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陰離子表面[Mian]活性劑
來源:admin 發布時間[Jian]:2018-10-30 次浏覽
陰離子表面活[Huo]性劑
陰離子表(Biao)面活(Huo)性劑 英文[Wen]化[Hua]學[Xue]術語: An-ionic surfactant. 表面活性劑的一類。在水中解離後(Hou),生成親水性陰離子。如脂(Zhi)肪醇硫[Liu]酸鈉在水分[Fen]子的包圍下(Xia),即[Ji]解離為ROSO2-O-和Na+兩部(Bu)分,帶負電荷的(De)ROSO2-O-,具有(You)表面活性。 陰離子表面活(Huo)性劑分為羧酸鹽、硫酸酯鹽(Yan)、磺酸鹽和磷酸酯鹽四大類,具有較(Jiao)好的去污、發(Fa)泡、分散、乳化、潤濕等特(Te)性(Xing)。廣泛用作洗滌劑、起[Qi]泡劑(Ji)、潤濕劑、乳化[Hua]劑和分散劑[Ji]。産量占表面活性劑的首位。不[Bu]可與陽離子表面活(Huo)性[Xing]劑一同使用,在水溶液(Ye)中生成沉澱而失去效力。
定義[Yi]編輯
将在水中(Zhong)電離後起
表面活性作用的部(Bu)分帶負電荷的表面活性劑稱為陰離[Li]子表面活性劑。
分類編(Bian)輯
從結構上把陰離(Li)子表面活性劑(Ji)分為羧酸鹽、磺酸(Suan)鹽、硫酸酯鹽和磷酸酯鹽四大類。
舉[Ju]例(Li)編輯
APAM
陰離子聚丙烯酰胺(APAM)是水溶性的(De)高分子聚合(He)物, 主要用于各種(Zhong)工業廢水的絮凝沉降[Jiang],沉澱澄清處(Chu)理,如鋼鐵[Tie]廠廢水[Shui],電鍍廠廢水,冶金廢水,洗煤廢[Fei]水等(Deng)污水處理、污泥脫(Tuo)水等。還可用于飲[Yin]用水澄清和淨化處理。由于其分子(Zi)鍊中含有一定數量的極(Ji)性基團,它能(Neng)通過吸附水中懸浮的(De)固[Gu]體粒子,使粒子間架橋或(Huo)通過電荷中和使[Shi]粒子凝聚形成大的[De]絮凝物,故可(Ke)加速懸(Xuan)浮液中粒子[Zi]的沉降,有非常明[Ming]顯的[De]加快溶液澄[Cheng]清(Qing),促進過濾[Lü]等效[Xiao]果[Guo]。
功能特點
陰(Yin)離子聚丙烯酰(Xian)胺,由[You]于它[Ta]具有:
1、 澄清淨[Jing]化作用;
2、 沉降促進作用[Yong];
3、 過濾促進作用[Yong];
4、 增稠作用及(Ji)其[Qi]它作用。
在廢液處理、污泥濃縮脫水、選礦、洗煤[Mei]、造紙等方面,能夠充分滿[Man]足各種領域的要求。
洗煤廢水處理方案[An]: 選煤廠對煤泥水的處理[Li]一般情況下采[Cai]用“旋流器-濃縮[Suo]機-壓濾[Lü]機(煤泥沉澱池)”處(Chu)理工(Gong)藝。一般情況下[Xia]都是采購機[Ji]高(Gao)分子[Zi]絮凝劑(聚丙烯(Xi)酰胺(An))。高分子絮[Xu]凝[Ning]劑與煤泥微粒或煤泥膠體接觸作用,中和了煤泥表[Biao]面的電性,降低[Di]表面能,使煤泥(Ni)微(Wei)粒(Li)凝聚沉澱。聚丙烯酰胺的[De]分子量一般在[Zai]百萬之間,不同粒度組成的煤泥水要選用不同分子量的絮[Xu]凝劑。聚丙烯酰胺可(Ke)以(Yi)分為陰離子型聚(Ju)丙烯酰胺,陽離子聚(Ju)丙烯酰胺和非離子(Zi)型聚丙烯酰胺三(San)種類型。在使用聚丙烯(Xi)酰胺進行水處理的時候,要保證類型與煤泥[Ni]水的pH值相吻合,陰離子聚丙烯酰胺的适于偏堿性煤泥水,陽離子聚丙烯酰(Xian)胺的适于偏酸性煤(Mei)泥水,陰[Yin]離子型和陽離子[Zi]型聚丙烯酰胺(An)混[Hun]合使用,煤泥水絮凝沉澱效果更好。
特點:
1、 水溶性好,在冷水[Shui]中也能完全(Quan)溶解。
2、 添加少量本陰離子聚丙烯酰(Xian)胺産品,即可收到[Dao]極大的絮[Xu]凝效果。一般隻需添加0.01~10ppm(0.01~10g/m3),即可充分發揮作用。
3、 同時使[Shi]用陰離子(Zi)聚丙烯酰胺産[Chan]品和無機絮凝劑(聚[Ju]合硫酸鐵(Tie),聚合氯化鋁,鐵鹽等[Deng]),可顯示出更大的效(Xiao)果。
用[Yong]途
1)用于污泥脫(Tuo)水根據污泥性質可選用本産品的[De]相應[Ying]型号,可有效[Xiao]在污泥[Ni]進入壓濾之前(Qian)進行(Hang)污泥脫水,脫水時,産生絮團大,不粘濾布,壓(Ya)濾時不散,流(Liu)泥餅較厚,脫水(Shui)效率高,泥(Ni)餅含(Han)水率在80%以下。
