什么是表面活性剂,有哪些种类,主要有哪些作用

作者:本站编辑      投稿日期:2020-08-10
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。
表面活性剂按极性基团的解离性质分为阴离子表面活性剂:硬脂酸,十二烷基苯磺酸钠;阳离子表面活性剂:季铵化物;两性离子表面活性剂:卵磷脂,氨基酸型,甜菜碱型;非离子表面活性剂:烷基葡糖苷,脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦,聚山梨酯。
表面活性剂具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用。

扩展资料:
表面活性剂的原理
通过分子中不同部分分别对于两相的亲和,使两相均将其看作本相的成分,分子排列在两相之间,使两相的表面相当于转入分子内部。从而降低表面张力。
由于两相都将其看作本相的一个组分,就相当于两个相与表面活性剂分子都没有形成界面,就相当于通过这种方式部分的消灭了两个相的界面,就降低了表面张力和表面自由能。
参考资料来源:百度百科-表面活性剂

(二)表面活性种类: 1、离子型表面活性剂: (1)阴离子型:在水中产生阴离子,与水中阳离子结合, (2)阳离子型:在水中产生阳离子,与水中阴离子结合,因价格贵,使用的较少。 阴离子型主要有以下几类: (1)羧酸盐类(即碱金属皂类):通式:R-COONa(K),生产方法:动物油+NaOH(KOH)皂化而成,如钠肥皂,在原药制剂中可加入0.1-0.2%。 优点:增加药效。 缺点:不抗硬水,分子中的K、Na可与硬水中的Ca、Mg离子发生交换。 (2)松脂皂:是环烃类脂肪酸钠盐。 生产:松香在碱性中熬制而成,碱性较强,不能与原药混用,可在果园中防越冬害虫时使用,如介壳虫。 优点:碱性可溶解介壳虫体壁上的蜡质;在液态农药上作湿展剂使用,用量0.1-0.3%;配制矿物乳油中作乳化剂。缺点:耗碱量大,不抗菌硬水。 (3)硫酸化脂肪酸类:通式:R-OSO3Na,如硫酸化蓖麻子油(土耳其红油)。生产:蓖麻油+浓硫酸在20℃下反应,脱水,最后用Na中和PH值(PH=4.5-6.0为宜)。与上两种相比: 优点:pH可根据需要调节;抗硬水能力强;可作乳化剂使用。 (4)磺酸盐类:通式:R-SO3Na(Ca) 主要有两类:①拉开粉 国外常用的乳化剂,国内属于仿造。优点:能溶于水,对酸、碱、硬水均稳定,展着性强,也可作湿展剂使用,用量:0.1-0.2%。 缺点:不抗硬水,分子中的K、Na可与硬水中的Ca、Mg离子发生交换。 ②十二烷基苯磺酸钙(钠) 可作乳化剂作用,pH为中性,不仅有良好的表面活性,且还有杀螨作用;脂溶性和水溶性都强,不能单独作乳化剂使用,主要与非离子乳化剂混合使用。 2、非离子型表面活性剂: 在水中不产生离子,极性基为聚氧乙基【RO(CH2CH2O)nH】,极性基为聚氧乙基。 生产方法:环氧乙烷+高级醇(烷基酚,脂肪酸)加成反应而成。 通式:环氧乙烷+高级醇:R- 称聚氧乙基烷基苯基醚 环氧乙烷+烷基酚:R-O(CH2CH2O)nH 称聚氧乙基烷基醚 环氧乙烷+脂肪酸:ROO(CH2CH2O)nH 称聚氧乙基脂肪酸醚酯 非离子型表面活性剂,在水中不产生离子,那么它进入水中,是如何表现亲水作用的?因为在无水状态下,分子呈锯齿型,在水溶液中,分子呈曲折型: 曲折型的分子使亲水性较强的醚键朝外,疏水的乙烯基朝内,水分子可通过氢键与聚氧乙基的醚基相联结,因氧的电负性很大,可以吸收水中的氢离子形成氢键,虽然氢键很弱,但许多氢键连成一束,亲水性就增强了。 