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表面活性剂

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表面活性剂又称界面活性剂,是一种能显著改变液体表面张力或二相间界面张力的物质,是在20世纪40年代随石油化工的发展,与塑料、合成橡胶和合成纤维同时兴起的一类新型化工产品。分子中含有亲水的极性基团(如羟基、硫酸根、磺酸基) 和憎水或亲油、亲气的非极性基团(如烃基,为一长链烃) 两部分组成。在液体中聚集在该液体与另一相的交界面上,形成一层薄分子膜使溶液表层中的浓度比溶液内部大得多,以致使其表面张力大大降低,从而发生润湿、乳化、分散、起泡等作用。表面活性剂的种类很多,一般分为阴离子型(如烷基苯磺酸盐)、阳离子型(如盐酸十八胺等)、非离子型(如甘油硬脂酸酯等)和两性表面活性剂。
本品用途十分广泛,在日常生活中,洗衣粉是最常见的表面活性剂。利用其亲油基团使衣物上的油污逐渐卷缩成油珠,离开物品表面,进而被分散、悬浮于介质中,经冲洗后除去。
除用于家庭生活洗涤外,在工农业生产中常用作润湿剂、乳化剂、分散剂、渗透剂、起泡剂和杀菌剂等。
在环境保护方面,可用于海水石油污染处理、废水处理、浮选分离、防尘、灭火等。
照相乳剂中使用比较多的是阴离子型表面活性剂,如拉开粉、丁二酸二异辛酯磺酸钠等,可使乳剂涂布均匀,并有杀菌、发泡消泡,防止出现彗星斑、圆点等缺陷。也可用于显影稳定液。
在方铅矿的浮选中,浮选剂中的表面活性剂(如黄原酸钠)在方铅矿表面被吸附,生成黄原酸铅。酸基与固体表面的金属结合,烃基尾巴朝外排列,使方铅矿润湿性降低,附在气泡上浮起达到与脉面分离而富集的目的。
在农业上将含有表面活性剂的叶肥施在作物的叶上,具有肥效快、成本低及增产效果显著等特点,已广泛应用于茶叶、西瓜和葡萄等作物。由于作物叶面上有一层蜡状物,水滴不易铺展,加入这种叶肥后水珠在叶面上迅速铺展,使水中的养分被作物吸收。
人工合成的表面活性剂可随污水进入近岸水域,是一类海洋污染物。在工业发达国家的近岸带污染尤为严重。这类污染物聚集于海洋表面,不仅影响海-空界面过程,而且恶化近岸海域的含氧状况,危及海洋生态系统。
海水中天然存在的有机物质中有一些具有表面活性,如脂肪酸、长链醇、类蛋白质和某些水腐植质等。在海水中倾向于在海-空和海水-颗粒物界面上吸附,在海洋表面形成表面膜,这种膜层对海洋表面的物理化学性质、界面性质、海-空界面的物质交换以及海洋气溶胶的形成等有直接影响。
表面活性剂在地面水中会被生物分解,但浓度超过4mg/L时对水生生物和鱼类会造成毒害,还会造成水体富营养化。烷基苯磺酸钠(ABS)对动物有致畸作用,在水中的浓度为10mg/L时,鱼类难以生存; 在45mg/L时,水稻生长受严重危害。
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非离子表面活性剂

多元醇酯型

烷醇酰胺型

烷基糖苷型

烷氧基化物型

脂肪酸烷酯型

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阴离子表面活性剂

其他阴离子表面活性剂

磺基琥珀酸酯型

磺酸盐型

硫酸盐型

脂肪酸盐型

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