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1、表面活性剂化学高立彬 E-mail:2021/8/211.11、表面活性剂的基本功能 表面活性剂在表（界）面上吸附，形成吸附膜（一般是单分子膜）Adsorption of Surface-Active Agents at Interfaces降低表（界）面张力，改变体系表（界）面的物理化学性质起泡、消泡、乳化、破乳、分散、絮凝、润湿、铺展、渗透、润滑、抗静电、杀菌等表面活性剂在溶液内部自聚形成多种类型的分子有序组合体Self-assembly 增溶作用胶团催化、形成微乳状液、作为间隔化反应介质和微反应器、药物载体、洗涤等表面活性剂分子有序组合体质点大小或聚集分子层厚度接近纳米级可作为制备超细微
2、粒的模板（模板功能）表面活性剂的特性2021/8/221.12表面活性剂的用途工业清洗工业助剂（一）阴离子型水溶性的：疏水基是直链型的主要用作洗涤剂，清洁剂憎水剂是支链型的则作为渗透剂，润湿剂及纤维印染助剂使用（二）阳离子型抗静电剂，纤维的柔软剂，选矿中的捕获剂或是浮选剂，金属制品的缓蚀剂等，也可用于防霉和杀菌（三）两性型抗静电，纤维柔软，特种洗涤剂以及香波，化妆品等（四）非离子型各种复配剂型表面活性剂的生产2021/8/231、 在食品工业中的应用表面活性剂在食品工业中是作为 添加剂、加工助剂或清洁剂它的种类和性质有严格的法规限制2021/8/241988年，世界卫生组织(WHO)和粮农组织
3、共同批准在食品中允许使用的表面活性剂有2021/8/25抗粘剂41种面粉处理剂7种面团改良剂34种洗涤去皮剂22种乳化剂19种加工助剂、消泡剂42种澄清剂25种脂肪结晶改良剂4种大部分用途是作为乳化剂、起泡剂、消泡剂、润湿剂、分散剂、增稠剂、结晶防止剂、抗菌剂，抗氧化剂或与蛋白质和淀粉形成复合体及洗涤清洁剂2021/8/26食品添加剂的一般要求1 毒理学鉴定，在限量范围内人体长期摄入无毒无害。2 能正常参与人体代谢或能被正常解毒排出体外或不参与消化直接排出体外不能在体内分解或与其他物质反应生成有毒物质3 不能破坏食品营养，不能影响食品质量和风味2021/8/274 应该在低剂量下产生相应效果且
4、不能用于掩盖食品腐败变质的缺陷5 最好在达到效果后被除去不进入人体6 添加后能被分析鉴定出来2021/8/28起泡剂蓬松剂2021/8/29澄清剂2021/8/210增稠剂乳化剂色素甜味素2021/8/211 洗涤剂通常的主要组分2 、在洗涤剂生产中的应用表面活性剂辅助组分助洗剂、添加剂等组成。2021/8/212 洗涤剂的种类按除污垢的类型分为重垢型洗涤剂 轻垢型洗涤剂重垢型常指洗涤棉、麻织物的洗涤剂。我国大部分洗衣粉，都属此类。轻垢型常指洗涤丝、毛等精细织物的洗涤剂洗涤蔬菜，水果等的洗涤剂也是轻垢型洗涤剂。2021/8/213污垢的种类人体污垢 -C14-18饱和、不饱和脂肪酸及其甘油酯
5、-C14-25饱和、不饱和脂肪醇 -C27烃 -C36蜡（固态烃） 被服污垢（油性污垢、固体污垢、硅污垢、炭质污垢、特殊污垢）住宅污垢、餐具炊具污垢、工业污垢按化学成分：水溶性污垢、色素类、脂肪、蛋白质、碳水化合物、可漂白物按被洗涤对象分：2021/8/214洗涤剂:外形分为粉状、块状、膏状，浆状和液体等多种形态:用途可分为工业用和家用家庭用品分为衣用、厨房用、餐具用、居室用、卫生间用、消毒用和硬表面用2021/8/215选择表面活性剂的几个问题去污性能好加工时工艺上易于处理经济性对人体和环境安全2021/8/216去污性能方面应考虑如下一些因素吸附性污垢去除能力抗硬水性污垢分散性污垢抗沉积性
