德必信生活网

您现在的位置是:首页 > 生活资讯 > 正文

生活资讯

非离子型表面活性剂(非离子型表面活性剂能否用电导法测定临界胶束浓度)

阿信2023-04-10生活资讯57

今天给各位分享非离子型表面活性剂的知识,其中也会对非离子型表面活性剂能否用电导法测定临界胶束浓度进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

表面活性剂有哪些种类?

表面活性剂可分为阴离子型、阳离子型、两性离子型、非离子型及性质不明的天然物表面活性剂五大类,有成百上千品种被广泛应用于农药、医药、印染、石油、化妆品等诸多化工行业。这里仅介绍在农药加工上广泛应用并具有代表性的阴离子型、非离子型(包括这两类混用)及天然物表面活性剂的种类和应用原理。

1.阴离子型表面活性剂

在水溶液中解离时生成的表面活性离子带负电荷,一般由离子性的亲水基团和油溶性的亲油基团组成。

(1)羧酸盐类。如碱金属皂,分子结构简式为R-COONa(K)。它是由动植物油与氢氧化钠(钾)皂化而成。皂类表面活性剂不抗硬水,加之大多含有游离碱,所以,不适合与含碱土金属的农药如波尔多液混用,以免生成钙皂而失去在水中的表面活性。

(2)硫酸酯盐类。分子结构简式为R-OSO3Na,是脂肪醇的硫酸化产物。如由蓖麻油和浓硫酸在较低温度下反应,再经氢氧化钠中和而成的土耳其红油。该产品具有一定程度抗硬水能力,但用量较大,一般占乳油的14%~20%,曾作为DDT乳油的乳化剂。

(3)磺酸盐类。分子结构简式为R-SO3Na(Ca),R为烷基芳基。这是目前最重要、最常用的一类表面活性剂。它对硬水和酸碱有相当强的抵抗力,用途广泛,品种很多,其中十二烷基苯磺酸钠(洗衣粉主要成分)和烷基萘磺酸盐,如拉开粉是可湿性粉剂常用的润湿剂,十二烷基苯磺酸钙是目前复配乳化剂的重要组成部分。

十二烷基苯磺酸钠

十二烷基苯磺酸钙

拉开粉-BX

2.非离子型表面活性剂

此类表面活性剂在水中不解离,性质稳定,抗硬水,有良好的乳化、润湿、分散、助溶等性能,是农药加工使用的主要乳化剂。其主要品种的化学结构有酯类和醚类两大类。该类表面活性剂品种繁多,这里仅从具有代表性品种产生表面活性的原理作一阐明。

(1)酯类。例如脂肪酸聚氧乙烯酯,分子结构简式为RCOO(CH2CH2O)nH。脂肪酸部分为亲油部分,多为月桂酸、油酸、硬脂酸或蓖麻酸。聚氧乙烯基部分为亲水部分,其聚合的分子个数(n)越多,亲水性越强,可根据需要进行调整,一般为5~15个。

(2)醚类。这一类表面活性剂主要是由含—OH基的疏水化合物,如醇或酚与环氧乙烷或环氧丙烷加成反应而得。这是一聚合反应,环氧乙烷或环氧丙烷的分子数可人为调节,从而控制这类表面活性剂的亲水亲油平衡。其主要品种类型有烷基聚氧乙烯醚、烷基芳基聚氧乙烯醚以及多芳核基聚氧乙烯醚等。

例1:烷基聚氧乙烯醚是长链脂肪醇(8~12个碳)与环氧乙烷的缩合物,其化学结构通式为RO(CH2CH2O)nH。具有很强的润湿性,也有一定乳化性,例如平平加。

例2:烷基酚聚氧乙烯醚是烷基苯酚与环氧乙烷的缩合物,是表面活性剂中的一大类,有良好的乳化性。其化学结构通式为:

例3:多芳核基聚氧乙烯醚是多芳核酚与环氧乙烷的聚合物,种类多,乳化性能好,是优良的农用乳化剂。农乳300号、400号、600号、700号、BP乳化剂均属此类。农乳600号和700号的结构式是:

