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表面活性剂在洗涤中的应用及发展

表面活性剂在洗涤中的应用及发展
表面活性剂在洗涤中的应用及发展

表面活性剂在洗涤中的应用及发展

摘要:表面活性剂是一类具有两亲结构的物质,大部分能溶于水,产生润湿、乳化、渗透、发泡、去污等作用。在工业、农业、医药、环境治理及日常生活中都有广泛应用,被誉为“工业味精”。本文简要总结了表面活性剂在厨房、衣物洗涤等领域使用现状,并对表面活性剂的发展趋势进行了阐述。

关键字:表面活性剂;洗涤;应用;发展

1前言

表面活性剂是一类能显著降低溶剂表面张力的物质[1]。它改变体系的界面状态,从而产生乳化、发泡、润湿、增溶等作用,以达到实际应用的要求。

表面活性剂易附集于界面、并对界面性质和相关工艺过程产生明显影响。从历史发展来看,表面活性剂源于洗涤剂,随着表面活性剂的发展和整体工业水平的提高,表面活性剂已从日常生活中的个人保护用品和家用洗涤用品进入国民经济的各个领域如能源工业、环境工程、新型材料、电子、冶金、机械、农业等。它是一种“功能”型化工材料,能有效地改进相关行业工艺、改进产品质量、提高效率、改善环境、节约能源等。并被誉为“工业味精”

[2]。

2表面活性剂分类

按表面活性剂的用途可分为乳化剂、润湿剂、发泡剂、分散剂、凝聚剂、去污剂、破乳剂、抗静电剂等。按表面活性剂在水中是否离解,可分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。离子型表面活性剂根据溶解后的活性成分又可分为阳离子型阴离子型和两性离子型[3],其具体分类如图1。

图1 表面活性剂分类

Fig.1 Classification of surfactant

3表面活性剂在洗涤中的应用

表面活性剂在生活及工业中应用十分广泛。它在污垢与固体表面之间发生一系列的物理化学作用(如:润湿、渗透、乳化、增溶、分散、起泡等)。并借助于机械搅拌获得洗涤效果。表面活性剂是洗涤剂配方中的主要组分,它的分子结构包括长链疏水基团(非极性的碳氢链)和亲水性的离子基团或极性基团(如羧酸基磺酸基硫酸基磷酸基铵盐季铵盐氧乙烯等)两部分[4]。其主要产品有洗衣粉、液体洗涤剂、餐具洗涤剂以及各种家庭清洗用品。以下简单介绍表面活性剂的五种作用。

(1)乳化作用:油脂在水中表面张力大,当水与油脂混合后,使用机械搅拌,油脂被粉碎成细珠状,互相混合成乳浊液。搅拌停止后混合液重新分层。在油水混合物中加入表面活性剂后,搅拌溶液,停止后很长时间内仍不易分层,这就是表面活性剂的乳化作用。

(2)润湿作用:机械零件表面通常粘附有一层油脂类物质,油脂类物质属于疏水性的。因此,零件表面不易被水润湿,当水溶液中加入表面活性剂时,零件上的水珠就很容易分散开来,使零件的表面张力大大降低,达到润湿目的。

(3)增溶作用:表面活性剂在水溶液中形成胶束后具有能使油类物质的溶解度显著增大的能力,且此时溶液呈透明状,胶束的这种作用称为增溶。

(4)分散作用:灰尘和污粒等固体粒子比较容易聚集在一起,在水中容易发生沉降,表面活性剂能使灰尘等固体粒子分割成细小的微粒,避免其发生沉降,让其分散悬浮在溶液中,起到促使固体粒子均匀分散的作用。

(5)泡沫作用:表面活性剂的发生定向吸附作用,使气液两相间的表面张力降低。产生丰富的泡沫。通常低分子表面活性剂容易发泡,高分子活性剂泡沫少。

在生产实际中,由于清洗的具体对象和使用要求的不同,使得用表面活性剂的性能有所差异。以下分别简单介绍在厨房清洁以及衣物洗涤中表面活性剂的应用。

3.1厨房清洁用表面活性剂

厨房污垢主要由高级脂肪酸甘油酯构成,表面活性剂与油污接触时,主要作用为表面活性剂的乳化作用。油脂的疏水性基团被活性剂的亲水基团所包围,形成定向的吸引力,降低了油在水中分散所需要的功,使油脂与水混合成乳浊液,长时间不易分层,油脂得到很好的乳化,容易被去除。常用的表面活性剂有以下几种,其去除油污的能力如表1。

表1 各类表面活性剂去污能力

Table1.Various types of surfactant decontamination capability

表面活性剂去污能力(%)

十二烷基硫酸钠(SDS)37.1

直链烷基苯磺酸盐( LAS)38.8

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐( AES)42.3

脂肪醇聚氧乙烯醚( AEO)44.5

烷基酚聚氧乙烯醚的复合物(OP-10)43.2

由表1可以看出,非离子表面活性剂AEO的去污能力最强,在阴离子表面活性剂中,AES 的去污能力较好,分析其原因,非离子表面活性剂的表面张力低,油污易发生增溶、乳化作用而被除去。AES的聚氧乙烯链有利于极性油污的增溶。它抗硬水性好,在硬水中去污力强,泡沫稳定,在低温液洗中有较高的稳定性和良好的皮肤相容性[1]。使之去油污能力优于其他阴离子表面活性剂。

低温下,单一的表面活性剂往往不能得到良好的厨房清洗效果,因此常通过多种表面活性剂复配以提高低温去污能力[5]。在配制厨房油污清洗剂时,通常以LAS为主要试剂,加入一定的AES。但是,多种表面活性剂混用不一定能带来理想的效果,有时,混用表面活性剂会对洗涤剂的去油污能力产生负效应。

3.2衣物洗涤中用表面活性剂

洗涤剂中最主要的组分是表面活性剂,它是通过降低水的表面张力来提高润湿衣物的能力,在洗涤过程中主要用来疏松并去除污垢,将污垢乳化、溶剂化或使其悬浮在水中,达到去除污渍的目的。

洗涤产品中最常用的表面活性剂是烷基苯磺酸钠[6]。它属于阴离子表面活性剂,是市场上各种品牌的洗衣粉的主要成分。它对硬水较稳定,具有较强的去污能力和较好泡沫性质,溶解度良好[7]。因其性能优异,而且工艺成熟,价格较低,再生产中得到广泛应用。

侯五爱等[6]人对市场上雕牌、超能、奇强、汰渍、碧浪这五种品牌洗衣粉的去污能力做了研究。研究表明,碧浪和超能这两个品牌的洗衣粉中表面活性剂含量比较高,去油污的能力比较强。并得出结论,洗衣粉中表面活性剂含量适度高些,去污效果就越好。

4 展望

化学合成的表面活性剂都是以石油为原料化学合成而来[8]。在生产和使用过程中常常会给人类生存环境带来严重的污染, 对人类的身体健康产生很大威胁[9]。如烷基苯磺酸(ABS )的生物降解性差,在洗涤剂中大量使用,所产生的大量泡沫造成了城市下水道及河流泡沫泛滥[10],使用含有磷酸盐的表面活性剂使河流湖泊水质产生富营养化[11]。

随着资源的紧缺及人类环保意识的加强,未来的表面活性剂将朝绿色环保的方向前进。表面活性剂的发展将围绕不断改进技术,扩展应用范围,完善其作用机理,减少其带来的二次污染展开。

此外,后5~10年洗涤剂的全球性发展趋势是低温、节水洗涤[12]。低温下,要求洗涤剂能保持良好的溶解度和分散性,且具有良好的洗涤能力。

在未来的发展中,需要更多新型性能优良、生物降解性高、使用安全的表面活性剂出现。同时给人们的生活及工业生产注入活力。

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表面活性剂在洗涤剂中的应用研究进展

华安庆

(华侨大学材料学院应用化学系0814131013)

[摘要] 】表面活性剂是具有表面活性的物质,能改变物质的表面张力。表面活性剂的分子都是由亲水基和疏水基构成,大部分能溶于水,产生润湿、乳化、渗透、发泡、去污等作用。家用合成洗涤剂所用的表面活性剂主要要有去污能力,同时还考虑乳化、发泡等各项性能的综合效应。在目前的洗涤剂中仍大量使用阴离子表面活性剂,非离子表面活性剂的用量正在日益增加,阳离子表面活性剂则被大量用于洗涤后处理,两性离子表面活性剂使用量较少。随着洗涤剂越来越专用化,表面活性剂的品种数量也在飞速发展。阐述了洗涤剂的主要成分一一表面活性剂的用途与发展情况,介绍了几种新型绿色表面活性剂的特点及应用,最后讨论了其发展趋势和应用前景。

