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1、化学与社会化学与社会 Chemistry and Society化学化工系化学化工系1表面活性材料与建筑材料第十一讲 表面活性材料与建筑材料 2表面活性材料与建筑材料第一部分第一部分 表面活性材料表面活性材料总论总论1牙膏牙膏2头发护理头发护理33表面活性材料与建筑材料界面界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区，若其中一相为气体，这种界面通常称为表面。严格讲表面应是液体或固体与其饱和蒸气之间的界面，但习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面表面。4表面活性材料与建筑材料常见的界面：空气空气气气- -液液界面界面气气- -固固界面界面液-液界面玻璃板玻璃板液液- -固界面固界面铁管铁
2、管CrCr镀层镀层固固- -固固5表面活性材料与建筑材料液体表面的最基本的特性是趋向于收缩 表面张力（surface tension）l 是滑动边的长度，因膜有两个面，所以边界总长度为2l， 就是作用于单位边界上的表面张力。6表面活性材料与建筑材料7表面活性材料与建筑材料毛细管现象：由于附加压力而引起的液面与管外液面有高度差的现象8表面活性材料与建筑材料表面活性剂通常采用按化学结构来分类：1.离子型2.非离子型表面活性剂阳离子型阴离子型两性型小极性头大极性头注意：阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混用，否则可能会发生沉淀而失去活性作用。9表面活性材料与建筑材料表面活性剂的效能降低表面张力清洗剂
3、：除去油污乳化剂：使极性水和非极性有机物相互溶解（不分层）发泡剂：形成稳定的泡沫分散剂：使油污分散到溶液中增溶剂：增加油的溶解度悬浮剂：使油污不能返回织物表面10表面活性材料与建筑材料洗涤和化妆用品按存在形式分类：膏霜类-牙膏、洗发膏、防晒霜、雪花膏、冷霜，奶液、发乳固体类-洗衣粉、肥皂、香皂、眉笔、口红、发蜡、香粉、胭脂。液体类-洗发液、染发液、烫发液、指甲油香水类-香水、花露水。11表面活性材料与建筑材料 油质污垢：包括植物、动物油脂，也包括人体分泌的皮脂、脂肪酸、胆固醇类，还有矿物油及其氧化物。其特点是不溶于水，对纺织品、皮肤和其他基质附着力强，不易洗脱。 固体污垢：属于不溶性物质，如来
4、自地表面、生活、工作场所的尘土、垃圾、金属氧化物等。它们可以单独存在，也可以与油、水粘粘在一起。 水溶性污垢：包括盐、糖、有机酸。但是血液、某些金属盐溶液作用织物和其他基质上，会形成色斑，这类话垢很难去除。污垢的种类12表面活性材料与建筑材料A、主要原料(1) 表面活性剂(2) 油脂类 椰子油和橄榄油制香皂，蓖麻油主要是用于制造唇膏和美容润肤用品，羊毛脂制润肤膏。(3) 高级醇类 甘油（丙三醇）聚有良好的助溶性、润滑性和吸湿性，可以用来制作化妆品。十六醇也称鲸醋醇或棕榈醇，是制造各种膏霜类化妆品的主要原料。(4)烃类化合物化妆品中常用长碳链的烃类化合物作为原料，主要有白油和凡士林。另外，石蜡和
5、蜂蜡也是化妆品的原料。13表面活性材料与建筑材料十二烷：长链烃，非极性或亲油性十二烷基硫酸钠：阴离子表面活性剂，一端亲油，另一亲水。十二烃基氯化铵：阳离子表面活性剂，一端亲油，另一亲水。14表面活性材料与建筑材料CH3-(CH2)10-CH2-SO3Na,12烷基磺酸钠简化式成膜油包水水包油15表面活性材料与建筑材料Werner Treptow and Michael L. Klein, The Membrane-Bound State of K2P Potassium Channels, J. Am. Chem. Soc. 5, 21, 2010 ,DOI: 10.1021/ja102191
