胶体与表面化学精选PPT.ppt

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1、关于胶体与表面化学第1页，讲稿共31张，创作于星期三LOGO第一节第一节第一节第一节 表面活性剂概述表面活性剂概述表面活性剂概述表面活性剂概述东北石油大学石油工程学院东北石油大学石油工程学院第2页，讲稿共31张，创作于星期三表面活性剂概述表面活性剂概述v一、表面活性剂定义一、表面活性剂定义v二、二、表面活性剂的结构特点表面活性剂的结构特点第3页，讲稿共31张，创作于星期三一、表面活性剂的定义一、表面活性剂的定义第4页，讲稿共31张，创作于星期三一、表面活性剂的定义一、表面活性剂的定义第5页，讲稿共31张，创作于星期三二、表面活性剂的结构特点二、表面活性剂的结构特点1、分子结构特点、分子结构特点

2、2、分子结构双亲性的特性分子结构双亲性的特性两亲结构两亲结构亲油基第6页，讲稿共31张，创作于星期三二、表面活性剂的结构特点二、表面活性剂的结构特点亲油基亲油基亲油基亲油基亲油基亲油基亲油基3、表面活性剂双亲结构的表示形式第7页，讲稿共31张，创作于星期三二、表面活性剂的结构特点二、表面活性剂的结构特点4、构成表面活性剂的亲油基团和亲水基团 第8页，讲稿共31张，创作于星期三LOGO第二节第二节第二节第二节 表面活性剂的分类表面活性剂的分类表面活性剂的分类表面活性剂的分类东北石油大学石油工程学院东北石油大学石油工程学院第9页，讲稿共31张，创作于星期三表面活性剂的分类表面活性剂的分类v一、表面

3、活性剂的分类一、表面活性剂的分类v二、二、各类表面活性剂的结构特点及应用各类表面活性剂的结构特点及应用第10页，讲稿共31张，创作于星期三一、表面活性剂的分类一、表面活性剂的分类A 按按离离子子型型分分类类 第11页，讲稿共31张，创作于星期三一、表面活性剂的分类一、表面活性剂的分类B B 按溶解按溶解性分类性分类 水溶性表面活性剂水溶性表面活性剂水溶性表面活性剂水溶性表面活性剂油溶性表面活性剂油溶性表面活性剂油溶性表面活性剂油溶性表面活性剂C C 按分子按分子量分类量分类 高分子表活性剂高分子表活性剂高分子表活性剂高分子表活性剂中分子表活性剂中分子表活性剂中分子表活性剂中分子表活性剂低分子表

4、活性剂低分子表活性剂低分子表活性剂低分子表活性剂分子量大于10000分子量100010000分子量1001000D 按用途分类按用途分类 表面活性剂按用途可分为渗透剂，润湿剂、乳化剂、增溶剂、分散剂、絮凝剂、表面活性剂按用途可分为渗透剂，润湿剂、乳化剂、增溶剂、分散剂、絮凝剂、起泡剂、消泡剂、杀菌剂、抗静电剂、缓蚀剂、柔软剂、防水剂、织物整理剂、匀起泡剂、消泡剂、杀菌剂、抗静电剂、缓蚀剂、柔软剂、防水剂、织物整理剂、匀染剂等类。此外，还有有机金属表面活性剂、含硅表面活性剂，含氟表面活性剂和染剂等类。此外，还有有机金属表面活性剂、含硅表面活性剂，含氟表面活性剂和反应性特殊表面活性剂。反应性特殊表

5、面活性剂。第12页，讲稿共31张，创作于星期三二、二、各类表面活性剂的结构特点及应用各类表面活性剂的结构特点及应用（一）阴离子表面活性剂概述（一）阴离子表面活性剂概述定义定义 阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂指在水溶液中电离时，生成的指在水溶液中电离时，生成的表面活性离子表面活性离子带负带负电荷的表面活性剂。电荷的表面活性剂。按亲水基分类按亲水基分类 阴离子表面活性剂RCOONaR-OSO3NaR-SO3NaR-OPO3Na2羧酸盐型硫酸酯盐型磺酸盐型磷酸酯盐型第13页，讲稿共31张，创作于星期三阴离子表面活性剂特性阴离子表面活性剂特性 第14页，讲稿共31张，创作于星期三1.1.羧酸盐类（羧