2)用于生活污水(Shui)和有[You]機(Ji)廢水的處(Chu)理,本産品在酸性[Xing]或堿性介質中均呈現陽電性,這樣(Yang)對污水中[Zhong]懸浮顆粒帶陰電荷的污[Wu]水[Shui]進行絮凝沉澱[Dian],澄清很有效。如生(Sheng)産糧食酒精廢水,造紙廢水[Shui],城市污水處理廠的廢水(Shui),啤酒[Jiu]廢水,味精廠廢水,制糖廢水,有機含量高 廢水、飼料廢水,紡織印染廢水(Shui)等,用陽離子聚丙烯[Xi]酰胺(An)要比用陰離子、非離子聚丙烯酰胺或[Huo]無[Wu]機鹽類效果要[Yao]高數倍或數十倍,因[Yin]為這類廢[Fei]水普遍帶(Dai)陰電荷。
3)用于以江河[He]水作水源的[De]自來水的處理絮凝劑,用量少,效果[Guo]好,成本低,特(Te)别是和無機(Ji)絮(Xu)凝劑複合(He)使用效果更好[Hao],它将成為治長江、黃河及其它流域[Yu]的自來水廠的高效絮凝(Ning)劑。
4)造紙用增強劑及[Ji]其它(Ta)助(Zhu)劑。提高[Gao]填料、顔料[Liao]等存留率、紙張的強(Qiang)度。
5)用于油(You)田經學助劑,如粘土防(Fang)膨劑,油田酸化用(Yong)稠化[Hua]劑。
6)用于紡織上漿[Jiang]劑(Ji)、漿液性能(Neng)穩定、落漿少、織物[Wu]斷[Duan]頭率[Lü]低、布[Bu]面光(Guang)潔。
包裝與貯存
陰離子聚丙烯酰胺(An)包裝、貯運及注意(Yi)事項:[1]
采用25Kg襯塑編[Bian]織袋或(Huo)紙塑複合[He]袋[Dai]包裝,也可根(Gen)據用戶要求包裝(Zhuang)。貯運時,注意防(Fang)熱、防潮,防止包裝破(Po)損,幹粉産(Chan)品長期露置[Zhi]會吸潮結塊。堆碼層數不得超過[Guo]20層。有(You)效儲存期[Qi]為2年。本産品粒度為20-80目,亦可根[Gen]據用戶要求生産。
脂[Zhi]肪酸[Suan]鹽
綜述
是親水基為(Wei)羧基的陰離子[Zi]表面活性劑,包括(Kuo)高級脂(Zhi)肪酸的鉀、鈉(Na)、铵鹽以(Yi)及三乙醇铵鹽。在水中電離後起表[Biao]面活性作用的部分是脂[Zhi]肪酸根陰離子。如[Ru]:
電[Dian]離
RCOONa ——>RCOO-+Na+
脂肪酸鹽表面活性劑是曆史上[Shang]開發最早的陰離子表面活性劑,也是重(Zhong)要的洗滌劑,目前仍是皮(Pi)膚清潔劑的[De]重要品種。
主要特性
⑴肥皂是最常見的脂肪(Fang)酸鹽陰[Yin]離子表面活性劑 肥皂的主(Zhu)要性能特[Te]點是它的水溶液的[De]pH在9.0~9.8,呈[Cheng]弱堿性,它[Ta]有良好的潤濕、發泡、去污等[Deng]作(Zuo)用而被廣泛[Fan]用(Yong)作洗滌劑。
肥皂[Zao]的缺點是耐硬水性能差,在硬水中使用肥皂不僅洗滌力差(Cha),同時生成的鈣皂污垢在 酸(Suan)水中懸浮并且粘附在衣物上(Shang)很(Hen)難去除。肥皂與硬水(Shui)中的鈣、鎂等離子[Zi]反應生成皂垢,不(Bu)但增加肥皂的耗費(Fei),而且粘結在衣物上産生[Sheng]的斑點[Dian]會(Hui)使衣物發硬[Ying]。含有皂垢的(De)布在印染加工時會造造[Zao]成染色不勻。
肥皂在(Zai)pH低于7的酸性介(Jie)質中會轉變成不溶于水的遊[You]離脂肪酸,會使皂液變[Bian]混濁并粘附[Fu]在衣物上不易被除去。因此肥皂隻能在[Zai]中性和堿性介質[Zhi]中使(Shi)用。通常使用肥皂[Zao]時常配合加入适量純堿以保持皂液pH在10左右,其目(Mu)的為防止肥皂水解[Jie]和提高洗滌效果。注意在去除酸性污垢或在酸性[Xing]媒液[Ye]中不能(Neng)使用肥皂。
軟脂酸鹽和硬脂酸鹽水溶性差,要充分發揮它們的洗滌能力往往需要在較高溫度條件[Jian]下使用,而含有不飽和鍵的油酸鹽比(Bi)較适合在較低溫度[Du]的洗滌場合。以上的高碳脂肪(Fang)酸鹽 隘(Ai)由于[Yu]在[Zai]水中溶解度太低,但油溶性好,所以适合作摻[Chan]水幹洗溶劑中的[De]表面活性劑(變性[Xing]皂),脂(Zhi)肪酸[Suan]的有機胺鹽和二乙醇胺、三乙醇胺鹽大多表現為油溶性的(De),常用作乳化劑[Ji]、潤[Run]濕劑(Ji),如三乙(Yi)醇胺[An]肥皂常在有機溶劑(Ji)中作乳化劑。