【关键词]表面活性剂:绿色表面活性剂;性能;洗涤剂:应用

表面活性剂在工业生产和人类日常生活中的应用越来越广,并占有特殊而重要的地位,被称作为“工业味精’,在洗涤剂中加人一定量的表面活性剂溶剂可以增强洗涤剂的溶解性和洗涤性,但由于这些溶剂具有一定的毒性,会对皮肤产生明显的刺激作用。大量使用表面活性剂还会对生态系统产生潜在的危害。近年来,为了解决日益严重的环境污染问题,绿色化学从化学学科中脱颖而出,成为当前化学学科研究的热点和前沿。表面活性剂的绿色化学是绿色化学的重要内容之一,绿色表面活性剂是近几年洗涤剂工业中的又一个新亮点。烷基多苷以其低刺激性、高泡沫性、良好的配伍性和环境友好性,在洗涤用品中有着美好的应用前景;新一代表面活性剂Gemini的出现,以其优良的钙皂分散性、低cmc、水溶助长性及生物安全性,倍受人们青睐;多功能表面活性剂,兼具表面活性剂和螯合功能物质ED3A、单烷基二苯醚磺酸盐(MADS)和双烷基苯醚磺酸盐(DADS)具有优良的去污力,等显现出广阔的应用前景。

1 表面活性剂的研究进展

1.1 应用与发展概况

传统产品由于其成本/效能的优势仍然起主导作用,今后的发展趋势是继续开发传统产品的优越性,同时特效表面活性剂的发展以及表面活性剂的绿色化将受到重视。根据“中国化工信息网”报道,未来最值得关注的重点表面活性剂产品有:烷基多苷与葡糖酰胺;醇(酰胺)醚羟基酸盐。

目前阴离子表面活性剂仍是应用得最广泛的表面活性剂,预计在未来的表面活性剂消费中,AS、AE、MES、APG和AGA的增长率最高。洗涤用表面活性剂主要有直链烷基苯磺酸(LAS)、脂肪醇硫酸盐(AS或FAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AE)、壬基酚聚氧乙烯醚(NPE)、仲烷基磺酸盐(SAS)、a一烯基磺酸盐(AoS)、甲酯磺酸盐(MES)和烷基多糖苷(APG)等。

随着“绿色化学”的呼声越来越高,将油基从来自石油产品改为来自天然油脂已成为研究的一大趋势。近年来,以天然油脂为主要原料的表面活性剂的产量出现增长趋势。

1.2 绿色表面活性剂的分类和性能

绿色表面活性剂是指由天然或再生资源加工的,对人体刺激性小和易于生物降解的表面活性剂。绿色表面活性剂按其在水中是否离解,可分为非离子型绿色表面活性剂和离子型绿色表面活性剂。离子型绿色表面活性剂根据溶解后

的活性成分又可分为阳离子型、阴离子型和两性离子型。

1.3 几种新开发的绿色表面活性剂

1.3.1烷基糖苷(APG)

APG是一种由葡萄糖的半缩醛羟基与脂肪醇羟基在酸催化作用下脱去一分

子水得到的一种苷化合物。由于糖分子有多个羟基,所得产品是由单苷、二苷和三苷等组成的混合物,通式为RO(G)n,式中,R为长链烷基,G为糖单元,n为每个烷基结合的平均糖单元数,平均聚合度为以DP表示,通常在1.2~2.0。

APG的特性如下:

①原料主要来自天然可再生的植物性资源,如淀粉、脂肪、醇等

②无毒、安全、完全生物降解,与人体相容性好;

⑧与一般非离子表面活性剂不同,不含乙氧基;

④发泡、润湿等表面活性与阴离子表面活性剂相似。

APG的衍生物中最重要的仍然是阴离子表面活性剂,它们既改进了原有产品的性能,又产生了具有多功能的新产品,价格也进一步地降低了。例如,常用的磺基琥珀酸单醇醚二钠盐泡沫虽丰富,但稳定性差。若用APG代替醇醚所得的磺基琥珀单APG酯二钠既有好的水溶性,又有良好的发泡力及泡沫稳定性。

1.3.20MSS

OMSS是油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸酯盐的英文缩写。一般以油脂(天然)为起始原料,经过酰胺化、酯化、磺化等反应获得。化、酯化、磺化等反应获得。磺基琥珀酸酯类表面活性剂不仅本身刺激性低,与其他表面活性剂复配还能降低别的表面活性剂的刺激性。由于OMSS无毒、无刺激性、易降解并具有较好的表面活性[7],以OMSS配制的洗涤剂不仅具有较好的清洗功能,而且不损伤皮肤、不影

响健康、不损害环境,特别适宜配制与皮肤接触的洗涤剂。

1.3.3 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)

作为一种新型高分子表面活性剂,PVP具有优良的溶解性、生物相容性、低毒性、成膜性及高分子表面活性、胶体保护能力和与许多化合物的复合能力。PVP用在皂类中中可提高块皂的黏结强度,在卫生皂中PVP可与杀菌剂形成配合物,从而降底对皮肤刺激性。在用于液体洗涤剂时,能防止串色并能抗再沉积.防止合成洗涤剂对皮肤的刺激性。在加酶洗衣剂中使用的PVP,既作为助剂又作为黏结剂和稳定剂,可防止潮湿和过碳酸钠对酶的破坏。

2、洗涤剂用表面活性剂发展史

烷基硫酸盐作为成功最早的一种表面活性剂于2O世纪3O年代被宝洁公司开始用在各种家用洗涤剂和洗发香波中,但如今,这类表面活性剂只限于作为润湿剂用在纺织工业中。

2O世纪4O年代,出现了最早的合成表面活性剂——支链烷基苯磺酸盐,它是第一个在洗涤剂中被广泛使用的表面活性剂,但是人们在当时并没有认识到它对未来环境的影响。5O年代到6O年代初,表面活性剂进一步发展,新型表面活性剂继续商品化,烷基酚聚氧乙烯醚、酰胺、季铵化合物、氧化胺都成为洗涤类产品的主要成分。

2O世纪6O年代,常用表面活性剂又发生了一个巨大的变化,即直链烷基苯及其磺酸盐的引入。与支链烷基苯磺酸盐相比,直链烷基苯磺酸盐具有更好的生物降解性。同一时期,脂肪醇聚氧乙烯醚也开始商业化,其优良的耐硬水性促使着人们又开发了它的硫酸化衍生物——醇醚硫酸酯。

2O世纪7O年代,8O年代,成功的产品是特种表面活性剂的出现,如聚胺和甜菜碱。8O年代后期和9O年代,烷基多苷和甲酯磺酸盐的商品化增加了从“可再生”原料中获取表面活性剂的选择。

进入21世纪,随着人们环保意识的日益加强,绿色表面活性剂成为洗涤业表面活性剂的主流,烷基多苷、双子表面活性剂、ADPODS以及具有螯合性能的表面活性剂——ED3A和N一酰基ED3A,丙烯酸/丙烯酰胺共聚物的阳离子型衍生物等成为洗涤剂工业中最有应用前景的表面活性剂。

2洗涤剂用表面活性剂发展趋势

从洗涤剂对表面活性剂的要求来看,表面活性剂的研究和生产正在向绿色化和功能性方向发展,具体表现在以下几个方面:

2.1 开发由天然可再生资源制造,对人体刺激小,易生物降解的表面活性剂

A 烷基多苷(APG)和葡糖酰胺(APA)是以葡萄糖和天然脂肪醇/脂肪酸为基本原料合成的新型非离子表面活性剂,它们不仅表面活性高,起泡、稳泡性好,去污

力也优良,尤其是它与其它表面活性剂复配能够产生协同增效作用。它们不但本身刺激性小,而且还可以降低其它表面活性剂的刺激性,是当今最引人注目的新型绿色表面活性剂。

B 醇醚羧酸盐(AEC)和酰胺醚羧酸盐(AAEC)从分子结构来看,AEC相当于在肥皂分子中烷基和羧基之间嵌入一段氧乙烯基,这两种产品Krafft点很低,抗Ca 、Mg ’的能力强,日益受到人们的关注。