非离子型表面活性剂都是分子质量较大的物质,但可从中看出规律,即长碳链的烷烃基、芳基为亲油基。亲水基则由醚键和羟基两者组成,由于靠近分子一端的羟基只有一个,其亲水性作用不大,因此,主要由醚键产生亲水性,醚键数越多,亲水性就越大,也就越易溶于水。具体说,分子中的醚键的氧原子与水中的氢结合形成氢键,氢键数量的多少左右着亲水性强弱。该类表面活性剂在水中具有变换键形的特点,这是它们的重要性质。

聚乙二醇型表面活性剂的形态变化

3.复配乳化剂

某一品种单体乳化剂对乳油中的原药及有机溶剂有适用性的选择,即不具有广泛的适应性,往往仅适合配制一定种类农药的乳油。若采用混合型乳化剂,往往可扩大对原药及有机溶剂的适应范围,降低乳化剂用量和提高乳油质量。混合型乳化剂多为非离子型乳化剂与阴离子型乳化剂中的十二烷基苯磺酸钙的混合,也有非离子型乳化剂之间的混合。在乳化剂混用时,必须掌握单体乳化剂以及配制乳油中原药、有机溶剂的某些重要的物理化学性质,如亲水亲油平衡值、无机性值等。

亲水亲油平衡值,简称HLB值,其广泛用途见表2-2,其应用大致范围如下:

3~6:W/O乳化剂(油包水型乳化剂,农药加工上一般不用)

7~9:湿展剂

8~18:O/W乳化剂(水包油型乳化剂,有的也用于湿展剂)

15~18:增溶剂(有时作为乳油的助溶剂)

无机性值,所有的乳化剂都是程度不同的两性物质,即该化合物的分子上存在有机性结构,又存在无机性结构,以烷基苯磺酸钙最为明显。乳化剂的有机性值与无机性值应与农药原药及其溶剂相一致。

混合型乳化剂的HLB值及无机性值,需要与所配乳油中的原药和有机溶剂的HLB值及无机性值均相适应。只达到一个方面相适应配不出好的乳油。一般地讲,非离子型乳化剂的水溶性较强,无机性弱;油溶性的十二烷基苯磺酸钙的水溶性弱,无机性强。而多数农药的亲水性值与无机性值却具有一致性,即亲水性强的农药,无机性值也强,亲水性弱的农药,无机性值也弱。有机溶剂的性质往往也是这样。可见,若单用非离子型乳化剂或单用十二烷基苯磺酸钙均难以与有机合成农药或有机溶剂的HLB与无机性值相适应。这一理论在指导配制乳油上已初获成效,但许多问题尚待研究,好的配方还是要通过对大量配方的观察、测定才能确定。

4.天然物表面活性剂

自然界中的很多天然物,如动物蛋白质、胶类等,植物的蛋白质、糖苷、多糖的半水解物、生物碱、鞣质等都具有表面活性,能降低水的表面张力。由于动、植物成分组成复杂,不易分离出单体成分,它们虽有表面活性,其分子上的极性基和非极性基又不明显,所以,又称为性质未明的表面活性剂。天然物表面活性剂主要用于加工可湿性粉剂的湿展剂以及乳粉的分散剂等,现已大量应用的有以下种类:

(1)含有大量皂素的植物。皂素为一种糖苷,为环戊烷菲的衍生物,经水解可得糖苷元和糖类化合物。含皂素的植物很多,常用的有:

①茶子饼:又称茶枯。它是油茶树果实榨油后的残渣,一般含茶皂素13%左右。我国西南各省产量很大。

②皂荚:又称皂角。皂荚的荚皮中含皂素15%左右。皂荚在我国分布很广。

③无患子:又称肥皂果。产于我国西南各省。四川省所产的新鲜无患子果肉部分占果实全重的56.9%,含皂素24.4%。

(2)亚硫酸纸浆废液。它呈黑褐色,为胶态液体,具有表面活性和较强的分散性能。经烘干的固体物中,木质素化合物占55%~60%,碳水化合物占35%~40%,无机盐类约占5%。它是可湿性粉剂、矿物油浓乳剂的重要湿展剂和分散剂,并具有一定的乳化作用。

(3)动物废料的水解物。是用废动物蛋白、皮、角、骨等水解而成的胶状液体,易溶于水,在碱性及硬水中稳定,扩散力强,具有保护胶体及乳化性能,可用做悬浮剂、乳粉、涂抹剂的助剂。

表面活性剂的种类有哪些?

