表面活性剂参考答案汇总

1、 PAGE PAGE 14表面活性剂作业题答案第一章绪论答：表面活性剂的分子结构包括长链疏水基团和亲水性离子基团或极性基团两个部分。由于它的分子中既有亲油基又有亲水基，所以，也称双亲化合物请解释表面张力、表面活性剂、临界胶束浓度、浊点、Krafft点等概念。表面张力是指垂直通过液体表面上任一单位长度、与液体面相切的，收缩表面的力。而产生润湿、乳化、起泡、增溶等一系列作用，以达到实际应用要求的物质 。浓度。（.P的温度即浊点。t点。表面活性剂有哪些基本作用？请分别作出解释。润湿的这种作用。种作用。叫作分散作用。此种现象，表面活性剂的这种作用叫发泡作用。 第二章阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂的定

2、义及分类。（酯）盐型等。RCOONa的生产工艺过程。盐析沸煮法生产脂肪酸钠盐的工艺主要分皂化、盐析、碱析和整理四个步骤：获得质量纯净、合乎规格的皂基。LAS的主要生产工艺路线。烷基苯磺酸钠（LAS）的主要生产工艺路线如下：烷基苯磺酸钠的结构与性能之间的关系。烷基链长度的影响18C12洗涤性能最好，C14发泡能力最好，C10 C9的润湿性较 C14宜作W/O乳化剂。支链的影响性越差。生物降解性，泡沫长久不散，造成污染。烷基链数目的影响苯环上有几个短链烷基时润湿性增加，但去污力下降。作为洗涤剂用烷基苯应尽可能避免生产多烷基苯。苯与烷基结合位置的影响布因所选用的原料及工艺不同而异。苯环在碳链上的C3

3、C4位置的洗涤去污性能较好。磺酸基的位置和数目的影响磺酸基主要接在烷基的对位与邻位上，以对位异构体居多，间位异构体很少。对位烷基苯磺酸钠的cmc低，去污力强和生物降解性好，作为洗涤剂而言，希望得到对位烷基苯磺C11C134酸基为对位其洗涤性能最好。液相分子筛提取正构烷烃的基本原理。应用分子筛吸附和脱附的原理，将煤油中正构烷烃和其它非正构烷烃分离提纯的方法， 5A10A4.9，而其它非正构烷烃的分子直径大于5.6，5A4.95.65A分子筛可将正构烷烃吸附在分子筛内，而10A 分子筛是利用它对极性不同的有机物的吸附能力不同而10A分子筛可选择地将这些物质吸附在分子筛上，从而达到进一步分离精制正构

4、烷烃的目的。SO3的磺化有何特点？针对这些特点如何设计或选择磺化反应器？况下，扩散速度是主要控制因素。所以如何控制反应速度，迅速移走反应热是生产控制的关键。反应前后粘度急剧增加。反应体系粘度增加势必给物料间的传质和传热带来困控制反应温度不能过低。在反应过程中，副反应极易发生。AOS的合成机理，该类产品的主要优缺点。 烯烃与SO3之间的反应属亲电加成反应，其反应历程符合马尔柯夫尼柯夫规则，即SO3分子中带正电性的S原子加成到 烯烃分子中显负电性的含氢较多的双键碳原子上， 生成末端磺化物。 烯烃的磺化首先生成两性离子中间体，两性离子中间体可以发生正碳离子的转移， 磺 磺内酯和六 AOS 有第四代洗

5、涤剂之称（ABS，LAS，AS，AOS），AOS，其去污力、LAS AS，表面张力较低，且对皮肤刺激性小，生物降解率高， 毒性小，在高硬度水中仍有较高的去污力。不足：粉（粒）状产品易吸潮结块；AOS 有自动氧化作用，需使用抗氧化剂。SAS的机理，该类产品的主要优缺点。正构烷烃在引发剂的作用下，可以和SO2、O2反应，生成烷基磺酸：hvRHO2 H2O O3等以紫外线作引发剂，在反应器中加水分解烷1）无苯无氯；2）动力消耗低；3）设备简单，产品质量好。在直链正构烷烃的磺氧化反应中，仲碳原子比伯碳原子更易发生反应，其活性比例为30：1（8磺酸盐。SAS 的缺点是，用它作为主要成分的洗衣粉发粘、不松

