表面活性剂的分子组成有什么特征?有什么类型?主要作用是什么

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-19
表面活性剂的分子组成有什么特征

  表面活性剂的分子组成特征是使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。类型有阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂,甜菜碱型、非离子表面活性剂。主要作用是润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电。
  表面活性剂(surfactant),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,另一端为疏水基团;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;而疏水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂(包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂)、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。

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;亲水基团常为极性的基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等;而憎水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。
例:十二烷基苯磺酸钠 C12H25 - 苯环 - SO3Na

乳化剂是乳浊液的稳定剂,是一类表面活性剂。乳化剂的作用是:当它分散在分散质的表面时,形成薄膜或双电层,可使分散相带有电荷,这样就能阻止分散相的小液滴互相凝结,使形成的乳浊液比较稳定。例如,在农药的原药(固态)或原油(液态)中加入一定量的乳化剂,再把它们溶解在有机溶剂里,混合均匀后可制成透明液体,叫乳油。常用的乳化剂有肥皂、阿拉伯胶、烷基苯磺酸钠等。乳化剂从来源上可分为天然物和人工合成品两大类。而按其在两相中所形成乳化体系性质又可分为水包油(O/W)型和油包水(W/O)型两类。
例:苯乙基酚聚氧乙烯醚

  特征是使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。类型有阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂,甜菜碱型、非离子表面活性剂。主要作用是润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电。

  表面活性剂(surfactant),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,另一端为疏水基团;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;而疏水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂(包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂)、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。

表面活性剂分子都是由非极性的疏水基和极性的亲水基两部分构成。因此,表面活性剂分子是一种两亲分子,它具有既亲油又亲水的两亲性质。两亲分子、两亲结构是表面活性剂区别于其它物质的最主要特征,表面活性剂之所以具有优异的表面活性功能,正是由于它具有这种独特的分子结构。

C17H35COONa,其疏水基为C17H35—,亲水基为—COONa。
表面活性剂由于具有润湿或抗粘、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及相应的实际应用,成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂,其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。
1.增溶
要求:C>CMC ( HLB13~18)
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。
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。这是因为聚氧乙烯与水之间的氢键断裂,当温度上升到一定温度时,聚氧乙烯可发生强烈脱水和收缩,使增溶空间减小,增溶能力下降。[2] 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.乳化作用
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
HLB:3-8 W /O型乳化剂:Span;二价皂
HLB:8-16 O/W型乳化剂:Tween;一价皂
3.润湿作用
要求:HLB:7-9。
使用表面活性剂可以控制液、固之间的润湿程度。农药行业中在粒剂及供喷粉用的粉剂中,有的也含有一定量的表面活性剂,其目的是为了提高药剂在受药表面的附着性和沉积量,提高有效成分在有水分条件下的释放速度和扩展面积,提高防病、治病效果。
在化妆品行业中,做为乳化剂是乳霜、乳液、洁面、卸妆等护肤产品中不可或缺的成分。
4.助悬作用
在农药行业,可湿性粉剂、乳油及浓乳剂都需要有一定量的表面活性剂,如可湿性粉剂中原药多为有机化合物,具有憎水性,只有在表面活性剂存在的条件下,降低水的表面张力,药粒才有可能被水所润湿,形成水悬液;
5.起泡和消泡作用
表面活性剂在医药行业也有广泛应用。在药剂中,一些挥发油脂溶性纤维素、甾体激素等许多难溶性药物利用表面活性剂的增溶作用可形成透明溶液及增加浓度;药剂制备过程中,它是不可缺少的乳化剂、润湿剂、助悬剂、起泡剂和消泡剂等。
6.消毒、杀菌
在医药行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用,其杀菌和消毒作用归结于它们与细菌生物膜蛋白质的强烈相互作用使之变性或失去功能,这些消毒剂在水中都有比较大的溶解度,根据使用浓度,可用于手术前皮肤消毒、伤口或粘膜消毒、器械消毒和环境消毒;
7.抗硬水性
甜菜碱表面活性剂对钙、镁离子均表现出非常好的稳定性,即自身对钙、镁硬离子的耐受能力以及对钙皂的分散力。在使用过程中防止钙皂的沉淀,提高使用效果。
8.增粘性及增泡性
表面活性剂有对改变溶液体系的作用,增大粘度变稠或增大体系的泡沫,在一些特除的清洗、开采行业有广泛的应用。
9.去垢、洗涤作用
去除油脂污垢是一个比较复杂的过程,它与上面提到的润湿、起泡等作用均有关。
最后要说明的是,表面活性剂起作用,并不单单是因为某一方面的作用,很多情况下是多种因素共同作用。如在造纸工业中可以用作蒸煮剂、废纸脱墨剂、施胶剂、树脂障碍控制剂、消泡剂、柔软剂、抗静电剂、阻垢剂、软化剂、除油剂、杀菌灭藻剂、缓蚀剂等。

表面活性剂(surfactant),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,另一端为疏水基团;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;而疏水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。
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)

表面活性剂由于具有润湿或抗粘、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及相应的实际应用,成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂,其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。

  • 表面活性剂结构有哪些特征
    答:1. 表面活性剂分子结构中包含固定的亲水性和亲油性基团。2. 这些分子展示出两亲性特征,即同时具有对水和油脂的亲和力。3. 亲油部分通常由饱和的碳氢链构成,长链烃基是其常见形式。4. 亲水部分则由离子或非离子型的亲水基团组成。5. 亲水基团和亲油基团分别位于分子两端,导致表面活性剂结构呈现不对...
  • 表面活性剂的分子组成有什么特征
    答:表面活性剂的分子组成特征是使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。类型有阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂,甜菜碱型、非离子表面活性剂。主要作用是润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电。表面活性剂(surfactant),是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显...
  • 表面活性剂的分子组成有什么特征
    答:表面活性剂的分子组成特征主要体现在其两亲性上,即分子结构中同时含有亲水性和疏水性基团。这种两亲性使得表面活性剂能够同时与水和非极性溶剂相互作用,从而在界面处降低表面张力,增强其他物质的溶解性。
  • 表面活性剂的分子组成有什么特征
    答:表面活性剂分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为疏水基团。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。
  • 表面活性剂的基本特征有哪些?有那些应用
    答:表面活性剂的分子结构具有两亲性特征:一端是亲水基团,另一端是疏水基团。这种结构使得表面活性剂分子在水和油之间形成桥梁,因为它们的一部分与水相互作用,另一部分与油相互作用,从而降低两相之间的表面张力。表面活性剂在溶液中的吸附性也是一个重要特性。在溶液中,它们可以增加润湿性、乳化性和起泡...
  • 表面活性剂是什么
    答:1.概念:是楼上那位说的 具有固定的。。。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...
  • 什么是表面活性剂?表面活性剂的主要结构特征是什么?
    答: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;亲水基团常为极性的基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等;而憎水基团常为非...
  • 表面活性剂结构特点是
    答:一、特征:1、表面活性剂分子结构具有非常强的吸附特性,在不同状态下,表面活性剂分子吸附形态可通过展开卧式和竖立式表现出来。2、实际上,大多数表面活性剂分子存在于晶格缝隙或附着在晶体表面上,表现为静电吸附和物理吸附,此外表面活性剂在溶液中还有配位化合物的形式存在。二、性质相关性:1、表面...
  • 表面活性剂子结构上有什么特点?其主要作用有哪些?
    答:两部分组成,亲水基和亲油基。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(亲油基团);亲水基团常为极性的基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等;而憎水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。作用:增溶、乳化、润湿、助悬、...
  • 表面活性剂的性质与结构特征有哪些
    答: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.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...