阴离子表面活性剂,阳离子表面活性剂,两性离子表面活性剂,非离子表面活性剂。

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)

凡是溶于水能够显著降低水的表面能的物质称为表面活性剂。

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,将两相视为原始相的组成部分,分子排列在两相之间,使两相的表面等价于转移到分子中。它能降低表面张力。

由于这两个相都将其视为原始相的一个组成部分,这就相当于两个相不与表面活性剂分子形成界面,这就相当于以这种方式部分地消除了两个相之间的界面,从而降低了表面张力和表面粗糙度。面对自由能量。

表面活性剂的分子结构是两亲性的:一端是亲水性基团,另一端是疏水性基团;亲水性基团通常是极性基团,如羧酸、硫酸、氨基或氨基及其盐类;羟基、酰胺、醚键等也可用作环氧树脂;而疏水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。

参考资料来源:百度百科-表面活性剂

参考资料来源:百度百科-表面活性

非离子表面活性剂有哪些

 非离子型表面活性剂按亲水基分成以下几类。

1.聚氧乙烯型非离子表面活性剂

这种类型的表面活性剂又称聚乙二醇型,是环氧乙烷与含有活泼氢的化合物进行加成反应的产物;

(1)烷基酚聚氧乙烯醚 (APEO) 主要产品包括辛基酚聚氧乙烯醚 ( )和壬基酚聚氧乙烯醚 。作为洗涤剂,分子中加成的环氧乙烷数n=9~12。由于亲水基是由羟基和醚键构成的,而且只在分子的端基存在一个羟基,亲水性很小,要使分子有足够的亲水性,必须增加环氧乙烷加成的分子数n,即含的醚键越多,亲水性越好。因此可通过结合不同的环氧乙烷分子数目来调节亲水性。一般得到的环氧乙烷加成产物都是具有不同分子数(n)的混合物,通常n是一个平均值。

壬基酚聚氧乙烯醚向加成环氧乙烷分字产物的HLB值,HLB值越大亲水性越好。

对于聚乙二醇型非离子表面活性 剂,一个突出的性质表现为具有浊点,这是由它的结构特点所决定的。在无水状态下,聚乙,二醇型非离子表面活性剂中的聚氧乙烯链呈锯齿形状态,溶于水后醚键上的氧原子与水中的氢原子形成微弱的氢键,分子链呈曲折状,亲水性的氧原子位于链的外侧,而次乙基 (—CH2CH2—)位于链的内侧,因而链周围恰似一个亲水的整体。

形成氢键的反应是放热的,而且这种氢键结合力较弱,所以聚氧乙烯型非离子表面活性剂水溶液在温度升高时,由于结合的氢键被破坏,使其亲水性减弱,因而由原来的透明溶液变成白色混浊的乳浊液。而这种变化是可逆的,当温度降低时溶液又恢复透明。将聚氧乙烯型非离子表面活性剂的透明水溶液缓慢加热时,溶液开始呈现白·色混浊的温度称为它的“浊点”。浊点反映非离子表面活性剂亲水性大小,亲水性越大的,浊点也越高。为保证非离子表面活性剂处于良好的溶解状态,一般应控制在其浊点以下使用浊点,HLB值以圾使用性能都与非离子表面活性剂分子中加成的环氧乙烷分子数(n)有一定关系。例如壬基酚与n=9的环氧乙烷反应加成物,当其质量分数为0.2%~10%时的浊点为53℃,HLB值为12,这种产物的渗透力和去污力都很好,乳化力也相当强,因此用途广泛,是洗涤剂的争主要成分;而当环氧乙烷的加成数达到12扩时,HLB值上升到14,浊点上升到70℃,这种产品虽然去污力有所提高,但渗透力稍差;当加成的环氧乙烷n15时,浊点超过i00℃,渗透力和去污力都很差,只能做特殊用途的乳化分散剂。因此要根据实际需要控制环氧乙烷的加成数。

