表面活性剂 (2)课件.ppt





《表面活性剂 (2)课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《表面活性剂 (2)课件.ppt(59页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、表面活性剂第1页,此课件共59页哦第2页,此课件共59页哦2.1 基本概念表面活性剂(surfactant):在加入少量该物质时能显著降低溶液表面张力并改变体系界面状态的物质。表面活性剂在分子结构上的特点:兼含有很强的亲水性和疏水性(或称憎水性、亲油性)基团。第3页,此课件共59页哦2.2 表面活性剂的相关表面活性剂的相关性质 1.表面张力作用于液体表面单位长度上使表面收缩的力,从而使液体表面积永远趋于最小液体的内在性质。第4页,此课件共59页哦 表面活性剂的最大特性之一就是即使在低浓度下也能显著降低水的表面张力。第5页,此课件共59页哦当水中加入表面活性剂后,水的表面张力即下降,开始随表面活
2、性剂浓度增加而急剧下降,以后则大体保持不变。当水中表面活性剂增加时,活性剂分子很快聚到液面上,使溶液表面张力急剧下降,此时活性剂疏水基靠拢成小胶束当活性剂再增加,最终在水的表面形成单分子膜,表面张力最小。再增加活性剂浓度,表面张力不再下降,溶液中活性剂成胶束。第6页,此课件共59页哦 表面活性剂形成胶束的最低浓度,称临界胶束浓度。当溶液中形成胶束后溶液的性质如渗透当溶液中形成胶束后溶液的性质如渗透压、浓度、界面张力、摩尔电导等都存压、浓度、界面张力、摩尔电导等都存在突变现象。在突变现象。2.临界胶束浓度(CMC)第7页,此课件共59页哦胶束的形成胶束的形成:在临界胶束浓度时水分子的强大凝在临界
3、胶束浓度时水分子的强大凝聚力把表面活性剂分子从其周围挤开,聚力把表面活性剂分子从其周围挤开,迫使表面活性剂分子的亲油基和亲水基迫使表面活性剂分子的亲油基和亲水基各自互相接近,排列成亲油基在内、亲各自互相接近,排列成亲油基在内、亲水基在外的球形缔合体,即胶束。水基在外的球形缔合体,即胶束。因此胶束的形成并不是由于亲油基因此胶束的形成并不是由于亲油基和水分子间的斥力或亲油基彼此间的和水分子间的斥力或亲油基彼此间的Vander waals引力所致,而是受水分子引力所致,而是受水分子的排挤所致的排挤所致.第8页,此课件共59页哦不不同同类类型型的的表表面面活活性性剂剂,在在浓浓度度由由小小到到大大所所
4、形形成成的的胶胶束束有有不不同同的的形形状状,如如下下所所述述(球球棒棒束板层状)。束板层状)。若若在在表表面面活活性性剂剂浓浓溶溶液液中中加加入入适适量量的的非非极极性性液液体体,则则可可形形成成亲亲水水基基指指向向胶胶束束内内,烃烃链链指指向向非非极性液体的胶束,称为反胶束。极性液体的胶束,称为反胶束。第9页,此课件共59页哦 CMC愈小:形成胶束所需要的浓度愈低;达到表面饱和吸附的浓度愈低;使表面张力降到最低值所需浓度愈低;表面活性剂表面活性愈高。使用表面活性剂时,浓度一般比CMC稍大,以利于表面活性充分发挥第10页,此课件共59页哦CMC的测定 A A:表面张力法 以表面张力对表面活性
5、剂浓度的对数作图,曲线转折点相对应的浓度即为CMC。优点:通用,不受盐的影响优点:通用,不受盐的影响 缺点:不易确定转折点,样品需精制。缺点:不易确定转折点,样品需精制。表面张力测定方法:最大气泡压力法、毛细管升高法、表面张力测定方法:最大气泡压力法、毛细管升高法、拉片法等拉片法等 第11页,此课件共59页哦B:电导法 以表面活性剂溶液电导率或摩尔电导率对浓 度或浓度的平方根作图,曲线的转折点即CMC 只能测离子,不能测非离子 受无机盐干扰 对 CMC大的样品灵敏度差 CMC测定还有:荧光光度法、核磁共振法、导数光谱法 等第12页,此课件共59页哦3.亲水亲油平衡值HLB 表面活性剂的应用性能
