当前课程知识点:精细化学品生产工艺学 >  第三章 表面活性剂 >  3.2-2 表面活性剂基础知识-结构和分类 >  讲义 3.2-2

返回《精细化学品生产工艺学》慕课在线视频课程列表

讲义 3.2-2资料文件与下载

3.2-2 表面活性剂的结构和分类.pdf---点此下载文件

讲义 3.2-2

3.2-2 表面活性剂的结构和分类

1 表面活性剂的结构

1-1 结构特点

表面活性剂具有明显的结构特点,它是由不对称性的两部分组成,如图1所示,一端是非极性的亲油的也就是憎水或疏水的碳氢链,用长的折线表示;另一端是极性的亲水的,也就是憎油或疏油的基团,用圆形来表示。

1 表面活性剂结构示意图                2硅化合物结构图

1-2 亲油基团

组成表面活性剂的亲油基团主要有三大类,最常见的是818碳的直链烷烃,或环烃等,如十七烷烃和带有取代基的芳香烃;第二类是含氟的烃基团,即将第一类中的氢原子全部用氟原子取代。第三类为硅化合物,如图2所示,原子上直接连接有机基团。例如液体聚硅氧烷化合物,是一类以重复的Si-O键为主链,原子上直接连接有机基团的聚合物表面活性剂 

亲油基团间亲油性能强弱顺序为:脂肪族烃基的亲油性>脂肪族含侧链的芳烃基亲油性>芳烃基的亲油性>带弱亲水基的烃基的亲油性;全氟烃基团的亲油能力强于碳氢链基团;聚硅氧烷链具有突出的亲油性能。

1-3 亲水基团

亲水基团主要包括四大类,第一类为有机酸盐,如肥皂的成分硬脂酸钠,亲水端是脂肪羧酸盐。洗衣服的主要成分十二烷基苯磺酸钠,它的亲水端为磺酸盐。土耳其红油硫酸化的蓖麻油,蓖麻油硫酸酯钠盐;还包括磷酸酯盐,如磷酸化油。其中,组成有机酸盐表面活性剂中的阳离子,可以是碱金属、碱土金属及其它金属、NH4+ 等。第二类亲水基团为胺盐及季铵盐类亲水基团:胺盐包括伯胺、仲胺和叔胺盐。第三类亲水基团是不离解的羟基,由于单个羟基亲水性有限,一般为多个羟基,如span系列span-80等。第四类亲水基团为醚键,因为可与水形成氢键而具有亲水性,一般也为多个醚键,如渗透剂JFCR813个碳的烷烃。

当亲油基团相同时,亲水基团间亲水能力顺序为:羧酸盐亲水能力最弱,远远小于季胺盐亲水能力小于磺酸盐的亲水能力,小于硫酸酯盐的亲水能力,远小于两性型的亲水能力,远小于多元醇型亲水能力,小于等于聚氧乙烯型

2 表面活性剂的分类

接下来,我们学习表面活性剂的分类,根据不同的分类标准,可将表面活性剂分成不同的类型。

按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活性剂;按分子量分类时,分子量大于10000的称为高分子表面活性剂,分子量在100010000之间的称为中分子量表面活性剂,分子量在100l000的称为低分子量表面活性剂。 高分子量表面活性剂又可分为天然、半合成和合成的,天然高分子表面活性剂包括果胶酸钠等;半合成的高分子表面活性剂则是对天然产物进行化学改性得到的化合物,例如羧甲基纤维素,阳离子淀粉等表面活性剂,合成高分子表面活性剂则是由石油、煤裂解成的小分子合成而到得的聚合物类化合物。

表面活性剂最常用的分类方法,是根据其在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型来分类的,在水溶液中可离解出离子的称为离子型表面活性剂,包括阴离子、阳离子和含有阴阳两性的表面活性剂,不能离解出离子的表面活性剂称为非离子型表面活性剂。虽然有些表面活性剂之间可以复配混合使用,特别是有些阴阳离子表面活性剂复配后,降低了亲水端离子头电荷的排斥力,可以产生增大作用的协同效果,但值得注意的是部分阴阳离子表面活性剂不能混用,例如产生络合作用,而降低表面活性剂作用,甚至失效。


3 阴离子表面活性剂           4 松香磷酸酯表面活性剂合成路线

Journal of Colloid and Interface Science 486(2017)67-74.