6、溶解性润湿性泡沫特性气味、色泽贮存稳定性等2021/8/217功能性洗涤剂加酶漂白抗静电杀菌2021/8/218化学洗涤剂是人类健康的大敌渗透累积致癌无毒无公害的清洁剂 2021/8/2193 在化妆品生产中的应用 化妆品是直接与人体皮肤及各部位接触的因此所用表面活性剂应确保对人体无毒、无刺激、无相互作用，且应具有舒适感。化妆品对表面活性剂的要求2021/8/220 香皂与肥皂相比，游离碱少，脂肪酸含量最高，因此对皮肤的刺激也较小，其去油脂的功能不是特别强，不会过度除掉皮肤表面的油脂，但能达到良好的清洁作用 香 皂 目前我国市场上销售的香皂有普通香皂、透明香皂、儿童香皂、美容香皂、卸妆香皂以及
7、药物香皂等几种类型2021/8/221普通香皂:一般以碱液与动植物油脂作为原料皂化制成。其香味类型很多，如茉莉香型、玫瑰香型、兰香型、桂花型、水果香型等。透明香皂:一般以高级脂肪酸的钠盐为主体再加人透明剂如砂糖、甘油、乙醇等制成2021/8/222透明香皂对人体皮肤刺激较小、润肤效果好、去污力强，属于香皂中较好的一种类型。 2021/8/223儿童香皂:儿童皮肤细嫩、抵抗力差的特点，在香皂中 加入优质润肤剂与营养剂，呈中性或弱酸性。2021/8/224 美容香皂:营养型香皂，其中含有优质润肤剂，并加入营养物质如维生素、氨基酸、磷脂、骨胶原、蜂蜜、瓜汁、果汁等，用以促进皮肤的新陈代谢和营养吸收，
8、有良好的美容和护肤作用。2021/8/225 卸妆香皂:其特点是以非离子型表面活性剂为主体，加入凡士林、羊毛脂、香料等精制而成，其主要用于卸妆清洁、对油彩及颜料膜的清洁能力强、刺激性小。2021/8/226 药物香皂:即药皂，也称为抗菌皂。是在制造香皂的同时加人一定最的药物成分，使其具有杀菌、消毒和治疗某些皮肤病的特殊功能2021/8/227包装和商标：有些香皂的包装很洋气，商标全是英文。但请注意其是否标明生产厂家和厂址。如没有，则可能是假冒伪劣品。 香皂鉴别原则看颜色：以自然的纯色为好，如白色，应是奶白色或珍珠白色。有些颜色很不自然，使人感觉是粗糙的土黄、苍白或土绿色，都是劣质品。添加荧光增
9、白剂的，看似很白，但属不正常的白色，不但洗涤效果很差，而且对皮肤有害。2021/8/228闻香味:香味应以淡雅、柔和为佳。如果过浓甚至刺鼻，则可能有害。使用鉴别:使用时皂体应柔滑，溶解性好，泡沫细腻，连续擦洗没有砂粒感;否则便是加工工艺不良，是粗制滥造的产品。 稳定性鉴别:经多次使用，皂体应完整不开裂;如无长时间泡水，不应出现糊烂状，更不应裂成一层层的碎片。2021/8/229化 妆 水 化妆水是用来保护皮肤、增加皮肤美的一种液体化妆品。爽肤水、保湿水2021/8/230其初始原料为天然物质的液汁，以其为基料，添加入甘油、丙二醇、油醇、乙醇、香料配制而成。化妆水的成分轻淡，是温和的滋润剂。可在
10、化妆前使用，平衡皮肤的酸碱度，使粉底更能平滑的附着于皮肤。2021/8/231化妆水可分为碱性、中性和酸性三种 碱性化妆水俗称古龙水，具有软化皮肤的作用。它能溶解老化角质，清除皮肤上的污物，使肌肤变得光滑。它对粗糙的肌肤别具效果，但千万不能让它一直留在皮肤上。 中性化妆水多半含有保湿剂，它具有保留水分于角质层中的功能，因此能使肌肤湿润。2021/8/232加入柠檬酸等，并加入相当的酒精成分。由于酒精的蒸发、会使皮肤冷却，又由于酸的收敛效果，会抑制汗水和皮脂的分泌。 酸性化妆水因此，这是适用于夏季或相当严重的油性皮肤与多汗的人。对于干性皮肤或一般性皮肤的人而言，如果在分泌作用较低的秋冬期间连续使
11、用，将成为引起小皱纹的主因。2021/8/233Glycerin，又名Glycerol，也就是甘油，极其大路的一个成分，在大量护肤品中都可以看到它的身影。Glycerin 甘油根据INCI的定义，Glycerin在护肤品中主要作用是保湿剂(humectant)和溶剂(solvent)温和 稳定 便宜 有效 水性保湿成分 吸附水 2021/8/234Petrolatum 凡士林 油性保湿成分 锁水 液态烃和固态烃的混合物 与甘油组成保湿成分的最佳拍档 矿物性油脂，不具有修补皮肤的作用，但对皮肤也几乎没有负面作用，既不会导致暗疮，也不会引起过敏，属于安全的护肤品成分。 2021/8/235Urea
