表面活性剂的简介

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1、1.1 表面活性剂的发展历史表面活性剂的发展历史1.2 表面活性和表面活性剂表面活性和表面活性剂1.3 表面活性剂的分子结构特点表面活性剂的分子结构特点1.4 表面活性剂的分类表面活性剂的分类表面活性剂表面活性剂一词来自英文一词来自英文Surfactant。它实际上是短语它实际上是短语Surface（表面）（表面） Active（活性）（活性） Agent（添加剂）的缩合词。（添加剂）的缩合词。它还有一个名字叫做它还有一个名字叫做Tenside。一般认为一般认为表面活性剂表面活性剂是这样一种物质，它活跃于是这样一种物质，它活跃于表、表、界面界面上，具有上，具有极高极高的降低表、界面张力的能力和

2、效的降低表、界面张力的能力和效率。在一定浓度以上的溶液中形成分子率。在一定浓度以上的溶液中形成分子有序组合体有序组合体，从而具有一系列应用功能。从而具有一系列应用功能。1.1 表面活性剂的发展历史表面活性剂的发展历史 公元前公元前2000年以前年以前古罗马古罗马，美索不达米亚，美索不达米亚，Sapo(肥皂肥皂)山上山上进行祭祀，要焙烧大量的山羊肉进行祭祀，要焙烧大量的山羊肉做为祭品供奉罗马诸神，焙烧时做为祭品供奉罗马诸神，焙烧时流出的流出的油脂油脂流到流到草木灰草木灰中，从而中，从而生成大量的肥皂物质，后被雨水生成大量的肥皂物质，后被雨水冲到冲到sapo山脚下，被河岸的泥土山脚下，被河岸的泥土

3、吸收，这里的泥土的去污效果，吸收，这里的泥土的去污效果，被善男信女误认为是神意。被善男信女误认为是神意。第一阶段（以天然油脂为原料）第一阶段（以天然油脂为原料）：肥皂的起源：肥皂的起源：肥皂的起源：肥皂的起源： 另也有大量传说称肥皂起源在五千多年前。另也有大量传说称肥皂起源在五千多年前。古代埃及古代埃及一个给国王做饭的厨师，不慎把一盆一个给国王做饭的厨师，不慎把一盆油打翻在炭灰里，当他赶忙扔掉后回来洗手时，油打翻在炭灰里，当他赶忙扔掉后回来洗手时，发现手洗得特别干净，他觉得很惊奇抓来一些发现手洗得特别干净，他觉得很惊奇抓来一些叫其他厨师试用，效果也一样。国王知道后便叫其他厨师试用，效果也一样。

4、国王知道后便叫人仿制，这就是肥皂的雏形。叫人仿制，这就是肥皂的雏形。 OOCR2OOCR3OOCR1OH-羧酸盐、单甘酯、二甘酯和甘油草木灰的主要成分是碳酸钾草木灰的主要成分是碳酸钾化学原理：化学原理：1831年，福海梅最先用橄榄油和苦杏仁油制作出年，福海梅最先用橄榄油和苦杏仁油制作出土耳其红油土耳其红油1875年，土耳其红油被用于工业生产中年，土耳其红油被用于工业生产中土耳其红油土耳其红油：橄榄油或苦杏仁油（都属于三甘酯：橄榄油或苦杏仁油（都属于三甘酯 ）与硫酸反）与硫酸反应，深度磺化的产物，耐酸耐硬水（应属于磺酸盐型阴离子应，深度磺化的产物，耐酸耐硬水（应属于磺酸盐型阴离子表面活性剂）表面

5、活性剂）19世纪中叶，一方面肥皂开始实现工业化大生产，另一方面，世纪中叶，一方面肥皂开始实现工业化大生产，另一方面，也出现了化学也出现了化学合成的表面活性剂合成的表面活性剂第二阶段（以矿物为原料）第二阶段（以矿物为原料）：19世纪初世纪初，矿物原料制备洗涤剂，矿物原料制备洗涤剂 随着石油工业的发展，石油用来制备洗涤剂。随着石油工业的发展，石油用来制备洗涤剂。 例如：石油磺酸皂具有良好的水溶性，称例如：石油磺酸皂具有良好的水溶性，称（第一个第一个矿物原料制得的洗涤剂矿物原料制得的洗涤剂） 第一次世界大战期间第一次世界大战期间，油脂出现短缺。煤炭产量，油脂出现短缺。煤炭产量煤化工业发展煤化工业发展

