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1、精选优质文档-倾情为你奉上仲恺农业工程学院 论文题目：表面活性剂在农药、化妆品、油田中的应用论文作者： 李镇晓 廖春铄 作者学号： 1 1 所在院系： 化学化工学院 专业班级： 化学工程与工艺091班 指导老师： 林轩 表面活性剂在农药、化妆品、油田中的应用化学工程与工艺091班 李镇晓 廖春铄【摘要】：在精细化工生产中界面现象的应用通常表现为通过表面活性剂来影响反应进程。本文介绍了界面现象及表面活性剂的特点，主要说明表面活性剂在农药、化妆品、油田中的应用。进一步说明表面活性剂的发展现状及未来展望。【Abstract】: In fine in the phenomenon of chemica
2、l production interface applications usually manifests itself through surface-active agent to affect the reaction process. This article introduces the interface phenomenon and surface-active agent of the main explanation surface-active agent of the pesticides, cosmetics, the application of oil fields
3、. Further explanation surface-active agent of the development of the present and future outlook.【关键词】：界面现象 表面活性剂 应用 发展前景【Key words】:Interface phenomenon surface-active agent application and development prospects【前言】：表面活性剂是精细化工的重要产品，素有“工业味精”之称，它几乎渗透到一切技术经济部门。当今表面活性剂的世界产量已远远超过百万吨，品种在万种以上。随着石油化工工业的迅速发展
4、、科学技术的进步和人类物质文明生活的不断提高，表面活性剂工业还将必有一个新的飞跃发展，产品数量将迅速猛增，品种将显著增多。日常生活、工业生产过程中的许多现象，如润湿、乳化、增溶、起泡、吸附、渗透、分散、润滑、洗净等等，莫不与界面和表面活性剂密切相关。表面活性剂具有湿润、乳化、分散、增溶、起泡消泡、渗透、洗涤、抗静电、润滑、杀菌、医疗等一系列优越性能，在工业、农业、卫生和科学技术部门应用可起到改进生产工艺、降低消耗、节约能源、降低劳动力、增加产量、提高品质和附加价值等作用，不但大大提高生产率，还会收到极佳的经济效益。1.界面现象 Interface Phenomena1-91.1.定义：界面(相
5、界面/界面相)：密切接触的两相之间的过渡区(约几个分子的厚度)。1.2.分类：界面的类型：气液、气固、液液、液固、固固表面。1.3.在两相间进行时，一般假定界面本身并不产生，而且在界面上两相是达到的关系的。沿静止的固体壁并无传质作用时，流-固直接接触面也称界面。 物理上的界面不只是指一个几何分界面，而是指一个薄层，这种分界的表面（界面）具有和它两边基体不同的特殊性质。因为物体界面原子和内部原子受到的作用力不同，它们的能量状态也就不一样，这是一切界面现象存在的原因。界面层的克分子自由能较内部大，这种过剩的自由能称为界面自由能，简称界面能。单位界面面积上的界面能称比界面能，即增加单位界面面积所需的
6、功。1-21.4.表面吉布斯自由能和表面张力3-91.4.1.表面功、表面吉布斯自由能、表面张力3-5 气相 B 液体都有自动缩小其表面积的趋势液相 dA s = Wr = dG T,P A 表面功 称为比表面吉布斯自由能，单位：J . m 2 ，物理意义：定温定压定组成条件下，系统增加单位表面积时所增加的吉布斯自由能，也即单位面积表面层的分子比相同数量的内部分子所多出来的那部分能量。如：20的纯水， = 0.07275 1g (10 6 m3) 球形水滴 半径 1 nm 的小水滴半径 0.62 cm 1 nm个数 1 2.39 1020 表面积 4.83 10 4 m2 3.01 103 m