非离子型表面活性剂加入水中后,多余的表面活性剂分子以胶束状存在,依表面活性种类不同,胶束的形状各有不同: 其优点:①pH为中性,可与任何酸碱性农药混用;②水中不产生离子,无离子交换作用,抗硬水能力更强;③有良好的乳化、湿展和分散性能。可用于各种农药乳油的加工。 3、混合性表面活性剂:生产上常用的是阴离子+非离子型混合。阴离子主要是十二烷基苯磺酸钙。 单一的乳化剂在配制乳油时,对农药的原药和有机溶剂有适应性的选择,即乳化剂的有机性和无机性与农药的有机性和无机性的相称。 水溶性和酯溶性的相称,也称亲水亲油平衡值,简称HLB值。比值大,水溶性强,比值小,油溶性强。 生产实际中,有机合成的农药水溶性弱,有机性强,或者是水溶性强有机性弱,但农药使用上要求有机性强,水溶性也要强。但合成的农药根体达不到这个要求,只能用乳化剂进行调整。 非离子表面活性剂的特点是:水溶性强,有机性弱; 十二烷基苯磺酸钙的特点是:水溶性弱,有机性强。 任何一个单一的乳化剂都满足不了农药使用上的要求,只有把非离子型和十二烷基苯磺酸钙混合使用,才能满足农药使用上有机性强和水溶性强的需求。因此,混合型乳化剂比单一乳化剂对农药和溶剂的适应性广。 4、天然表面活性剂: (1)含有大量皂素的化合物:皂素化合物经水解可得到糖苷和糖类衍生物,可作为湿展剂使用,用来加工固体农药,如WP。如北方的皂角含皂素10%,南方的茶枯(油茶树果实炸油后的残渣)含皂素13%,西南还有无患子果,含皂素24.4%。 (2)纸浆废液:造纸工业的废液,含有大量木质素类的衍生物(木质素磺酸钙,五碳糖和六碳糖),可加工WP作湿展剂使用,加工矿物乳油作分散剂使用。 (3)动物废料的水解物:屠宰厂遗弃的皮、毛、骨、角等动物的废弃物,经加热后的胶状液体,易溶于水,碱性强,硬水中稳定。 天然表面活性剂,除具有表面活性剂作用外,还有粘着作用,可造成幼小虫体气孔堵塞,窒息死亡。
表面活性剂的种类有:
1、阴离子表面活性剂
此类活性剂多见的有直链烷基苯磺酸钠和α-烯基磺酸钠。直链烷基苯磺酸钠别号LAS或ABS,为白色或淡黄色粉状或片状固体,可溶于水,虽然在较低温度下水溶性较差,常温下在水中的溶解度是3以下,但在复配表面活性剂体系中溶解性极好。
2、高档脂肪醇硫酸酯类
乳化性很强,且较安稳,较耐酸和钙、镁盐。在药剂学上可与一些高分子阳离子药物发生堆积,对粘膜有一定影响性,用作外用软膏的乳化剂,也用于片剂等固体制剂的湿润或增溶。当乳液膏霜被涂到肌肤上时,这些胶束就会决裂(破乳),并释放出包裹在内的油脂颗粒,这些油脂颗粒会在肌肤外表构成一层薄薄的油脂膜来维护肌肤里的水分免于丢失,当然其间的活性成分也会被肌肤吸收。
3、磺酸化物
合成洗涤剂是表面活性剂花费大的商场之一,商品包含洗衣粉、液体洗涤剂、餐具洗涤剂和各种家庭用清洗商品及自个维护用品如:洗发香波、护发素、发乳、发胶脂、润肤乳液、爽肤液和洗面奶等。工业用表面活性剂是民用表面活性剂以外用于各工业范畴的表面活性剂总和,其运用范畴包含纺织工业,金属工业,涂料、油漆、颜料工业,食品工业,造纸工业,塑料树脂工业,皮革工业,石油发掘,建材工业,采矿业,能源工业等。以下就几个方面进行叙说。
4、非离子表面活性剂
在水中的溶度是因为分子中具有强亲水性的官能团,非离子表面活性剂在数量上仅次于阴离子表面活性剂,是一类很多运用的首要种类,跟着石油工业的开展,所用质料环氧乙烷本钱的不断降低,它的产值还会不断提高。