2.2 开发功能性表面活性剂

A众所周知,EDTA是一种优良的钙镁离子络合剂,但在络合时只有三个羧基和

两个N在起作用,而另一个羧基并不起作用,若用长链疏水基取代此羧基,就改性为既有表面活性又有强的钙镁离子络合能力的ED3A。这种产品既可用于油田三次采油中作用作驱油剂,又可以作为无磷洗涤剂中的活性物。

B 十六烷基二苯基醚单磺酸盐(

C MADS)具有“反常”特点,其表面活性随洗涤温度升高而降低。,随钙,镁离子的浓度增大提高。

2.3 洗涤工业中新型表面活性剂:双子表面活性剂

2.3.1双子表面活性剂的研究工作是从1991年开始的,当时,Menger合成了以刚性基团联接离子头基的双烷烃链表面活性剂,并给这类型顺序排列的两亲分子起了个名字:“Gimini”。Gimini在天文学上的意思以双子星座,借用于此刚好形象地表达了这类表面活性剂的结构特点。从分子结构看,它们又相似于两个表面活性剂分子的聚结,因此有时双称为二聚表面活性剂(dimeric surfactants)。

2.3.2这类表面活性剂分子中有两个疏水基团、两个亲水基团、一个连接基,其结构新颖独特,与传统的只有一个亲水基和亲油基的表面活性剂相比,它具有更优良的物化性能和应用性能。基结构模型如下:

连接基可以是亲水性的,也可以是疏水性的,常见的联接基团有聚亚甲基、聚氧乙烯基、聚氧丙烯基,也有刚性的或杂原子的基团。

2.3.3Gemini的独特结构

在Gemini表面活性剂中,含有两个亲油基和两个亲水基,联接基团通过化学键将两亲成分连接在一起的,使得两个表面活性剂单体分子的连接相当紧密,从而双子表面活性剂的碳氢链间更容易产生强的相互作用,即加强了碳氢链间的疏水结合力,而且离子头基间的排斥倾向受制于化学键力而被大大削弱,因Gemini表面活性剂要比单链单头基表面活性剂有更高的表面活性。

对传统表面活性剂也可以增加亲油基团来提高其疏水性,提高表面活性,但增加油基的同时会引起溶解度的降低,限制了传统表面活性剂的亲油基的无限增长。而双子表面活性剂,由于有两个亲水基团,允许双子表面活性剂存在较多亲油基存在的同时,仍然保持其水溶性,使其具有实际广泛的应用价值。

2.3.4 Gemini表面活性剂的优良性质

实验表明,在保持每个亲水基团联接的碳原子数相等条件下,与单烷烃链和单离子头基组成的普通表面活性剂相比,离子型Gemini表面活性剂具有如下特征性质:(1)更易吸附在气/液表面,从而更有效地降低水溶液表面张力;

(2)双子表面活性剂cmc值比传统表面活性剂低10— 100倍;

(3)连接基为亲水基的双子表面活性剂具有很低的Kraft点,可以用于冷水中;

(4)对水溶液表面张力的降低能力和降低效率而言,Gemini和普通SAA尤其是和非离子SAA的复配能产生更大的协同效应;

(5)具有良好的钙皂分散性、润湿性、起泡性和泡稳定性、增溶能力、抗菌能力和洗涤力等

(6)与传统表面活性剂相比,双子表面活性剂在降低水的表面张力方面表现出更高的效率。

3 绿色表面活性剂的发展方向

绿色表面活性剂在各个领域的应用越来越广。在它本身结构的基础上,引

人功能性基团,从而得到各种性能更独特或更优良的衍生物,使绿色表面活性剂

的生命力增强。生产工艺方面对绿色表面活性剂迚行了改迚,即减少中间过程,

提高反应的选择性,同时还开发新型、高效的催化剂,加强新技术在绿色表面活

性剂生产中的应用,提高工艺装置的自动化和智能化。绿色表面活性剂在研究和

应用的同时与材料科学、能源科学、环境科学、生命科学及信息科学等学科出现

了更多的交叉。这将促使它的应用范围延伸到新的应用领域。绿色表面活性剂将

在产业结构调整和应用开发上呈现出新的优势。

4 总结

目前,我国洗涤用品总产量已经超过500万t,并以年4.3%的速度递增。在新世纪安全可靠、环境保护洗涤用品倍受关注的情况下,积极开发性能更优良,价格更合理,对环境更好的洗涤用品就显得尤为重要。温和型、复配型和功能性表面活性剂是表面活性剂的发展方向;研制性能优良的复合酶,发展加酶洗涤剂和多功能洗涤剂,寻找具有良好低温漂白性能的产品,以提高洗涤剂效果和质量是洗涤助剂追求的目标。洗涤用品将继续向有利环保、节水、高效、温和、使用方

便以及节能的方向发展。

随着洗涤剂工业的发展,不断对表面活性剂提出更高的要求,在未来几十年里,LAS、醇的衍生物还将占据其统治地位,因为它们有优良的价格/性能比以及它们的环境记录,使得它们仍然在洗涤工业中走在前沿的行列。

近几年来,特种表面活性剂的出现以及它们所表现出的优良性能,吸引着科研工作者们对它们投入更多的研究,新的技术、新型表面活性剂将会不断出现,来满足广大消费者的各种需求,新型表面活性剂的开发与投入使用之间的周期将会越来越短。

绿色表面活性剂弥补了传统表面活性剂生产和使用中出现的各种弊端。它在世界范围内已经得到了广泛的推广和应用,人们对绿色表面活性剂的研究具有更重要的现实意义。在研究和开发绿色表面活性剂产品的同时,应迚一步加大对绿色表面活性剂的研究力度,促使我国绿色表面活性剂事业实现飞速发展,迚而带动我国其他行业的快速发展。

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表面活性剂最新研究进展

表面活性剂最新研究进展 人类的日常生活,各类生产活动,多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求,促使表面活性剂科学不断发展,迄今方兴未艾,表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中,设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化,近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。 一、高分子表面活性剂 高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而讲的,通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物。它像低分子表面活性剂一样,由亲水部分和疏水部分组成。高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质,广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。因此,高分子表面活性剂近年来发展迅速,目前已成为表面活性剂的重要发展方向之一。 高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。如阴离子型的高分子表面活性剂有聚(甲基)丙烯酸(钠)、羧甲基纤维素(钠)、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸酯等。两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。 开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面

表面活性剂的洗涤作用

表面活性剂的洗涤作用 学院专业 2011级化学(2)班课程名称表面活性剂的洗涤作用姓名王成 学号201106110203 2010 年12 月8 日

表面活性剂的洗涤作用 洗涤作用可以简单地定义为,自浸在某种液体介质(一般为水)中的固体表面去除污垢的过程。在此过程中,借助于某些化学物质(洗涤剂)以减弱污物与固体表面的粘附作用,并施以机械力搅动,使污垢与固体表面分离而悬浮于液体介质中,最后将污物洗净、冲去。 (一)洗涤作用的基本过程 在洗涤过程中,洗涤剂是必不可少的。当今,合成表面活性剂如烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠以及聚氧乙烯链的非离子表面活性剂,作为洗涤剂的重要组分,大量地代替了肥皂。洗涤剂的一种作用,是去除物品表面上的污垢,另外一种作用则是对污垢的悬浮、分散作用,使之不易在物品表面上再沉积,整个过程是在介质(一般是水)中进行的。整个过程是平衡可逆的。若洗涤剂性能甚差(一是使污垢与物品表面分离的能力差,二是分散、悬浮污垢的能力差,易于再沉积),则洗涤过程不能很好的完成。对于洗涤过程,很难发展一个同一普遍的机理,这是由于洗涤过程中的物品(基底、作用物)和污垢几乎有无限多的品种,而性质上千差万别之故。 一般污垢可分为液体污垢及固体污垢。前者包括一般的动、植物油及矿物油(如原油、燃料油、煤焦油等),后者主要为尘土、泥、灰、铁锈及炭黑等。液体污垢和固体污垢经常一起构成混合污垢,往往是液体包住固体微粒,粘附于物品表面。因此这种混合污垢与物品表面粘附的本质,基本上与液体油类污垢的情形相似。液体污垢与固体污垢在物理及化学性质上存在较大差异,故二者自表面上去除的机理亦不相同。两类污垢与表面的粘附主要是通过范德华引力;在水介质中,静电引力一般要弱得多。污垢与表面一般无氢键形成,但若形成时,则污斑难以去除。 不同性质的表面与不同性质的污垢有不同的粘附强度,在水为介质的洗涤过程中,非极性污垢(如炭黑与石油等非极性油污)比极性污垢(如极性脂肪物质、粉尘、粘土)不容易洗净。在疏水表面(如聚丙烯、聚酯等塑料)上的非极性污垢,比在亲水表面(如棉花、玻璃)上者更不易去除;而在亲水表面上的极性污垢则比在疏水表面上者不易洗涤。如果从纯粹机械作用考虑,则固体