6、散。因此只用于液体配方中。羰基合成醇的主要生产工艺有哪几条？比较它们的优缺点。工业上表面活性剂用脂肪醇已达到大吨位生产的工艺路线主要有四条：O 醇生产适应性强，产品质量好成本较低等优点，是目前合成表面活性剂醇的主要方法。齐格勒合成醇：原料为乙烯；受到一定的重视。油脂或脂肪酸加氢还原制醇：所用原料为天然油脂或合成脂肪酸。齐格勒法合成醇的基本原理及工艺流程。 Alfol 醇。反应过程如下：齐格勒法（Ziegle）合成脂肪醇由以下四个步骤组成：两步法制取三乙基铝。铝粉、氢气首先在三乙基铝存在下生成二乙基铝化合物：Al + 3/2 H2 + 2Al(C 2H5)3二乙基铝与乙烯反应生成三乙基铝：3Al

7、(C 2H5)2H+ 用一步法也可合成三乙基铝，但副产物太多。链增长反应生成三烷基铝。C2H4R1+氧化反应得到醇化铝。C2H4R1 OR4Al C2H4R2 3/2O2Al OR5R4OH+ OR6lO3+ R5OH R6OH齐格勒法合成醇的工艺过程包括三乙基铝的制备、聚合增链、氧化、水解、中和、净化处理、分馏等。11、工业上表面活性剂用脂肪醇的主要生产方法有哪几种？请分别写出合成反应式。 工业上表面活性剂用脂肪醇已达到大吨位生产的工艺路线主要有四条：羰基合成醇（O醇烯烃与合成气（H2/CO）在催化剂存在下加成制醛的反应称羰基合成：催化剂+ CO+H2+ R - CH - CH3产物进一步加

8、氢还原即可得到相应的醇。其主要反应如下：RCH2CH2CHO R - CH - CHOCH3H2RCH2CH2CH2OHH2RCHCH （可简化）齐格勒合成醇，原料为乙烯；齐格勒法（Ziegle）合成脂肪醇由以下步骤组成：两步法制取三乙基铝。铝粉、氢气首先在三乙基铝存在下生成二乙基铝化合物：Al + 3/2 H2 + 2Al(C2H5)33Al(C2H5)2H二乙基铝与乙烯反应生成三乙基铝： + 链增长反应生成三烷基铝。Al(C2H5)3 + nC2H4氧化反应得到醇化铝。C2H4R1Al OR4Al C2H4R2C2H4R3醇化铝水解得到醇。OR4 3/2 Al OR5OR6R4OH2Al

9、OR5 + 3H2SO4OR6Al2(SO4)3+ R5OHR6OH （可简化）液蜡氧化制仲醇；硼酸 O2油脂或脂肪酸加氢还原制醇，所用原料为天然油脂或合成脂肪酸。采用的工艺是利用天然油脂作原料。反应式如下：3解H2CH 3312 、比较硫酸酯盐和磺酸盐在结构和性能上的差异。COS 键与亲油基连CSCOSCS键更易水解，在酸性介质中，硫酸酯盐易发生水解。第三章 阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂的结构特点及分类。接相连，也可通过酯、醚和酰胺键相连。在阳离子表面活性剂中，最主要的是含氮阳离子表面活性剂。而在含氮表面活性剂中， 根据氮原子在分子中的位置，又可分为常见的直链的胺盐、季铵盐、杂环类及氧化

10、胺等。阳离子表面活性剂为什么不宜与洗涤？该类有哪些独特的作用？阳离子表面活性剂与其它类型的表面活性剂一样可在界面或表面上吸附，达到一定浓度时在溶液中形成胶团，降低溶液的表面张力，具有表面活性，因此具有乳化、增溶、润湿、分散等作用，它几乎没有洗涤作用。体表面呈“疏水”状态。因此，通常不适用于洗涤和清洗。在弱酸性溶液中它能洗去带正电荷的织物如丝、毛织物上的污垢，但日常生活中很少使用。阳离子表面活性剂的特殊作用：织物的防水剂、柔软平滑剂。在纤维表面形成亲油膜而具有憎水作用，由于分子是定向排列的，能显著降低纤维表面的静摩擦系数。抗静电作用。由于阳离子表面活性剂在固体表面形成一层连续的吸附膜，活性的极性