6、取决于分子中亲水和亲油两部分的组成和结构两部分的亲水和亲油能力的不同,就使它的应用范围和应用性能有差别。表面活性剂分子中亲水基的强度与亲油基的强度之比值,就称为亲水亲油平衡值,简称HLB值。第13页,此课件共59页哦 HLB数值140,表示亲水性的相对大小HLB值 13 消泡 36 W/O乳化 1315 去污 1216 润湿 818 O/W乳化 1518 增溶 第14页,此课件共59页哦2.3 表面活性剂分类表面活性剂分类 一般根据水中电离情况分类根据极性基团的解离性质分为离子型表根据极性基团的解离性质分为离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂两大类面活性剂与非离子型表面活性剂两大类再根据离子型
7、表面活性剂亲水基团所带再根据离子型表面活性剂亲水基团所带电荷,又分为阳离子、阴离子、两性离电荷,又分为阳离子、阴离子、两性离子表面活性剂。子表面活性剂。第15页,此课件共59页哦(一)阴离子表面活性剂(一)阴离子表面活性剂1.1.高高级级脂脂肪肪酸酸盐盐 通通式式:RCOOM,如如硬脂酸硬脂酸钠钠、钙钙、镁镁等。等。典典型型的的代代表表品品种种是是肥肥皂皂,它它是是一一类类脂脂肪肪酸酸的的金金属属盐盐,通通式式为为RCOOM,碳碳原原子子数数以以1218为为最最好好。粒粒皂皂等等。事事实实上上所所有有肥肥皂皂都都含含1030的的水水分分,含含水水肥肥皂皂容容易易溶溶解解,使使用用方方便便。第1
8、6页,此课件共59页哦 高级脂肪酸盐(RCO2M)C=822 M=Na、K 第17页,此课件共59页哦普通洗涤用的肥皂有油酸普通洗涤用的肥皂有油酸(十八烯酸十八烯酸)、硬脂酸(十、硬脂酸(十八酸)、软脂酸(十六酸)、肉豆蔻酸(十四酸)、八酸)、软脂酸(十六酸)、肉豆蔻酸(十四酸)、月桂酸(十二酸)的钠盐或钾盐。月桂酸(十二酸)的钠盐或钾盐。工业上用天然油脂和氢氧化钠共热,经皂化和盐工业上用天然油脂和氢氧化钠共热,经皂化和盐析可得到肥皂和副产析可得到肥皂和副产甘油。原料油脂可用动物油。原料油脂可用动物油脂、椰子油、棕榈油、米糠油。由于皂化用的碱脂、椰子油、棕榈油、米糠油。由于皂化用的碱通常是氢氧
9、化钠,所制得的皂常称为钠皂。通常是氢氧化钠,所制得的皂常称为钠皂。某些化妆用皂是用氢氧化钾生产的某些化妆用皂是用氢氧化钾生产的,并使甘油留并使甘油留存在肥皂中存在肥皂中,称为钾皂或软皂。制皂时往往还要称为钾皂或软皂。制皂时往往还要添加水玻璃、磷酸钠、香料、色素等,最后成型添加水玻璃、磷酸钠、香料、色素等,最后成型为块皂、片皂、为块皂、片皂、第18页,此课件共59页哦2.2.磺酸盐磺酸盐 烷烷基基磺磺酸酸盐盐通通式式:RSO3M,如如二二己己基基琥琥珀珀酸酸磺磺酸酸钠钠。烷烷基基苯苯基基磺磺酸酸盐盐通通式式:RC6H5SO3M,如如十十二二烷烷基苯磺酸基苯磺酸钠钠等。等。磺化磺化剂剂:硫酸、三氧
10、化硫、:硫酸、三氧化硫、氯氯磺酸磺酸 第19页,此课件共59页哦 20世纪30年代末,刚开始发展烷基苯磺酸盐时,将煤油先经氯化制成氯化烷烃,然后作为烷基化剂再与苯合成烷基苯,最后用浓硫酸、发烟硫酸或三氧化硫磺化成为烷基苯磺酸,再经中和成为钠盐成品。第二次世界大战后,曾利用石油化工的副产物丙烯的四聚体作为烷基化剂,使苯经烷基化、磺化、中和制得十二烷基苯磺酸钠盐。产品虽有良好的表面活性,经济效果也好,但由于丙烯四聚体有支链结构,生物降解性很差,因此会污染江湖水源。后来改为直链烷基苯磺酸钠,就有足够的生物降解性,可以安全使用。生物降解性是指洗涤剂活性物在一定条件下,被微生物分解程度的大小。分解率在9