表面活性剂与洗涤剂试题(整理)[仅限参考]

28、羧酸盐类阴离子表面活性剂不宜在酸性条件下使用。( √ ) 29、根据亲水基的结构,阴离子表面活性剂的类型主要有 羧酸盐型 、 磺酸盐型 、 硫酸酯盐型 、 磷酸酯盐型 等几种类型。 30、羧酸盐型阴离子表面活性剂俗称为 皂类 。31、在几种阴离子表面活性剂中,抗硬水能力有下面顺序: B 。 a .硫酸盐> 磺酸盐>磷酸盐>羧酸盐;b .磺酸盐>硫酸盐>磷酸盐>羧酸盐。c .磺酸盐>磷酸盐> 硫酸盐>羧酸盐;d .硫酸盐>羧酸盐>磷酸盐>磺酸盐。 32、脂肪酸皂根据反离子的不同有钠皂、钾皂、镁皂、钙皂、胺皂等,其中 钾皂 质地比较柔软, 纳皂 较硬, 胺皂 最软, 钙皂,镁皂 在水中产生沉淀。 33、肥皂制备的传统工艺是用 天然油脂 与氢氧化钠等碱类通过 皂化 反应制得。 34、十二烷基硫酸钠的抗硬水能力比十二烷基聚氧乙烯(10)醚硫酸钠强。( × ) 35、硫酸酯盐阴离子表面活性剂耐酸、耐碱性较差,热稳定性好( × ) 、高级醇硫酸酯盐是由 高级醇 与硫酸化试剂经过硫酸化反应再经碱中和得到的产物。 37、磺酸盐阴离子表面活性剂的结构简式为: R-SO 3M ,直链烷基苯磺酸盐简写为 LAS 。 38、 烷基苯磺酸盐 是目前生产和销售量最大的阴离子表面活性剂,占到整个阴离子表面活性剂产量的90%左右。 、磷酸酯盐有 高级醇磷酸酯盐 、聚氧乙烯醚磷酸酯盐 和 烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯盐 几种类型,其中 聚氧乙烯醚磷酸酯盐 是非离子表面活性剂。 40、目前工业化生产的阳离子表面活性剂大都是含 氮 阳离子表面活性剂,主要有 铵盐 和 季铵盐 两大类,其中最重要的又是 季铵盐 类。 42、下面是几种表面活性剂的结构通式,其中 d 是阳离子表面活性剂, b 是阴离子表面活性剂, c 是两性离子表面活性剂, a 是非离子表面活性剂。 43、简述两性表面活性剂的应用性能特点。 a.PH 适应范围宽,在相当宽的PH 值范围内都具有良好的表面活性; b.复配性好,可以同所有其他类型的表面活性剂复配。 c. 对眼睛和皮肤的刺激性低。 d.具有极好的耐硬水性和耐高浓度电解质性,甚至在海水中也可有效使用; e.对织物具有良好的柔软平滑性和抗静电性; f.具有良好的去污、乳化、起泡、润湿能力; g.具有一定的杀菌性。 44、两性表面活性剂中最重要是 氨基酸 型和 甜菜碱 型两类。、阳离子表面活性剂的许多应用性能都与其 阳离子吸附性 有关。 46、阳离子表面活性剂的主要应用性能包括 杀菌 、 柔软 、 抗静电 等。 47、简述非离子表面活性剂的应用特点。 (1)稳定性高,不受酸、碱、盐影响,耐硬水性好。 (2)与其他表面活性剂及添加剂的相容性好。 (3)具有浊点现象。(4)具有较高的表面活性,其水溶液的表面张力低,临界胶束浓度小,胶团聚集数大,增溶作用强,具有良好的乳化、去污能力。 (5)与离子型表面活性剂相比,其起泡能力较差。 (6)毒性低,对皮肤刺激性小。 CH 3 CH CH CH 3 CH 3CH 3 SO 3Na b. c. a. C 12H 25 CH 3 N CH 2 CH 3 Cl d.

表面活性剂的应用进展

化学前沿论文 论文题目:表面活性剂的应用与发展 学院:化学与化工学院 专业:___化学___ 班级:__101A___ 学号:__ 学生姓名:____ 2013年 6 月7

摘要 (3) 前言 (4) 第一章表面活性剂的发展历史 (4) 第二章表面活性剂的应用 (5) 1.表面活性剂在日用品领域的应用 (5) 2.表面活性剂在选矿领域的应用 (6) 3.表面活性剂在农药领域的应用 (7) 4.表面活性剂在生物体中的重要作用 (8) 第三章表面活性剂的发展前景 (9) 结语 (9) 参考文献 (10) 致谢 (11)

表面活性剂的应用与进展 摘要 表面活性剂(surfactant),是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降的物质。表面活性剂在日常生活或者工业生产中都有广泛的应用。随着科学技术的发展,越来越多的新型表面活性剂被合成出来,并且广泛的应用于日用品、选矿、农药、制药表面处理等领域。本文主要讲述了表面活性剂的发展历史、表面活性剂在现实生活生产中应用以及表面活性剂的发展趋势。 关键词:表面活性剂,应用,进展

前言 表面活性剂分子在结构上具有共同的特点是都由非极性的憎水基与极性的亲水基两部分构成,结构与性能截然相反的分子碎片或基团处于同一分子的两端,并以化学键相连接,形成了一种不对称的、极性的结构。因而这类分子具有既亲水,又亲油,但又不是整体亲水或亲油的特性。同时,这种特性也决定了它在生活生产中的应用。 表面活性剂的分类按亲水基生成的离子类型可将表面活性剂分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四大表面活性。 表面活性剂的主要作用【1】有:润湿作用,起泡作用,增溶作用,乳化作用。在工业生产或者生活中经常利用这些性质作用来为我们服务,比如农药中利用表面活性剂降低表面张力使其均匀的润湿庄稼,能更好的起到杀虫作用。 第一章表面活性剂的发展历史 回顾表面活性剂的历史,其实人类很早就开始使用使用表面活性剂,不过人们的对其认识程度还远远不及现在。公元前2500年—1850年,人们用羊油和草木灰制造肥皂。早期,还有土耳其人用蓖麻油与硫酸反应制造出土耳其红油。这些都是先人们靠经验与智慧生产出来的,而表面活性剂的真正腾飞阶段是在近一个多世纪。19世纪初,出现了矿物原料制备洗涤剂。特别是石油工业的发展促生了许多洗涤剂。石油硫酸(绿油)蜡和茶的磺化混合物―石油磺酸皂(溶于酸中,呈绿黑色,用碱中和制得)。石油磺酸皂具有良好的水溶性,俗称绿钠。它是第一个矿物原料制得的洗涤剂,在表面活性剂的发展历史上具有重要意义。两次世界大战在某种程度上极大的促进了表面活性剂的发展。第一次世界大战期间,油脂出现煤炭产量,煤化工业的发展使诞生了短链烷基、奈磺酸盐类表面活性剂,如丙基奈磺酸盐、丁基奈磺酸盐。第一次世界大战后,德国开发乙二醇衍

