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表面活性剂是指在水溶液中能够降低表面张力并形成胶束的化学物质。表面活性剂分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂四种类型。
表面张力是指液体表面上的分子间相互作用力。水分子在表面上会形成一个强烈的氢键网络,使得表面张力很高。表面活性剂分子可以插入到水面上,破坏氢键网络,从而降低表面张力。
表面活性剂分子在水中会形成胶束,这是由于表面活性剂分子的两端具有不同的亲疏水性。亲水端向水溶液中,疏水端向内部聚集,形成一个包裹着疏水性物质的球形结构。
洗涤剂是一种含有表面活性剂的清洁剂,用于去除污渍。洗涤剂中含有的表面活性剂可以降低污渍与衣物纤维之间的表面张力,使污渍分散并容易被水冲刷掉。
阴离子表面活性剂是洗涤剂中最常用的表面活性剂类型。它们的疏水端通常是一个烷基链,亲水端是一个带有负电荷的羧酸基团。这种表面活性剂可以有效地去除油脂和蛋白质等污渍。
非离子表面活性剂在洗涤剂中的应用较少,但它们具有一些独特的优点。非离子表面活性剂不会与其他离子发生反应,因此对水质要求较低。它们对皮肤的刺激性较小。
阳离子表面活性剂在洗涤剂中的使用较少,因为它们通常具有较强的杀菌作用,但也容易对皮肤造成刺激。在一些专门的清洁剂中,阳离子表面活性剂可以用于去除异味和杀菌消毒。
除了洗涤剂,表面活性剂在日常生活中还有许多其他的应用。
在食品工业中,表面活性剂可以用于调整乳化体系和稳定泡沫。例如,冷饮中的奶油就是通过加入乳化剂来稳定泡沫的。
在石油工业中,表面活性剂可以用于提高油井产量和清洗管道。表面活性剂可以使油和水混合,从而使油井中的油更容易被抽出。
在药物制剂中,表面活性剂可以用于调整药物的溶解度和稳定性。例如,一些口服药物中含有表面活性剂,以提高药物的生物利用度。
表面活性剂是一种重要的化学物质,在洗涤剂、食品工业、石油工业和药物制剂等领域都有广泛应用。了解表面活性剂的原理和应用可以帮助我们更好地理解日常生活中的许多现象。
表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度(critical micelle concentration cmc)
表面活性剂分子浓度增加, 其结构会从单分子转变为球状、棒状和层状胶束. 通常认为形成球形胶束时的浓度为第一临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC), 球形胶束转变为棒状胶束时的浓度为第二临界胶束浓度. 在达到第一CMC的狭窄范围内, 表面活性剂的许多物理化学性质都会发生变化, 如表面张力、密度、折射率、粘度、渗透压和光散射强度等
性质:透明液体状,可溶于各种硬度的水,在冷水中的溶解度比在热水中大。匀染、乳化、润湿、扩散性能均优良,并具有助溶净洗性能和保护胶体性。稳定性好,耐酸碱,耐氧化,还原剂,耐硬水,耐盐类。可与阴、阳、非离子表面活性剂混用。对棉、毛麻等纤维略具亲和力,对阴离子型染料具有暂时性亲和力.
质量指标:
活性物含量%
99.9
浊点(1%水溶液):
78~85
活性物含量
99.99(%)
PH值(1%水溶性):
6~7.5
外形:透明液体状
透明液体状
主要用途:是广谱型优异乳化剂,如去污、净洗、润湿、乳化扩散等,使用面极广 易溶于水,具有优良的乳化净洗能力,是合成洗涤剂重要组分之一,能配制各种净洗剂,对动、植、矿物油污清洗能力特强;是合成纤维工业油剂组分之一,除显示乳化性能外,且具有除静电效果;在合纤短纤维混纺纱浆料中做柔软剂,可提高浆膜的平滑性和弹性,该乳液对胶体有保护作用;一般工业作乳化剂,配制乳液稳定;用作防腐剂、润湿剂、电池缓蚀剂;印染工业中作匀染、扩散、润湿、洗涤等用途的助剂,均有良好效能;用作羊毛低温染色新工艺的匀染剂;在农药、医药、橡胶工业用作乳化剂,建筑行业可作为乳化沥清的乳化剂,又是金属水基清洗剂的重要组成之一
TX-10是烷基酚聚氧乙烯醚聚合物。AEO系列,不管是不是9还是10或者7,都是脂肪醇聚氧乙烯醚聚合物。 最大的区别,是有没有那个苯环。有了苯环,或者叫酚基的TX系列,分子平面性好,体积更大,更适合作为洗涤剂使用。而没有苯环的AEO系列,分子的可旋转性好,体积小,更适合作为乳化剂使用。
烷基磺酸钠
十二烷基硫酸钠(Sodium dodecyl sulfate,SDS),阴离子表面活性剂。易溶于水,与阴离子、非离子复配伍性好,具有良好的乳化、发泡、渗透、去污和分散性能,泡沫丰富,生物降解快,广泛用于牙膏、香波、洗发膏、洗发香波、洗衣粉、液洗、化妆品以及制药、造纸、建材、化工等行业。 SDS 常作为一般的阴离子表面活性剂用于科学研究中。