⑵親油(You)基(Ji)通過牛間鍵與羧基相連的羧[Suo]酸鹽(雷米邦A) 脂肪[Fang]酸鹽除了常見的肥皂外,還有這[Zhe]種形式的羧酸鹽,如(Ru)用多肽混合物與脂肪酰氯發生縮(Suo)合反應制成的N—烷酰基多肽。其(Qi)中用油酰氯與脫脂皮屑等廢蛋白[Bai]的水(Shui)解産(Chan)物縮合制成(Cheng)的表面活性劑,商品名為雷米邦[Bang]A (Lamepon A),國内商品名為[Wei]613洗滌[Di]劑,化學名稱為N—油酰基多縮氨基酸鈉(或N—油酰[Xian]基多肽)。其合成反應式為(Wei):
産品介紹
油酰(Xian)氯 多縮氨基[Ji]酸[Suan]鈉 雷[Lei]米邦A
(其中R'、R”是含有1~6個碳原子的烴基)
雷米邦(Bang)A在毛紡、絲綢、合成纖維及(Ji)印[Yin]染工業等紡織部門常[Chang]做洗滌(Di)劑、乳(Ru)化劑、擴散劑,也[Ye]可做金屬清洗劑和[He]皮膚清潔劑,由于[Yu]它結構中[Zhong]的多肽[Tai]部分(Fen)化學結構(Gou)與蛋白質(Zhi)相似,對皮[Pi]膚刺 、激性低,可形成良好[Hao]的保護膠體,因此也适用于頭發[Fa]用品和香波[Bo]中或用于護膚香脂中。用它洗[Xi]滌絲、毛等蛋白質類纖[Xian]維織品,有洗後柔[Rou]軟、富(Fu)有光澤、彈性(Xing)的優點。它有[You]很強[Qiang]的乳化力,如22份雷米邦A可乳化1000份植物油。并且(Qie)它對鈣皂有很強的分散(San)力。它在中性和堿性介質中穩定,在堿性介質中去[Qu]污力更佳。但(Dan)在pH值小于5的(De)介質中會以[Yi]沉澱形式析(Xi)出。由于它的吸濕力強,通[Tong]常不制成粉狀(Zhuang)産品,商售為黃[Huang]棕色粘稠狀液體産品,活性物含量為32%~40%。
制造雷米邦A的多膚(Fu)部分的原料來自皮屑、蠶蛹、豬毛[Mao]、雞毛(Mao)、骨膠、豆餅、菜籽[Zi]餅等蛋白[Bai]質下腳料,經[Jing]水(Shui)解後得到水解(Jie)蛋白液[Ye]。油酰氯(Lü)與水(Shui)解蛋白液中的多縮氨基[Ji]酸鈉縮合即得到雷米邦A。
磺酸鹽
介紹[Shao]
把在水中電離後生成[Cheng]起(Qi)表面活性作(Zuo)用陰離子為磺酸根(R--S03)者稱為磺(Huang)酸鹽型陰離子表面活性劑,包括(Kuo)烷基苯磺酸(Suan)鹽、α-烯烴磺酸(Suan)鹽[Yan]、烷基磺酸[Suan]鹽、α-磺基單羧酸酯、脂(Zhi)肪酸磺烷基酯、琥珀酸酯磺酸(Suan)鹽、烷基萘磺酸鹽、石油磺酸鹽(Yan)、木質素磺酸鹽、烷基[Ji]甘油醚磺酸[Suan]鹽等多種類型,其中比較重[Zhong]要和常用作洗(Xi)滌劑(Ji)的有下列幾種(Zhong)。
重要産品
⑴烷基苯磺酸鈉(Na)(LAS或ABS) 烷基苯磺酸鈉通常是一(Yi)種黃色油狀液體,通式為CnH2n+1HC6H4SO3Na,其疏水基為烷基苯基,親水[Shui]基為磺酸基。
其早期(Qi)産品為四聚丙烯苯磺酸鈉(ABS),曲于(Yu)烷基部分帶有支(Zhi)鍊,所以生(Sheng)物降解性差,60年代各(Ge)國相繼改為生産以(Yi)正構烷烴為原料的[De]直鍊[Lian]烷基苯磺酸鈉(LAS)。烷基苯磺酸鹽不是(Shi)純化合物;烷基組成部分(Fen)不完全相同,因[Yin]此烷基苯磺[Huang]酸鹽性質受烷基(Ji)部分碳原子數、烷基(Ji)鍊支化度(Du)、苯環在烷基鍊的位(Wei)置、磺酸[Suan]基[Ji]在苯環上(Shang)的位[Wei]置及數目以及[Ji]磺酸鹽反離子種類[Lei]影響而發(Fa)生很大變[Bian]化。
烷基苯磺酸鹽是(Shi)陰離子表面活[Huo]性劑(Ji)中最重要的一種品種,也是中國合成洗滌劑的主要活性成分。烷基苯(Ben)磺酸鈉去污力[Li]強(Qiang)、起泡力和泡[Pao]沫穩(Wen)定性以及化學穩(Wen)定(Ding)性好(Hao)、而且原(Yuan)料[Liao]來源充足、生産成本低,在民用和工[Gong]業用(Yong)清洗劑中有着廣泛(Fan)的用途。
①支鍊[Lian]烷基苯[Ben]磺酸(Suan)鹽(ABS) 當高級烯烴(如十二碳烯)與苯發生[Sheng]反[Fan]應時,生成支鍊[Lian]烷基苯(Ben),再與濃硫[Liu]酸(Suan)發生磺化反應,得到支鍊(Lian)型烷基苯磺酸,與堿(NaOH)中和[He]後得到支鍊型烷基苯磺酸鈉鹽,其[Qi]中十二烷基苯[Ben]磺酸鈉是最常見的産品。
作用原理
