表面活性剂的应用——制作肥皂

1、五甲班A2组舒洋 、徐荟朋 颜叶清、安康、赵辉 肥皂及其有效成分肥皂及其有效成分 肥皂是高级脂肪酸金属盐类的总称，包括软肥皂、硬肥 皂、透明皂和香皂等。肥皂是最早使用的洗涤用品，对 皮肤刺激性小，具有便于携带、使用方便、去污力强、 泡沫适中和洗后容易去除等优点。 肥皂的有效成分是表面活性剂，洗涤衣服的洗涤剂中常 用表面活性剂分为阴离子型和非离子型，最典型的有肥 皂中常用的硬脂酸钠，洗衣粉主要洗涤成分为十二烷基 苯磺酸钠；非离子型表面活性剂主要是烷基聚氧乙烯醚。 非离子型表面活性剂为主要成分的洗涤剂不受硬水的影 响，有很好的除皮质污垢的能力，对合成纤维有防止再 污染作用，因此常做液体洗涤剂如丝毛

2、洗涤剂的主要成 分。 肥皂的作用原理肥皂的作用原理 洗涤过程的本质十分复杂，通常可描述如下：被 洗物浸入水中，由于洗涤剂的存在，减弱了污垢 与物体表面的黏附作用，此时施以机械搅拌，使 与表面活性剂结合的污垢与被洗涤物的表面脱离 开来，悬浮于水中，经冲洗后便可除去。洗涤过 程是可逆的，与洗涤剂结合的污物有可能重新回 到被洗涤物表面。因此作为优良的洗涤剂，应能 够同时降低污垢与物体表面的结合能力，并防止 污垢再沉积到物体表面上来。 制作肥皂以天然的动、织物油脂为原料，经 碱皂化值得肥皂，以硬脂酸三甘油酯的皂化 反应为例，发生的皂化反应如下： 肥皂的制作原理肥皂的制作原理 H 2C HC H 2C

3、O O O C C C C 17H35 O C 17H35 C 17H35 O O + 3NaOHNaO C C 17H35 O + H 2C HC H 2C OH OH OH 不同种类的油脂组成有区别，皂化时需不同种类的油脂组成有区别，皂化时需 要的碱量不同。碱的用量与各种油脂的要的碱量不同。碱的用量与各种油脂的 皂化值（完全皂化皂化值（完全皂化1g油脂所需要的碱的油脂所需要的碱的 毫克数）和酸值有关。以下是一些油脂毫克数）和酸值有关。以下是一些油脂 的皂化值：的皂化值： 皂化值皂化值 实验步骤实验步骤 1在250 ml烧杯中加入10克猪油，10g椰子油或7.4g棕 榈油，8克蓖麻油，加热至

4、80使油脂混合熔化。 2搅拌下快速加入14ml 30%NaOH和6.2ml 95%乙醇的 混合液，在75的水浴上加热皂化，到达终点后停止加 热。 （终点的判断方法：混合物从搅拌棒上流下时形成棒状 并在棒上很快凝固；或去少量的反应混合物滴入清水中， 能完全溶解。） 3. 用5g蔗糖和5g水配制成溶液并加热至80，搅拌下向 皂化反应完成的烧杯中加入2.5g甘油和预热好的蔗糖溶 液，搅拌均匀后静置降温。 4. 适当降温后加入适量香料，搅拌均匀后倒入模具中， 冷却成型。 思考题思考题1 什么是表面张力？如何分析液体的表面张力？液 体的表面张力与其分子结构有什么关系？ 表面张力，是液体表面层由于分子引力

5、不均衡而表面张力，是液体表面层由于分子引力不均衡而 产生的沿表面作用于任一界线上的张力。通常，产生的沿表面作用于任一界线上的张力。通常， 由于环境不同，处于界面的分子与处于相本体内由于环境不同，处于界面的分子与处于相本体内 的分子所受力是不同的。的分子所受力是不同的。 在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力 的合力为的合力为0，但在表面的一个水分子因上层空间，但在表面的一个水分子因上层空间 气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的 吸引力，所受合力不等于零，其合力方向垂直指吸引力，所受合力不等于零，其合力

6、方向垂直指 向液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小的向液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小的 趋势，这种收缩力称为表面张力。趋势，这种收缩力称为表面张力。 表面张力产生的原因表面张力产生的原因 表面层分子间距比表面层分子间距比 较稀疏，分子间距较稀疏，分子间距 r0 ，分子间的作，分子间的作 用表现为相互吸引。用表现为相互吸引。 表面张力与分子结构关系 思考题思考题2 表面活性剂有什么结构特点？如何分类？ 表面活性剂表面活性剂分子结构均由两部分构成。分子的分子结构均由两部分构成。分子的 一端为非极亲油的疏水基，有时也称为一端为非极亲油的疏水基，有时也称为亲油基亲油基； 分子的另一端为极性亲

7、水的分子的另一端为极性亲水的亲水基亲水基，有时也称，有时也称 为疏油基或形象地称为亲水头。赋予了该类特为疏油基或形象地称为亲水头。赋予了该类特 殊分子既亲水、又亲油，便又不是整体亲水或殊分子既亲水、又亲油，便又不是整体亲水或 亲油的特性。亲油的特性。 表面活性剂的分类 根据溶于水是否生成离子，分为：根据溶于水是否生成离子，分为： 非离子型表面活性剂（脂肪酸甘油酯，脂非离子型表面活性剂（脂肪酸甘油酯，脂 肪酸山梨坦肪酸山梨坦 ) ) 离子型表面活性剂（脂肪酸皂离子型表面活性剂（脂肪酸皂 ） 根据生成离子电性的不同，又可分为：根据生成离子电性的不同，又可分为： 阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂 （

8、硬脂酸，十二烷基苯磺酸（硬脂酸，十二烷基苯磺酸 钠钠 ） 阳离子表面活性剂（季铵化物）阳离子表面活性剂（季铵化物） 两性离子表面活性剂（卵磷脂，氨基酸型，甜菜两性离子表面活性剂（卵磷脂，氨基酸型，甜菜 碱型碱型 ） 思考题思考题3 肥皂的主要成分有哪些？各起什么作用？ 其他成分：防腐剂、抗氧化剂、硬化剂、粘稠剂、合成防腐剂、抗氧化剂、硬化剂、粘稠剂、合成 界面活性剂界面活性剂 思考题思考题4 . 植物油和动物脂肪有什么区别？其结构和性质 有什么联系？反式脂肪是如何产生的？ 相同点：植物油和动物油都是高级脂相同点：植物油和动物油都是高级脂 肪酸的甘油酯，都难溶于水，易溶于肪酸的甘油酯，都难溶于水，易溶于 有机溶剂，在酸或碱的催化下能水解，有机溶剂，在酸或碱的催化下能水解， 在碱性条件下的水解反应都被称为皂在碱性条件下的水解反应都被称为皂 化反应。化反应。 不同点不同点 反式脂肪 反式脂肪主要来自经过部份氢化的植物油部份氢化过程反式脂肪主要来自经过部份氢化的植物油部份氢化过程 会改变脂肪的分子结构（让油更耐高温、不易变质，并会改变脂肪的分子结构（让油更耐高温、不易变质，并 且增加保存期限），但氢化过程也将一部份的脂肪改变且增加保存期限），但氢化过程也将一部份的脂肪改变 为反式脂肪。为反式脂肪。 反式脂肪的名字来源于他的化学结构，其分子包含位于反式脂肪的名字来源于他的化学结构