6、酸盐类（R-COOMR-COOM）1.11.1最大缺点最大缺点 羧酸盐阴离子表面活性剂的高价金属盐不溶于水，且在酸性条件下容易析出羧酸羧酸盐阴离子表面活性剂的高价金属盐不溶于水，且在酸性条件下容易析出羧酸而不稳定，失去表面活性，因此，其而不稳定，失去表面活性，因此，其抗硬水能力较差抗硬水能力较差。1.21.2羧酸盐阴离子表面活性剂的性能改善措施羧酸盐阴离子表面活性剂的性能改善措施 增加羧基的数量增加羧基的数量引入其它亲水基团引入其它亲水基团（雷米帮A）羧酸盐阴离子表面活性剂属于肥皂系列，最初用于洗涤用品，通过改性后，可以用于钙皂羧酸盐阴离子表面活性剂属于肥皂系列，最初用于洗涤用品，通过改性后，

7、可以用于钙皂分散剂、乳化剂和净洗剂等。分散剂、乳化剂和净洗剂等。1.3 1.3 应用应用 第15页，讲稿共31张，创作于星期三2.2.硫酸酯盐类（硫酸酯盐类（R-OSOR-OSO3 3M M）硫酸酯盐硫酸酯盐C C1212H H2525OSOOSO3 3NaNa红油和蒙诺波尔红油和蒙诺波尔蓖麻油硫酸化产物蓖麻油硫酸化产物梯波尔梯波尔a-a-烯烃硫酸化产物烯烃硫酸化产物 脂肪醇酸酯在酸、碱条件下才耐热，特别在酸性介质中，硫酸酯将水解为硫酸而脂肪醇酸酯在酸、碱条件下才耐热，特别在酸性介质中，硫酸酯将水解为硫酸而加速水解。加速水解。水解性水解性水解性水解性第16页，讲稿共31张，创作于星期三2.2.

8、硫酸酯盐类（硫酸酯盐类（R-OSOR-OSO3 3M M）溶解度规律溶解度规律溶解度规律溶解度规律A.A.一价阳离子的烷基硫酸酯盐的溶解度如下递减顺序：一价阳离子的烷基硫酸酯盐的溶解度如下递减顺序：有机胺离子有机胺离子NHNH4 4+Na Na+K K+；B.B.二价阳离子的硫酸酯盐溶解度递减顺序：二价阳离子的硫酸酯盐溶解度递减顺序：MnMn2+2+Cu Cu2+2+Co Co2+2+Mg Mg2+2+Ca Ca2+2+Pb Pb2+2+Sr Sr2+2+Ba Ba2+2+应用应用应用应用 良好乳化，起泡剂，用于牙膏。对眼和皮肤有刺激作用。良好乳化，起泡剂，用于牙膏。对眼和皮肤有刺激作用。洗发

9、香波，化妆品，去污。洗发香波，化妆品，去污。第17页，讲稿共31张，创作于星期三3.3.磺酸盐类（磺酸盐类（R-SOR-SO3 3M M）磺酸盐磺酸盐烷基苯磺酸钠烷基苯磺酸钠渗透剂渗透剂OTOT拉开粉拉开粉胰加漂胰加漂T T油酰氯和油酰氯和N-N-甲基牛胆酸甲基牛胆酸磺化琥珀酸双酯磺化琥珀酸双酯烷基萘磺酸钠烷基萘磺酸钠特点特点 稳定较好，不发生水解，能够在酸性介质中使用，热稳定性稳定较好，不发生水解，能够在酸性介质中使用，热稳定性较好。较好。第18页，讲稿共31张，创作于星期三3.3.磺酸盐类（磺酸盐类（R-SOR-SO3 3M M）A.制备：烷基苯B.特点：成本低，性能好，用途广，耐酸、碱，