十二[Er]烷基苯磺[Huang]酸鈉[Na]是一[Yi]種性能優良[Liang]的(De)合成陰離子表面活性劑,它比[Bi]肥皂更易溶于(Yu)水,是一種黃色油狀[Zhuang]液體。易起[Qi]泡由于它的泡沫粘度低[Di]所以泡沫易于消失(Shi)。它有[You]很好的脫脂能力并有很好的降低水的[De]表面張力和潤濕、滲[Shen]透和(He)乳化的性能。它的(De)化學性質穩定,在[Zai]酸性或堿性介質中以及加熱條件下都不會(Hui)分解。與次氯酸鈉過氧化物等(Deng)氧化劑混合使用也不會[Hui]分解[Jie]。它可以用烷基苯[Ben]經過磺化反[Fan]應制備,原料來源充足,成本低,制造工藝(Yi)成熟(Shu),産品純度高。因此自1936年由美國國家苯胺公司[Si]開始生産烷基[Ji]苯磺酸鈉[Na]以來,迄今曆[Li]經60多年一直受到[Dao]使用者[Zhe]的歡迎和(He)生(Sheng)産者的重視,成為消費量最大[Da]的民用洗滌劑,在工(Gong)業清洗中(Zhong)也得到廣泛應(Ying)用。
其不足之處是用它洗過的纖維手感不好[Hao]。皮膚(Fu)與它長時[Shi]間(Jian)接觸會受到刺激[Ji]。它易在洗滌物體表(Biao)面形(Xing)成吸附膜殘留在物體上,這(Zhe)種(Zhong)吸附膜在低溫下不易被水(Shui)沖[Chong]洗(Xi)去除。它起泡[Pao]性好[Hao],因此在不希望産[Chan]生泡沫[Mo]的情況下又是[Shi]不受歡迎的(De)。
十(Shi)二烷基苯磺酸(Suan)鈉特别容[Rong]易與[Yu]其他物質産生協同(Tong)作用(把兩種物質混合後(Hou)能産生比原來各自性(Xing)能更好[Hao]的使(Shi)用效果叫協同[Tong]作用),因此[Ci]它(Ta)常與非離子表面[Mian]活性劑和無機助洗劑複配使用,以提高去污效果。
它在[Zai]硬水中不會像(Xiang)肥皂那樣生成鈣[Gai]皂(Zao)沉澱,但生成的(De)烷基苯磺[Huang]酸(Suan)鈣不(Bu)易溶于(Yu)水,隻能分散在水中[Zhong]使它(Ta)的洗滌能力降(Jiang)低。使用時如果與三聚磷酸鈉等絡合劑複配,把鈣、鎂離子絡[Luo]合,就[Jiu]可以在硬水中使用而不影響它[Ta]的[De]洗滌效果(Guo)。
支鍊結構的(De)烷基苯磺酸鈉由(You)于難被微生物降解[Jie],對環境污(Wu)染嚴重,所以從60年代中期,逐漸被直鍊烷基苯磺酸(Suan)鈉代替。
②直鍊(Lian)烷基苯磺酸(Suan)鈉(Na)(LAS) 直鍊烷基苯[Ben]磺酸鹽(Yan)是由直鍊烷烴與苯在特殊催化[Hua]劑作用下[Xia]合成直鍊[Lian]烷基苯,再經過磺(Huang)化,中和反應制得的。典型代表結構為(對位[Wei])直鍊十二烷基苯(Ben)磺酸鈉,它[Ta]的性能與支鍊烷(Wan)基苯磺酸鈉相同[Tong],其優點是易于被微生物降解,從環境保護(Hu)角度看是性能[Neng]更優良的産[Chan]品(Pin)。目前[Qian]使(Shi)用的烷(Wan)基苯[Ben]磺酸鈉已(Yi)全部是直鍊烷[Wan]基結[Jie]構的了。
⑵α-烯烴磺酸鹽(Yan)(AOS) 是α-烯烴與SO3在适[Shi]當條件下(Xia)反應,然後[Hou]中和、水解得到的具[Ju]有表面活(Huo)性陰離子的混合物,成分較複雜,随工[Gong]藝條件和(He)投料量不同成分有變[Bian]化。其主要成分(Fen)是烯(Xi)基磺酸鹽(R--CH==CH--(CH2)—pSO3Na)、羟烷基磺[Huang]酸鹽(RCH--(CH20)—pSO3Na)和少量二(Er)磺酸鹽(R'—CH=CH—CH-(CH2)-SO3Na)或[Huo]R'—CH—(CH2)—xCH—(CH2)—ySO3Na。其商品名為[Wei]。—烯烴磺酸鹽[Yan],縮寫[Xie]AOS。
α—烯烴磺酸鹽是一種性能優良的洗滌劑,尤其[Qi]是在硬水中(Zhong)和有肥皂存在時(Shi)具有很好的起泡力和優良的[De]去[Qu]污力。由于[Yu]它的毒性低對皮[Pi]膚刺激性[Xing]小以(Yi)及(Ji)性能(Neng)溫和的[De]優點,在家庭和工業、清洗中均有廣泛的用途。常用作個人保[Bao]護、衛生(Sheng)用品、手(Shou)洗餐具清洗劑[Ji]、重[Zhong]垢衣物洗滌(Di)劑、毛羽,毛清洗劑、洗衣用合成皂、液體皂以及家庭用和工(Gong)業(Ye)用硬表面清洗(Xi)劑的主要成分。