我们详细看一下各种离子型表面活性剂,如图3所示,第一类阴离子表面活性剂,有机酸盐类亲水端组成的表面活性剂基本为该类,例如羧酸盐,在水溶液中可离解出羧酸根负离子。目前所用的表面活性剂40%为阴离子型表面活性剂。 如2017年胶体界面科学期刊上发表的一篇论文,合成的新型松香基磷酸酯钠盐DDPDS,合成路线如图4,水溶液中可解离出磷酸根负离子,DDPDS为阴离子型表面活性剂。

 

           5阳离子表面活性剂        6两性离子表面活性剂

第二类 阳离子型表面活性剂,如图5所示,这一类表面活性剂的亲水端多由胺盐、季胺盐以及环上含氮如吡啶盐组成,在水溶液中可离解出含氮的阳离子结构。值得注意的是季胺盐表面活性剂的水溶液具有强杀菌性,常用作消毒、杀菌剂。请同学们课下查资料思考一下,为什么季胺盐具有杀菌性? 跟季胺盐表面活性剂的阳离子是否有关系?类同的其它胺盐是否也有相似的杀菌作用?希望同学们课下可以查资料去理解消化这个问题,我们在目前工业中常用表面活性剂中,也会给大家解开答案。

第三类 两性表面活性剂,同一分子中含有在水溶液中可离解阴、阳两种离子的基团,如图6所示,氨基酸型表面活性剂,在水溶液中可离解出羧酸根阴离子,同时仲胺又可以吸附氢离子形成阳离子。 同理,甜菜碱、咪唑啉和卵磷脂类表面活性剂均属于两性表面活性剂。

 

7 非离子表面活性剂    8 gemini表面活性剂示意图

第四类非离子表面活性剂,如图7所示,主要包括聚醚和多元醇类,如OP系列聚氧乙烯醚类和span tween类多元醇型表面活性剂。

除了以上分类的表面活性剂外,近年来又开发了一些新型的表面活性剂,如双子gemini表面活性剂,示意图如图8,它含有两分子的经典表面活性剂分子,两个亲水离子头靠联接基团通过化学键连接起来。双子表面活性剂不仅加强了碳氢链间的疏水结合力,而且离子头基间的排斥力由于化学键力而被大大削弱,具有高表面活性剂。


下一节:参考文献:6分39秒以及11分50秒

返回《精细化学品生产工艺学》慕课在线视频列表

精细化学品生产工艺学课程列表:

第一章 绪论

-0 课程简介和参考资料

--考核-视频(附件含PPT)

--参考书籍-1

--参考书籍-2

--参考书籍-3

--征集课程辅助资料需求

--讨论贴:精细化工行业就业

--北林林化专业第一次直播课(录屏备用版)

--最新资讯分享

-1.1 精细化学品的定义和分类

--考核-视频(附件含PPT) 1.1

--讲义 1.1

--考核-习题 1.1

--讨论:精细化学品分类

-1.2 精细化工的特点

--考核-视频(附件含PPT)1.2

--讲义 1.2

--考核-习题 1.2

--讨论:精细化工的特点

-1.3 精细化工现状和发展趋势

--视频(附件含PPT)1.3

--讲义 1.3

--习题 1.3

--讨论:精细化工企业规模发展

-1.4 精细化工原料及林产精细化工

--视频(附件含PPT)1.4

--讲义 1.4

--习题 1.4

--讨论:【思政教育】透过精细化工行业,如何看美国、中国和非洲发展?在专业领域,我们能做什么?

--讨论:【知识点拓展】天然产物精细化学品

--辅助教学材料-皂荚树挂果情况

--辅助教学材料-皂荚果实、皂荚种仁、皂荚树培育区、挂果皂荚树

-1.5 拓展-访谈:精细化工中的法律知识

--视频(附件含PPT)1.5

--讲义 1.5

--习题 1.5

-1.6 拓展-讲座 甘露聚糖胶研究与应用

--视频(附件含PPT)1.6

--讲义1.6

-讨论:【课程拓展】精细化工中的科技英语

-讨论:精细化学品与“摆摊经济”