扩展资料
表面活性剂的分类
1、阴离子表面活性剂:硬脂酸,十二烷基苯磺酸钠
2、阳离子表面活性剂:季铵化物
3、两性离子表面活性剂:卵磷脂,氨基酸型,甜菜碱型
4、非离子表面活性剂:烷基葡糖苷(APG),脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦(司盘),聚山梨酯(吐温)
参考资料来源:百度百科-表面活性剂

  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。
  2.组成:分子结构具有两亲性
  非极性烃链: 8个碳原子以上烃链
  极性基团:羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等。
  3.吸附性:
  溶液中的正吸附:增加润湿性、乳化性、起泡性
  固体表面的吸附:非极性固体表面单层吸附,
  极性固体表面可发生多层吸附
  [编辑本段]表面活性剂的分类
  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。
  按极性基团的解离性质分类
  1、阴离子表面活性剂 :硬脂酸,十二烷基苯磺酸钠
  2、阳离子表面活性剂:季铵化物
  3、两性离子表面活性剂:卵磷脂,氨基酸型,甜菜碱型
  4、非离子表面活性剂: 脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦(司盘),聚山梨酯(吐温)
  阴离子表面活性剂
  1、肥皂类
  系高级脂肪酸的盐,通式: (RCOOˉ)n M。脂肪酸烃R一般为11~17个碳的长链,常见有硬脂酸、油酸、月桂酸。根据M代表的物质不同,又可分为碱金属皂、碱土金属皂和有机胺皂。它们均有良好的乳化性能和分散油的能力。但易被破坏,碱金属皂还可被钙、镁盐破坏,电解质亦可使之盐析 。
  碱金属皂:O/W
  碱土金属皂:W/O
  有机胺皂:三乙醇胺皂
  2、硫酸化物 RO-SO3-M
  主要是硫酸化油和高级脂肪醇硫酸酯类。脂肪烃链R在12~18个碳之间。
  硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油,俗称土耳其红油。
  高级脂肪醇硫酸酯类有十二烷基硫酸钠(SDS、月桂醇硫酸钠)
  乳化性很强,且较稳定,较耐酸和钙、镁盐。在药剂学上可与一些高分子阳离子药物产生沉淀,对粘膜有一定刺激性,用作外用软膏的乳化剂,也用于片剂等固体制剂的润湿或增溶。
  3、磺酸化物 R-SO3 - M
  属于这类的有脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物和烷基萘磺酸化物。它们的水溶性和耐酸耐钙、镁盐性比硫酸化物稍差,但在酸性溶液中不易水解。
  常用品种有:二辛基琥珀酸磺酸钠(阿洛索-OT),十二烷基苯磺酸钠,甘胆酸钠
  阳离子表面活性剂
  该类表面活性剂起作用的部分是阳离子,因此称为阳性皂。其分子结构主要部分是一个五价氮原子,所以也称为季铵化合物。其特点是水溶性大,在酸性与碱性溶液中较稳定,具有良好的表面活性作用和杀菌作用。
  常用品种有苯扎氯铵(洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭)等。
  两性离子表面活性剂
  这类表面活性剂的分子结构中同时具有正、负电荷基团,在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。
  1、卵磷脂:是制备注射用乳剂及脂质微粒制剂的主要辅料
  2、氨基酸型和甜菜碱型:
  氨基酸型:R-NH+2-CH2CH2COO-
  甜菜碱型:R-N+(CH3)2-COO—。
  在碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质,具有很好的起泡、去污作用;在酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质,具有很强的杀菌能力。
  非离子表面活性剂
  1.脂肪酸甘油酯: 单硬脂酸甘油酯;
  HLB为3~4,主要用作W/O型乳剂辅助乳化剂。
  2.多元醇
  蔗糖酯:HLB(5~13)O/W乳化剂、分散剂
  脂肪酸山梨坦(Span) :W/O乳化剂
  聚山梨酯(Tween) : O/W乳化剂
  3.聚氧乙烯型:Myrij(长链脂肪酸酯);Brij (脂肪醇酯)
  4.聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物: Poloxamer
  能耐受热压灭菌和低温冰冻,静脉乳剂的乳化剂
  [编辑本段]表面活性剂的基本性质
  1.临界胶束浓度(CMC):表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。当其浓度高于CMC值时,表面活性剂的排列成球状、棒状、束状、层状/板状等结构。
  2.亲水亲油平衡值(HLB):表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力。根据经验,将表面活性剂的HLB值范围限定在0-40,非离子型的HLB值在0-20。
  混合加和性:HLB=(HLBa Wa+HLBb /Wb) / (Wa+Wb)
  理论计算:HLB=∑(亲水基团HLB值)+∑(亲油基团HLB)-7
  表面活性剂的基本性质
  3、增溶作用
  1)胶束增溶:水不溶性、微溶性药物在胶束溶液中溶解度显著增加
  非洛地平-----0.025%吐温-----10倍