⑶烷基磺酸鹽(AS和SAS) 烷基(Ji)磺酸鹽的通式為[Wei]RSO3M(M為堿金屬或堿土金屬),R為C12~C20範圍的烷(Wan)基,其中以十六烷(Wan)基磺酸鹽性能最[Zui]好[Hao]。其中正構烷[Wan]基在、引發劑(Ji)作用下與(Yu)SO2、O2反[Fan]應得到的磺(Huang)酸鹽(Yan),分為伯烷基(Ji)磺酸鹽(Yan)(AS)和仲烷基(Ji)磺酸鹽(SAS)兩類。其[Qi]中仲烷基磺酸鹽結構式[Shi]為R--CH--R',縮寫名稱為SAS,國内(Nei)商品名為[Wei]601洗滌劑,是一種具[Ju],有(You)很好水溶性、潤濕力、除油(You)力的洗[Xi]滌劑。烷[Wan]基碳原子[Zi]一般為C14~C18,以C15~C16去污能力最強。其去[Qu]污能力與直鍊烷基苯磺酸(LAS)相似(Si),發泡力稍低,是配制重垢液體洗滌劑[Ji]的主要原料。它[Ta]的毒性和對皮(Pi)膚的刺激(Ji)性都比iLAS低,生物降解[Jie]性好。使用時常[Chang]與醇醚硫酸(AES),α—烯[Xi]基磺酸鹽(AOS)複配,以彌補(Bu)SAS在硬水(Shui)中泡沫性差的缺點。可做個人[Ren]衛生盥洗制品、各種洗衣物以及硬表面清洗劑。
⑷α—磺[Huang]基單羧酸(Suan)及其衍生物(MES) 它們的結構式(Shi)為CH2一COOR', (R為長鍊(Lian)烴基或金屬離子(Zi))。α-磺(Huang)基單(Dan)羧酸本身不具有表面活性,但通過酯(Zhi)化[Hua]或酰胺化生成[Cheng]的衍生[Sheng]物具有表面(Mian)活性,如CH2—C--OC12H25等。其中以脂肪酸[Suan]甲酯為原料(Liao)經(Jing)磺化中和[He]後得到的商[Shang]品稱為α-磺基脂肪(Fang)酸甲酯,簡稱MES,通式為R--CH--COOCH3。
MES是近年來開發生産的一[Yi]種由(You)天然油(You)脂為原(Yuan)料的陰離子表面[Mian]活性劑。它有良好[Hao]的生物降解性,有利于環[Huan]境保護(Hu),使[Shi]用安全而[Er]且去污力[Li]強。其(Qi)去污力随[Sui]水硬度增加下降較少,因此在硬水(Shui)中有很好的去[Qu]污力,如在洗衣粉配[Pei]方中用MES取代蚝LAS則(Ze)在[Zai]低濃度高[Gao]硬度[Du]水中的去污力明顯[Xian]高于(Yu)隻用LAS的配方。它還是優良的鈣皂分散劑[Ji],它與肥皂配合使用可彌補肥皂不耐硬[Ying]水(Shui)會形成皂垢(Gou)的缺點,因此它是液體皂的主要成分。MES起泡能(Neng)力好。它對堿性蛋白酶、堿性脂肪酶的活性影(Ying)響小,适合配制(Zhi)加酶洗衣粉。它對油(You)污有很強的加溶能力,而且毒性低安全性好,因此是一種應用前景良好的新品種。但應防止其在堿[Jian]性介質中水(Shui)解失效。
⑸脂肪酸磺[Huang]烷基酯(1geponA)和[He]脂肪[Fang]酸磺[Huang]烷基酰胺(1gepon T) 商品名為伊捷(Jie)邦A(1gepon A,洗淨劑210)的陰離子表面活性劑典型代表物(Wu)是油酰(Xian)氧基乙(Yi)磺酸鈉
CH3(CH2)7CH=CH--(CH2)7—C—O CH2SO3Na。商[Shang]品名(Ming)為伊捷邦f(1gepon T又稱FX洗滌劑,胰加漂T,萬能皂,洗滌之王,209洗(Xi)滌劑)的陰離子(Zi)表面活性[Xing]劑的典型代表物是N—油酰基N-甲(Jia)基牛磺(Huang)酸鈉,其分子式為[Wei]CH3(CH2)7CH-=CH(CH2)7C-CH2CH2SO3N。
Igepon A是由[You]羟乙基磺酸鈉與(Yu)脂肪酸或[Huo]脂[Zhi]肪酰氯反應生成的:
R一C—Cl+HOCH2CH2— SO3Na——>O CH2CH2SO3Na+HCl 其通式為R1—C--O R2S03M。
Igepon T是(Shi)由N—甲基牛[Niu]磺酸鈉與脂[Zhi]肪酸或脂肪酰氯反應生成的:
R—C—c1+HN一(Yi)CH2CH2S03Na—>Rc—CH2CH2SO3Na+HCl 通式為R1c—N—R3SO3M
當改變通式(Shi)中R1、R2、R3、M四個可[Ke]變因素時,表面活性劑的乳化、泡沫、潤濕、洗(Xi)滌性能會[Hui]發生相[Xiang]應改(Gai)變。
