硬度和酸度的敏感 性引起重视 ，1917年德国化学家刚什尔成 功合成烷基萘磺酸盐，它具有很高的发泡 性和润湿性。
• 30年代，德国化学家们广泛进行表面活 性剂的研制，从而发现了数百种当时认为 是新的表面活剂，这就是近代表面活性剂 化学的创始时期。
• 第二次世界大战后，石油化工的兴起提 供了大量的在当时来说是较为廉价的原料。 原料的变更，便使表面活性剂处于一个迅 速发展的时代，出现了石油化工资源和天 然再生资源的中线对峙局面
cmc浓度较低。
第二章表面活性剂
三、表面活性剂的基本性质
• 双亲媒结构
• 溶解度
• 界面吸咐：达到平衡时，表面活性剂溶液 在界面上浓度大于在溶液整体中浓度。
• 定向排列：表面活性剂分子在界面上定向 排列成分子层
• 形成胶束
• 多功能特性
第二章表面活性剂
表面活性剂的种类的影响
第二章表面活性剂
其它性能的变化
第二章表面活性剂
表面活性剂与表面张力
• 分类：
– 1.无机酸、碱、盐等 – 2. 有机酸、醇、醛等 – 3. 肥皂、长链烷基
苯磺酸钠等(表面活性表剂面）活性剂的演变过程
γ
1 2 3
CMC
C
第C二rit章ica表l m面i活ce性lle剂concentration
表面活性剂
凡能改变（通常为降低）液体表面 张力或二相间界面张力的物质称为表 面活性剂或界面活性剂.
分散、柔软、平滑、防水、防蚀，抗静电，杀菌和
消毒等
上述性能可加工成如下助剂：
洗涤剂、洗净剂、起泡剂、消泡剂、乳化剂、分散
剂、破乳剂、增溶剂、上光剂、消光剂、平滑剂、
止滑剂、柔软剂、固色剂、缓染剂、防水剂、阻燃
剂、抗静电剂、浮选剂、防锈剂、防蚀剂、杀菌剂
应用的工业部门有 :
纺织纤维工业、金属及机械工业、纸及纸浆工业医
张 力
N\cm
浓度mol/l
第二章表面活性剂
③临界胶束深度cmc ，表面活性分子形 成胶束的表面活性剂最低浓度表面活性 剂在表面形成单分子膜，与容器完全隔 绝，表面张力不再下降，内部形成胶束
④大于临界胶束浓度的cmc的溶液。 内部形成更多胶束，表面张力不再呈降
低趋势，基本恒定。 对阴离子表面活性剂，表面活性剂的
药、香料和化妆品工业乳胶、涂料和颜料工业、农
药工业、皮革工业、食品工业、矿产工业、建筑工
业、油墨工业
第二章表面活性剂
1、润湿和渗透作用： 润湿：固体表面与液体接触时，原来的气 一固界面消失，形成新的液一固界面：这 种现象称为湿润. 2、乳化作用、扩散作用和增溶作用 （1）乳化作用、扩散作用 使非溶性物质在水中是均匀乳化或分散 状态的现象，称为乳化作用或扩散作用。 能使一种液体（如油）均匀分散在水或 另一种液体中的物质称为乳化剂。 能使一种固体显微粒均匀分散在一液体 或水中的物质称为扩散剂
表面现象
第二章表面活性剂
• 表面张力 一种液体与其它物体接触时，液体内
部分子的受力与液体表面分子的受力是 不相等的。如液体与容器接触时，液体 内部分子对液体表面层的吸引力大于空 气对液体表面层的吸引力，因此，液体 的表面就产生内向聚集的现象，液体保 持这种现象的力称为表面张力。20℃：水
72.75N/m2,苯：28.88N/m2)
2 表面活性剂
一、表面活性剂发展概述 二、表面活性剂的基本性质和物理作用
三、表面活性剂的分类
四、合成洗涤剂 八、
阴离子表面活性剂 阳离子表面活性剂 两性离子型表面活性剂 非离子表面活性剂
第二章表面活性剂
表面活性剂发展概述 表面活性剂的演变过程:
我国古代已用，古埃及用皂草液来洗衣服， 这其中是天然的表面活性剂在起作用这种 物质层具有清洗功能，但一旦进入人体生 化循环体系，就会对人有一定的毒性 中世纪就出现了肥皂的洗涤功能。此后， 直到19世纪，肥皂一直是唯一人工生产的 表面活性剂
子： ①一种是不溶于水的长碳链烷基，称为
油基或疏水基、憎水基。 ②另一种是可以溶于水的基，称为亲水
基。
第二章表面活性剂
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二、表面张力与表面活性剂浓度的关系
开始时，随着表面活性剂浓度增加，表
面张力急剧下降，到达某一值时，则表
现出与浓度关系不大，表面张力大致保
持恒定。
①极稀的溶液
②表面活性剂浓
表 面
度稍有上升溶液
表面活性 改变表面张力的性能称为表面活性
第二章表面活性剂
2.2 表面活性剂的基本性质和物理作用 一、表面活性剂的分子结构及表示法
• 具有两亲性结构的有机化合物(如：R-COONa)
亲 油 基
亲水基
亲
油
亲
基
油 基
亲水基 亲水基
亲
亲水基
亲 油 基
油 基
亲水基
亲 油
亲水基
基
亲
油
基
亲水基
第二章表面活性剂
表面活性剂是一种有机化合物，其分子 结构具有两种不同性质的基团，两种分
第二章表面活性剂
HLB的表示方法 1.以符号表示： 最强亲水性：HH 强： H 中等：N 亲油性：L 最强亲油性：LL 2. 以数值表示： 亲水性最强：40
第二章表面活性剂
HLB与用途形态的关系
第二章表面活性剂
胶束与胶束量
• 胶束量＝表面活性剂分子量＊缔合度
第二章表面活性剂
溶解性与温度的关系
• 临界溶解温度（克拉夫特点），相当 于水和固体表面活性剂的溶点。此时 溶解度突然增大。它是离子型表面活 性剂的特性常数；
• 浊点—聚乙二醇型表面活性剂（氢 键）:非离子型表面活性剂加热到一定 温度,溶液浑浊,冷却后透明的温度.