水合后(与水松弛结合)成为曲折型聚氧乙烯链的非离子表面活性剂(水溶液中状态)

当加入无机盐或阴离子表面活性剂与 非离子表面活性剂复配时,对它的浊点会有影响。由于无机盐的存在不利于非离子表面活性剂中聚氧乙烯链与水之间氢键形成而造成脱水现象,所以会降低非离子表面活性剂在水中溶解度和浊点i而加入阴离子表面活性剂与之复配时,由于协同作用会使非离子表面活性剂浊点上升,扩大了它的使用温度范围。这些在实际应用中都应注意。

浊点的测定方法,称取试样1g,溶解后配成1%水溶液,倒人大试管内(直径26mm,高200mm),使管内液面高为SOmm,然后将大试管在甘油浴中缓缓升温,仔细观察透明度的变化,边加热边用搅拌器上下搅动,当试液变成混浊时,此时管内温度计读数,即为浊点。然后将大试管取出降温,并记下恢复透明时的温度,以资比较。浊点高于100℃的在封闭管内测定,对于很低的浊点,可置于丁基二乙二醇或乙醇液内进行。对于特别低的浊点产品,可测定其浊点滴定值,即将1g表面活性剂溶液约在10mL丙醇内,在(30土1)℃缓缓滴加蒸馏水至出现混浊为止。

工业上使用的烷基酚聚氧乙烯醚商品主要有OP系列和TX系列产品。如OP—10分子结构为 是一种纺织业常用的扩散、匀染、乳化润湿剂。TX—10的分子结构为 属于辛基酚聚氧乙烯醚中的一种。TX后面的数字随环氧乙,烷加成数而改变。由于合成这类化合物时环氧乙烷加成数是可以根据工艺条件调节的。随着分子中环氧乙烷加成数的增加,表面活性剂从亲油向亲水逐渐变化,随着HLB值的变化,可做成乳化剂、润湿剂、洗涤剂、增溶剂等多种不同用途的品种。烷基碳链含8~12个碳原子的烷基酚加成九个环氧乙烷分子得到的产物的洗涤性能良好是常用的洗涤剂产品。

(2)高碳脂肪醇聚氧乙烯醚 (AEO) 上面介绍的烷基酚聚氧乙烯醚是一种用途广泛的非离子表面活性图7—13 浊点的测定剂,但由于它的生物降解性差,目前已有减少使用的趋势,而主要改用生物降解性能好的碳脂肪醇聚氧乙烯醚。

高碳脂肪醇聚氧乙烯醚的水溶性受醇结构中碳原子数和加成的环氧乙烷分子数的影响很大。通常使用的脂肪醇含碳原子数在12一18之间,如果饱和十元醇的碳原子数比加成的环氧乙烷分子数多三个的话,一般在常温下都是可溶于永的,例如月桂醇(十二碳醇)加成9个增环氧乙烷分子的产物,鲸蜡醇(十六碳醇)加成13个环氧乙烷分子的产物都是常温下水溶性很好的,但鲸蜡醇加成11个环氧乙烷分子的产物水溶性较差,要加热到较高温度才能有较好的洗净能力。

而含有碳数为18的高碳不饱和醇,十八碳—9—烯醇(油醇)受不饱和基团的影响,加成12个环氧乙烷的产物水溶性很好,并有较好的洗净能力而它的15~20个环氧乙烷加成物、去污力和渗透力虽较差,但却适合作乳化剂、分散剂以及和碱合用的洗涤剂。

由于高碳脂肪醇聚氧乙烯醚在低于它浊点的温度下有良好的洗涤去污能力,所以甩它配I制的洗涤剂能满足低温低泡耐硬水的要求。

AEO产品的最大特点是化学稳定性好在热稀碱、酸及氧化剂中均稳定。工业上使用的这类产品商品名为平平加O(C18H35O (CH2CH2O)15H)、匀染剂O(C12H250 (CH2CH20)22H)渗透剂JFC(C7~9H15~19O (CH2CH20)5H)等。以脂肪醇烷基链链含12~14个碳原子加成10个左右环氧乙烷的产物洗涤去污能力最好,是常用的洗涤剂成分。