脂肪酸磺烷基酯(Zhi)(1gepon A)和脂[Zhi]肪酸(Suan)磺烷基酰[Xian]胺(1gepon T)最初是[Shi]做紡織助劑[Ji]使(Shi)用的(De),特别是Igepon T系[Xi]列産[Chan]品具有對硬水[Shui]不敏感、有良好去[Qu]污能力、潤濕力和對纖維柔軟作用,并可在酸[Suan]性介質中使(Shi)用,所以在紡織工業中有(You)廣泛(Fan)用途。其中N—油酰(Xian)基—N甲基牛磺酸鈉是(Shi)最重要的一種,用于[Yu]粗羊毛、合成纖維以[Yi]及染色布料的清洗(Xi),而且對纖維有很好的柔軟作用。磺烷基酯和磺烷基酰胺兩類産品是重垢精細紡織[Zhi]品洗滌劑,手[Shou]洗[Xi]、機洗餐具洗滌[Di]劑,各種香波、泡沫[Mo]浴,香[Xiang]皂[Zao]的重[Zhong]要配(Pei)方成分。通[Tong]常用的是椰子油脂肪酸[Suan]和牛油脂肪酸的(De)磺[Huang]烷基酯(Zhi)或磺烷(Wan)基酰胺。其物理性[Xing]質及表面活[Huo]性見表7—7和表(Biao),7—8。
物(Wu)理特性
表7-7 脂肪酸磺烷基[Ji]酯和磺烷基酰胺[An]的物(Wu)理性質
①在35℃測[Ce]定。
②克拉夫特點[Dian](Krafft Point)。離子型表面活性劑在溫度較[Jiao]低時溶解度很小,但随溫度升[Sheng]高而逐漸增[Zeng]加,當到達某一特(Te)定溫度(Du)時[Shi],溶解(Jie)度急(Ji)劇陡升,把[Ba]該溫度稱為臨[Lin]界溶解[Jie]溫度(又稱克拉夫特點)以rk表示。
⑹石油磺酸鹽 是由天然[Ran]石油(You)餾分或化(Hua)工反應所得高碳烴副産物經[Jing]磺化、中和得到(Dao)的,是多種烴磺化産物的混合物。石油磺酸鹽主要用作發動機潤滑油的清[Qing]潔分[Fen]散劑及起分污泥,保持金[Jin]屬部件清潔,降低酸性抑制[Zhi]鏽[Xiu]蝕的作用。作這種用途的石油(You)磺(Huang)酸鹽約占總産量[Liang]60%。石油磺(Huang)酸鹽配制的金屬(Shu)清洗劑可(Ke)有效地去(Qu)除金屬部件上的油污。
⑺其[Qi]他磺酸鹽型陰離子表面活性(Xing)劑 包括以下幾種。
表[Biao]7-8 脂肪酸磺烷基酯和磺烷基酰胺的表[Biao]面[Mian]活性
① 在35℃測(Ce)定。
①琥(Hu)珀酸酯磺酸鹽 按結[Jie]構分為琥[Hu]珀酸[Suan]單酯磺酸(Suan)鹽和雙酯磺[Huang]酸鹽。
AerosolOT(滲透劑OT)是最早問世(Shi)的[De]一種琥珀酸雙酯磺(Huang)酸[Suan]鹽,是優良的工(Gong)業用潤濕(Shi)劑滲透劑。它是由[You]脂肪醇聚氧乙(Yi)烯醚和脂[Zhi]肪酸單[Dan]乙醇酰胺與(Yu)馬來酸酐(Gan)生成(Cheng)的單酯經磺化[Hua]得到的(De)産品。它性能[Neng]溫和對皮膚、眼睛刺(Ci)激性[Xing]低、袍沫性優良[Liang],在個人保[Bao]護用品中應用日益廣泛。因原料充分、生産成本低[Di]并不産生三廢(Fei),近年來得[De]到很大發展(Zhan)。
AerosolOT化[Hua]學名稱為琥珀酸二異辛酯磺酸鈉[Na]。
②烷基萘磺酸鹽 典(Dian)型産品如二丁基萘[Nai]磺酸鈉(Na),俗稱(Cheng)拉開粉,是紡織[Zhi]印染行業[Ye]常用的一[Yi]種滲(Shen)透劑、乳化劑。
另[Ling]有烷基萘磺酸[Suan]鹽的(De)甲醛縮合物,商品名稱為(Wei)分散劑NNO。
③木質素磺酸鹽 是造紙(Zhi)工業[Ye]中[Zhong]亞硫[Liu]酸法制漿過[Guo]程中廢水的主要化(Hua)學(Xue)成分。它的(De)結構相(Xiang)當複雜,一般認為它[Ta]是含有愈創木基丙(Bing)基[Ji]、紫丁香基丙基和對羟苯[Ben]基(Ji)丙基的多聚物磺酸鹽,相對分(Fen)子質量200~10000,是以非石(Shi)油化(Hua)學制造的表面活性劑[Ji]中重要的一類[Lei]。由于價格低,具(Ju)有低(Di)泡性,主要用作固體分散(San)劑、O/W型乳狀液的乳化劑,染(Ran)料、農[Nong]藥、水[Shui]泥[Ni]等懸浮液的分散(San)劑,可加在石油鑽井(Jing)泥漿配方中控制鑽井泥[Ni]漿的(De)流動性,還可作礦石[Shi]浮選劑或水[Shui]處理劑。
④烷基甘油醚磺酸鹽(AGS) 其通式為[Wei]ROCH2--CH—CH2SO-3M+,它具(Ju)有良好的水溶[Rong]性, OH對[Dui]酸堿穩定是有效的潤濕(Shi)劑,泡沫劑和分散劑,但由于價格高,使應用和發展受到限制。
另外,磺酸鹽型[Xing]陰離子表面活性劑還有,淨洗[Xi]劑LS(淨(Jing)洗劑MA),化學名稱(Cheng)為對甲氧(Yang)基(Ji)脂肪酰胺(An)基[Ji]苯磺酸鈉,結構[Gou]為 是(Shi)一種(Zhong)有優良淨洗、發(Fa)泡、對鈣皂[Zao]分散能力[Li]好[Hao]的表[Biao]面活性劑,易溶于[Yu]水,耐酸堿和硬[Ying]水,可作羊毛(Mao)和蠶絲的洗滌劑。