生物表面活性剂研究进展

生物表面活性剂研究进展 杨齐峰 (黄石理工学院,湖北,435000) 【摘要】:生物表面活性剂是由微生物分泌的天然产物,它无毒,可以生物降解,对环境影响很小,具有高效的表面活性,因此是合成表面活性剂的理想代替品。介绍了生物表面活性剂的特性及其生产制备方法,综述了近年生物表面活性剂在石油、洗涤、医药、食品等工业领域的应用与研究进展,主要介绍了利用生物表面活性剂在提高石油采收率等方面的应用,探讨了今后生物表面活性剂的主要发展方向。 【关键词】:生物表面活性剂;微生物;应用;发展趋势 Biosurfactant research progress Yangqifeng (Huangshi Institute of Technology School Hubei 435003)abstract:Biological surfactant is secreted by microbial natural products,it is avirulent,can biodegradation,a little influence and efficient surface activity,and is thus synthesis of surfactants ideal replacement. Introduces the characteristics and its biosurfactant production preparation methods,this paper reviews biosurfactant in petroleum,washing,pharmaceutical,food and other industrial areas of application and research progress,mainly introduced the use of biological surfactants in enhanced oil recovery of application,discusses the future biosurfactant the main development direction。 key words:biosurfactant;Microbial;application;development tendency 表面活性剂是一类能显著降低溶剂表面张力的物质,化学合成的表面活性剂都是以石油为原料化学合成而来的,在生产和使用过程中常常会给人类生存环境带来严重的污染,对人类的身体健康产生很大威胁。生物表面活性剂是从20世

表面活性剂新型应用

表面活性剂新型应用 摘要 表面活性剂已经广泛应用于日常生活、工农业及高新技术领域。表面活性剂是当今世界最重要的工业助剂,其应用已渗透到几乎所有的工业领域,被誉为“工业味精”。在许多行业中表面活性剂起到画龙点精的作用;作为最重要的助剂常能极大地改进生产工艺和产品的性能。随着科技的不断发展,表面活性剂也在不断的更新,表面活性剂源自肥皂,发展到今天已经发展成为了一门单独的学科进行其研究。它的应用已得到了相应的推广,应用领域不断的再扩大,在工业化的现代社会生产中,表面活性剂不断的体现了自身的应用价值,下面主要介绍了它在现代农业技术领域、生物工程和医药技术领域、新能源与高效节能技术领域等新领域的应用。 关键字:表面活性剂;农业;新能源;悬浮剂;分散剂 1表面活性剂 1.1表面活性剂的概念 既然说到表面活性剂的应用,那么首先要知道表面活性剂的定义,我们通常是这样定义:凡是在低浓度下吸附于体系的两相界面上,改变界面性质并显著降低界面能并通过改变界面状态,从而产生润湿与反润湿,乳化与破乳,起泡与消泡以及在较高浓度下产生增容的物质称为表面活性剂。 表面活性剂是一类具有一定功能特性的化合物,是一类专用化学品。它通常不作为最终制品或商品直接与使用者或消费者见面,而是作为最终制品或某种商品的一个重要组分加入以应用。由表面活性剂可以配制多种最终制品或商品,如洗涤剂、润湿剂、渗透剂、乳化剂、破乳剂、消泡剂、分散剂等。这些制品或商品是按一定的配方调制的产品,其必要组分是表面活性剂,出表面活性剂外,还有助剂、促进剂,其配方的目的是提高表面活性剂的功能。 1.2结构特点 表面活性剂之所以能在界面上吸附,改变界面性质,降低界面张力,主要是由分子结构所决定的。表面活性剂分子具有不对称性,它包含对水由亲和性的极性基团和对油有亲和性的非极性的基团——烃链。这样在一个分子中既有亲油基,又有亲水基,即构成了表面活性剂分子的两亲性。比较常见的亲油基:——CH2链,——CF链,聚氧丙烯链;比较常见的亲水基:——COOH,——SO3M,聚氧乙烯链。 1.3分类 从化学结构上考虑,表面活性剂分子结构具有亲水基和亲油基两种结构,由

减阻表面活性剂的研究进展

第24卷第1期2007年1月精细化工 FI NE C H E M I CAL S Vo.l24,No.1 J an.2007 表面活性剂 减阻表面活性剂的研究进展* 乔振亮,熊党生 (南京理工大学材料科学与工程系,江苏南京 210094) 摘要:介绍了表面活性剂减阻的机理。探讨了影响表面活性剂减阻效果的各种因素,包括:表面活性剂与补偿离子的结构及其浓度、管路系统的直径、流体的温度和速度以及环境中的金属离子。论述了表面活性剂的减阻与传热效率之间的关系;并且讨论了在使用减阻表面活性剂的循环系统中提高传热效率的方法。总结了减阻表面活性剂的一般特点。预测了减阻表面活性剂的发展趋势。引用文献35篇。 关键词:表面活性剂;减阻;传热效率 中图分类号:TQ423.99 文献标识码:A 文章编号:1003-5214(2007)01-0039-05 Progress i n D rag R educi ng Surfactant R esearch Q I A O Zhen li a ng,X I O NG Dang sheng (D e p ar t m ent of M aterial Science and E ngineer i ng,N anjin g Universit y of Science and T echnology,N anjing210094,J iangsu,China) Abstract:The m echanis m of drag reduc i n g surfactant is i n troduced.M any facto rs i n fluenc i n g t h e effectiveness o f drag reducing surfactant are addressed,such as surfactan,t counteri o n,concentra ti o n, dia m eter of c ircu lati n g syste m s,te m perature and velocity o f the fl u i d,and i o ns inside the recircu lation syste m s.The re l a ti o nship bet w een drag reduction and heat transfer ab ility i s discussed,and m ethods of i m prov i n g the effic i e ncy of heat transfer i n the recircu lation syste m s conta i n ing the drag reduci n g surfactan t are a lso described.Co mm on characteristics of drag reduc i n g surfactant are su mm arized. F i n ally,t h e developm ent trend of drag reduc i n g surfactant is i n d icated.35references are c ited. Key w ords:surfactan;t drag reduction;heat transfer ab ility 19世纪80年代的石油危机引起了人们对减阻技术的普遍关注,继而这一技术迅速应用于各个行业。主动减阻是一种向紊流中添加少量添加剂,使流体摩擦力大大降低的方法。流体的紊流被改变或者受到抑制,便产生了减阻的效果。 一些少量的高分子聚合物和阳离子表面活性剂可以加在水中降低紊流阻力,研究发现,紊流流动阻力最高可以降低80%[1]。所以,这一技术在远距离流体输送、城市供热制冷等领域具有良好的应用前景。虽然一些水溶性的高分子也可以用来减阻,但是在有工业泵的系统中,如果用水溶性高分子就存在着机械降解的问题,并且降解后分子结构无法恢复,使减阻能力下降。表面活性剂受大的剪切应力作用也会发生机械降解,但是它可以自行修复[2]。因此,在有机械力的场合,多用表面活性剂来进行减阻。 用来减阻的表面活性剂有阳离子、阴离子、两性离子等。阴离子表面活性剂做减阻剂使用时,易与水中的钙、镁离子形成沉淀而影响减阻效果;阳离子表面活性剂做减阻剂对水质要求不高,有更广泛的使用范围;在加热系统中用两性减阻表面活性剂也是一种增加经济效益的很有前途的方法[3]。在实际使用中最常用的表面活性剂是阳离子型和两性离子型两类。减阻表面活性剂的特殊重要性,使它受到广泛关注,国内许多人都做了相关研究[4~7]。 本文综述了减阻表面活性剂的研究进展。 *收稿日期:2006-06-19;定用日期:2006-09-08 作者简介:乔振亮(1970-),男,河南省巩义市人,博士研究生,师从熊党生教授,主要从事生物材料、仿生减阻材料的研究,电话:025-********,E-m ai:l q i aozhen liang@126.co m。

表面活性剂的作用

表面活性剂的作用 润湿作用 润湿是固体与液体接触时,扩大接触面而相互附着的现象。若接触面趋于缩小不能附着则称不润湿。可以用接触角θ的大小来描述润湿的情况。液体,比如把水滴在玻璃表面上,它很容易铺展开,在固液交界处有较小的接触角θ;而滴在固体石蜡上则呈球形,θ达到180°。接触角越小,液体对固体润湿得越好,θ为180°表示液体完全不润湿固体。显然,这是不同表面与界面的张力的作用的综合的结果。倘若加入表面活性剂,改变液体的表面张力,则接触角θ随之改变,液体对固体的润湿性也就改变了。能被液体所湿润的固体称为亲液性固体,反之称为憎液性固体。一般极性液体容易润湿极性固体物质。极性固体皆亲水,如硫酸盐、石英等。而非极性固体多数是憎水的,如石蜡、石墨等。 乳化和增溶作用 把一种液体以极其细小的液滴(直径约在0.1~数十μm数量)均匀分散到另一种与之不相混溶的液体中的过程称为乳化。所形成的体系称为乳状液。将两种纯的互不相溶的液体,比如水和油放在一起用力振荡(或搅拌)能看到许多液珠分散在体系中,这时界面面积增加了,构成了热力学不稳定体系。静置后水珠迅速合并变大,又分为两层,得不到稳定的乳状液。若想得到较稳定的乳状液,通常加入稳定剂,称为乳化剂。它实际上是表面活性剂。它的作用在于能显著降低表(界)面张力。由于表面活性剂分子在“液滴”,即胶束表层作定向

