胶体化学-第四章-表面活性剂ppt课件.ppt

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1、表面活性剂发展历史肥皂的起源:最早的肥皂配方起源于西亚的美索不达米亚,约在公元前3000年的时候，人们便将1份油和5份碱性植物灰混合制成清洁剂。考古学家在意大利的庞贝古城遗址中发现了制肥皂的作坊。说明罗马人早在公元2世纪已经开始了原始的肥皂生产。2021/7/28表面活性剂从洗涤剂→工农业各领域从洗涤剂中独立出来，形成了一种新的功能性精细化工产品。表面活性剂发展历史2021/7/28表面活性剂作为精细化工的主要分支,是一类重要化工产品，用量虽小却必不可少，素有“工业味精”之称。近年来，随着世界经济

2、的发展以及科学技术领域的开拓，表面活性剂的发展更为迅猛。我国已进入世界表面活性剂强国之林，居世界第二位。其应用领域从日用化学工业发展到石油、纺织、造纸、农业、食品、皮革、医药、建筑、环境以及新材料等方面。表面活性剂的重要作用2021/7/28§4.1表面活性剂分子结构及其分类一、表面活性剂分子结构特点及其分类表面活性剂分子结构的特点是具有不对称性，即由一亲水基和另一憎水基（或称亲油基）组成。例如棕榈酸钠（C15H31COONa）的结构可分为如图所示的亲水基和憎水基部分：2021/7/28表面活性剂

3、的种类繁多，但其性质之差异主要取决于亲水和亲油基团的性质特别是亲水基团的性质。因此通常采用按化学结构的分类方法将其分为离子型和非离子型两大类，离子型中又可分为阳离子型、阴离子型和两性型表面活性剂。显然阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混用，否则可能会发生沉淀而失去活性作用。1.离子型2.非离子型阳离子型阴离子型两性型表面活性剂表面活性剂分子结构特点及其分类2021/7/28常用表面活性剂类型阴离子表面活性剂RCOONa羧酸盐R-OSO3Na硫酸酯盐R-SO3Na磺酸盐R-OPO3Na2磷酸酯盐如肥

4、皂一般是含碳14～18个的羧酸盐，这类表面活性剂一般不适用于硬水、酸性溶液和海水。十二烷基硫酸钠是硫酸酯盐的典型代表。它具有良好的乳化和起泡性能。磺酸盐类表面活性剂主要有：烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基萘磺酸盐。2021/7/28常用表面活性剂类型阳离子表面活性剂R-NH2·HCl伯胺盐CH3

5、R-N-HCl仲胺盐

6、HCH3

7、R-N-HCl叔胺盐

8、CH3CH3

9、R-N+-CH3Cl-季胺盐

10、CH32021/7/28常用表面活性剂类型两性表面活性剂R-NHCH2-CH2COOH氨基酸型CH3

11、R-N

12、+-CH2COO-甜菜碱型

13、CH32021/7/28常用表面活性剂类型R-(C6H4)-O(C2H4O)nH烷基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂R2N-(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基胺R-CONH(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基酰胺R-COOCH2(CHOH)3H多元醇型R-O-(CH2CH2O)nH脂肪醇聚氧乙烯醚2021/7/28一些特殊类型的表面活性剂1）氟表面活性剂是指表面活性剂碳氢链中的氢原子被氟原子所取代。其特点是：a当憎水基的碳数相同，亲水基的分子相同时，其憎水憎油性均比碳氢链强；b表面活

14、性很高，不但会显著降低水的表面张力，也能降低其他有机溶剂的表面张力；c化学性质极其稳定，耐强酸、强碱、高温，与强氧化剂不起作用。可作镀铬槽中的铬酸雾防逸剂，作油类火灾的灭火剂，作防水、防油的纺织品、纸张及皮革的表面涂敷剂。如2021/7/28一些特殊类型的表面活性剂2）硅表面活性剂其特点是憎水性突出、表面活性高，可作拒水处理剂和消泡剂。如硅油、硅树脂（玻璃胶的主要成分）。3）高分子表面活性剂属天然高分子物质，可用于食品工业、水处理、制药等。可分为离子型（如海藻酸钠、壳聚糖（阳离子型）、甲基纤维素（

15、非离子型）、水溶性蛋白质（如蛋清）。4）生物表面活性剂是由生物体系新陈代谢产生的两亲化合物，其亲水基主要有磷酸根、多羟基基团，憎水基由脂肪烃链构成。其应用前景广阔。2021/7/28§4.2胶束和临界胶束浓度表面活性剂是两亲分子。溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会自相结合，形成聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，这种多分子聚集体称为胶束。随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。2021/7/28临界胶束浓度(criticalmicelleconcentration)

16、2021/7/28胶束(micelle)2021/7/28胶束(micelle)2021/7/28胶束(micelle)2021/7/28胶束(micelle)研究表明,胶束的形态除与表面活性剂的浓度有关外,更多的是取决于表面活性剂的几何形状、亲水基与憎水基截面积的相对大小。其一般规律是（1）具有单链憎水基和较大极性基的分子或离子容易形成球状胶束；（2）具有单链憎水基和较小极性基的分子或离子容易形成棒状胶束。对于离子型活性剂，加入反离子将促使棒状胶束形成；（3）具有较小极性基的分子