(3)脂肪酸聚氧乙烯酯(AE) 脂肪酸在催化剂的作用下可以与环氧乙烷加成,形成亲I水基与疏水基由酯键连接的聚氧乙烯型非离子表面活性剂。但与上述两类以醚键结合的非离子表面活性剂不同,由于醚键易于水解,所以这类化合物在强碱溶液中使用时会水解变成肥皂。这类化合物与高级醇或烷基酚的环氧乙烷加成物相比,一般渗透力、去污力都差些,因此不适合做洗涤剂,主要做乳化剂、分散剂、,染色助剂等。工业上使用的这类化合物如柔软剂

(4)聚氧乙烯胺 它是由高级脂肪胺与环氧乙烷加成的反应产物。所用高级脂肪胺可能是伯胺、仲胺或叔胺。

如以椰子胺、豆油胺、牛脂胺、硬脂胺等高级脂肪伯胺与环氧乙烷加成反应过程为:

低加成数的聚氧乙烯脂肪胺呈现阳离子特性,在中、碱性条件下不溶于水,在pH值较低的酸性条件下显碱性聚氧乙烯脂肪胺与H+反应形成水溶性胺离子,增进了表面活性,是一种很好的表面活性剂。这类表面活性剂具有耐酸不耐碱有杀菌力的特点。高加成数的聚氧乙烯脂肪胺,具有非离子特性,在中、碱性条件下可溶于水。随着环氧乙烷链长的增加,润湿能力也增加可作为非离子表面活性剂使用。由于与阴离子表面活性剂的不相容性减弱,因此两者可以互相混合使用。

(5)聚氧乙烯酰胺 一般是在碱性条件下脂肪酰胺与环氧乙烷加成得到的产物。由于酰胺基上可有一个或二个活泼氢与环氧乙烷加成,所以可以得到几种不同结构的产物,如:

发展起来的新型聚氧乙烯型非离子表面活性剂。根据结构与环氧乙烷加成数的不同可以做净洗剂、寻L化剂、润湿剂、破乳剂、抗静电剂、润滑剂和分散剂等,有着广泛的用途。

另外,含有羟基的蓖麻油等油脂也可以与环氧乙烷加成形成聚氧乙烯型非离子表面活 性剂。

(6)聚丙二醇的环氧乙烷加成物(聚醚型非离子表面活性剂) 、这是由环氧丙烷通过加成聚合反应生成聚丙二醇,它是相对分子质量为1000—2500的化合物,由于分子中甲基的空间障碍,它的水溶性很小而适合作表面活性剂的亲油基原料。当聚丙二醇与环氧乙烷加成或与环氧乙烷和环氧丙烷共聚时形成聚氧乙烯、聚氧丙烯相嵌的共聚物高分子表面活性剂,这类产品称为聚醚型非离子表面活性剂,通式为RO(C3H60)m(C2H4O)nH。

此表面活性剂的亲油性(疏水性)和亲水性的大小可通过调节聚氧乙烯和聚氧丙烯的比例加以控制。不同比例和不同聚合方式得到各种不同性能的表面活性剂。聚醚型非离子表面活性剂在很低浓度时就有降低界面张力的能力可以做W/O型及O/W型乳状液的乳化剂,对硬水中钙皂有分散作用并有良好的增溶作用,有的可做消泡剂、抑泡剂。

聚醚型非离子表面活性剂具有无臭、无毒、无刺激性的特点,对化学试剂有良好的稳定性是一种新型的非离子表面活性剂。

(7)聚氧乙烯化的离子型表面活性剂 脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚分子端基上的羟基可与硫酸或磷酸发生酯化反应,因此可以制成醇醚硫酸盐或醇醚磷酸盐等非离子—阴离子混合表面活性剂;

醇醚硫酸盐(AES)比硫酸酯盐型阴离子表面活性剂(AS)在常温下有更好的水溶性,也不像脂肪醇聚氧乙烯醚(AE)存在浊点在高温下会从水中析出,所以是一种在水中有着很好溶解性,对钙皂有较好分散能力,有较好起泡能力、抗硬水、抗无机盐能力的优良表面活性剂。