10、硬水中不沉淀。C.典型产品（十二烷基苯磺酸钠）ABS磺化剂水解 石油磺酸盐石油磺酸盐的主要成分是复杂的的主要成分是复杂的烷基苯磺酸烷基苯磺酸或或烷基萘磺酸盐烷基萘磺酸盐，其余则为，其余则为脂肪烃及环脂肪烃及环烃的磺化物及氧化物烃的磺化物及氧化物。其平均。其平均分子量分子量大约在大约在400400与与580580之间之间(石油磺酸钠石油磺酸钠)。石油磺。石油磺酸盐常作为酸盐常作为乳化剂乳化剂应用于切削油及农药应用于切削油及农药(可溶性可溶性)中，在矿物浮选中作为中，在矿物浮选中作为起泡剂起泡剂，在燃料油中作为在燃料油中作为分散剂分散剂；高分子量的，则常用作防锈油中的；高分子量的，则常用作防锈油中

11、的防蚀剂防蚀剂。近年来，大量的石。近年来，大量的石油磺酸盐被应用用于油磺酸盐被应用用于“三次采油三次采油”中中,钻井泥浆添加剂，原油破乳剂等。钻井泥浆添加剂，原油破乳剂等。第19页，讲稿共31张，创作于星期三4.4.磷酸酯盐类磷酸酯盐类R-OPOR-OPO3 3NaNa2 2磷酸酯盐磷酸酯盐高级醇高级醇磷酸酯磷酸酯二钠二钠盐盐高级醇高级醇磷酸磷酸双双酯酯钠钠盐盐ROPO3M(RO)2PO2M 单酯双酯 抗电解质及抗硬水性较强，净洗能力好，为低泡性表面活性剂。与烷基硫酸抗电解质及抗硬水性较强，净洗能力好，为低泡性表面活性剂。与烷基硫酸酯及烷基磺酸盐相比，它具有较高的表面活性，对棉的净洗性更为优越

12、。可用作酯及烷基磺酸盐相比，它具有较高的表面活性，对棉的净洗性更为优越。可用作净洗、润湿、乳化、抗静电和抗腐蚀剂。净洗、润湿、乳化、抗静电和抗腐蚀剂。第20页，讲稿共31张，创作于星期三阴离子表面活性剂在油田中的作用阴离子表面活性剂在油田中的作用酸化酸化起泡作用起泡作用堵水堵水压裂液压裂液第21页，讲稿共31张，创作于星期三（二）阳离子表面活性剂（二）阳离子表面活性剂1.1.定义定义 在水溶液中离解时生成的表面活性离子带正电荷的表面活性剂，其亲水基主要是在水溶液中离解时生成的表面活性离子带正电荷的表面活性剂，其亲水基主要是N N、P P、S S、I I等原子。其中等原子。其中N N原子原子是最

13、常用的表面活性剂。是最常用的表面活性剂。2.2.种类种类 表面活性剂中，绝大部分是表面活性剂中，绝大部分是含氮的化合物含氮的化合物，也就是，也就是有机胺的衍生物有机胺的衍生物。简单有机胺的。简单有机胺的盐酸盐或醋酸盐盐酸盐或醋酸盐(RNH(RNH2 2HClHCl或或RNHRNH2 2HAc)HAc)可在酸性介质中用作乳化、分散、润湿剂，也常用可在酸性介质中用作乳化、分散、润湿剂，也常用作浮选剂及作为颜料粉未表面的憎水剂。作浮选剂及作为颜料粉未表面的憎水剂。有机胺盐表面活性剂有机胺盐表面活性剂的缺点，是当溶液的的缺点，是当溶液的pHpH值较高时值较高时(pH7)(pH7)，自由胺容易析出，从而

