表面活性剂的特点和分类

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表面活性剂的特点和分类

来源：时间：2022-02-17 阅读量：

表面活性剂是指某些不仅能溶于水或其他溶剂.同时又能在相界面上定向并能改变界面 I性质的有机化合物，它们一般具有以下特点：

（1）双亲媒性结构从化学結构上来看.表面活性剂分子中应同时具有亲油性的碳氢键和亲水性的官能团；

（2）溶解度表面活性剂至少溶于液相中的某一相，

（3）界面吸附在达到平衡时，表面活性剂溶质在界面匕的浓度要大于溶液整体中的浓度；

（4）界面定向表面活性剂分子在界面上会定向排列成分子层；

（5）生成胶束当表面活性剂溶质在溶剂中的浓度达到一定的值时，它的分十会产生聚集而生成胶束。这个浓度的极限值祢为临界胶束浓度（简称CMC）；

（6）多功能性表面活性剂的溶液通常具有多种复合功能.如清洗、发泡、润湿、乳化、增溶'分散等-

表面活性剂这一专用名词的历史并不长，但它的应用却可追溯到古代，我国人民在占代已用皂角、古埃及人用皂草提取皂液来洗衣物。这实际上是一种生物天然表面活性剂，这种物质虽然具有洗涤功能，但一旦进入人体生化循环系统,就会对人体产生一定的毒性，而近代的合成表面活性剂就没有这种缺点，

远在中世纪就发现了肥皂的洗涤功能，此后，直到19世纪，肥皂一直是唯一的人工合成的表面活性剂，从结构上看，肥皂是长碳链脂肪酸的碱金属盐，它当然符合我们前面提出的定义.肥皂也是一类表面活性剂。但在分类时通常单作一类（即肥皂）列出，以示与合成表而活性剂的区别.

本世纪初，肥皂对水质硬度和酸度的敏感性引起人们的重视。这种缺点首先在纺织工业中产生强烈的反应。1917年.德国化学家刚什尔成功地合成了烷基藁磺酸盐.它具有很高的发泡性和润湿性。虽然这种物质还没有达到肥皂的洗涤功能，但为以后表面活性剂的开发奠定了基础。第一个在纺织印染工业上使用的合成表面活性剂是磺化油（俗称土耳其红油），它使大量采用对水质硬度和酸度不敏感的助剂成为可能。本世纪30年代，德国化学家广泛进行表面活性剤的研究，从而发现了数百种当时认为是新的表面活性剂，这就是近代表面活性剂化学的创始时期,形成了合成表面活性剂与肥皂之间的竞争局面。第二次世界大战后，石油化匸的兴起提供了高质量的在当时相对说来较为便宜的原料。原料的变更，促使表面活性剤工业进入-个迅速发展的时期,岀现了石油化工资源和天然资源（如动、植物油）的原料对峙局面，近20年来，对于石油资源出于战略上的考虑，以及油料作物生产技术的改进,正在导致进一步研究用天然原料作为表面活性剤工业基本原料的可能性。在油脂化学工业中已明显地可以看出有这种倾向.但目前还不可能改变现有原料来源的比例.

从理论上来说，可作为表面活性剂的化合物多得不可胜数.在文献中记载的包括已工业生产的表面活性剂品种已有数千种，它们最常用的分类方法是按分子结构中离子的带电特征分为阴高子型、非离子型、阳离子型和两性表面活性剂四大类。然后在每一类中再按官能团的特性加以细分。

（1）阴离子表面活性剂亲水基团带有负电荷，如C“Hz,OSO「Na+,其水溶性基团硫酸盐为负电性。

阴离子表面活性剂在这类表面活性剂中最重要的是直链烷基苯磺酸盐，今后一段时间内，它还将是洗涤剂和清洗剂中最重要的表面活性剂。它的产量仅次于肥皂,在合成表面活性剂中则占首位。由「生产技术的进歩,除烷基革横酸盐外,脂肪醇醒和脂肪醇硫酸盐的产量也在逐歩上升。在以石油化匸为原料的表面活性剂中e烯烧横酸盐和烷蛭磺酸盐在市场上所占比例有增K的趋势.此外,磺化脂肪酸甲酯也有类似的倾向。

（2）非离子表面活性剂在分子中并没有带电荷的基团，而其水溶性则来自下分予中所具有的聚氧乙烯醍基和端点羟基。其中成直链排列的7个氧乙烯基形成聚酰结构，它们的氧原子和最后端点的羟基联合提供了水溶性。

今天，最重要的非离子表面活性剂是高级脂肪醇（碳数在12以上）及壬基酚与环氧乙烷的缩合物.其中脂肪醇聚氣乙烯醍由于技术经济和应用性能等多方面的原因.在产量上已超过壬基酚聚氧乙烯醞•并有继续增长的趋势。它倡的原料脂肪醇〈G广6醇）由石油化工产品和大然油脂两个来源提供。

（3）阳离子表面活性剂其亲水基团带有正电荷，被盐氮原子上的正电荷为分子提供了水溶性。

阳离子表面活性剂中最重要的就是上述结构的双「八焼基双甲基範化铉，主要用作纺织物洗后柔软剤和抗静电剂.

（4）两性表面活性剂在分子中同时具有可溶于水的正电性的和负电性的基团。如 c₁₂h_2jn^j（ch₉>₂chcoo，分于的两性结构使它具有某些特殊的功能，如可与上述任何一类表面活性剂配合。但其产量较小，只有一些特殊的用途，

1982年世界上所有表面活性剂的产量为13万吨，其中肥皂占62%,合成表面活性剂占38%。表面活性剂的应用十分广泛.