陽離子該類表面活性劑起作用的部分是陽離子,因此稱為陽性皂。其分子結(jié)構(gòu)主要部分是一個五價氮原子,所以也稱為季銨化合物。其特點是水溶性大,在酸性與堿性溶液中較穩(wěn)定,具有良好的表面活性作用和殺菌作用。常用品種有苯扎氯銨(潔爾滅)和苯扎溴銨(新潔爾滅)等。兩性離子這類表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)中同時具有正、負(fù)電荷基團(tuán),在不同pH值介質(zhì)中可表現(xiàn)出陽離子或陰離子表面活性劑的性質(zhì)。1.卵磷脂:是制備注射用乳劑及脂質(zhì)微粒制劑的主要輔料2.氨基酸型和甜菜堿型:氨基酸型:R-NH+CH2CH2COO-甜菜堿型:R-N+2-(CH3)2COO-在堿性水溶液中呈陰離子表面活性劑的性質(zhì),具有很好的起泡、去污作用;在酸性溶液中則呈陽離子表面活性劑的性質(zhì),具有很強的殺菌能力。非離子表面活性劑1.烷基葡糖苷一種新型的非離子表面活性劑,常見的有椰油基葡糖苷、月桂基葡糖苷、鯨蠟硬脂基葡糖苷等。2.脂肪酸甘油酯:單硬脂酸甘油酯;HLB為3~4,主要用作W/O型乳劑輔助乳化劑。3.多元醇蔗糖酯:HLB(5~13)O/W乳化劑、分散劑脂肪酸山梨坦(Span):W/O乳化劑聚山梨酯(Tween):O/W乳化劑3.聚氧乙烯型:Myrij(賣澤類,長鏈脂肪酸酯);Brij。表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)具有兩性:一端為親水基團(tuán),另一端為疏水基團(tuán);北京什么是陽離子表面活性劑圖片
避免與極性的水分子接觸;分子的極性親水頭端則露于外部,與極性的水分子發(fā)生作用,并對膠束內(nèi)部的憎水基團(tuán)產(chǎn)生保護(hù)作用。形成膠束的化合物一般為兩親分子,因此一般膠束除可溶于水等極性溶劑以外,還能以反膠束的形式溶于非極性溶劑中。比如,常用的洗滌劑能夠提高水在土壤中的滲透能力,但是效果**持續(xù)數(shù)日(許多標(biāo)準(zhǔn)洗衣粉含有一定量的化學(xué)品,比如鈉和溴,由于它們會破壞植物,不適于土壤)。商業(yè)土壤潤濕劑會持續(xù)起效果一段時間,**終還是會被微生物降解。然而,有一些會對水生物的生物循環(huán)產(chǎn)生影響,因此必須小心防止這些產(chǎn)品流入地表徑流,過量產(chǎn)品不應(yīng)該洗消。吸附性溶液中的正吸附:增加潤濕性、乳化性、起泡性;固體表面的吸附:非極性固體表面單層吸附,極性固體表面可發(fā)生多層吸附。原理編輯通過分子中不同部分分別對于兩相的親和,使兩相均將其看作本相的成分,分子排列在兩相之間,使兩相的表面相當(dāng)于轉(zhuǎn)入分子內(nèi)部。從而降低表面張力。由于兩相都將其看作本相的一個組分,就相當(dāng)于兩個相與表面活性劑分子都沒有形成界面,就相當(dāng)于通過這種方式部分的消滅了兩個相的界面,就降低了表面張力和表面自由能。分類編輯根據(jù)所需要的性質(zhì)和具體應(yīng)用場合不同。北京什么是陽離子表面活性劑圖片當(dāng)HLB值、親水基、疏水基相同,分子量小,潤濕作用好,去污力差;分子量大,潤濕作用差,去污力好。
其中產(chǎn)量超萬噸的表面活性劑品種計有:直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨(AESA)、月桂醇硫酸鈉(SDS)、月桂酰谷氨酸、壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)、平平加O、硬脂酸甘油單酯、木質(zhì)素磺酸鹽、重烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽(石油磺酸鹽)、擴散劑NNO、擴散劑MF、烷基聚醚(PO-EO共聚物)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)等。定義編輯凡是溶于水能夠***降低水的表面能的物質(zhì)稱為表面活性劑(surfaceactiveagent,SAA)或表面活性物質(zhì)。傳統(tǒng)觀念上認(rèn)為,表面活性劑是一類即使在很低濃度時也能***降低表(界)面張力的物質(zhì)。隨著對表面活性劑研究的深入,一般認(rèn)為只要在較低濃度下能***改變表(界)面性質(zhì)或與此相關(guān)、由此派生的性質(zhì)的物質(zhì),都可以劃歸表面活性劑范疇。表面活性劑有天然的,如磷脂、膽堿、蛋白質(zhì)等,但更多的是人工合成的,如十八烷基硫酸鈉C18H37SO4Na、硬脂酸鈉C17H35COONa等[1]。表面活性劑范圍十分***(陽離子、陰離子、非離子及兩性),為具體應(yīng)用提供多種功能,包括發(fā)泡效果,表面改性,清潔,乳液,流變學(xué),環(huán)境和健康保護(hù)?;瘜W(xué)結(jié)構(gòu)編輯雙親分子表面活性劑分子具有獨特的兩親性:一端為親水的極性基團(tuán)。