11、0以上者称为软性洗涤剂;分解率在80以下者称为硬性洗涤剂。目前,世界和中国生产的洗涤剂大部分均属软性洗涤剂。第20页,此课件共59页哦 3.3.硫酸(酯)盐硫酸(酯)盐 通式:通式:ROSO3M,如十二如十二烷烷基硫酸基硫酸钠钠、十六醇硫酸十六醇硫酸钠钠等。等。ROH+HOSO2-OH=RO-SO2-OH+H2O (硫酸单酯)RO-S02OH+NaOHRO-SO2-ONa+H20 (硫酸酯盐)第21页,此课件共59页哦(二)阳离子表面活性剂(二)阳离子表面活性剂 主主要要用用作作用用作作织织物物柔柔软软剂剂、油油漆漆油油墨墨印印刷刷助助剂剂、抗静电剂、杀菌剂、沥青乳化剂。抗静电剂、杀菌剂、沥青
12、乳化剂。1.胺盐型RNH3+X-,R2NH2+X-,如氯苄甲乙胺等。2.季铵盐型 R1R2N+R3R4X-,如洁尔灭、新洁尔灭等。第22页,此课件共59页哦氧化铵型注意:阴离子型表面活性剂和阳离子型表面活性剂不能混用第23页,此课件共59页哦(三)两性离子表面活性剂(三)两性离子表面活性剂 1.氨基酸型氨基酸型 RNH2CH2CH2COO 分子中阴离子为羧基,阳离子为铵盐 随介质pH的变化而显示不同的表面活性如十二烷基氨基丙酸(C12H25N+H2CH2CH2COO-)在氢氧化钠介质中可转变成十二烷基氨基丙酸钠(C12H25 NHCH2CH2COO-Na+),表现为能溶于水的阴离子表面活性剂。
13、在盐酸介质中可以转变成十二烷基氨基丙酸的盐酸盐(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-,表现为能溶于水的阳离子表面活性剂。第24页,此课件共59页哦若调节介质的pH,使阳电性和阴电性正好平衡,它就转变成内盐(C12H25N+H2CH2CH2COO-),溶于水而析出沉淀,此时的pH称为等电点。为了充分发挥氨基酸型两性表面活性剂的作用,必须在偏离等电点pH的水溶液中使用。制备氨基酸型两性表面活性剂常用的原料为高级脂肪伯胺、丙烯酸甲酯(见丙烯酸酯)、丙烯腈和氯乙酸等。第25页,此课件共59页哦2.甜菜碱甜菜碱型型分子中的阴离子为羧基,阳离子为季铵基。甜菜碱型在酸性、中性或碱性介质中均能溶解
14、于水,即使在等电点也不致产生沉淀,因而可以在任何pH的水溶液中使用。常用的原料为烷基二甲基叔胺和氯乙酸钠 第26页,此课件共59页哦3.咪唑啉型第27页,此课件共59页哦1、羧酸型咪唑啉两性表面活性剂(通式)(月桂基咪唑啉乙内铵盐)第28页,此课件共59页哦 良好的去污、起泡、乳化、柔软、抗静电、杀菌等作良好的去污、起泡、乳化、柔软、抗静电、杀菌等作用用多年来用作婴儿香波组分。又能与季铵化合物等产多年来用作婴儿香波组分。又能与季铵化合物等产品配伍,因而也用于某些无刺激性成人化妆品中。品配伍,因而也用于某些无刺激性成人化妆品中。纺织印染产业柔软剂、抗静电剂,医用消毒剂纺织印染产业柔软剂、抗静电剂
15、,医用消毒剂第29页,此课件共59页哦(月桂酸)(羟乙基乙二胺)第30页,此课件共59页哦2、咪唑啉硫酸酯酸型两性表面活性剂 1-(-羟乙基)-2-烷基咪唑啉衍生物与氯磺酸反应得到广泛应用于金属缓蚀剂第31页,此课件共59页哦两性表面活性剂通常具有良好的洗涤、分散、乳化、杀菌、柔软纤维和抗静电等性能,可用作织物整理助剂、染色助剂、钙皂分散剂、干洗表面活性剂和金属缓蚀剂等。这类表面活性剂的价格较贵,实际应用范围较其他类型的表面活性剂相对较小。第32页,此课件共59页哦1.脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)由环氧乙烷与脂肪醇或芳香醇缩合而成由环氧乙烷与脂肪醇或芳香醇缩合而成(四)非离子型表面活性剂(四)非
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 表面活性剂 2课件 课件

限制150内