6、sMolecular Recognition at the Membrane-Water Interface: Controlling Integral Peptide Helices by Off-Membrane Nucleobase Pairing, P. E. Schneggenburger, S. Mullar, B. Worbs, C. Steinem and U. Diederichsen,J. Am. Chem. Soc., May 19, 2010R. K. Campen, T. T. M. Ngo, M. Sovago, J.-M. Ruysschaert and M. B
7、onn, Molecular Restructuring of Water and Lipids upon the Interaction of DNA with Lipid Monolayers, J. Am. Chem. Soc. 5, 20, 2010 ,DOI: 10.1021/ja100838q16表面活性材料与建筑材料B、辅助成分（1）抗氧剂-它是能够阻止或延缓氧化的物质。（2）保湿剂-又称滋润剂，能保持皮肤滋润，防止表皮角质层水分的流失。（3）防腐剂-防止微生物和霉菌的繁殖。（4）收敛剂-又称抑汗剂，能使皮肤毛孔收敛，暂时性抑制或减少汗液和皮脂分泌的物质。（5）紫外线吸收剂-能吸
8、收会引起皮肤发炎的紫外线光，并将其转化成热能的物质。 波长为280nm-320nm的中波紫外线会引起急性皮炎和灼烧；波长为320nm-400nm的长波紫外线会氧化表皮中的还原黑色素而直接晒黑皮肤。17表面活性材料与建筑材料18表面活性材料与建筑材料总论总论1牙膏牙膏2头发护理头发护理319表面活性材料与建筑材料 我们口腔中有500多种细菌。即使是非常注意口腔卫生的人，其口腔中的细菌也有500亿个，多数人口腔中有2000亿个，而不注意口腔清洁者的口腔中内的细菌会达到1万亿个。 -摘自参考消息2003年6月29日口腔中的细菌 硫化氢 臭鸡蛋 甲硫醇 粪便 粪臭素 粪便 尸胺 尸体 腐胺 腐烂的肉
9、异戊酸 汗脚 科学科学美国人中文版，2002年，第七期，P75口腔细菌制造的化合物20表面活性材料与建筑材料牙齿的结构与牙膏的作用 除去牙齿表面污物 杀菌 增白 防蛀，防牙垢沉积 对牙齿的营养 味道可口（香甜） 对牙病抑制或治疗 泡沫丰富 无毒 软硬适度 各部分均匀一致 保存和保质期 颜色21表面活性材料与建筑材料成份：山梨(糖)醇， 甘油（ 丙三醇），含水硅石， 焦磷酸钾（钠）， PEG-6， 十二烷基硫酸钠， 焦糖， 磷酸氢二钾，氟化钠， 糖精，黄原胶(一种水溶性天然树胶）。22表面活性材料与建筑材料十二烷基硫酸钠：发泡剂，穿透和松动牙齿表面沉淀。糖精：比蔗糖甜300-500倍，但无热量，
10、是不能消化糖和节食者的糖的替代品。如果含量超过0.02% ，有苦味。经验式:C7H4NNaO3SPEG-6(polyethylene glycol)：由六个乙二醇单体聚合作为润湿剂和溶剂，吸收和保留空气中的水分。使牙膏柔软。23表面活性材料与建筑材料Carbomer：商品名，聚丙稀酸，稳定剂。稳定非离子乳化剂（如PEG-6），使不同物质不分层。经验式: C3H4O2n山梨(糖)醇多元醇(多羟基化合物), 产于水果和草莓，工业化生产由葡萄糖加氢。其作用是：甜味剂，保湿剂（防变硬），凉爽感，防止蛋白质分解。除用于牙膏，加入到饮料，面包，海产品加工，化妆品，药物，香烟中.24表面活性材料与建筑材料含
11、水硅石：摩擦剂。清洁和抛光牙齿表面。 是由各种物质构成的混合物，分子式为SiO2.nH2O，一种存在形式蛋白石（猫眼石）。氟化钠：牙膏中的活性成分。 分子式: NaF 结构: Na+F-黄原胶(一种水溶性天然树胶） 将牙膏中所有主份粘在一起。是混合物，多聚糖。在冷和热水中都溶解。口感好，在食物中释放出香味。在酸性和碱性和盐溶液中都稳定，是重要的工业和食物高分子。25表面活性材料与建筑材料焦磷酸四钾(钠)：起防牙垢作用。磷酸氢二钾：食物填加剂 1) 肉类加工：保湿剂， 控制pH2) 奶酪：分散剂和乳化剂3) 咖啡伴侣：容易溶解，甘油(丙三醇)：保湿剂(防变硬)。1799年，瑞典科学家发现用水解橄
