表面活性剂的性质及分类可行性研究(可行性报告样本)

　　 第一节 表面活性剂的概念   　　 表面活性剂，是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为疏水基团；亲水基团常为极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团；而疏水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂（包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂）、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。（可行性 研究 ）     　　 第二节 表面活性剂的性质   　　 表面活性剂通过在气液两相界面吸附降低水的表面张力，也可以通过吸附在液体界面间来降低油水界面张力。许多表面活性剂也能在本体溶液中聚集成为聚集体。   　　 囊泡和胶束都是此类聚集体。表面活性剂开始形成胶束的浓度叫做临界胶束浓度或CMC。当胶束在水中形成，胶束的尾形成能够包裹油滴的核，而它们的（离子/极性）头能够形成一个外壳，保持与水接触。表面活性剂在油中聚集，聚集体指的是反胶束。在反胶束中，头在核，尾保持与油的充分接触。表面活性剂通常分为四大类：阴离子，阳离子，非离子和两性离子（双电子）。表面活性剂系统的热动力学很重要，不论是理论上还是实践上。因为表面活性剂系统代表的是介于有序和无序物质状态之间的系统。表面活性剂溶液可能含有有序相（胶束）和无序相（自由表面活性剂分子和/或离子）。胶束——表面活性剂分子的亲脂尾端聚于胶束内部，避免与极性的水分子接触；分子的极性亲水头端则露于外部，与极性的水分子发生作用，并对胶束内部的憎水基团产生保护作用。形成胶束的化合物一般为两亲分子，因此一般胶束除可溶于水等极性溶剂以外，还能以反胶束的形式溶于非极性溶剂中。   　　 比如，常用的洗涤剂能够提高水在土壤中的渗透能力，但是效果仅仅持续数日(许多标准洗衣粉含有一定量的化学品，比如钠和溴，由于它们会破坏植物，不适于土壤)。商业土壤润湿剂会持续起效果一段时间，最终还是会被微生物降解。然而，有一些会对水生物的生物循环产生影响，因此必须小心防止这些产品流入地表径流，过量产品不应该洗消。   　　 第三节 表面活性剂的应用   　　 （1）表面活性剂在纳米技术 研究 中的应用   　　 表面活性剂在纳米技术的 研究 和应用领域起着不可或缺的作用。在纳米材料制备领域，利用表面活性剂分子在分散体系中形成的有序聚集体如胶束、反胶束、微乳相等性质成功制备了各种纳米材料；阳离子表面活性剂作为无机硅酸盐的插层改性剂在聚合物基-无机纳米复合材料的制备中能发挥重要作用；在解决纳米粉体的团聚问题时，用表面活性剂进行改性可以降低纳米粉体巨大的表面能，是抑制纳米粉体聚结的重要手段；表面活性剂还被应用于纳米材料透射电镜样品的制备中。从纳米材料的制备、表征到应用，表面活性剂由于其独特的性质都发挥着重要的作用。   　　 （2）表面活性剂在环境保护 研究 中的应用   　　 在经济迅速发展、生产力高度发达的今天，全球面临环境恶化的重大问题，环境保护及环境保护方面的 研究 显得尤为重要。表面活性剂是现代科学技术中的一种重要的精细化工品，它可以减少液体、固体和气体界面间的表面或界面张力，容易在水或其他液体中混合或扩散，因而广泛应用于环境保护方面。表面活性剂在水污染处理技术、大气除尘技术、土壤和地下水污染修复技术中的 研究 中占有重要地位。如表面活性剂加溶修复技术的 研究 是解决土壤和地下水污染修复的重大 研究 课题，并且在理论及实验室 研究 中取得了较好的效果。   　　 （3）表面活性剂在化学 研究 中的应用   　　 化学 研究 过程中，离不开表面活性剂。表面活性剂由于其既亲水又亲油常做相转移剂，由于其乳化性常做乳化剂，在许多化学合成中表面活性剂还做分散剂，催化剂等。如乳液聚合四大要素中（单体、水、引发剂、表面活性剂），表面活性剂的用量虽然很少，却发挥了非常关键的作用。它们对于乳胶粒子的成核，单体液滴或预聚体的乳化，以及聚合过程中聚合物粒子的稳定性和贮存期间产品的稳定性都是非常重要的。     　　 第四节 表面活性剂的分类   　　 1.阴离子型   　　 憎水基主要为烷基、异烷基、烷基苯等，亲水基主要有钠盐、钾盐、乙醇胺盐等水溶性盐类。阴离子型表面活性剂主要有，羧酸盐( RCOOM)、烷基硫酸酯盐( ROSO3M)、烷基磷酸酯盐(ROPO3M)、烷基磺酸盐(RSO3M)等。   　　 2.阳离子型   　　 几乎所有的阳离子表面活性剂都是含氮化合物，就是有机胺的衍生物。主要有季铵盐(RNR3A)、烷基吡啶翁(RC5H5NA)。 阳离子表面活性剂可以作为杀菌剂，也有柔软、脱脂、破乳、抗静电作用。一般来说它不具备去污能力，不能和阴离子表面活性剂配伍使用。   　　 3.两性型   　　 分子中带有两个亲水基团，一个带正电，一个带负电，正电性基团主要是含氮基团(或用硫和磷取代氮的位置)。负电基团主要是羧基和磺酸基。甜菜碱类[ RN(CH3)2CH2COO]，氨基丙酸类 ( RNH2CH2CH2COO)，牛磺酸类 [ RN(CH3)2(CH2)2SO3]和咪唑啉类是4类重要的两性型表面活性剂。它们具有抗静电、柔软、杀菌和调理等作用，尤其是咪唑衍生物和甜菜碱衍生物更有实用价值，具有低刺激性、耐硬水力强、水溶性好等优点。因此广泛应用于婴儿香波、洗发香波中，它们可以和各类表面活性剂配合使用。   　　 4.非离子型   　　 它的极性基不带电，在水溶液中不电离，并且不受强电解质、强酸、强碱的影响，稳定性高，与其他类型的表面活性剂相溶性好。非离子型表面活性剂主要有：脂肪醇聚氧乙烯醚[RO(CH2CH2O)nH]， n＝l～5，一般采用脂肪醇和环氧乙烷直接缩合而成；烷基醇酰胺类[RCON(CH2CH2OH)2]，由脂肪酸与乙醇胺类直接缩合而成；多元醇类化合物(如蔗糖、山梨糖醇、甘油醇的衍生物)等。另外还有聚氧乙烯、聚氧丙烯生成的聚合型表面活性剂及烷基多苷类表面活性剂。   　　 5.混合型   　　 这种活性剂的分子带有两种亲水基团，一种带电，一种不带电。醇醚硫酸盐(CH2CH2O)nSO4M(AES)就是这样一类表面活性剂，其中 n＝1～5。两种亲水基分别是非离子的聚氧乙烯基和阴离子的硫酸根，虽然一般分类仍把这种表面活性剂归属于阴离子表面活性剂，但从水溶性、耐盐性、抗硬水性来讲要比阴离子表面活性剂-烷基硫酸盐要好得多。


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