【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 增溶作用的應(yīng)用 乳液聚合 開采石油 洗滌劑 增溶作用的應(yīng)用 在 乳液聚合 中的應(yīng)用 乳液聚合是使原料分散于水中形成乳狀液 ， 在引發(fā)劑作用下進(jìn)行聚合 。 原料單體在表面活性劑水溶液中乳化 ， 處于 3種狀態(tài)： 在乳狀液滴中 ， 溶于水中 ， 增溶于膠束中 。 使用水溶性引發(fā)劑時(shí) ， 在水相中引發(fā)反應(yīng) ， 聚合反應(yīng)在膠束中進(jìn)行 ， 分散于水相中的乳狀液滴僅作為提供反應(yīng)原料的儲(chǔ)庫(kù) 。 在石油生產(chǎn)中的應(yīng)用 借助增溶作用可提高石油的采收率，其有效辦法是將粘附在巖層砂石上的油“驅(qū)趕”出來，即所謂“驅(qū)油”。 利用表面活性劑在溶液中形成膠束的性質(zhì)，將表面活性劑、助劑（醇類起促進(jìn)膠束形成作用）和油混合在一起，經(jīng)攪動(dòng)，形成均勻的“膠束溶液”。該溶液能溶解原油，很好的潤(rùn)濕巖層，遇水不分層，當(dāng)流過石巖層時(shí)能有效地洗下粘附在砂石上的原油，從而達(dá)到提高石油的采收的目的。 “泡”就是由液體薄膜包圍著氣體。 泡沫的形成及其穩(wěn)定性 “泡沫”是氣體分散于液體中的分散體系。 A B C 表面活性劑的起泡和穩(wěn)定作用 1 表面張力 2 界面膜的性質(zhì) 3 表面張力的修復(fù)作用 4 表面電荷 5 泡內(nèi)氣體的擴(kuò)散 泡沫的穩(wěn)定性與那些條件相關(guān)呢？ 液膜的強(qiáng)度最重要。 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(yù)防靜電火花點(diǎn)火源 表面活性劑泡沫滅火應(yīng)用 洗滌劑中通常要加入多種 輔助成分 ，增加對(duì)被清洗物體的潤(rùn)濕作用，又要有 起泡、增白、占領(lǐng)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(fù)雜的多相分散體系， 潤(rùn)濕、滲透、吸附、乳化、分散、增溶、解吸、起泡 等等的物理的化學(xué)的過程 …… 加入表面活性劑后，憎水基團(tuán)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(lǐng)。 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(yīng)具備如下條件： ? 良好的潤(rùn)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(gè)基本作用： 一 降低污垢與物體表面的結(jié)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(yīng)用 由于 陰離子表面活性劑 伴生泡沫豐富且脫脂力強(qiáng)，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(diǎn) 是對(duì) 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。 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(jí)的工業(yè)生產(chǎn)裝置，因此產(chǎn)品來源穩(wěn)定，價(jià)格較低。最常用的 LAS是 直鏈?zhǔn)榛交撬徕c 。 涂料 墨水 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 丙烯酰胺 定義：能 降低 纖維間的 摩擦系數(shù) ，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，表面活性劑的親水端排列在纖維的表面，纖維就具有良好的親水性，且減少了纖維表面的摩擦而產(chǎn)生柔軟平滑作用； 柔軟平滑作用 表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)和其與纖維之間的柔軟性關(guān)系 （ 1）憎水基種類的影響 要求是接近直鏈的 16～ 18個(gè)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(fā)生在互相滑動(dòng)的疏水基之間，易于滑動(dòng)。 （ 2）親水基種類的影響 作用在于協(xié)助憎水基發(fā)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(jī)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(zhì)之間發(fā)生電子移動(dòng)； 電荷的逸散與表面活性劑的吸附量和吸濕性有關(guān)；可用已吸濕的水分為介質(zhì)的離子移動(dòng)引起電荷的移動(dòng)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(shù) 從而 難以產(chǎn)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(chǎn)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(zhì)發(fā)生作用的一類表面活性劑； 殺菌機(jī)理：首先表面活性劑吸附于菌體，然后浸透菌體的細(xì)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(shù)，殺菌力會(huì)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； 勻染作用 在印染工業(yè)中，以達(dá)到 均勻染色 為目的的表面活性劑稱為勻染劑； 達(dá)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(duì)已發(fā)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(zhǎng)染色時(shí)間達(dá)到緩染的目的，在染色工藝完成后，染料不能再移動(dòng)。 （ 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(shí)可拉住染料分子，達(dá)到緩染目的，同時(shí)亦可移染； 聚乙二醇類非離子表面活性劑 表面活性劑的國(guó)內(nèi)外發(fā)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(duì)環(huán)境無污染，對(duì)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(rùn)皮膚等作用，并應(yīng)不斷開發(fā)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(gè)發(fā)展方向，這包括濃縮洗衣粉和液體洗滌劑。 第二節(jié) 陰離子表面活性劑 它們?cè)谡麄€(gè)表面活性劑生產(chǎn)中占有較大的比重，世界表面活性劑總產(chǎn)量的 40%屬于這一類。 親水性基團(tuán) 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(jiǎn)稱 LAS，是一種黃色油狀液體，經(jīng)純化后可形成六角形或斜方型薄片狀結(jié)晶。理想的 LAS結(jié)構(gòu)應(yīng)該是 C10～ C14的直鏈烷基，苯環(huán)在烷基的第三或第四個(gè)碳原子上連接，親水基為苯環(huán)對(duì)位 單磺酸基團(tuán) 。 Na ⑵ LAS溶于水后呈中性，對(duì)水的硬度較敏感，對(duì)酸堿水解的穩(wěn)定性好，不易氧化。 ⑶表面活性作用表現(xiàn)為起泡能力強(qiáng)、去污能力高，易與各種助劑 復(fù)配 ，兼容性好，且 成本較低 ， 合成工藝成熟，因此應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。 合成方法： ①三氧化硫磺化法 反應(yīng)原理： 對(duì)設(shè)備加工精度及材質(zhì)均有較高要求，設(shè)備龐雜，造價(jià)均在幾百萬元以上，一般中小型企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)難以實(shí)現(xiàn)。 ②發(fā)煙硫酸磺化法 以發(fā)煙硫酸作為磺化劑與烷基苯反應(yīng)如下： 與三氧化硫磺化相比，發(fā)煙硫酸磺化反應(yīng)速率較易控制，反應(yīng)放熱量也較小，但由于反應(yīng)過程同時(shí)生成大量廢酸，故生產(chǎn)成本偏高。 月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉 簡(jiǎn)稱 AES，淡黃色至無色黏稠液體、活性物含量一般為 70％，未硫酸化物含量小于 2％，硫酸鈉含量小于 2％， pH值在 7～ ，總生物降解度大于 90％，無毒。 硫酸酯鹽 ② AES在堿性介質(zhì)中是穩(wěn)定的，在酸性介質(zhì)中容易水解，在中性介質(zhì)中，由于自動(dòng)催化作用，也會(huì)引發(fā)水解反應(yīng)，磷酸鹽或檸檬酸鹽緩沖劑，防止水解。 AES在堿性介質(zhì)中是穩(wěn)定的，易于配成透明溶液；且其絲毫不會(huì)受到水硬度的影響，具備了優(yōu)異的抗鈣鎂離子作用的能力。售價(jià)低，去污能力、潤(rùn)濕性、乳化性、鈣皂分散性及增溶性等方面都較強(qiáng)， 因此， AES在近二十年中以驚人的速度迅猛增長(zhǎng)，成為陰離子表面活性劑中發(fā)展最快的一個(gè)品種。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 1966～ 1980年美國(guó) AES產(chǎn)量增長(zhǎng)了近 70倍。在我國(guó)情況也基本如此。 AES的最主要應(yīng)用是與 LAS復(fù)配成產(chǎn)輕垢型液體洗滌劑，如 絲毛清潔劑 和餐具清潔劑、洗手液 等。此時(shí)， AES與LAS復(fù)配在泡沫性、去污性及溶液粘度等方面均有一定的協(xié)同作用。 十二烷基硫酸鈉 月桂醇硫酸鈉，簡(jiǎn)稱 K12 白色至微黃色粉末，微有特殊氣體，易溶于水，起泡力強(qiáng)，有優(yōu)良的乳化能力可作為發(fā)泡劑用。 CH3(CH2)11OSO3Na， 洗手液配方操作步驟 1 將 十二烷基苯磺酸鈉 8g， AES 8g， 乙二胺四乙酸 （ EDTA） ，苯甲酸 鈉適量，加入 200 mL燒杯中，加水至 100 mL，在水中溶解，在 80℃下恒溫 40min，并緩慢攪拌。 2 冷卻至室溫，加入香精，用檸檬酸調(diào) pH=7。 3 用氯化鈉調(diào)節(jié)黏度，按市售標(biāo)準(zhǔn)洗滌劑為標(biāo)準(zhǔn)。 肥皂 －－脂肪酸鹽 (鈉鹽為多 )，是一種最古老的表面活性劑，現(xiàn)在仍大量應(yīng)用于日常生活和生產(chǎn)中。肥皂比較容易制造，油脂與堿作用即生成脂肪酸鈉與甘油。 羧酸鹽型陰離子表面活性劑 (R－ COONa) 洗滌用的鈉皂為硬質(zhì)肥皂，鉀皂為軟質(zhì)肥皂，其它二價(jià)和三價(jià)金屬鹽為不溶性肥皂， pH 7時(shí)生成不溶性游離脂肪酸。所以，肥皂這類表面活性劑 不適用于硬水、酸性溶液和海水 。 肥皂除了具有 清洗 作用，還有 潤(rùn)濕 、 乳化 和 發(fā)泡 作用，碳鏈從 C8 開始能顯著降低水的表面張力，C14－ C18 時(shí)達(dá)到最低值，而且與溫度有關(guān)，碳鏈較長(zhǎng)的肥皂，在溫度較高時(shí)才能顯著降低表面張力，例如硬脂酸肥皂最適宜溫度為 70－ 80℃ ，而椰子油肥皂最好在常溫。 硬脂酸鈉 的一個(gè)主要應(yīng)用是在化妝品中作