  (表)亲水基团---亲油基团,
  (药)极性基团---非极性基团
  cmc,“表”的量,胶束,增溶量,最大增溶浓度(MAC)
  [编辑本段]表面活性剂的应用
  1.增溶:C>CMC ( HLB13~18)
  增溶体系为热力学平衡体系
  CMC越低、缔合数越大,增溶量(MAC)就越高
  温度对增溶的影响:温度影响胶束的形成,影响增溶质的溶解,影响表面活性剂的溶解度
  Krafft点:离子型表面活性剂的溶解度随温度增加而急剧增大这一温度称为Krafft点, Krafft点越高,其临界胶束浓度越小
  昙点:对于聚氧乙烯型非离子表面活性剂,温度升高到一定程度时,溶解度急剧下降并析出,溶液出现混浊,这一现象称为起昙,此温度称为昙点。在聚氧乙烯链相同时,碳氢链越长,浊点越低;在碳氢链相同时,聚氧乙烯链越长则浊点越高。
  2.乳化:
  HLB:3-8 W /O型乳化剂:Tween;一价皂
  HLB:8-16 O/W型乳化剂:Span;二价皂
  3.润湿:(HLB:7-9)
  4.助悬:
  5.起炮和消泡
  6.消毒、杀菌
  7.去污剂
  [编辑本段]表面活性剂的结构
  传统观念上认为,表面活性剂是一类即使在很低浓度时也能显著降低表(界)面张力的物质。随着对表面活性剂研究的深入,目前一般认为只要在较低浓度下能显著改变表(界)面性质或与此相关、由此派生的性质的物质,都可以划归表面活性剂范畴。
  无论何种表面活性剂,其分子结构均由两部分构成。分子的一端为非极亲油的疏水基,有时也称为亲油基;分子的另一端为极性亲水的亲水基,有时也称为疏油基或形象地称为亲水头。两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分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,因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油,便又不是整体亲水或亲油的特性。表面活性剂的这种特有结构通常称之为“双亲结构”(amphiphilic
  structure),表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”。
  根据所需要的性质和具体应用场合不同,有时要求表面活性剂具有不同的亲水亲油结构和相对密度。通过变换亲水基或亲油基种类、所占份额及在分子结构中的位置,可以达到所需亲水亲油平衡的目的。经过多年研究和生产,已派生出许多表面活性剂种类,每一种类又包含众多品种,给识别和挑选某个具体品种带来困难。因此,必须对成千上万种表面活性剂作一科学分类,才有利于进一步研究和生产新品种,并为筛选、应用表面活性剂提供便利。
  [编辑本段]表面活性剂的历史发展
  表面活性剂和合成洗涤剂形成一门工业得追溯到本世纪30年代,以石油化工原料衍生的合成表面活性剂和洗涤剂打破了肥皂一统天下的局面。经过60余年的发展,1995年世界洗涤剂总产量达到4300万吨,其中肥皂900万吨。据专家预测,全世界人口从2000年到2050年将翻一番,洗涤剂总量将从5000万吨增加到12000万吨,净增1.4培,这是一个令人鼓舞的数字。
  中国的表面活性剂和合成洗涤剂工业起始于50年代,尽管起步较晚,但发展较快。1995年洗涤用品总量已达到310万吨,仅次于美国,排名世界第二位。其中合成洗涤剂的生产量从1980年的40万吨上升到1995年的230万吨,净增4.7倍,并以年平均增长率大于10%的速度增长。据中国权威部门预测,2000年洗涤用品总量将达到360万吨,其中合成洗涤剂将达到65.5万吨。其中产量超万吨的表面活性剂品种计有:直链烷基苯磺酸钠(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵(AESA)、月桂醇硫酸钠(K12或SDS)、壬基酚聚氧乙烯(10)醚(TX-10)、平平加O、二乙醇酰胺(6501)硬脂酸甘油单酯、木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐(石油磺酸盐)、扩散剂NNO、扩散剂MF、烷基聚醚(PO-EO共聚物)、脂肪醇聚氧乙烯(3)醚(AEO-3)等。
  表面活性剂的化学结构与性能的关系
  1.亲疏平衡值与性能之间的关系
  H·L·B值:表示表面活性剂的亲水疏水性能
  (Hydrophile-Lipophile Balance)
  表面活性剂要呈现特有的界面活性,必须使疏水基和亲水基之间有一定的平衡。
  石蜡HLB值=0(无亲水基) 聚乙二醇HLB值=20(完全亲水)
  对阴离子表面活性剂,可通过乳化标准油来确定HLB值。
  HLB值 15~18 13~15 8~8 7~9 3.5~6 1.5~3
  用途 增溶剂 洗涤剂 油/水型乳化剂 润湿剂 水/油乳化剂 消泡剂
  HLB值可作为选用表面活性剂的参考依据。
  3. 疏水基种类与性能
  疏水基按应用分四种
  (1) 脂肪烃:
  (2) 芳烃:
  (3) 混合烃:
  (4) 带有弱亲水性基
  (5) 其他:全氟烃基
  疏水性大小:(5)>(1)>(3)>(2)>(4)
  3.亲水基的位置与性能
  末端:净洗作用强,润湿性差;中间:相反。
  4.分子量与性能
  HLB值、亲水基、疏水基相同,分子量小,润湿作用好,去污力差;
  分子量大,润湿作用差,去污力好。
  5.浊点
  对非离子表面活性剂来说,亲水性取决于醚键的多少,醚与水分子的结合是放热反应。
  当温度↑,水分子逐渐脱离醚建,而出现混浊现象,刚刚出现混浊时的温度称浊点。此时表面活性剂失去作用。浊点越高,使用的温度范围广。