12、 又叫carbamide是NMF中的一员。 NMF是人类皮肤角质层本身就具有的保湿成分，其成分一般为40%的氨基酸、12%的PCA(Pyrolidone carboxyl acid)吡咯烷酮羧酸、12%的乳酸钠，7%的尿素再加上其他各类成分。Urea 尿素 天然保湿因子(NMF，Natural Moisturizing Factor)渗透 保湿 杀菌 2021/8/2362）增溶:脂溶性强的物质在与本身性质相似的胶束中，溶解度可明显增大，形成透明溶液，这一作用称为增溶。增溶体系为热力学上稳定的各向同性溶液。一定浓度的表面活性剂溶液中溶解的被增溶物质的饱和浓度称为：增容量 1）润湿：液体和固体表
13、面接触时，原来的固气界面消失，形成新的固液界面的现象。是溶液表面张力下降，溶液表面具有吸附现象的结果。如：农药应附于植物、虫体表面1.2.4.表面活性剂的基本作用：2021/8/2373）乳化：互不相溶的两液相，一相液体以液滴状态分散于另一相中，形成非均匀相液体分散体系（称为乳剂），这一作用称为乳化作用。表面活性剂在此又称为乳化剂，它使一相液体以非常微小液滴状态均匀分散于另一相中。 属于热力学不稳定体系； 被增溶物的浓度大于增容量时以乳化状态存在于溶液中； 乳化剂的憎水基与被乳化物的结构越接近，它们间的亲和力、相容性越好，否则起不到乳化作用。 少量油分散于大量水中：水包油型（O/W) 牛奶、雪
14、花膏 少量水分散于大量油中：油包水型 (W/O)嫩白霜、晚霜等2021/8/238 溶液剂（低分子溶液剂，高分子溶液剂）： 100nm，液体微粒分散形成多相体系，有聚结和重力不稳定性 混悬剂： 500nm，固体微粒分散形成多相体系，有聚结和重力不稳定性 破乳：消除乳液的稳定化条件，使其分层。如：萃取某些有机物需破乳。2021/8/2394）起泡作用泡沫：使空气进入溶液中，液体薄膜包围着气体形成泡，由于溶液浮力而升到溶液表面，最终逸出液面形成双分子薄膜。是气体分散在液体中的分散体系。 若溶液的表面张力越低，则起泡力越好，溶液粘度越大，膜的强度越高。 主要是亲水性较强，HLB值较高的表面活性物质。
15、 利弊 如：泡沫灭火剂；萃取、浓缩、污水处理中 消泡作用（消泡剂）：若在上述泡沫中加入亲油性较强（HLB值在13）的表面活性物质，它们会进入双分子定向膜，破坏其力学平衡而达到破坏泡沫的目的，但本身不能形成稳定的液膜。5）洗涤作用：2021/8/2406）消毒（杀菌）作用：有些表面活性剂与细菌生物膜蛋白的强烈相互作用使其变性而失去功能。消毒剂：多数阳离子和两性离子表面活性剂，及少数阴离子表面活性剂。如：苯扎溴（氯）铵：（带苄基的季铵盐） 烷基三甲基铵盐等2021/8/241亲水亲油平衡值（HLB）：表面活性剂分子中亲水，亲油基团对油或水的综合亲和力。对于非离子型表面活性剂的HLB：020 规定：
16、 完全由疏水的C、H基团组成的石蜡分子的HLB0； 完全由亲水的氧乙稀基团组成的聚氧乙烯分子的HLB20； HLB值越大，其亲水性越强，作为水包油型乳化剂；反之 当HLB值相同，憎水基和亲水基种类也相同时，分子量成为影响性质的主要因素：分子量小的渗透力好，分子量大的则去污、乳化、分散力好。（如甲醇等小分子试剂很易吸入皮肤） HLB值只是选择的参考因素之一，具体需由实验来决定。1.2.5.表面活性剂相关性质1.亲水性大小的量度2021/8/242 2.Kraft点，浊点（昙点）温度对增溶作用的影响： Kraft点：对于离子型表面活性剂，温度增加到某个温度，表面活性剂的溶解度急剧升高，这一温度即Kraft点。 浊点（昙点）：对于非离子型表面活性剂，温度增加到某个温度，表面活性剂的溶解度急剧下降，溶液出现浑浊，这一温度即浊点。3. 表面活性剂的复配：表面活性剂相互间，或与其它化合物配合使用能提高增溶能力，降低用量。4.表面活性剂的生物学性质： 表面活性剂的毒性；刺激性2021/8/2432.1.1 表面活性剂的性能参数 临界胶束浓度（CMC）（定义掌握） 表面活性剂的亲疏平衡值（HLB） 表