7、2 G = As = 219 J (相当于使这1g水升温52.4 K)系统比表面越大，能量越高，越不稳定。粉尘爆炸极限：淀粉/硫磺7mg/L空气，面粉/糖粉10，煤粉17。 Wr = dAs = . 2l dx l F Wr = F dx dx 称为表面张力 surface tension，单位：N . m 1 ，物理意义：垂直作用于单位长度相界面上的表面紧缩张力。单位面积的表面功、比表面吉布斯自由能、表面张力：数值、量纲相同，物理意义、单位不同。1.4.2.表面张力的影响因素6相互接触的两相物质的性质、温度、压力等。1.4.3.表面张力的测定方法7最大气泡压力法、毛细管升高法、滴重(体积)法
8、、拉环法等。1.4.4.接触角 contact angle 与润湿作用 wetting 8 l-g 气 OO 液 气 液s-g 固 l-s 固接触角：气、液、固三相交界处 (O点) 气液界面和固液界面之间的夹角。 接触角越小，表明液体对固体的润湿程度越高。 通常以 = 90o (半球状) 为分界线： 90o 为不润湿， = 180o (球状) 为完全不润湿。润湿对人类生活和生产(洗涤/印染/焊接/机械润滑/注水采油等)起着十分重要的作用。1.4.5.分散度：比表面 多孔硅胶 300700 ，活性炭 10002000 m2 . g 1 92.表面活性剂10-142.1.定义:表面活性是指使溶剂的
9、表面张力降低的性质。能显著降低溶剂（一般为水）表面张力和液液界面张力的物质称为表面活性剂。表面活性剂具有亲水、亲油的性质，能起乳化、分散、增溶、洗涤、润湿、发泡、消泡、保湿、润滑、杀菌、柔软、拒水、抗静电、防腐蚀等一系列作用。2.2.特性：从结构上看，所有的表面活性剂分子都是由极性的亲水基和非极性的憎水剂两部分组成的。亲水基使分子引入水，而憎水基使分子离开水，即引入油，因此它们是两亲分子。表面活性剂分子的亲油基一般是由碳氢原子团，即烃基构成，而亲水基种类繁多，通常分为离子型和非离子型两大类。此外，还有一些特殊类型的表面活性剂。112.3.吉布斯吸附等温式 Gibbs adsorption fo
10、rmula (1876)12 浓度 (严格来说应是活度)溶质的表面吸附量或表面超量 surface excess ：单位面积表面层所含溶质的量与同量溶剂在溶液本体所含溶质的量之差。2.4.表面活性剂在溶液表面的吸附等温线：m 0 c 单位面积2.5.表面活性剂分子的横截面积： 长碳氢链有机化合物分子的am皆约0.205nm22.6.表面活性物质 surface-active agent 13-14高级脂肪酸盐磺酸盐阴离子表面活性剂硫酸酯盐磷酸酯盐脂肪酰-肽缩合物胺盐型阳离子离子型 阳离子表面活性剂季铵盐型阳离子 氨基酸型 甜菜碱型两性表面活性剂咪唑啉型氧化胺长链脂肪醇聚氧乙烯醚 烷基酚聚氧乙烯
11、醚聚已二醇型脂肪酸聚氧乙烯酯聚氧乙烯烷基胺非离子型聚氧乙烯烷基醇酰胺甘油脂肪酸酯多元醇型季戊四醇脂肪酸酯蔗糖脂肪酸酯 氟表面活性剂特殊类型表面活性剂 硅表面活性剂 氨基酸系表面活性剂 3.表面活性剂的应用15-183.1.增溶要求：CCMC （ HLB1318） （CMC）：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。当其浓度高于CMC值时，表面活性剂的排列成球状、棒状、束状、层状/板状等结构。 增溶体系为热力学平衡体系。 CMC越低、缔合数越大，增溶量（MAC）就越高。 温度对增溶的影响：温度影响胶束的形成，影响增的溶解，影响表面活性剂的。Kraft点：的溶解度随温度增加而急剧增大这一温度称为Kr
12、aft点， Kraft点越高，其临界胶束浓度越小。 昙点：对于聚氧乙烯型非离子表面活性剂，温度升高到一定程度时，溶解度急剧下降并析出，溶液出现混浊，这一现象称为起昙，此温度称为昙点。在聚氧乙烯链相同时，碳氢链越长，浊点越低；在碳氢链相同时，聚氧乙烯链越长则浊点越高。 4种可能的增溶方式：（a）非极性有机物增溶在胶束内部；（b）极性长链碳有机物增溶在表面活性剂分子之间；（c）既不溶于水也不溶于油的有机物增溶在胶束表面；（d）极性有机物增溶在非离子型表面活性剂聚氧乙烯链“外壳”中。3.2.乳化作用（HLB）：表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力。根据经验，将表面活性剂的范围限定在0-40，非离子型的HLB值在0-20。 混合加和性：HLB=（HLBa Wa+HLBb /Wb） / （Wa+Wb） 理论计算：HLB=（亲水基团HLB值）+（亲油基团HLB）-7 HLB：3-8 W /O型乳化剂：Tween；一价皂 HLB：8-16 O/W型乳化剂：Span；二价皂 乳化3.3.润湿作用要求：HLB：7-9。 使用表面活性剂可以控制液、固之间的润湿程度。行业中在粒剂及供喷粉用的粉剂中，有的也含有一定量的表面活性剂，其目的