-作业:【北林混合式教学线上学习要求】第一章笔记

-第一章 绪论 学习重点及知识点结构导图

-考核-讨论:由精细化工中的法律知识谈职业素养

第二章 单元反应

-2.1-1 先修知识介绍-有机化学基础知识

--视频(附件含PPT)2.1-1

--讲义 2.1-1

--习题 2.1-1

-2.1-2 先修知识介绍-淀粉和纤维素化学结构

--视频(附件含PPT)2.1-2

--讲义 2.1-2

--习题 2.1-2

-2.1-3 先修知识介绍-松脂简介

--视频(附件含PPT)2.1-3

--讲义 2.1-3

--习题 2.1-3

--讨论:琥珀与松香

--辅助教学视频-落叶松

--辅助教学视频-普通松香与歧化松香

-2.2 单元反应-卤化、磺化、羟基化和酰化反应

--考核-视频(附件含PPT)2.2

--讲义 2.2

--考核-习题 2.2

--参考文献:溴化反应举例

-2.3 单元反应-硝化与亚硝化、氨解、重氮化、烷基化与环化反应

--考核-视频(附件含PPT)2.3

--讲义 2.3

--考核-习题 2.3

-2.4 单元反应-氧化与还原、歧化及其它反应

--考核-视频(附件含PPT)2.4

--讲义 2.4

--考核-习题 2.4

-第二章 单元反应汇总

--第二章 单元反应 学习重点及框架结构导图

--松香单元反应汇总-1

--松香单元反应汇总-2(附件含PPT)

--松香基衍生物合成相关文献资料

-讨论:林产资源及可进行的单元反应

-讨论:以某类精细化学品为例,分析其生产中的单元反应

-作业:【北林混合式教学线上学习】第二章 笔记

-考核-讨论:谈谈对梁希精神的理解

-作业:梁希混合式教学笔记(松香树脂酸反应汇总)

第三章 表面活性剂

-3.1 表面活性剂概述

--考核-视频(附件含PPT)3.1

--讲义 3.1

--习题 3.1

--讨论:日用品之企业

-3.2-1 表面活性剂基础知识-概念

--考核-视频(附件含PPT)3.2-1

--讲义 3.2-1

--考核-习题 3.2-1

--辅助视频-鸡尾酒配置

--辅助教学视频-彩虹糖水

--辅助教学视频-漂浮在水面的针

--辅助教学视频-水上运动

--讨论(视频)-动感油滴工艺品

--讨论(视频)-超疏水木材疏水效果

--讨论:鸡尾酒中的课程知识

-3.2-2 表面活性剂基础知识-结构和分类

--考核-视频(附件含PPT)3.2-2

--讲义 3.2-2

--考核-习题 3.2-2

--参考文献:6分39秒以及11分50秒

--讨论(视频)-跳舞的泡泡

--讨论:使用氨基酸表面活性剂的洁面究竟对皮肤有什么好处呢?

-3.2-3 表面活性剂基础知识-表面张力

--考核-视频(附件含PPT)3.2-3

--讲义 3.2-3

--考核-习题 3.2-3

--讨论:表面张力的应用实例分析

-3.2-4 表面活性剂基础知识-胶束化性质

--考核-视频 3.2-4

--讲义 3.2-4

--考核-习题 3.2-4

--参考文献:堆积理论

--讨论:胶束化性质知识点解析

-3.2-5 表面活性剂基础知识-CMC值测定方法

--考核-视频(附件含PPT)3.2-5

--讲义 3.2-5

--考核-习题 3.2-5

--期刊论文-滴体积法测定表面活性剂溶液临界胶束浓度的新方法

-3.2-6 表面活性剂基础知识-HLB值及其它性质

--考核-视频(附件含PPT)3.2-6

--讲义 3.2-6

--考核-习题 3.2-6

-3.2-7 表面活性剂基础知识-作用

--考核-视频(附件中含PPT)3.2-7

--讲义 3.2-7

--考核-习题 3.2-7

--辅助教学视频-反泡泡

--辅助教学材料-洗发水与护发素成分对比

--参考文献: 10分10秒 表面活性剂在无机材料中应用

--讨论:面霜 护手霜可否用来擦皮鞋?

--讨论(视频):眼镜防雾小妙招

-3.2-8 表面活性剂基础知识-影响表面活性剂性能的因素

--考核-视频(附件中含PPT)3.2-8

--讲义 3.2-8

--参考文献: 12分

--习题 3.2-8

--辅助教学视频-食盐对洗洁精粘度的影响

--讨论(视频):隐性眼镜护理液和洗洁精的乳化效果

-3.3-1 松香合成表面活性剂-歧化松香

--考核-视频(附件中含PPT)

--讲义 3.3-1

--考核-习题 3.3-1

-3.3-2 松香合成表面活性剂-歧化松香胺

--视频(附件中含PPT)

