表面活性劑定ppt課件(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 色不但鮮艷，而且比較不容易破裂。 肥皂，熱水 1 表面張力 2 界面膜的性質 3 表面張力的修復作用 4 表面電荷 5 泡內氣體的擴散 泡沫的穩定性與那些條件相關呢？ 1 降低局部表面張力 2 破壞界面膜的彈性 使其失去自動修復作用 3 降低膜黏度 4 固體顆粒 總之：液膜的強度最重要。 在制 糖 、制 藥 、 微生物 工程、發酵 釀造 工業以及 減壓蒸餾 、溶液 濃縮 和機械 洗滌 過程中泡沫太多，要加入適當的表面活性劑降低薄膜強度，消除氣泡，防止事故。 表面活性劑的消泡作用 消 泡 劑 1 降低局部表面張力 2 破壞界面膜的彈性 使其失去自動修復作用 3 降低膜黏度 4 固體顆粒 1 天然油脂、礦物油 2 固體顆粒 3 合成表面活性劑 消泡劑 是指能夠破除已經存在的泡沫的物質。 抑泡劑 是指能夠阻止泡沫的產生的物質。 無論是 消泡劑 或是 抑泡劑 ，都是 易于在溶液表面鋪展的液體 。當消泡劑吸附、鋪展于液膜上時，液膜的局部表面張力便降低，同時帶走液膜下層鄰近液體，導致液膜變薄，泡沫破裂。 消泡劑 在溶液表面上鋪展得越快，則液膜變得越薄，消泡作用也就越強。一般要求具有消泡能力的液體具有足夠低的表面張力，以便它們能夠在已有的或將要有的泡膜上自動鋪展。 有機極性化合物類 消泡劑 ，如脂肪酸及脂肪酸酯、磷酸酯等廣泛用于纖維、涂料、金屬、元機藥品和發酵等工業，某些多元醇脂肪酸酯是無毒性的，可用作食品添加劑，故對食品制造和食品發酵工業十分有用。 1 天然油脂、礦物油 2 固體顆粒 有機硅類 (主要是烷基硅油 )消泡劑具有良好的消泡能力和抑泡能力，其 表面張力很低，容易吸附于表面，在液面上易鋪展且形成的表面膜強度不高。 硅油不僅用于水溶液體系，對于非水體系也有效。而且用量較少。這類消泡劑廣泛用于纖維、涂料、發酵等各工業部門，但其價格較高。 聚醚型 非離子表面活性劑 的起泡能力較差，多是低泡型表面活性劑，有些甚至是很好的消泡劑和抑泡劑。 3 合成表面活性劑 起泡和消泡的應用 1 起泡作用在滅火中的應用 燃燒的條件： 溫度 氧氣 如何滅火呢？ 由于泡沫中所含水分的 冷卻 效果，以及在火苗表面上覆蓋的泡沫層，膠束膜或凝膠層，使火苗和氧 隔絕 ，而起到滅火作用。 作為抗靜電整理劑，預防靜電火花點火源 核心內容 鉆井液的流變性能 鉆井液處理劑 鉆井液的造壁性 鉆井液體系 2 起泡作用在原油開采中的應用 鉆 井 液 鉆井液的主要作用（簡圖） 攜帶、懸浮巖屑 控制壓力 形成泥餅 破巖、清巖 保護油氣層 傳遞水功率 鉆井液功用類型組成 鉆井液 —— 凡鉆進中一切有助于從井眼產生和清除鉆屑的流體（液、氣、液 +氣）。 廣義鉆井液 —— 一切與產層接觸的流體（各種鹽水、聚合物溶液、鉆井液、泡沫等）。 狹義鉆井液 —— 鉆開油氣層的鉆井液。 洗滌劑中通常要加入多種 輔助成分 ，增加對被清洗物體的潤濕作用，又要有 起泡、增白、占領清潔表面 不被再次污染等功能。 洗滌和去污作用 洗滌體系是復雜的多相分散體系， 潤濕、滲透、吸附、乳化、分散、增溶、解吸、起泡 等等的物理的化學的過程 …… 加入表面活性劑后，憎水基團朝向織物表面和吸附在污垢上，使污垢逐步脫離表面。 污垢懸在水中或隨泡沫浮到水面后被去除，潔凈表面被活性劑分子占領。 其中占主要成分的表面活性劑的去污過程可用 示意圖說明： 作為一良好的洗滌劑應具備如下條件： ? 良好的潤濕性能以使洗滌劑能與待清潔的表面緊密地接觸 ? 具有將油垢移入本體溶液的能力。 ? 具有溶解或分散已被移去的油垢防止其重新沉積于固體表面或形成浮垢的能力。 表面活性劑在洗滌劑中具有兩個基本作用： 一 降低污垢與物體表面的結合力，具有促使污垢脫離物體表面的能力； 二 具有防止污垢再沉積的功能。 表面活性劑在洗滌劑中的應用 由于 陰離子表面活性劑 伴生泡沫豐富且脫脂力低，洗滌手感好，常用于絲毛織物和地毯及玻璃器皿的清洗。其使用 缺點 是對鈣鎂離子 的作用較為敏感。在高硬度水中的去污力顯著下降。 0 100 200 300 90 80 70 60 50 去污力/% 水的硬度（ CaCO3） / 106 陰離子表面活性劑的去污力 ~C15 EOP=。 ~C18。~C15。 ~C14 1 2 3 4 LAS是各類洗滌劑中使用范圍最廣用量最大的陰離子表面活性劑品種。