12、榄油制备。为无色、无味的粘稠液体，用其做胶水。1867，A.B.Noble 用其做炸药(硝化甘油)。存在于脂肪和油中，可从椰子油中提取，也可从石油产品提炼。26表面活性材料与建筑材料佳洁士牙膏活性成份：氟化钠其他成分：水，山梨(糖)醇，甘油（丙三醇），十二烷基硫酸钠，含水硅石，糖精，PEG-6，聚丙稀酸，黄原胶，焦磷酸钾(钠)，磷酸氢二钾。高露洁牙膏活性成分：氟化钠，苯酚衍生物其他成分：水，山梨(糖)醇，甘油（丙三醇），十二烷基硫酸钠，含水硅石，糖精，TiO2，纤维素胶。TiO2，增白剂27表面活性材料与建筑材料28表面活性材料与建筑材料总论总论1牙膏牙膏2头发护理头发护理329表面活性材料与
13、建筑材料头发的作用头发不仅具有美容的功能，还有保护功能，它可以缓冲外界对头颅的各种损伤，还可以遮避紫外线、红外线对头颅的伤害，同时，人体内有害的重金属，如铅、砷、汞等有一部分从机体排泄蓄积在头发上，通过理发排出体外，因而某种程度上头发也算一种排泄器官。30表面活性材料与建筑材料头发的结构毛发由毛根和毛干组成，毛根在皮肤内，是非角化细胞，由毛球、毛乳头和毛母质组成。毛母质是毛发的生长中心，毛母质中含有黑色素细胞，可以生成黑色素供给毛发。毛根外有毛囊包着，上面附着立毛肌，收缩时毛发竖立。毛干露在皮肤外面，是由角化细胞组成，毛干可分为三层，里面为毛髓质，中间为毛皮质，由硬蛋白组成，是毛干主要部分，最
14、外层叫毛小皮，也叫毛表皮或毛护膜，由透明的角化细胞组成。毛小皮耐摩擦、抗腐蚀，是毛发的保护层，如果毛小皮受损，头发容易发生断裂、分叉，失去光泽。31表面活性材料与建筑材料32表面活性材料与建筑材料通常洗发、护发主要就是针对露在皮肤外的毛干。按照发质分类，头发可分为干性发、中性发和油性发。不同的发质需要不同特性的洗发剂和护发剂。33表面活性材料与建筑材料 洗掉头发表面的油污、灰尘、细菌 易于漂洗 使头发有光泽 适宜的泡沫量 对头发的营养 去头屑、止头痒 合适的香味 不损害头发、头皮和眼睛 外观颜色适当 各部分性状均匀 保质期长 价格合理一、洗发水34表面活性材料与建筑材料十二烷基硫酸胺(钠)：发
15、泡剂、清洁剂、乳化剂、润湿剂， Triethanolamine lauryl sulphate：清洁剂，发泡和清洁剂，Sodium Lauroyl Sarcosinate Sodium N-methyl-N-(1-oxododecyl)glycine.起泡和清洁剂，对皮肤和头发都温和。成份：35表面活性材料与建筑材料PEG-12. 非毒性、非刺激性、非离子乳化剂，用做黏度调整剂、柔软剂、遮光剂、润湿剂和分散剂。十二酰胺（Lauramide DEA）泡沫稳定剂乙二胺四乙酸钠：螯合物， 与金属结合成螯合物。阻止头发中的痕量重金属的活动，重金属能加速许多活性成分的分解，使天然油脂变恶臭。36表面活性
16、材料与建筑材料营养物质维生素B维生素E. 防腐剂苯甲酸钠苯氧乙醇(Phenoxyethanol)对羟基苯甲酸甲酯（Propylparaben）抗真菌剂37表面活性材料与建筑材料柠檬酸：酸度调节剂硫酸钠：吸湿剂NaCl：调节粘性使十二烷基硫酸胺工作38表面活性材料与建筑材料第二部分第二部分 无机非金属无机非金属 材料材料玻璃玻璃1水泥水泥2陶瓷陶瓷339表面活性材料与建筑材料玻璃硅酸盐制品一般都是以粘土（高岭土）、石英和长石为原料。粘土的化学组成为Al2O32SiO22H2O，石英为SiO2，长石为K2OAl2O3 6SiO2（钾长石）或Na2OAl2O3 6SiO2（钠长石）。这些原料中都含有SiO2，因此在硅酸盐晶体结构中，硅与氧的结合是最重要的。40表面活性材料与建筑材料41表面活性材料与建筑材料42表面活性材料与建筑材料43表面活性材料与建筑材料44表面活性材料与建筑材料45表面活性材料与建筑材料谢谢！46表面活性材料与建筑材料
