表面活性剂的功能
表面活性剂是我们日常生活中不可或缺的化学物质,它的功能多样。本文将介绍表面活性剂的三个主要功能,以及一个不属于表面活......
表面活性剂最早是由肥皂开始的,其后作为纺织工业方面的染色助剂、精炼剂、整理剂得到发展。随着工业的进步,特别是由于防止公害和节能要求的日益迫切,表面活性剂已由过去的主要单纯是纺织助剂发展到节能、防止公害、医药品、化妆品、食品、船舶、建筑、采矿、塑料、橡胶、石油开采、造纸、家庭用洗涤剂等领域,成为工农业生产、尖端科学技术和人民生活不可缺少的重要组成部分。在这些领域中,一般作为分散剂、乳化剂、絮凝剂、起泡剂、消泡剂、抗静电剂、渗透剂、增溶剂等,其品种达数千种。
表面活性剂(surfactant),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。
离子型表面活性剂又可按生成的亲水基离子的种类分为阴离子型、阳离子型和两性型表面活性剂。凡亲水基显示阴离子性的表面活性剂称为阴离子型表面活性剂;亲水基显示阳离子性的称阳离子表面活性剂;于同一分子中既有阳性亲水基、又有阴性亲水基,在介质的某种pH范围内具有两性离子结构的表面活性剂,称两性表面活性剂;非离子型表面活性剂不具有在水溶液中离解的化学基,在水中不离解为离子,亲水性部分多为含氧的原子团,通常为聚氧乙烯链或羟基。此外,还有一些特殊结构的活性剂,如含氟表面活性剂和含硅表面活性剂等。
表面活性剂分子中的疏水基与亲水基的组合方式极多,故表面活性剂的种类也多种多样。疏水基最常用者为12~18个碳原子的烃类。因亲水基对表面活性剂的性质有极其显著的影响,故常按亲水基对表面活性剂进行分类。因此,表面活性剂可分为离子型和非离子型两大类。在其溶解于水时,凡能电离生成离子的表面活性剂称离子型表面活性剂;凡不能电离、不能生成离子的表面活性剂称非离子型表面活性剂。