11、基团产生离子导电和吸湿导电，起到抗静电作用。在合成纤维和其它合成材料的加工和使用中有广泛的应用。杀菌作用。阳离子表面活性剂可透过细胞膜与蛋白质作用，并抑制细菌的呼吸作用和糖解作用，使细菌死亡。匀染剂。利用阳离子表面活性剂和阳离子染料在纤维上的竞争吸附，可将其作为匀染剂，在印染过程中主要作用有匀染、移染和扩散。其它作用。可作矿石浮选剂、头发调理剂、沥青乳化剂、金属防腐剂等。比较胺盐和季铵盐在结构和性能上的差异。胺盐微弱碱的盐，对 PH 值非常敏感，在碱性条件下，它可生成不溶于水的胺，且没有带正电荷的活性物；但在酸性条件下，则可形成溶于水的胺盐。界面上具有很强的吸附力，被广泛用作织物柔软剂，抗静电

12、剂、杀菌剂、矿石浮选剂等。SpamineA A Cationic Aminine 220 的化学名称及结构式。apamine A：N，N二乙基2油酰胺基乙二胺乙酸盐，C2H5C H CONHCHCH NH+ CH COO-!7 33223C2H5新洁尔灭：十二烷基二甲基苄基溴化铵CH3+ -C12H23 NCH2CH3+ -NVelan P.F：十六烷氧基氯化甲基吡啶 -C17H33N CH2CH2OH A ）Cationnic aminine220质中，通过氢键被增溶，呈非离子性。氧化胺具有增稠作用，是最有效的增稠剂。氧化胺在弱酸性条件下显阳离子性质，具有调理作用，它可减少或消除头发表面的首

13、电荷，具有抗静电作用，使头发易于湿梳，头发晾干后梳理时不飘散易梳理。氧化胺无毒、对皮肤温和和无刺激性。氧化胺有优良的泡沫性能和稳泡性能，它的效果优于烷醇酰胺。第四章两性表面活性剂两性表面活性剂的结构特点及分类两性表面活性剂是指它的表面活性离子的亲水基具有阴离子部分又具有阳离子部分，即同时带有正负两种离子电荷的表面活性剂，广义地说，两性表面活性剂是指在分子结构中， 同时具有两种或两种以上离子性质的表面活性剂。H 不同于阴离子表面活性剂也不同于阳高于表面活性剂。磷脂型。两性表面活性剂有哪些优良的性能？极低毒性和对皮肤、眼睛的低刺激性。极好的耐硬水性和耐高浓度电解质性，甚至在海水中也可有效地使用。对

14、织物有优异的柔软平滑性和抗静电性。有良好的乳化和分散性。的润湿性和发泡性。可以和几乎所有其它类型表面活性剂配伍，复配时表现出良好的协同效应。有一定的杀菌性和抑毒性、防腐蚀性，有良好的生物降解性。两性表面活性剂的结构与等电区域及其性能的关系。PH值范围称两性表面活性pH7pHpH7附近但很宽。pH 值在等电区域范围内时，该类表面活性剂才呈现两性表面活性剂特性；当pHpH于等电区域时，则主要呈现阴离子表面活性剂的特性。BS12、BS12K 的化学名称及结构式；磺基甜菜碱、羧基咪唑啉、卵磷脂的结构通式。CH3BS-12: N 十二烷基二甲基甜菜碱 C12H23 N CH2COOCH3CH3_RCON