硫酸酯鹽
介紹
硫酸(Suan)是一種二(Er)元(Yuan)酸與醇類發生酯化反應[Ying]時可以生成硫酸單(Dan)酯和硫酸雙酯。硫酸單酯和堿中和生成的(De)鹽叫硫酸酯(Zhi)鹽。
ROH+HOSO2--OH===RO--SO2--OH+H2O
(醇) (硫酸) (硫(Liu)酸[Suan]單[Dan]酯)
RO--S02—OH+NaOH=RO--SO2--ONa+H20
(硫(Liu)酸酯鹽)
R0一S02—0Na一般(Ban)寫成R—OSO3Na形式,有的書上寫成RSO4Na并簡稱為烷基硫酸[Suan]酯[Zhi]鹽。它與磺酸鹽[Yan]結[Jie]構的區别在于硫酸酯鹽[Yan]中的硫原子不與烴基中的[De]碳原子(Zi)直接相連。它們性質上的最大區别在于硫酸[Suan]酯鹽[Yan]在酸[Suan]性條件[Jian]下可以發生[Sheng]水解(Jie):
分類
硫(Liu)酸酯鹽型陰(Yin)離子表面活[Huo]性(Xing)劑主要有脂肪醇(Chun)硫(Liu)酸酯鹽(又稱伯烷基[Ji]硫酸酯鹽)和[He]仲烷基[Ji]硫酸酯鹽(Yan)兩類[Lei]。
⑴脂肪醇硫酸(酯[Zhi])鹽(FAS或AS) 脂肪醇硫酸鹽的通式為:ROS0-3M+,R為烷基,M+為鈉、鉀、铵、乙[Yi]醇胺基(Ji)等陽離子,又[You]名伯[Bo]烷基硫酸鹽,英文簡[Jian]寫為FAS或AS①。
FAS是肥[Fei]皂之後出現的最早陰離子表面活性劑,是由椰[Ye]子油氫解生成的C12~C14脂肪醇與硫酸酯(Zhi)化并[Bing]中和制得。它有(You)合适的溶解性、泡沫性和去污性。大量應[Ying]用于[Yu]潔齒[Chi]劑、香波、泡(Pao)沫浴和[He]化妝品(Pin)中,也是輕(Qing)垢、重[Zhong]垢洗滌[Di]劑、地毯清洗(Xi)劑、硬表面清(Qing)洗劑配方中(Zhong)的重(Zhong)要組分(Fen)。’如月桂基硫酸鈉(C12H25OSO3Na),商品名為K12的洗(Xi)滌劑在潔齒劑中[Zhong]有潤濕、起泡和洗滌的作用(Yong);而月桂基(Ji)硫酸[Suan]酯的重金屬鹽有殺(Sha)滅真菌和細菌的作用;用牛脂和椰子油[You]制成的鈉肥皂與烷基硫酸酯[Zhi]的鈉、鉀鹽配制[Zhi]成的富脂香皂泡沫豐富、細膩,還能防[Fang]止[Zhi]皂鈣的生成;高碳脂肪醇硫酸鹽(Yan)與兩性離子表面[Mian]活性劑複配[Pei]制成(Cheng)的塊狀[Zhuang]洗滌劑有良(Liang)好的研磨性和物理性能,并具有調理作用。
高碳(Tan)脂[Zhi]肪醇硫酸鹽可用[Yong]作工業清潔劑、柔軟平滑劑、紡織油(You)劑組分、乳(Ru)液聚合用乳化[Hua]劑等。它們的铵[An]鹽和三乙醇[Chun]胺鹽用于香波和(He)溶劑中。
商品名(Ming)為陰離子洗滌劑ASEA的表面(Mian)活性劑成分為(Wei)脂肪醇硫酸酯單乙[Yi]醇胺鹽,結構為[Wei] ROS03NHaCH2CH20H。
⑵仲烷基硫酸鹽(Yan)(Teep01) 它是由。—烯(Xi)烴與硫[Liu]酸反[Fan]應生成[Cheng]的仲[Zhong]烷基硫酸酯,經中和後得到的産品(Pin),通式為R廠CH—o—SOaN,,商品名為[Wei]梯波爾(Teep01)。
與伯烷基硫酸(酯)鹽不(Bu)同[Tong],其硫酸(Suan)酯鹽部分(Fen)一(O—SO3Na)是與烷(Wan)基鍊上(Shang)的仲碳[Tan]原子相連[Lian],烷基鍊的碳原(Yuan)子數為10~18。
梯波爾(Teep01)與FAS相(Xiang)似,也是一種(Zhong)性能[Neng]良好的(De)表面活性劑,但由于結構上的差異,它的溶解性和潤濕性更好。因[Yin]制成粉狀産品易吸潮結塊,一(Yi)般制成液體或[Huo]漿狀[Zhuang]洗滌劑。
⑶脂(Zhi)肪醇聚氧乙[Yi]烯醚硫酸酯鹽(AES) 脂[Zhi]肪醇聚氧乙烯(Xi)醚是一種非離(Li).子[Zi]表面活(Huo)性劑,與硫酸酯化、中[Zhong]和得到硫酸酯鹽(AES)。實際(Ji)上AES是非離子(Zi)—陰離(Li)子型[Xing]兩性混合表面[Mian]活性劑,一般也(Ye)将它歸在陰離[Li]子型硫酸酯鹽表面活性劑中(Zhong)。
脂肪醇聚氧乙[Yi]烯醚硫酸酯鹽,簡稱醇醚硫酸(Suan)鹽(AES)。由于它的溶(Rong)解性能、抗硬水性[Xing]能[Neng]、