化学式: CH(CH)CH-SONa 分子量:272
性状:白色或浅***结晶或粉末。有特殊气味。在湿热空气中分解。易溶于水,溶于热醇。熔点:206℃(分解)。
两性型表面活性剂,在使用上有这样一个特点:如在酸性溶液中呈阳离子性质;在中性浴中呈非电离子型性质。在印染工业上主要用作织物柔软剂、渗透剂、净洗剂、抗静电剂等。这种表面活性剂品种较少。如丝绸精练,腈纶纤维后处理所用的柔软剂SCM即属于两性型表面活性剂。
产品分类
这类表面活性剂,生产品种绝大部分是羧基盐类型。其中阴离子部分是羧酸基,阳离子部分由胺盐构成的叫氨基酸型两性表面活性剂,阳离子部分由季铵盐构成的叫甜菜碱型两性表面活性剂。
氨基酸型
氨基酸型两性表面活性剂的水溶液呈碱性。如果在搅拌下,慢慢加入盐酸,变为中性时仍无变化。至微酸性时则生成沉淀。如果再加入盐酸至强酸性时,沉淀又溶解。这就说明,呈碱性时表现为阴离子表面活性剂,呈酸性时,表现为阳离子表面活性剂。 当阳离子性和阴离子性正好在平衡的等电点时,亲水性变小,就生成沉淀。
分子中的阴离子为羧基,阳离子为铵盐。这类表面活性剂随介质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。它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。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-),难溶于水而析出沉淀,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。
甜菜碱型
甜菜碱型两性表面活性剂,最大的特点是无论在酸性、中性或碱性的水溶液中都能溶解。即使在等电点时也无沉淀。 渗透力、去污力及抗静电等性能也较好。 是较好的乳化剂、柔软剂。
羧酸基甜菜碱
分子中的阴离子为羧基,阳离子为季铵基。如烷基二甲基甜菜碱〔RN+(CH3)2CH2COO-〕,式中烃基R的碳原子数为12~18。与氨基酸型相比,甜菜碱型在酸性、中性或碱性介质中均能溶解于水,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。在酸性介质中,当等电点的pH更小时,表现为溶于水的阳离子表面活性剂〔【RN+(CH3)2CH2COOH】Cl-〕;在中性或碱性介质中,即与等电点pH相同或更大时,它均表现为能溶于水的两性表面活性剂,而不会表现为阴离子表面活性剂。两性表面活性剂只在酸性介质中与阴离子表面活性剂易成沉淀。在各种pH的介质中,它可与任何类型的表面活性剂配合使用。制备甜菜碱型两性表面活性剂常用的原料为烷基二甲基叔胺和氯乙酸钠等。
磺基甜菜碱
分子中的阴离子磺基(SO3-),阳离子为季铵基。常用的有烷基二甲基磺乙基甜菜碱[RN+(CH3)2CH2CH2SO3-]和烷基二甲基磺丙基甜菜碱[RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-] 式中的烷烃基R的碳原子数为12~18。磺基甜菜碱性能全面,不但有普通甜菜碱的全部优点,还具有耐高浓度酸、碱、盐等独特优点。已有羟基磺丙基[RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-]替代磺丙基甜菜碱在生产中产生对人体有害的物质。
因结构中同时带有羟基的阴离子和阳离子基团,不仅具有两性表面活性剂的所有优点,还具有耐高浓度酸、碱盐,良好的乳化性、分散性和抗静电性,以及具有杀菌、抑霉性和粘弹性等,是恶性循环能优异的表面活性剂。已可以广泛应用于日用化工、油田驱油、压裂、酸化等多个领域。
磷酸脂甜菜碱
分子中的阴离子磷酸脂基(HPO4-),阳离子为季铵基。如烷基二甲基羟丙基磷酸脂甜菜碱[RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-],式中烃基R的碳原子数为12~18。此结构决定其不仅具有两性表面活性剂的优良的润湿性、洗净性、增溶性、乳化分散性、抗静电性、热稳定性等,以及良好的配伍性,较低的刺激性,和优于一般阴离子表面活性剂的耐碱性、耐电解质性和抗静电性优点,而且具有较强的钙皂分散性,具有表面张力低,起泡性能优良特点。
咪唑啉型
分子中包含一个环和一个五价氮原子的结构。 咪唑啉的母体结构是咪唑,反映分子结构为包含叔氮和亚胺基团的五元杂环。具有高效、无毒、低刺激性、且有优良生物降解特性。