文档介绍：Chapter3表面活性剂表面活性剂这一专用名词的历史并不长,但它的使用却可追溯到古代。我国人民在古代已用皂角、古埃及人用皂草提取皂液来洗衣物。这实际上是一种生物天然表面活性剂。这种物质虽然具有洗涤功能,但一旦进入人体,就会对人体产生一定的毒性。中世纪人们又发现了肥皂的洗涤功能,此后,直到19世纪,肥皂一直是唯一的人工合成表面活性剂,从结构上看,肥皂是长碳链脂肪酸的碱金属盐烷基苯磺酸钠LAS-P:0本世纪初,肥皂对水质硬度和酸度的敏感性引起人们的重视。这种缺点首先在纺织工业中产生强烈的反应。1917年,德国化学家刚什尔成功地合成了烷基奈磺酸盐,它具有很高的发泡性和润湿性。虽然这种物质还没有达到肥皂的洗涤功能,但为以后表面活件剂的开发奠定了基础其后,表面活性剂的发展经历了数次变革。30年代,德国化学家广泛进行表面活性剂的研制,开创了近代表面活性剂时期,并形成合成表面活性剂与肥皂相竞争的局面。40—50年代支链烷基苯磺酸钠(TPS)因优良的洗涤性和耐硬水性占据洗涤剂的主导地位;随后由于TP难以生物降解造成河流污染。在1964年被性能优异的直链烷基苯磺酸钠取代,同时,50年代后石油化工的发展,促进了醇系表面活性剂的大力发展其中醇醚非离子表面活性剂因其优异的低温洗涤性、低泡性、可生物降解性等,加之脂肪醇和环氧乙炕原料的充足供应获得迅猛发展。至今已有超过阴离子表面活性剂之势。90年代,表面活性剂向无毒、无公害、高效、全天然发展,烷基多苷(APG)成为第四代最具潜力的表面活性剂。该产品性能优异,无毒无刺激,可完全生物降解,广泛地应用于家用洗涤剂、餐具洗涤剂、清洁剂、香波、浴液、化妆品等诸多产品的生产领域,hOHR=烷基LORDP=平均聚合度OH图1-,出现很多特殊现象,称为表面现象。像荷叶上的露珠,水中的油滴等溶质对溶液表面张力的影响存在三种情况1、随浓度增加,表面张力上升1(如无机酸、碱、盐多属这种情况)2、随浓度增加,表面张力下降(有机酸、醇、醛多属这种情况)。3、随浓度增加,开始表面张力急剧下降,但到一定程度便不再下降(肥皂、长链烷基苯磺酸钠等属于这种情况)CMO物质在水溶液体相浓度表面张力的关系定义:表面活性剂是指在加入少量时表面活性剂两亲结构示忘图就能显著降低溶液表面张力并改变体系界面状态的物质。:表面活性剂离子或分子在溶液中开始形成胶束的最低浓度。CMc胶束的形状当表面活性剂在水溶液中的浓度较小时,胶束主要呈球确—(状结构,如图b所示,当水溶液中表面活性剂的浓度大于临界胶束浓度10倍以上时,胶束会呈棒状结构,如图中c所示。当溶液中表面活性剂的浓度更大时,棒状结构的胶束会生长成为一束很长的柱状结构胶束,这些长的柱状胶束会相互聚集成更大的胶束的结构与形状六方柱状胶束,如图d所示浓度更大时,则会形成层状胶束,如图e所示。:R-COoNa氨基酸型:R-NH2CHCHCOOH磺酸酯盐型:R-OSO3Na甜菜碱型:RN+(CH3)2CH2COO磺酸盐型:R-SO3Na磷酸酯盐型:R-OPO3Na非离子表面活性剂阳离子型表面活性剂乙二醇型:R-O(CH2CH2O)nH伯胺盐型:R-NH2HCI多元醇型:R-COOCH2C(CH2OH)3仲胺盐型:R-NH(CH3)HCI叔胺盐型:R-N(CH3)2HCI季胺盐型:R-N(CH3)(亲水亲油平衡值)表面活性剂都是两亲分子,由于亲水和亲油基团的不同,很难用相同的单位来衡量,所以Griffin提出了用一个相对的值即HLB值来表示表面活性物质的亲水性。对非离子型的表面活性剂,HLB的计算公式为亲水基质量HLB值=×100/5亲水基质量+增憎水基质量例如:石蜡无亲水基,所以HLB=0聚乙二醇,全部是亲水基,HLB=20。其余非离子型表面活性剂的HB值介于0~20之间