第二章表面活性剂
四、表面活性剂的主要物理作用 :
表面活性剂的作用性能有：洗涤、润湿、乳化渗透、
第二章表面活性剂
亲水亲油平衡值
HLB（hydrophile-lipophile balance) • HLB表示表面活性剂的亲水亲油性 • HLB的计算和测定是经验性的，但有时有
一定规律。 – 石油＝0,油酸＝1,油酸钾＝20,十二烷基
硫酸钠＝40.其它：通过乳化实验对比乳 化效果，分别介于 1-40之间
第二章表面活性剂
近年来国际、国内市场对精细化工产品
需求增加的情况，专家们可重点发展的精 细化工八大类产品中，其中有一类就是以 动物、植物合成表面活性在表面活性化学
中。 皂角—肥皂---烷基萘磺酸盐(MF,NNO), 土耳其红油---合成表面活性剂---合成与天
然表面活性剂共同发展
第二章表面活性剂
第二章表面活性剂
• 本世纪初，肥皂对水质硬度和酸度的敏感 性引起重视 ，1917年德国化学家刚什尔成 功合成烷基萘磺酸盐，它具有很高的发泡 性和润湿性。
• 30年代，德国化学家们广泛进行表面活 性剂的研制，从而发现了数百种当时认为 是新的表面活剂，这就是近代表面活性剂 化学的创始时期。
• 第二次世界大战后，石油化工的兴起提 供了大量的在当时来说是较为廉价的原料。 原料的变更，便使表面活性剂处于一个迅 速发展的时代，出现了石油化工资源和天 然再生资源的中线对峙局面
cmc浓度较低。
第二章表面活性剂
三、表面活性剂的基本性质
• 双亲媒结构
• 溶解度
• 界面吸咐：达到平衡时，表面活性剂溶液 在界面上浓度大于在溶液整体中浓度。
• 定向排列：表面活性剂分子在界面上定向 排列成分子层
• 形成胶束
• 多功能特性
第二章表面活性剂
表面活性剂的种类的影响
第二章表面活性剂
其它性能的变化
第二章表面活性剂
表面活性剂与表面张力
• 分类：
– 1.无机酸、碱、盐等 – 2. 有机酸、醇、醛等 – 3. 肥皂、长链烷基
苯磺酸钠等(表面活性表剂面）活性剂的演变过程
γ
1 2 3
CMC
C
第C二rit章ica表l m面i活ce性lle剂concentration
表面活性剂
凡能改变（通常为降低）液体表面 张力或二相间界面张力的物质称为表 面活性剂或界面活性剂.
分散、柔软、平滑、防水、防蚀，抗静电，杀菌和
消毒等
上述性能可加工成如下助剂：
洗涤剂、洗净剂、起泡剂、消泡剂、乳化剂、分散
剂、破乳剂、增溶剂、上光剂、消光剂、平滑剂、
止滑剂、柔软剂、固色剂、缓染剂、防水剂、阻燃
剂、抗静电剂、浮选剂、防锈剂、防蚀剂、杀菌剂
应用的工业部门有 :
纺织纤维工业、金属及机械工业、纸及纸浆工业医
张 力
N\cm
浓度mol/l
第二章表面活性剂
③临界胶束深度cmc ，表面活性分子形 成胶束的表面活性剂最低浓度表面活性 剂在表面形成单分子膜，与容器完全隔 绝，表面张力不再下降，内部形成胶束
④大于临界胶束浓度的cmc的溶液。 内部形成更多胶束，表面张力不再呈降
低趋势，基本恒定。 对阴离子表面活性剂，表面活性剂的
药、香料和化妆品工业乳胶、涂料和颜料工业、农
药工业、皮革工业、食品工业、矿产工业、建筑工
业、油墨工业
第二章表面活性剂
1、润湿和渗透作用： 润湿：固体表面与液体接触时，原来的气 一固界面消失，形成新的液一固界面：这 种现象称为湿润. 2、乳化作用、扩散作用和增溶作用 （1）乳化作用、扩散作用 使非溶性物质在水中是均匀乳化或分散 状态的现象，称为乳化作用或扩散作用。 能使一种液体（如油）均匀分散在水或 另一种液体中的物质称为乳化剂。 能使一种固体显微粒均匀分散在一液体 或水中的物质称为扩散剂
表面现象
第二章表面活性剂
• 表面张力 一种液体与其它物体接触时，液体内
部分子的受力与液体表面分子的受力是 不相等的。如液体与容器接触时，液体 内部分子对液体表面层的吸引力大于空 气对液体表面层的吸引力，因此，液体 的表面就产生内向聚集的现象，液体保 持这种现象的力称为表面张力。20℃：水
72.75N/m2,苯：28.88N/m2)