排列,使“液滴”表层形成了具有一定机械强度的薄膜,可阻止“液滴”之间因碰撞而合并。若用离子型表面活性剂时,因为带同性电荷,胶束间相斥阻止了液滴的聚集。乳状液中所形成的胶束有两种。 前者分散介质是水,分散质为油,这种乳状液称为水包油型(O/W);后者则正相反,这种乳状液是油包水型(W/O)。把某种表面活性剂加入到乳状液中,乳状液会变成透明溶液。表面活性剂的这种作用叫做增溶作用,起增溶作用的表面活性剂叫增溶剂。表面活性剂可以用于增溶的原因:是由于表面活性剂形成了各种形式的胶束,分散质进入胶束囊中或层间使胶束膨胀但又不破裂(体系外观也没有变化),因而“增加”了溶解度。 与乳化类似,将磨细的固体微粒(粒径0.1μm至几十μm)分散到液体中时,加入少量的表面活性剂可增加液体对固体的润湿程度,抑制固体微粒的凝聚成团的倾向,从而能很好地均匀地分散在液体中。 起泡和消泡作用 大家知道纯水不易起泡,肥皂水却很容易形成较稳定的泡沫。泡沫是未溶气体分散于液体或熔融固体中形成的分散系。能使泡沫稳定的物质为起泡剂。它们大多数是表面活性剂,肥皂便是一种。气体进入液体(水)中被液膜包围形成气泡。表面活性剂富集于气液界面,以它的疏水基伸向气泡内,它的亲水基指向溶液,形成单分子层膜。这种膜的形成降低了界面的张力而使气泡处于较稳定的热力学状态。当气泡在溶液中上浮到液面并逸出时,泡膜已形成双分子膜了。倘若再加入另一类表面活性剂,部分替代原气泡膜中起泡剂分子,从而改变膜

表面活性剂在洗涤剂中的应用分析研究进展

表面活性剂在洗涤剂中的应用研究进展 华安庆 <华侨大学材料学院应用化学系 0814131013) [摘要] 】表面活性剂是具有表面活性的物质,能改变物质的表面张力。表面活性剂的分子都是由亲水基和疏水基构成,大部分能溶于水,产生润湿、乳化、渗透、发泡、去污等作用。家用合成洗涤剂所用的表面活性剂主要要有去污能力,同时还考虑乳化、发泡等各项性能的综合效应。在目前的洗涤剂中仍大量使用阴离子表面活性剂,非离子表面活性剂的用量正在日益增加,阳离子表面活性剂则被大量用于洗涤后处理,两性离子表面活性剂使用量较少。随着洗涤剂越来越专用化,表面活性剂的品种数量也在飞速发展。阐述了洗涤剂的主要成分一一表面活性剂的用途与发展情况,介绍了几种新型绿色表面活性剂的特点及应用,最后讨论了其发展趋势和应用前景。 【关键词]表面活性剂:绿色表面活性剂;性能;洗涤剂:应用 表面活性剂在工业生产和人类日常生活中的应用越来越广,并占有特殊而重要的地位,被称作为“工业味精’,在洗涤剂中加人一定量的表面活性剂溶剂可以增强洗涤剂的溶解性和洗涤性,但由于这些溶剂具有一定的毒性,会对皮肤产生明显的刺激作用。大量使用表面活性剂还会对生态系统产生潜在的危害。近年来,为了解决日益严重的环境污染问题,绿色化学从化学学科中脱颖而出,成为 当前化学学科研究的热点和前沿。表面活性剂的绿色化学是绿色化学的重要内容 之一,绿色表面活性剂是近几年洗涤剂工业中的又一个新亮点。烷基多苷以其低刺激性、高泡沫性、良好的配伍性和环境友好性,在洗涤用品中有着美好的应用前景;新一代表面活性剂Gemini的出现,以其优良的钙皂分散性、低cmc、水溶助长性及生物安全性,倍受人们青睐;多功能表面活性剂,兼具表面活性剂和螯合功能物质ED3A、单烷基二苯醚磺酸盐(MADS>和双烷基苯醚磺酸盐(DADS>具有优 良的去污力,等显现出广阔的应用前景。 1 表面活性剂的研究进展 1.1 应用与发展简况 传统产品由于其成本/效能的优势仍然起主导作用,今后的发展趋势是继续开发传统产品的优越性,同时特效表面活性剂的发展以及表面活性剂的绿色化将受到重视。根据“中国化工信息网”报道,未来最值得关注的重点表面活性剂产品有:烷基多苷与葡糖酰胺;醇(酰胺>醚羟基酸盐。 目前阴离子表面活性剂仍是应用得最广泛的表面活性剂,预计在未来的表面活性剂消费中,AS、AE、MES、APG和AGA的增长率最高。洗涤用表面活性剂主要有直链烷基苯磺酸(LAS>、脂肪醇硫酸盐(AS或FAS>、脂肪醇聚氧乙烯醚(AE>、壬基酚聚氧乙烯醚(NPE>、仲烷基磺酸盐(SAS>、a一烯基磺酸盐(AoS>、甲酯磺酸盐(MES>和烷基多糖苷(APG>等。 随着“绿色化学”的呼声越来越高,将油基从来自石油产品改为来自天然油

表面活性剂在新药研发中的应用概况

表面活性剂在新药研发中的应用概况 (成都中医药大学2012级药学专科,第八组) 摘要:表面活性剂在新药研发中起着至关重要的作用,一种合适的表面活性剂对一种新药的开发、剂型的改变有着非常重要的作用,同时一种优良的表面活性剂也是对人类生命的一种保障。本文重点介绍了表面活性剂在新药研发中的一些基本应用,以期能让大家在课本的知识外多了解表面活性剂的应用和发展方向。、关键词:表面活性剂;传统药物中的应用;新剂型中的应用;微乳;脂质体表面活性剂是指在液体中仅加入少量即能使液体表面张力急速下降的物质,分子是由性质不同的两部分组成。一部分为疏水亲油的碳氢链组成的非极性基团——亲油基,另一部分为亲水疏油的极性基团——亲水基。按表面活性剂分子在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型,可分为非离子型、阴离子型、阳离子型、两性离子型,其中阳离子表面活性剂的毒性和刺激性最大,非离子型最小。作为药物制剂的辅料,表面活性剂可在各类药物中应用,发挥润湿、乳化、增溶等作用。 1表面活性剂在传统药物中的应用 1.1在片剂和丸剂中做润湿剂表面活性剂作为片剂辅料,常用的有:聚氧乙烯月桂醇;PEG4000和PEG6000也有润滑作用,它毒性小,能溶于水,可用作盐洗水、硼酸等可溶性片剂的润滑剂,常用的质量分数约在2%左右。表面活性剂在滴丸剂中的作用主要是改善难溶药物的吸收和溶出,提高其生物利用度,这类应用中,以聚乙二醇类(PEG)最多。 1.2在片剂中做粘合剂常用的有聚乙二醇,用量(质量分数)一般为15%,此外也常用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。 1.3在片剂中做崩解剂吐温类能增加药物的润湿性,加速水分的渗入及颗粒的空隙和毛细管作用,均可使片剂较快崩解。 1.4包衣物料常用的为苯二甲酸醋酸纤维素(CAP)和聚乙烯醇醋酸-苯二甲酸(PVAP),CAP为较好的肠溶衣物料,合成高分子化合物,具有特殊的理化性质,在制剂中的应用逐渐增多,用于薄膜包衣物料的聚合物更为重要。PVAP是一种新的肠溶性包衣物料,它具有制备简单、成本低、化学性稳定、成膜性能好、抗胃酸能力强、肠溶性可靠、包衣简单等特点。