醇醚磷酸盐的洗净去污能力比磷酸酯盐阴离子表面活性剂有明显提高并具有净洗能力高、低泡、耐碱、耐硬水和电解质以及耐高温等特性。把脂肪醇聚氧乙烯醚磺化并中和则可得到醇醚磺酸盐型非离子—阴离子混合表面活性剂,

SO2Cl2 Na2SO3

R(OCH2CH2)nOH————R(0CH2CH2)nC1————R(OCH2CH2)nSO3Na

80~86℃ 155℃,1MPa

产品对酸、碱、无机盐的稳定性都很好。

用高级脂肪胺的环氧乙烷加成物季铵化可以得到非离子—阳离子的混合型表面活性剂,其结构如 ,这种产物具有阳离子和非离子表面活性剂的特点,可作抗静电剂、乳化剂、分散剂等。

2.多元醇型

多元醇型非离子表面活性剂是乙二醇、甘油季戊四醇、失水山梨醇和蔗糖等含有多个羟基的有机物与高级脂肪酸形成的酯。其分子中的亲水基是羟基,由于羟基亲水性弱所以多做乳化剂使用。这类产物来源于天然产品,具有易生物降解、低毒性的特点,因此多用于禽磁涸医药等部门,其中应用较多的是失水山梨醇酯。

(1)失水山梨醇酯 山梨醇是由葡萄糖加氢制得的多元醇,分子中有六个羟基。山梨拱涸在适当条件下可脱水生成失水山梨醇和二失水山梨醇。

失水山梨醇分子中剩余的羟基与高级脂肪酸发生酯化反应得到失水山梨醇酯是多元酬测表面活性剂。产物实际上是单酯,双酯和三酷的混合物;脂肪酸可采用月桂酸,棕橱酸封酬脂酸和油酸。其单酯的商品代号分别叫Span(司盘)-20、40、60、80,而硬脂酸和油酸的警捌脂代号分别叫Span—65和Span—85。

若把司盘类多元醇表面活性剂再用环氧乙烷作用就得到相应的吐温(Tween)类非表面滁划性剂。由于聚氧乙烯链的引入可以提高其水溶性,如由一个Span—60分子和20个环氧乙烷劳划子加成得到的Tween—60。

Span租Tween系列非离子表面活性剂都是工业生产中常用的乳化剂。表7—工2列有司盘划

和吐温乳化剂的商品名称、化学组成和HLB值。

(2)蔗糖酯 蔗糖酯是蔗糖脂肪酸酯的简称。蔗糖(C12H22011)是一个葡萄糖分子与一个果糖分子缩合的产物,分子中有多个自由羟基,因此有良好的水溶性,能与高级脂肪酸发生酯化反应:

K2CO3

RCOOCH3+C12H22011=========RCOOC12H21O10+CH3OH

减压,90~100℃

(脂肪酸甲酯) (蔗糖) (蔗糖脂肪酸单酯)

由于蔗糖酯有易于生物降解,可为人体吸收,对人体无害,不刺激皮肤的特点,因此大量用于食品和化妆晶中作乳化剂等添加剂,也,可用作低泡沫洗涤剂成分。

3。烷基醇酰胺型

烷基醇酰胺是脂肪酸与乙醇胺的缩合产物。月旨肪酸通常为椰子油酸、脂肪酸或月桂酸,乙醇胺为单乙醇胺或二乙醇胺。

乙醇胺是二、三乙醇胺的通称,当氨与环氧乙烷反应时,氨分子中的三个活泼氢会被羟乙基取代而形成单乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺:

其中比较重要的是月桂酸、椰子油酸、油酸和硬脂酸与-a,醇胺反应的产物。有脂肪酸与二乙醇胺分子比为I:1及1:2的两种产物,当lmol脂肪酸与2mol二乙醇胺反应时得到一种水溶性烷基醇酰胺产物,商品名为尼纳乐(Nin01),6501,2:1型烷醇酰胺。

非离子型表面活性剂的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于非离子型表面活性剂能否用电导法测定临界胶束浓度、非离子型表面活性剂的信息别忘了在本站进行查找喔。