表面活性劑是(shi)一(yi)類在水中(zhong)能(neng)降低液體(ti)表面張(zhang)力,提高液體(ti)的潤濕性(xing)和分(fen)散(san)性(xing)的化學物質。它們由(you)一(yi)條親(qin)水性(xing)的頭部和一(yi)條疏水性(xing)的尾(wei)部組成,可以(yi)在水中(zhong)形成膠束結構。表面活性(xing)劑廣泛應用于洗滌劑、乳化劑、泡沫劑等工業領域。
表面活性劑的(de)化學結構(gou)有以下幾(ji)種:
1. 陽離子表(biao)面活性劑:頭基(ji)中(zhong)帶有一個正電(dian)荷,常見(jian)的(de)有十(shi)六烷基(ji)三甲(jia)基(ji)溴化(hua)銨、十(shi)六烷基(ji)三甲(jia)基(ji)溴化(hua)銨等。
2. 陰(yin)離子表面活性劑:頭基(ji)中帶有一個(ge)負電荷,常見(jian)的有十(shi)二(er)烷基(ji)磺酸(suan)鈉、十(shi)二(er)醇(chun)硫酸(suan)鈉等。
3. 不(bu)離子表面活性劑:頭基(ji)中(zhong)沒有電荷,常見的(de)(de)有聚(ju)氧(yang)乙烯(xi)鏈與烷基(ji)連(lian)接而成(cheng)的(de)(de)表面活性劑。
4. 陰陽離(li)子(zi)表面(mian)活性劑(ji):頭基(ji)中同時(shi)帶有(you)正電(dian)荷(he)和(he)負電(dian)荷(he),常見的有(you)二(er)(er)茂(mao)鉻化二(er)(er)十烷基(ji)二(er)(er)甲(jia)基(ji)銨等。
表面活性劑(ji)的(de)制備方(fang)法有以下幾種:
1. 硫(liu)化(hua)法:通(tong)過烷(wan)基(ji)(ji)磺酸與堿(jian)金(jin)屬、堿(jian)土(tu)金(jin)屬的反應制備陰離子(zi)表面活性劑。如硫(liu)酸十(shi)六(liu)(liu)烷(wan)基(ji)(ji)鈉的制備,將十(shi)六(liu)(liu)烷(wan)基(ji)(ji)溴化(hua)鈉與硫(liu)酸反應,生(sheng)成(cheng)硫(liu)酸十(shi)六(liu)(liu)烷(wan)基(ji)(ji)鈉。
2. 酯(zhi)化法:通過脂(zhi)肪酸與醇類(lei)的酯(zhi)化反應(ying)制備陰離子表面(mian)活性劑(ji)。如十二烷(wan)(wan)基(ji)磺酸鈉(na)的制備,將硫代硫酸鈉(na)與十二烷(wan)(wan)基(ji)溴化物(wu)反應(ying),生成十二烷(wan)(wan)基(ji)磺酸鈉(na)。
3. 氧化(hua)(hua)法:通過(guo)脂肪醇的氧化(hua)(hua)反應制備不離(li)子(zi)表面活性劑。如(ru)鯨蠟醇的制備,將魚油(you)經過(guo)還原、分解、氧化(hua)(hua)等步(bu)驟(zou)得到鯨蠟醇。
4. 環(huan)(huan)(huan)合法:通過脂肪酸與烴的(de)環(huan)(huan)(huan)合反(fan)應制(zhi)備不離子表(biao)面活性劑。如十(shi)二(er)烷(wan)基(ji)苯環(huan)(huan)(huan)合物(wu)(wu)的(de)制(zhi)備,將(jiang)苯和十(shi)二(er)烷(wan)基(ji)溴化(hua)物(wu)(wu)進行環(huan)(huan)(huan)合反(fan)應,生成十(shi)二(er)烷(wan)基(ji)苯環(huan)(huan)(huan)合物(wu)(wu)。
此外,還有其他一些(xie)制備(bei)方法(fa),如烷烴和磺(huang)酰(xian)氯的反應、磺(huang)化法(fa)、乙烯基與磺(huang)酸的反應等。
以(yi)上(shang)只是表面活性劑的一(yi)些(xie)常見化學結構和制備方法(fa)(fa),實際上(shang)還(huan)有很多種不同的表面活性劑存在,每種表面活性劑的結構和制備方法(fa)(fa)都(dou)有一(yi)定(ding)差異。