--讲义 3.3-2

--习题 3.3-2

-3.3-3 松香合成表面活性剂-松香基表面活性剂

--考核-视频(附件中含PPT)3.3-3

--讲义 3.3-3

--习题:3.3-3

--参考文献:6分20秒

--参考文献:6分40秒

--参考文献:8分

--参考文献-非视频内引用1

--参考文献-非视频内引用2

--讨论:松香基表面活性剂相关研究

-3.4 常用表面活性剂产品

--视频(附件中含PPT)3.4

--讲义 3.4

--习题:3.4

--讨论:日用品中的表面活性剂

--讨论:洗涤用品中的表面活性剂

-3.5 拓展-实验:一滴洗洁精的魅力

--考核-视频 3.5

--讲义 3.5

--习题 3.5

--辅助教学材料-一滴洗洁精的魅力 棉签版

--辅助视频-洗洁精魅力系列

-第三章 表面活性剂汇总

--第三章 表面活性剂汇总-1

--第三章 表面活性剂汇总-2

-作业:【北林混合式教学线上学习】第三章 笔记-1

-作业:【北林混合式教学线上学习】第三章 笔记-2

-第三章 表面活性剂 学习要点及框架结构导图

-考核-讨论:表面活性剂的“神奇之处”

-前三章知识点翻转课堂(含实验)

-作业:前三章讨论课总结(需上传)

-作业:梁希混合式第三章笔记

第四章 胶粘剂

-4.1 胶粘剂概述

--考核-视频(附件含PPT)4.1

--讲义 4.1

--考核-习题 4.1

--辅助教学食品-牛奶蛋白胶

--辅助教学食品-自制史莱姆

--讨论:你所用过的胶粘剂

-4.2 植物单宁胶粘剂

--考核-视频(附件含PPT) 4.2

--讲义 4.2

--考核-习题 4.2

-4.3 松香胶粘剂

--考核-视频(附件含PPT) 4.3

--讲义 4.3

--习题 4.3

--辅助教学视频-松香胶粘剂?

--讨论:松香经改性可用作哪些胶粘剂?

-4.4 拓展-访谈:软包装胶粘剂

-- 视频(附件含PPT) 4.4

--讲义 4.4

--习题 4.4

--讨论:软包装胶粘剂的结构特征

-第四章 胶粘剂 学习要点及思维导图

-第四章 胶粘剂笔记(北林林化17)

-讨论:家装胶粘剂

-考核-讨论:单宁制备胶粘剂的优缺点?

第五章 食品添加剂

-5.1 食品添加剂概述

--考核-视频(附件含PPT)5.1

--讲义 5.1

--考核-习题 5.1

--辅助教学视频-饮料中的色素

--辅助教学视频-食品制作-泡打粉与小苏打

-5.2 食品抗氧化剂

--考核-视频(附件含PPT)5.2

--讲义 5.2

--考核-习题 5.2

--讨论:抗氧化剂与防腐剂

--讨论:植物单宁抗氧化剂与植物单宁胶粘剂

-5.3-1 食用香料概述

--考核-视频(附件含PPT)5.3-1

--讲义 5.3-1

--习题 5.3-1

-5.3-2 食用香料-天然食用香料生产

--考核-视频(附件含PPT)5.3-2

--讲义 5.3-2

--考核-习题 5.3-2

--辅助教学视频-精油蒸馏实验教学视频

--辅助教学资料-迷迭香原料

--辅助教学资料-洋甘菊原料

--辅助教学资料-薰衣草原料

-5.3-3 食用香料-香料单离技术

--考核-视频(附件含PPT)5.3-3

--讲义 5.3-3

--考核-习题 5.3-3

-5.3-4 食用香料-合成食用香料

--视频(附件含PPT)5.3-4

--讲义 5.3-4

--习题 5.3-4

-5.3-5 实验:天然苯甲醛合成

--视频(附件含PPT)5.3-5

--讨论:天然食用香料

-5.4 拓展-实验:糖尿病患者应该如何吃糖

--考核-视频(附件含PPT)5.4

--讲义 5.4

--习题 5.4

--讨论:甜味剂

-5.5 拓展-访谈:食品添加剂的安全问题

--视频(附件含PPT)5.5

--讲义 5.5

--习题 5.5

-讨论:天然色素-精细化工之“色彩”

-第五章 食品添加剂 学习要点及思维导图

-第五章 笔记

-考核-讨论:身边的食品添加剂

第六章 医药制剂

-6.1 医药制剂概述和银杏叶制剂

--考核-视频(附件含PPT)6.1

--讲义 6.1

--考核-习题 6.1

--辅助教学材料-产鹿茸鹿视频

--辅助教学资料--悦康药业银杏叶提取物注射液

--讨论:天然产物医药制剂的优势及应用

-6.2 松节油合成冰片

--考核-视频(附件含PPT)6.2

--讲义 6.2

--习题 6.2

--讨论:医药中间体行业

-6.3 拓展-访谈:医改形式下的医药发展

--视频(附件含PPT)6.3

--讲义 6.3

--习题 6.3

--讨论:对新药研发的认识

-6.4 拓展-讲座:松节油基萜类驱避剂与驱避机理的新认识

--视频 6.4(含PPT pdf版)