①AS可以是alk9nesul{。n9te,烷基磺酸鹽(Yan),也可(Ke)以是alkancswlfatc伯烷基硫酸酯鹽的縮寫,此處為後者。起泡性;潤濕力均(Jun)比脂肪醇硫酸(Suan)鹽(AS)好且刺[Ci]激性低,因此常作為[Wei]AS的替代[Dai]晶廣泛應用于香波、浴(Yu)用品、剃須膏(Gao)等盥洗衛生用品(Pin)中,也是輕垢、重(Zhong)垢(Gou)洗滌劑、地毯[Tan]清洗(Xi)劑、硬表面[Mian]清洗(Xi)劑[Ji]的重要組分。
⑷脂肪(Fang)酸衍生物的硫酸酯鹽 這類物質的(De)通式為R一CXR'OSO-3M+ (X為氧[Yang]原子、--N、-N、R',為烷基、亞烷基、羟烷基、烷氧基)。這類産品(Pin)有良好的潤濕性和乳化(Hua)性[Xing],通常用潤濕劑[Ji]。如(Ru)用硫酸處理含有羟基或不飽和鍵(Jian)的油脂或脂[Zhi]肪酸(Suan)酯,中和[He]後得到的産品為油脂或[Huo]脂肪酸酯的硫酸酯鹽。其[Qi]中有代表性的是用蓖麻[Ma]油酸化、中和得到的土耳[Er]其紅油(因适[Shi]合做土[Tu]耳其紅染料(Liao)的勻染助劑而得[De]名)。
⑸不飽和醇的硫酸酯鹽 當脂肪醇硫[Liu]酸酯鹽結構(Gou)中脂肪醇部分是含有雙鍵的不飽和[He]醇時其性能有較大改(Gai)變,如在低溫(Wen)時仍呈透明狀,有(You)較低表面(Mian)張力和臨界(Jie)膠(Jiao)束濃[Nong]度,有[You]良好的潤濕性能。其中油醇硫酸鹽[CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7一CH2OS3Na]是一種重要(Yao)的不(Bu)飽:和醇硫酸鹽,它的起泡力好、去污力強(Qiang)并有良好的乳化[Hua]能力和良好(Hao)的鈣皂分散[San]力[Li],是目前正(Zheng)在研制開發的新産品。
磷(Lin)酸酯鹽
烷[Wan]基磷酸[Suan]酯鹽包[Bao]括烷基磷酸單、雙酯鹽,也包括[Kuo]脂肪[Fang]醇聚氧乙烯醚的磷(Lin)酸單雙酯鹽和烷基[Ji]酚聚氧乙烯醚(Mi)的磷酸單、雙酯[Zhi]鹽。常見的(De)是烷基磷酸單、雙酯(Zhi)鹽。
⑴烷基磷酸單(Dan)、雙酯鹽(AP) 這是烷基醇與磷(Lin)酸酯化、中和後的産物。磷(Lin)酸是三元酸(Suan)可與脂肪醇酯化生成單[Dan]酯[Zhi]、雙酯與三酯。形[Xing]成單酯[Zhi]、雙酯的産(Chan)物(Wu)中仍含有顯[Xian]酸[Suan]性的[De]氫離(Li)子可與[Yu]堿中和(He)生成鹽。生成的烷基[Ji]磷酸單、雙酯鹽具有表面[Mian]活性。
工業上從降低成本考[Kao]慮,産物[Wu]通常[Chang]為單酯鹽和[He]雙酯鹽的混合物。從性能[Neng]上看,烷基磷(Lin)酸單酯鹽的(De)去污力差,烷[Wan]基磷[Lin]酸[Suan]雙酯鹽稍好(Hao),其中(Zhong)又以二癸[Gui]基[Ji]磷酸雙酯鹽(Yan)較好,但起泡性能差。由于具(Ju)有(You)降低纖維間靜摩擦系數的作用,因此在紡織(Zhi)工業上常用作化纖産品的抗靜電(Dian)劑。
⑵醇醚、酚醚的磷酸酯鹽 這是非離子表[Biao]面活性劑烷基醇聚氧乙(Yi)烯醚、烷基酚(Fen)聚氧乙(Yi)烯醚[Mi]與磷酸發生[Sheng]酯化反應,經中和[He]後得到的産物。
它們[Men]實際上是非離子—陰[Yin]離子型兩性混(Hun)合表面活性劑,但常歸之于陰離子表面活性[Xing]劑中,由于含(Han)有聚氧乙烯鍊段[Duan],具有一些非離子表面活性劑的性質,因此與[Yu]烷基磷酸酯鹽同類産品[Pin]相比,去污、潤濕性能(Neng)都有所改進。烷[Wan]基醇聚氧乙烯醚磷酸[Suan]酯[Zhi]鹽商品名為6503洗滌劑。
其[Qi]他
除上述四種陰離子表面(Mian)活性劑外,還有[You]其他的陰離子(Zi)表面[Mian]活性劑,如氨(An)基酸鹽(R-CHNH2COO-)、酚鹽[Yan]、烯醇[Chun]鹽、酮基磺胺鹽([R-CO-N-SO2-R']-)及配位式(Shi)陰離子[Zi]鹽(如[ROCe(NO3)5]-)等(Deng)。它們在不同的(De)pH值下溶解(Jie)度各(Ge)有不同,陰離子表[Biao]面活性劑在生産[Chan]生[Sheng]活中發揮着[Zhe]很多作用[Yong]。是[Shi]生活中必不[Bu]可少的一類物質。
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