6、短链烷基、萘磺酸盐类表面活性剂，如短链烷基、萘磺酸盐类表面活性剂，如丙基萘磺酸盐、丁基萘磺酸盐。丙基萘磺酸盐、丁基萘磺酸盐。 第二次世界大战第二次世界大战更是加速了矿物原料制备表面活性更是加速了矿物原料制备表面活性剂的进程。剂的进程。第三阶段（重新考虑以天然油脂为原料）第三阶段（重新考虑以天然油脂为原料）： 20世纪中叶，随着现代工业发展，人类对煤、石油世纪中叶，随着现代工业发展，人类对煤、石油等不可再生性资源依赖越来越强。等不可再生性资源依赖越来越强。 不可再生资源的不可再生资源的有限性有限性迫使人类不得不迫使人类不得不重新考虑重新考虑用用天然油脂制备表面活性剂。天然油脂制备表面活性剂。 纵

7、观表面活性剂的发展，其实也是洗涤剂的发展，近纵观表面活性剂的发展，其实也是洗涤剂的发展，近半个世纪中，对洗涤剂的要求：半个世纪中，对洗涤剂的要求：1.洗涤效率高2.对皮肤和粘膜刺激小3.对环境无污染4.易于生物降解1.2 表面活性和表面活性剂表面活性和表面活性剂1. 界面与表面界面与表面界面（界面（interface）：两相之间的接触层，即物质相与相之间的分界面称为界面。包括气液气液、气固气固、液液、固固和固液五种；界面不是简单几何面，约有几个分子厚；具有不同于构成界面两相的独特性质。表面表面(surface)：有一相为气相的界面称为表面。包括液体表面、固体表面。表面是界面的一种，本课程将主要

8、讨论表面是界面的一种，本课程将主要讨论表面表面。2. 表面张力（表面张力（surface tension）(a)(b)表面张力表面张力：是指一种使表面分子具有向内运：是指一种使表面分子具有向内运动的趋势，并使表面自动收缩至最小面积的动的趋势，并使表面自动收缩至最小面积的力。这就是当一滴单一成分的液体在力。这就是当一滴单一成分的液体在恒温、恒温、恒压恒压条件下达平衡时，则总呈球状，即具有条件下达平衡时，则总呈球状，即具有最小的表面积。由于表面分子受力不平衡而最小的表面积。由于表面分子受力不平衡而产生的张力。产生的张力。 如果在活动边框上挂一重物，使重物质量W2与边框质量W1所产生的重力F（F=（

9、W1+W2）g）与总的表面张力大小相等方向相反，则金属丝不再滑动。受力平衡： 2Fl l 是滑动边的长度，因膜有两个面，所以边界总长度为2l， 就是垂直作用于单位边界上的表面张力。2Fl表面张力： 表面张力的物理意义表面张力的物理意义：垂直垂直通过液体表面上的任一单位长度单位长度与液面相切液面相切的收缩的表面力，单位常用mN/m。从能量的角度看从能量的角度看 液体的表面张力来源于物质的分子或原子间的范德范德华力华力。体相内部每个分子所受其周围分子作用力对称。液体表面上的分子所受液相分子的引力比气相分子对它的引力强，结果产生了表面分子受到指向液体内部并垂直于界面的引力。因此，液体表面有自动收缩现

10、象。3.3.表面活性和表面活性剂的概念表面活性和表面活性剂的概念；某些物质的某些物质的加入量很少时，就可使水的表面张加入量很少时，就可使水的表面张力显著下降力显著下降 如油酸钠就是如油酸钠就是这样一种物质。这样一种物质。上述上述1类物质无表面活类物质无表面活性，因而属于非表面性，因而属于非表面活性剂；活性剂；2类物质具有类物质具有表面活性，但不是表表面活性，但不是表面活性剂；面活性剂；只有只有3类物类物质质才可成为表面活性才可成为表面活性剂。剂。1.3 表面活性剂的分子结构特点表面活性剂的分子结构特点 表面活性剂由结构上不对称的两部分组成，表面活性剂由结构上不对称的两部分组成，为双亲化合物。为

11、双亲化合物。极性基团。极性基团。 易溶于水，具有亲水性质。易溶于水，具有亲水性质。易溶于油，具有亲油性质。易溶于油，具有亲油性质。(疏水基疏水基)(疏疏油油基基)十二烷十二烷基硫酸基硫酸钠钠十二醇十二醇聚氧乙聚氧乙烯基醚烯基醚n是洗洁精的主要成分。常用于DNA提取过程中-使蛋白质变性后与DNA分开。n特点：乳化性很强，并较肥皂类稳定，主要用作外用软膏剂的乳化剂。十二烷基硫酸钠十二烷基硫酸钠1.4 表面活性剂的分类表面活性剂的分类分类方法按亲水基是否电离分类(公认)按疏水基结构分类按特殊性分类按亲水基结构分类其他分类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1. 按亲水基是否电离分类