--讲义 6.4

--讨论:驱避剂产品与驱避机理

-第六章 医药制剂笔记(北林林化17课程要求)

-第六章 医药制剂 学习要点及知识点导图

-考核-讨论:医药、保健品和医药发展

第七章 造纸化学助剂

-7.1 造纸助剂概述

--考核-视频(附件含PPT)7.1

--讲义 7.1

--考核-习题 7.1

--辅助教学视频-防火纸实验

--讨论:对纸的认识

-7.2 造纸施胶剂概述

--考核-视频(附件含PPT)7.2

--讲义 7.2

--考核-习题 7.2

-7.3 强化松香施胶剂

--视频(附件含PPT)7.3

--讲义 7.3

--习题 7.3

--讨论视频:松香施胶剂的认识

--讨论:造纸施胶剂种类与生产原理

-7.4 纸张增强剂

--考核-视频(附件含PPT)7.4

--讲义 7.4

--考核-习题 7.4

-第七章 造纸助剂 学习要点及思维导图

-第七章 造纸助剂笔记

-考核-讨论:造纸助剂及其作用

-作业:梁希混合式教学笔记(4-7章内容)

第八章 涂料

-8.1 概述

--考核-视频(附件含PPT)8.1

--讲义 8.1

--考核-习题 8.1

-8.2 松香在涂料中应用

--视频(附件含PPT)8.2

--讲义 8.2

--习题 8.2

-8.3 带锈涂料

--考核-视频(附件含PPT)8.3

--讲义 8.3

--考核-习题 8.3

--第八章 涂料笔记

-第八章 涂料 学习要点及结构导图

-考核-讨论:特种涂料

第九章 其它精细化学品

-9.1-1 油墨概述

--考核-视频(附件含PPT)9.1-1

--讲义 9.1-1

--考核-习题 9.1-1

-9.1-2 油墨结构与生产过程

--考核-视频(附件含PPT)9.1-2

--讲义 9.1-2

--考核-习题 9.1-2

-9.1-3 松香在油墨中的应用

--视频(附件含PPT)9.1-3

--讲义 9.1-3

--习题 9.1-3

--讨论:松香衍生物及其应用

-9.2 活性炭纤维

--考核-视频(附件含PPT)9.2

--讲义 9.2

--考核-习题 9.2

--第九章其它精细化学品笔记

-第九章 其它精细化学品 学习要点、结构导图和精华笔记

-考核-讨论:你所感兴趣的功能材料及其功能性或特殊性

-作业:梁希混合式教学笔记(8-9章)

第十章 精细化学品的分析

-10.1 碳和氢元素分析

--视频(附件含PPT)10.1

--讲义 10.1

--考核-习题 10.1

-10.2 氮元素分析

--视频(附件含PPT)10.2

--讲义 10.2

--考核-习题 10.2

-10.3 硫和卤素分析

--考核-视频(附件含PPT)10.3

--讲义 10.3

--考核-习题 10.3

-10.4 精细化工产品的仪器分析法

--考核-视频(附件含PPT)10.4

--讲义 10.4

--考核-习题 10.4

-第十章 精细化学品的分析检测 学习要点、结构导图及精华笔记

-第十章 精细化学品的分析笔记

-考核-讨论:某种精细化学品的分析和鉴定

拓展-讨论课视频分享

-北林林化讨论课视频

--北林林化09 大学生创业-轮船涂料-宣传片

--北林林化12-戏说苹果醋

--北林林化13-比厨招亲

--北林林化16-来一起制作泡泡液吧

--北林林化16-手工皂制作

--北林林化17讨论课视频汇总

--北林林化16-洗衣粉、洗衣液、洗洁精和肥皂对可乐、口红、红油和泥土的去污能力对比

--北林林化16-天然色素与洗洁精的碰撞

-线下拓展课程-一滴洗洁精实验2019秋

讲义 3.2-2笔记与讨论

也许你还感兴趣的课程:

© 柠檬大学-慕课导航 课程版权归原始院校所有,
本网站仅通过互联网进行慕课课程索引,不提供在线课程学习和视频,请同学们点击报名到课程提供网站进行学习。