表面活性剂洗涤剂的成分及性能

表面活性剂洗涤剂的成分及性能 表面活性剂洗涤剂又称水剂清洗剂,一般是由表面活性剂、洗涤助剂和添加剂组成的; 一、表面活性剂 1.主要表面活性剂品种 表面活性剂是水剂清洗剂中的主要成分,通常使用的主要有以下品种。 (阴离子表面活性剂目前洗涤剂中仍大量使用阴离子表面活性剂,而非离子表面活性剂的用量正在日益增加,阳离子和两性离子表面活性剂则使用量较少。这主要是由表面活性剂的性能和经济成本决定的 最早使用的阴离子表面活性剂是肥皂,曲于它对硬水比较敏感,生成的钙、镁皂会沉积在织物和洗涤用具的器壁上影响清洗效果,因此已被其他表面活性剂所取代。目前肥皂主要在粉状洗涤剂做泡抹调节剂使用,由于它易于与碱土金属离子结合,所以在与其他表面活性剂结合使用时,可起到“牺牲剂”作用,以保证其他表面活性剂作用充分发挥。 直链烷基苯磺酸钠盐(LAS) 由于有良好的水溶性,较好的去污和泡沫性,比四聚丙烯烷基苯磺酸盐(ABS)的生物降解性好,而且价格较低,所以是目前洗涤剂配方中使用最多的阴离子表面活性剂。 其他一些常用的阴离子表面活性剂有仲烷基磺酸盐(SAS)、α—烯烃磺酸盐(AOS)、醇硫酸盐(FAS)、—磺基脂肪酸酯盐(MES)、脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸盐(AES),虽然可以渭单独作为洗涤剂主成分,但通常是与直链烷基苯磺酸盐配合使用。 其中仲烷基磺酸盐(SAS)水溶性比LAS好,不会水解广陛能稳定,常用于配制液体浙溜α—烯烃磺酸盐(AOS)抗硬水性、泡沫性、去污性好,对皮肤刺激性低牛因此多用于皮肤清洁剂。其中尤以含碳原子数在14~18的α—烯烃磺酸盐性能最好。 脂肪醇硫酸盐(FAS)是重垢洗涤剂中常用的阴离子表面活性剂,有去污力强的优点厂它的缺点是对硬水比较敏感,因此使用的配方中必须加螯合剂。 d—磺基脂肪酸酯盐(MES)是以油脂等天然原料制成的,生物降解性好,对人体安全,是近年来开发的新品种,随着人们对保护环境的重视,它日益受到人们的重视二MES是一种对硬水敏感性低、钙皂分散力好,洗涤性能优良的新品种,缺点是会水解,使用时要加入适当稳定剂。 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES),兼有阴离子非离子表面活性剂的特点,在硬水中仍有较好的去污力,形成的泡沫稳定,在液体状态下有较高稳定性,因此广泛用于配制各种液体洗涤剂。 (2)非离子表面活性剂洗涤剂中使用最多的非离子表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)。它在较低浓度下就有良好的去污能力和对污垢的分散力,而且抗硬水性能好,具有独特的抗污垢再沉积作用。 过去常使用的烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)虽然与脂肪醇,聚氧乙烯醚有类似的性能,但由于其生物降解性能差,目前在洗涤剂中用量正在减少。 烷醇酰胺配制的洗涤剂有丰富而稳定的泡沫,而且与其他表面活性剂有良好协同作、用,有利改进洗涤剂在低浓度和低温下的去污力,因此常做洗涤剂的配伍成分。 氧化胺水溶性好,与LAS配伍好,对皮肤刺激性低,有良好的泡沫稳定作用。缺点是热稳定性差,价格高,目前多用于配制液体洗涤剂。 两性离子表面活性剂虽然有良好的去污能力,但由于价格较高,目前只在个人卫生用品和特殊用途洗涤剂中有少量使用。阳离子表面活性剂去污性较差但柔软、杀菌、抗静电性能优良,因此把阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂配合可制成兼有洗涤功能与柔软、消毒

表面活性剂的现状及发展趋势

表面活性剂的现状及发展趋势 摘要 表面活性剂的应用范围涵盖了人类生活和工作的各个方面。本文主要介绍了表面活性剂的概念、分类及简单的应用,还有表面活性剂在国内外的现状及发展情况。 关键词:表面活性剂分类发展现状

一、简介 表面活性剂,是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为憎水基团;亲水基团常为极性基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团;而憎水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。表面活性剂是一类重要的精细化学品,通常具有清洗、发泡、润湿、乳化、增溶、分散等多种复合功能,广泛应用于工业、农业、医药、精细化工、化学合成和日常生活等领域,素有工业味精之称,已形成了一个独立的工业生产部门。 表面活性剂的分类方法很多,根据疏水基结构进行分类,分直链、支链、芳香链、含氟长链等;根据亲水基进行分类,分为羧酸盐、硫酸盐、季铵盐、PEO 衍生物、内酯等;有些研究者根据其分子构成的离子性分成离子型、非离子型等,还有根据其水溶性、化学结构特征、原料来源等各种分类方法。但是众多分类方法都有其局限性,很难将表面活性剂合适定位,并在概念内涵上不发生重叠。人们一般都认为按照它的化学结构来分比较合适。即当表面活性剂溶解于水后,根据是否生成离子及其电性,分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂,其中离子型又分为阴离子、阳离子和两性表面活性剂,共四类: 1.阴离子表面活性剂亲水基团带有负电荷。主要有磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐、羧酸盐。 2.非离子表面活性剂在分子中并没有带电荷的基团,而其水溶性来自于分子中的聚氧乙烯醚基和端羟基。 3.阳离子表面活性剂亲水基团带有正电荷。主要有季铵盐和咪唑啉系。 4.两性表面活性剂在分子中同时具有溶于水的正电荷和负电荷基团。 二、国内外发展趋势及应用 目前,发达国家在表面活性剂领域的研究已具备了完整的体系,能够实现产品研究开发多样化、系列化,开发力度非常大,并且开发理念已突破传统意义上的表面活性剂。 以表面活性剂在农药中应用为例,国外通过表面活性剂对除草剂活性作用的研究表明,表面活性剂并非只单纯地降低药液的表面张力,以提高药量而达到增效的目的,若针对各种药剂特性,采用适当种类和浓度的表面活性剂还可以促进药剂对植物的渗透作用,且对药剂具有增溶作用,可见有选择性地开发和应用

表面活性剂的分类及应用

表面活性剂的分类及应用 班级:10化汉姓名:田芳学号:20101105547 【摘要】:表面活性剂的应用范围涵盖了人们生活和工作的各个方面,在20事迹90年代人们已经开始系统的研究表面活性剂。可以说没有表面活性剂就没有现在干净的我们,现在我们对表面活性剂的认识只是停留在表面没有更深入的研究,下面是对表面活性剂一些基础认识。 【关键词】:HLB值,分类,应用 【Abstract】: the application of surface - active agent covers all aspects of people's life and work, in 20. 90 time people began the study of surfactant system. Can be said without surfactant was now clean of us, now we are on the surface active agent known only stay on the surface no more in-depth research, here are some basic understanding of surface active agent. 【Key words】: HLB value, classification, application 表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子,一种粒子具有极强的亲油性,另一种则具有极强的亲水性。溶解于水中以后,表面活性剂能降低水的表面张力,并提高有机化合物的可溶性。表面活性剂范围十分广泛(阳离子、阴离子、非离子及两性),为具体应用提供多种功能,包括发泡效果,表面改性,清洁,乳液,流变学,环境和健康保护 一、HLB值----HLB值越大代表亲水性越强,HLB值越小代表亲油性越强,一般而言HLB值从1 ~ 40之间。亲水亲油转折点HLB为10。HLB小于10为亲油性,大于10为亲水性。 1~--3作消泡剂 3~--6作W/O型[乳化剂 司盘(脱水山梨醇脂肪酸酯)是w/o型乳化剂,具有很强的乳化、分散、润滑作用,可与各类表面活性剂混用,尤其适应与吐温-60, HLB值4.7。 7~--9作润湿剂; 8~--18作O/W型乳化剂,也叫吐温型乳化剂, 为司盘(Span,山梨醇脂肪酸酯)和环氧乙烷的缩合物,为聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯的一类非离子型去污剂;常作为水包油(O/W)型,药用:(1)可作某些药物的增溶剂。 (2)有溶血作用,以吐温-80作用最弱。 (3)水溶液加热后可产生混浊,冷后澄明,不影响质量。 (4)在溶液中可干扰抑菌剂的作用