***次世界大戰(zhàn)期間,油脂出現(xiàn),煤炭產(chǎn)量→煤化工業(yè)發(fā)→短鏈烷基、奈磺酸鹽類表面活性劑,如丙基奈磺酸鹽、丁基奈磺酸鹽1920-1930脂肪醇硫酸化→烷基硫酸鹽。20世紀(jì)30年代,長鏈烷基、苯基出現(xiàn)于美國。***次世界大戰(zhàn)后,德國開發(fā)乙二醇衍生物,如聚乙二醇衍生物產(chǎn)品,聚乙二醇與各種有機化合物(包括醇、酸、酯、胺、酰胺)等結(jié)合,形成多種優(yōu)良性能的非離子表面活性劑。表面活性劑和合成洗滌劑形成一門工業(yè)得追溯到20世紀(jì)30年代,以石油化工原料衍生的合成表面活性劑和洗滌劑打破了肥皂一統(tǒng)天下的局面。經(jīng)過60余年的發(fā)展,1995年世界洗滌劑總產(chǎn)量達(dá)到4300萬噸,其中肥皂900萬噸。據(jù)**預(yù)測,全世界人口從2000年到2050年將翻一番,洗滌劑總量將從5000萬噸增加到12000萬噸,凈增,這是一個令人鼓舞的數(shù)字。中國的表面活性劑和合成洗滌劑工業(yè)起始于50年代,盡管起步較晚,但發(fā)展較快。1995年洗滌用品總量已達(dá)到310萬噸,*次于美國,排名世界第二位。其中合成洗滌劑的生產(chǎn)量從1980年的40萬噸上升到1995年的230萬噸,凈增,并以年平均增長率大于10%的速度增長。據(jù)中國**部門預(yù)測,2000年洗滌用品總量將達(dá)到360萬噸,其中合成洗滌劑將達(dá)到。具有固定的親水親油基團(tuán),在溶液的表面能定向排列。
簡稱親水基,也稱為疏油基或憎油基,有時形象地稱為親水頭,如-OH、-COOH、-SO3H、-NH2;另一端為親油的非極性基團(tuán),簡稱親油基,也稱為疏水基或憎水基,如R-(烷基)、Ar-(芳基)。兩類結(jié)構(gòu)與性能截然相反的分子碎片或基團(tuán)分處于同一分子的兩端并以化學(xué)鍵相連接,形成了一種不對稱的、極性的結(jié)構(gòu),因而賦予了該類特殊分子既親水、又親油,但又不是整體親水或親油的特性。表面活性劑的這種特有結(jié)構(gòu)通常稱之為“雙親結(jié)構(gòu)”(amphiphilicstructure),表面活性劑分子因而也常被稱作“雙親分子”。[2]表面活性劑為了方便,常用符號長方形加一個圓圈表示表面活性劑分子,如右圖所示。其中長方形**親油基,而圓圈**親水基。H·L·B值表面活性劑要呈現(xiàn)特有的界面活性,必須使疏水基和親水基之間有一定的平衡。親水親油平衡值(Hydrophile-LipophileBalance),簡稱HLB值,表示表面活性劑的親水疏水性能,如石蠟HLB值=0(無親水基)聚乙二醇HLB值=20(完全親水)。對陰離子表面活性劑,可通過乳化標(biāo)準(zhǔn)油來確定HLB值。HLB值可作為選用表面活性劑的參考依據(jù)。HLB值15~1813~158~167~親水基末端:凈洗作用強,潤濕性差;中間:相反。分子量當(dāng)HLB值、親水基、疏水基相同,分子量小。表面活性劑分為離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑、兩性表面活性劑、復(fù)配表面活性劑、其他表面活性劑。北京什么是陽離子表面活性劑圖片
表面活性劑要呈現(xiàn)特有的界面活性,必須使疏水基和親水基之間有一定的平衡。北京什么是陽離子表面活性劑圖片
如在造紙工業(yè)中可以用作蒸煮劑、廢紙脫墨劑、施膠劑、樹脂障礙控制劑、消泡劑、柔軟劑、抗靜電劑、阻垢劑、軟化劑、除油劑、殺菌滅藻劑、緩蝕劑等。表面活性劑在許多行業(yè)配方中被用作性能添加劑,如個人和家庭護(hù)理,以及無數(shù)的工業(yè)應(yīng)用中:金屬處理、工業(yè)清洗、石油開采、農(nóng)藥等?,F(xiàn)狀編輯表面活性劑是從20世紀(jì)50年代開始隨著石油化工業(yè)的飛速發(fā)展而興起的一種新型化學(xué)品,是精細(xì)化工的重要產(chǎn)品,享有“工業(yè)味精”的美稱。它幾乎滲透到一切技術(shù)經(jīng)濟(jì)部門。當(dāng)今,表面活性劑產(chǎn)量大,品種逾萬種。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的開拓,表面活性劑的發(fā)展更加迅猛,其應(yīng)用領(lǐng)域從日用化學(xué)工業(yè)發(fā)展到石油、食品、農(nóng)業(yè)、衛(wèi)生、環(huán)境、新型材料等技術(shù)部門。但在表面活性劑給人們生活、給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來極大方便的同時,也給環(huán)境帶來了污染,因此,研究表面活性劑發(fā)展及其趨勢,對表面活性劑工業(yè),乃至我國整體工業(yè)經(jīng)濟(jì)有著非常重要作用和意義。發(fā)展方向編輯1.烷基磷羧酸鹽(AEC)工業(yè)化制造表面活性劑應(yīng)人類要求正向著溫和、易生物降解和多功能性,強調(diào)使用安全、生態(tài)保護(hù)和提高效率的方向發(fā)展。例如:烷基醇醚羧酸鹽(AEC)是8O年代以來。北京什么是陽離子表面活性劑圖片
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