由于目前多采用萬噸級的工業生產裝置，因此產品來源穩定，價格較低。最常用的 LAS是 直鏈十二烷基苯磺酸鈉 。 9 10 11 12 13 80 60 40 20 去污率/% 平均烷鏈長度 LAS在不同織物上的洗凈性能與烷基鏈長的關系 PE60oC C90oC CF60oC PE/C60oC 涂料 墨水 消字液 改正液 分散的作用 感光材料 納米材料 鉆井泥漿 油墨 絮凝的作用 廢水、污水的處理 聚丙烯酰胺共聚物陽離子絮凝劑 聚乙烯醇 定義：能 降低 纖維間的 摩擦系數 ，使纖維制品增加柔軟性的特殊表面活性劑； 原理：纖維在使用某種含表面活性劑為主要成分的油劑后，纖維就具有良好的親水性，且表面活性劑的親水端排列在纖維的表面，減少了纖維表面的摩擦而產生柔軟平滑作用； 柔軟平滑作用 表面活性劑化學結構和其與纖維之間的柔軟性關系 （ 1）憎水基種類的影響 要求是接近直鏈的 16～ 18個碳的脂肪族鏈烴； 表面活性劑被吸附在纖維上，疏水基向外整齊排列，摩擦發生在互相滑動的疏水基之間，越細長，越不易掛位，易于滑動。 （ 2）親水基種類的影響 作用在于協助憎水基發揮作用； 聚乙二醇非離子 陰離子 多元醇非離子 陽離子 抗靜電作用 表面活性劑的抗靜電機理： 1 摩擦帶電部分 ＋表面電荷的逸散 摩擦生電是由于在局部表面存在的物質之間發生電子移動； 電荷的逸散與表面活性劑的吸附量和吸濕性有關；可用已吸濕的水分為介質的離子移動引起電荷的移動來解釋； 具有抗靜電作用的表面活性劑稱為 抗靜電劑 ； 2 表面活性劑抗靜電原理在于： ? 疏水基吸附在物體表面，親水基趨向空氣形成一層親水性膜，由于 單分子膜 可 降低 合成纖維的 摩擦系數 從而 難以產生靜電 ； ? 親水性膜 吸收空氣中的水分，因此好像物體表面多了一層 水層 ，產生的 靜電易于傳遞到大氣中 ，從而 降低了物體表面的電荷 ； 殺菌作用 定義：能與蛋白質發生作用的一類表面活性劑； 殺菌機理：首先表面活性劑吸附于菌體，然后浸透菌體的細胞膜并破壞之； 以陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑為主；如烷基二甲基芐銨鹽，烷基三甲基銨鹽、聚氨基單羧酸類等； 帶芐基的季胺氯化物；改變烷基的碳原子數，殺菌力會有很大的改變，一般以 12～ 14為宜，10％的水溶液的殺菌力大于苯酚 50～ 70倍； 蠟染 挑染勻染作用 勻染作用 在印染工業中，以達到 均勻染色 為目的的表面活性劑稱為勻染劑； 達到均勻染色的兩種途徑： ?降低染色速度，使染料分子與纖維緩慢接觸； ? 對已發生不勻染色的織物，能使深色部分的染料分子向淺色部分遷移，稱為“移染” （ 1）親纖維勻染劑 表面活性劑與纖維的吸附親和力較大，染料只能在勻染劑后追蹤，延長染色時間達到緩染的目的，在染色工藝完成后，染料不能再移動。 （ 2）親染料勻染劑 表面活性劑與染料有較大親和力，在染色時可拉住染料分子，達到緩染目的，同時亦可移染； PAN使用的陽離子型勻染劑 聚乙二醇類非離子表面活性劑 表面活性劑的國內外發展 1．表面活性劑要易于生物降解，原料可再生，廣泛使用后，對環境無污染，對人、畜安全溫和。 2．表面活性劑要高效、多功能，除有清潔作用外，還要有抑菌、殺菌、滋潤皮膚等作用，并應不斷開發新用途。 3．耐硬水、低溫洗滌效果好，濃縮的表面活性劑洗滌用品是一個發展方向，這包括濃縮洗衣粉和液體洗滌劑。 第二節 陰離子表面活性劑 它們在整個表面活性劑生產中占有較大的比重，世界表面活性劑總產量的 40%屬于這一類。 親水性基團 是 陰離子 的表面活性劑叫陰離子型表面活性劑。 磺酸鹽型陰離子表面活性劑 1 十二烷基苯磺酸鈉 簡稱 LAS，是一種黃色油狀液體，經純化后可形成六角形或斜方型薄片狀結晶。理想的 LAS結構應該是 C10～ C14的直鏈烷基，苯環在烷基的第三或第四個碳原子上連接，親水基為苯環對位 單磺酸基團 。 ⑵ LAS溶于水后呈中性，對水的硬度較敏感，對酸堿水解的穩定性好，不易氧化。 ⑶表面活性作用表現為起泡能力強、去污能力高，易與各種助劑 復配 ，兼容性好，且 成本較低 ， 合成工藝成熟，因此應用領域廣泛。 合成方法： ①三氧化硫磺化法 反應原理： 對設備加工精度及材質均有較高要求，設備龐雜，造價均在幾百萬元以上，一般中小型企業和鄉鎮企業難以實現。 ②發煙硫酸磺化法 以發煙硫酸作為磺化劑與烷基苯反應如下： 與三氧化硫磺化相比，發煙硫酸磺化反應速率