表面活性剂LAS废水处理研究进展

表面活性剂LAS 废水处理研究进展 作者:姜安玺, … 文章来源:本站收集 点击数: 64 更新时间:2008-2-17 荐 近年来我国洗涤剂工业发展迅速,其产量逐年增加。1985年我国合成洗涤剂产量为100.4万T,1990年为151.4万T,1995 年已达221.8万T,2000年为382.8万T,2005年预计为460万T 。 目前我国应用比较多的表面活性剂有:阴离子表面活性剂(以直链烷基苯磺酸钠LAS 为主)占总量的70%;非离子表面活性剂占总量的20%;其他占10%。合成洗涤剂用途广泛,几乎涉及到家庭生活、工农业生产的各个方面,最后大部分形成乳化胶体状废水排入自然界,其首要污染物LAS 进入水体后,与其他污染物结合在一起形成一定的分散胶体颗粒,对工业废水和生活污水的物化、生化特性都有很大影响。因此对于表面活性剂LAS 的处理是这类乳化胶体废水的共同要求,该类废水可称之为表面活性剂(LAS)废水。LAS 废水的处理对于保护资源,保持生态平衡,促进经济发展,都具有重要意义。表面活性剂废水的来源除了合成洗涤剂生产过程中排放大量的LAS 废水外,洗涤、化工、纺织等行业和日常生活中都会产生LAS 废水。其特点主要有以下3点。1)废水中除含有表面活性剂LAS 和其乳化携带的胶体性污染物外,还含有混合助剂、漂白剂和油类物质;废水中的LAS 以分散和胶粒表面吸附两种形式存在。2)废水一般偏碱性,pH 值约为8~11;废水中LAS 含量有的高达上千mg/L,如洗毛废水,有的只有十几mg/L,如洗浴废水;COD 值差异也很大,从几百到几万甚至十几万mg/L 。3)废水中的LAS 会造成水面产生大量不易消失的泡沫。废水中的LAS 本身有一定的毒性,对动植物和人体有慢性毒害作用,LAS 还会引起水中传氧速率降低,使水体自净受阻。另外,废水产生的泡沫也会影响环境卫生和美观。目前对LAS 废水的处理除了原有的物化和生化法外,还有膜分离、微电解等新方法,并得到了一定的应用。本文简要总结了目前我国LAS 废水的处理技术现状,并探讨了该类废水处理技术的发展方向。 1 处理方法进展 根据对废水中LAS 的破坏性,可以将处理技术分为两类,“非破坏性”技术,即分离法,包括混凝分离法、泡沫分离法、膜分离法、吸附法;“破坏性”技术,即氧化分解法,包括催化氧化法、微电解法、生物氧化法。 1.1 混凝分离法 常用的混凝剂包括无机混凝剂和有机混凝剂两大类:其中无机混凝剂主要是铁盐、铝盐及其聚合物。目前国内研究主要集中在对原有混凝剂的复配使用和新型混凝剂的开发上,如用铝铁复合混凝剂处理COD 为684mg/L 、LAS 为160mg/L 的废水。与传统的聚铁、聚铝混凝剂相比,COD 、LAS 的去除率可提高6%、8%左右,同时沉降速度、污泥量都有所改善[4]。有机混凝剂包括阳离子高分子混凝剂,两性有机高分子混凝剂,阴离子型高分子混凝剂和非离子型混凝剂。其中阳离子型混凝剂二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)作为水处理剂在国内用得不多,而在国外应用极为广泛,几乎涉及工业废水、生活污水以及饮用水的各个方面。今后混凝剂的开发应以现有混凝剂为基础,在混凝剂 的结

表面活性剂在油田上应用进展

第4卷第2期2008年6月 新疆石油天然气 Xinjiang O il &Gas Vol .4No .2 Jun .2008 文章编号:1673—2677(2008)02—0070-03 收稿日期:2008-04-17 作者简介:何志刚(1968-),男,湖北武穴人,1992年毕业于新疆工学院化工系化学工程专业,工程师。 表面活性剂在油田上应用进展 何志刚1 ,李勇敢 2 (1.新疆科力新技术发展有限公司,新疆克拉玛依834000;2.新疆贝肯工业发展股份有限公司,新疆克拉玛依834000) 摘 要:表面活性剂在油、气开发与开采中获得了日益广泛的应用,本文着重介绍一些包括绿色环保型、自组型、反应型、双烃链型等新型表面活性剂的开发及其在调节润湿性和控制天然气水合物方面的应用,新型表面活性剂的开发也为有机合成和表面与胶体化学提供了日益广阔用武之地。 关键词:表面活性剂;绿色环保型;反应型;双烃链型;自组型 中图分类号:TE39 文献标识码:A 表面活性剂在油、气开发与开采中获得了日益广泛的应用,已有不少论著涉及,本文着重介绍一些新型表面活性剂和在油田上的一些最新的应用进展 1 新型表面活性剂 1.1 环保型表面活性剂 葡萄糖和脂肪醇反应得到的烷基糖苷是一类 新型环保型表面活性剂, 结构式如下 式中烷基碳原子数小于10时为水溶性,等于12-14时为油溶性。因其表面活性高、去污能力强、对 皮肤刺激性小、不污染环境和属于可再生资源,近年来在洗涤、化妆、食品和医药工业上获得了日益广泛的应用。甲基糖苷水溶液在稳定页岩、润滑和降失水性能方面可与油基泥浆比美,堪称环保型钻井液 [1] 。 1.2 反应型表面活性剂 反应型表面活性剂可在使用过程中发生变化,人们发现有这样一类表面活性剂 [2] ,它在碱性环境 中为油包水乳化剂,酸性环境中为水包油乳化剂,如图1所示。可应用此性质作成一种油包水型钻井液,作业完成后将其酸化转变为水包型油乳状液,从而克服了油包水型钻井液使用后难以清除的缺点。 1.3 自组型表面活性剂 表面活性剂不但因在界面上定向吸附,而具有起泡、消泡、乳化。破乳、胶溶,絮凝,润湿、反润湿、抗静电以及杀菌等功能,在油田上获得了广泛的应用,而且发现在溶液内部可通过自聚形成各种形式的如胶束、反胶束、囊泡和液晶等分子有序组合体, 在油田上的应用范围日益扩大 [3-10] 。某些离子表 面活性剂在某些反离子基团存在时,可在水中形成 7

表面活性剂在工业中的应用

表面活性剂在工业中的应用 姓名:王化东专业:材料科学与工程 摘要:介绍了表面活性剂在选煤、纺织、食品、材料制备、造纸、制药等工业领域的应用,并解释了其作用的机理,以及在工业中应用不规范对环境和人自身的危害。 关键词:表面活性剂;应用;机理 The Application of Surfactant in Industry Abstract:In this paper, the application of surfactants in the coal, textile, food, material preparation, papermaking, pharmaceutical and other industrial fields have been introduced. The mechanism of its action and the harm to environment and human caused by the non-standard application in industrial were explained. Key words:sur factant;application;mechanism 前言 能使水的表面张力明显降低的溶质称为表面活性物质。这种物质通常含有亲水的极性基团和憎水的非极性碳链或碳环有机化合物。亲水基团进入水中,憎水基团企图离开水而指向空气,在界面定向排列。表面活性物质的表面浓度大于本体浓度,增加单位面积所需的功较纯水小。非极性成分愈大,表面活性也愈大。表面活性剂依靠自身独特的两亲性结构而具有降低表面张力、起泡、乳化、分散、润湿、增溶、渗透和抗静电等性能,在各种工业和消费品应用中有重要的地位。目前,世界表面活性剂消耗量约为900万t,其中工业用量占55%,已广泛应用于选煤、纺织、食品、材料制备、造纸、制药等工业领域。 1 表面活性剂在选煤中的应用 选煤是洁煤技术中最经济有效的途径之一,是国际上公认的洁煤技术中的重点。表面活性剂因其具有双亲结构的特点,在选煤中有着重要的作用。开采到的

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