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表面活性剂主要有哪些类型?在化学结构上各有什么特点? …… 表面活性剂主要分离子型表面活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;结构上主要是在水溶液中电离是否产生电离及电离后产生哪种离子,不电离的称为非离子表面活性剂,而电离产生阴离子的称为阴离子表面活性剂,产生阳离子的称为阳离子表面活性剂,产生阴离子和阳离子的称为两性表面活性剂.

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表面活性剂主要分为几种类型,在药剂中主要有哪些应用?_ …… 你好!按极性基团的解离性质分类 1、阴离子表面活性剂 :硬脂酸,十二烷基苯磺酸钠 2、阳离子表面活性剂:季铵化物 3、两性离子表面活性剂:卵磷脂,氨基酸型,甜菜碱型 4、非离子表面活性剂: 脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦(司盘),聚山梨酯(吐温) 希望对你有所帮助,望采纳.

表面活性剂种类有哪些? …… 在精细化工的日益发展之下,表面活性剂的种类也日益繁多.根据不同的行业不同的用途也会有其针对性的表活产品,如流平剂量、乳化剂、稳定剂、渗透剂、抗静电剂等等;在使用和购买上也要针对自己产品的特性和性能选用.选购表面活性剂的时候要认准有实力和资质的品牌厂商,向其技术人员或者客服代表询问清楚,才可放心选用.

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