壹.表面活性劑簡介
表面活性劑是壹種加入少量就能顯著改變溶液體系界面狀態的物質。它具有固定的親水和親油基團,可在溶液表面定向排列。表面活性劑的分子結構具有兩親性:壹端為親水基團,另壹端為疏水基團;親水基團常為極性基團,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽、羥基、酰胺、醚鍵等,均可作為極性親水基團;而疏水基團常為非極性烴鏈,如 8 個碳原子以上的烴鏈。表面活性劑分為離子表面活性劑(包括陽離子表面活性劑和陰離子表面活性劑)、非離子表面活性劑、兩性表面活性劑、復合表面活性劑和其他表面活性劑。
定義:任何溶於水時能顯著降低水的表面能的物質都稱為表面活性劑或表面活性物質。
吸附:表面活性劑通過在氣相和液相界面上的吸附作用降低水的表面張力,還可以通過在液體界面之間的吸附作用降低油水界面張力。許多表面活性劑還可以在原生溶液中聚集成團聚體。
二、應用
表面活性劑具有潤濕或抗粘附、乳化或破乳、發泡或消泡等壹系列物理化學作用,以及增溶、分散、洗滌、防腐、抗靜電等物理化學作用和相應的實際應用,成為種類繁多的精細化工產品。
1、增溶。要求:C>CMC(HLB13~18)。
2、乳化作用。親水親油平衡(HLB):表面活性劑分子中親水基團和親油基團對油或水的綜合親和力。根據經驗,表面活性劑的 HLB 值範圍限制在 0-40,非離子型的 HLB 值為 0-20。
3、潤濕效果。要求:HLB:7-9。使用表面活性劑可以控制液體和固體之間的潤濕程度。
4、助懸效果。在農藥工業中,可濕性粉劑、乳油和濃乳劑都需要有壹定量的表面活性劑,如可濕性粉劑中的原藥多為有機化合物,具有疏水性,只有在有表面活性劑存在的情況下才能降低水的表面張力,藥物的顆粒才有可能被水潤濕,形成水懸浮液。
5、發泡和消泡。表面活性劑在制藥工業中也有廣泛應用。在制藥中,壹些揮發性油溶性纖維素、甾體激素等許多難溶性藥物利用表面活性劑的溶解性可以形成透明溶液,提高濃度;在藥物制劑過程中,它是不可缺少的乳化劑、潤濕劑、懸浮劑、發泡劑和消泡劑。
6、消毒、滅菌。在醫藥工業中可用作殺菌劑和消毒劑,其殺菌和消毒作用歸因於它們與細菌生物膜蛋白的強相互作用使其變性或失去功能,這些消毒劑在水中有比較大的溶解度,可按濃度使用於手術前的皮膚消毒、傷口消毒或粘膜消毒、器械消毒和環境消毒;
< strong>7、耐硬水。甜菜堿表面活性劑對鈣、鎂離子表現出很好的穩定性,即自身對鈣、鎂硬離子的抗性和對鈣皂的分散力。它能防止鈣皂在使用過程中析出,提高使用效果。
8.增加粘度和泡沫。表面活性劑具有改變溶液體系、增粘增稠或增加體系泡沫的作用,在壹些特殊的除清洗、采礦行業有廣泛的應用。
9.除垢、洗滌效果。去除油脂和汙垢是壹個較為復雜的過程,它與上述的潤濕、發泡等作用有關。
最後要說明的是,表面活性劑發揮作用,並不僅僅是因為某壹方面的作用,在很多情況下是多種因素**** 配合作用的。如在造紙工業中可用作蒸煮劑、廢紙脫墨劑、施膠劑、樹脂阻隔控制劑、消泡劑、軟化劑、抗靜電劑、阻垢劑、軟化劑、脫脂劑、殺菌滅藻劑、緩蝕劑等。
表面活性劑可作為高性能添加劑用於許多工業配方,如個人和家庭護理,以及無數的工業應用:金屬處理、工業清洗、石油開采、殺蟲劑等。