14、失去表面活性。，自由胺容易析出，从而失去表面活性。第22页，讲稿共31张，创作于星期三（二）阳离子表面活性剂（二）阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂R-NHR-NHR-NHR-NH2 2 2 2HClHClHClHCl伯胺盐伯胺盐伯胺盐伯胺盐 CHCHCHCH3 3 3 3|R-N-HClR-N-HClR-N-HClR-N-HCl仲胺盐仲胺盐仲胺盐仲胺盐|H H H H CHCHCHCH3 3 3 3|R-N-HClR-N-HClR-N-HClR-N-HCl叔胺盐叔胺盐叔胺盐叔胺盐|C C C CH H H H3 3 3 3 CHCHCHCH3 3 3 3|R-NR-NR-NR-

15、N+-CH-CH-CH-CH3 3 3 3ClClClCl-季胺盐季胺盐季胺盐季胺盐|CH CH CH CH3 3 3 3第23页，讲稿共31张，创作于星期三（二）阳离子表面活性剂（二）阳离子表面活性剂3.3.特性及作用特性及作用 优异的杀菌性能：杀菌能力取决于优异的杀菌性能：杀菌能力取决于对细胞的渗透性对细胞的渗透性和和对蛋白质的沉淀能力对蛋白质的沉淀能力；良好的吸附性能：由于一般良好的吸附性能：由于一般固体固体表面带的是表面带的是负电荷负电荷，带正电的表面活性离子容易强烈地吸附其，带正电的表面活性离子容易强烈地吸附其上。此特性有如下上。此特性有如下用途用途：第24页，讲稿共31张，创作于星

16、期三（二）阳离子表面活性剂（二）阳离子表面活性剂典型的阳离子表面活性剂典型的阳离子表面活性剂 十六烷基三甲基溴化铵十六烷基三甲基溴化铵十二烷基二甲基苄基（氯）溴化铵十二烷基二甲基苄基（氯）溴化铵第25页，讲稿共31张，创作于星期三（三）两性离子表面活性剂（三）两性离子表面活性剂vv1.1.定义：定义：同一分子中同时存在阴、阳、非离子或存在其中两种离子性同一分子中同时存在阴、阳、非离子或存在其中两种离子性质的表面活性剂。质的表面活性剂。2.2.类型类型 2.12.1甜菜碱型两性离子表面活性剂甜菜碱型两性离子表面活性剂 定义：阳离子由季铵盐构成的两性表面活性剂。RN+(CH3)2CH2-COO-S

17、O3-OSO3-OPO3-特性A.pH值影响小；B.在pH7不具有阴离子性；C.磺基甜菜碱具有较强的钙皂分散能力，尤其分子结构中有-CONH键更好第26页，讲稿共31张，创作于星期三2.22.2氨基酸型两性离子表面活性剂氨基酸型两性离子表面活性剂 定义：阳离子由氨基酸构成的两性表面活性剂。特性A.pH值的变化氨基酸两性离子表面活性剂变为阴/阳离子型B.在等电点时，阴阳离子同时存在于同一分子内，此时溶解度最小，润湿能力最小，泡沫最低。RNH(CH2)n-COOH-SO3H类型A.阴离子与阳离子的组合 B.阴离子与非离子的组合 C.阳离子与非离子的组合 第27页，讲稿共31张，创作于星期三（四）非

18、离子表面活性剂（四）非离子表面活性剂1.1.定义定义 在水溶液中不电离，其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团(一般为醚基和羟基)构成的表面活性剂。亲水基主要有：、醚键（O）、羟基（-OH）酰胺基（-CONH2）2.2.特性特性 第28页，讲稿共31张，创作于星期三（五）特殊类型表面活性剂（五）特殊类型表面活性剂 主要是指在表面活性剂的碳氢链中主要是指在表面活性剂的碳氢链中氢原子氢原子全部或部分被全部或部分被氟原子氟原子取代了的表面活取代了的表面活性剂。性剂。氟表面活性剂定义氟表面活性剂定义特点特点第29页，讲稿共31张，创作于星期三（五）特殊类型表面活性剂（五）特殊类型表面活性剂 氟表面活性剂具有既疏水又疏油的碳氟链，常应用于形成既疏水又疏油的表面，制造既防水又防油的纺织品、纸张及皮革。应用应用第30页，讲稿共31张，创作于星期三感感谢谢大大家家观观看看第31页，讲稿共31张，创作于星期三