15、HCH2CH2CH2N + CH2COOCH3R最典型的磺酸甜菜碱为： NCH3CH2 n SO3n=23CH2NCH2羧酸咪唑啉两性表面活性剂结构通式为：R CNR CH2COO第五章 非离子表面活性剂非离子表面活性剂的结构特点及分类；浊点。非离子表面活性剂的种类繁多，按亲水基的种类及结构的不同，主要分为聚氧乙烯型、多元醇型、烷醇酰胺型及聚醚型等。、OP、Span、APG、6501等产品的化学名称及化学结构式；AEO： 脂肪醇聚氧乙烯醚 RO（CH2CH2O）nH OP：烷基酚聚氧乙烯醚，：R O(CH2CH2O) 失水山梨醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯失水山梨醇脂肪酸酯APG：烷基葡萄糖苷RO（G）

16、n6501： 脂肪酸二乙醇酰胺 RCON（CH2CH2OH）n-SAA主要有哪几类？分别写出其结构通式。脂肪醇聚氧乙烯醚：RO（CH2CH2O）nH烷基酚聚氧乙烯醚；：R O(CH2CH2O)RCOO（CH2CH2O）nH 聚氧乙烯烷基胺：聚氧乙烯酰胺：n-SAA的亲水基主要有哪些？和糖类。APG（烷基糖苷）主要合成方法有哪三种？举例说明其合成方法。保护基团法：以十二烷基- -D-吡喃葡萄糖单苷的制备为例，其合成方法是；先将葡萄糖五乙酰化，然后将其转化为溴代四乙酰葡萄糖，再在Ag对催化剂存在下与脂肪酸及应，将烷基连接上去，最后用甲醇钠完成脱乙酰过程。主要化学反应步骤如下：双醇交换法：合成反应如

17、下：完成烷氧基交换过程，在这个过程中，中间产物丁基葡萄糖着起了媒介作用。直接苷化法：通过严格控制反应的温度、催化剂用量、醇糖比等反应条件，关键是APG混合物。试述烷基醇酰胺类表面活性剂的结构特点及主要性能。以脂肪酸为原料与单乙醇胺或二乙醇胺反应，可制得相应的单乙醇酰胺或二乙醇酰胺， 烷醇酰胺是分子中具有酰胺键的一类特殊的非离子表面活性剂， 其结构通式为： RCONHm(CH2CH2OH)n。主要性能如下：烷醇酰胺的起泡力和泡沫稳定性好。常在洗涤制品配方中作增泡剂和稳泡剂。除此作用外，它还具有防锈性，在很稀的浓度下即能抑制钢铁生锈。嵌段聚醚非离子表面活性剂的结构特点及主要用途。为引发剂的嵌段共聚

18、的非离子表面活性剂。按其聚合方式可分为整嵌、杂嵌、全杂嵌三种类型。Tetronic均可作消泡剂，也是很好的 润湿剂，还有些产品常和肥皂配合做高效低泡洗涤剂，对钙皂也有较强的分散力。在塑料工业中，是软、硬泡沫塑料的主要添加剂。在纺织印染工业中，可用作纤维抽丝的润滑剂，抗静电剂、柔软剂等，也可用于某些产品的促染及增色剂。第六章 特种表面活性剂因此使碳氟表面活性剂在水中呈现很高的表面活性，即具有非常低的表面张力。性和化学稳定性，能够耐强酸、强碱和氧化剂等。氟表面活性剂复配使用，由于协同效应，不仅能增强使用效果，还使总浓度降低。合成碳氟化合物的主要方法有哪三种？比较它们的合成原理及优缺点。 Simon

19、s8个碳原子的羧的反应性基团，如羧酰氟（COF）或磺酰氟（SO2F）等，经进一步反应引入亲水基即可制得碳氟表面活性剂。行分离，再经下一步反应便可合成表面活性剂。614的碳氟化法和调聚法的区别。含硅表面活性剂结构特点及主要性能。高分子表面活性剂有哪些特性？表面活性剂。其特性如下：降低表面、界面张力的能力并不显著。用，成膜性和轮附力也很优秀。整齐排列。性和增溶性均较好。随表面活性剂溶液浓度的升高，表面活性剂的分散和凝聚作用不同。5)具有较好的增稠性能。高分子表面活性剂按其来源可分为哪三类？分别举例说明。按其来源则可分为天然型、半合成型和合成型三大类。冠醚型表面活性剂的性质及主要用途。SAA 这类化合物除具有一般表面活性剂所共有的特点外， 还有一些特殊的性质。例如