表面活性剂作业答案
表面活性剂作业题答案
第一章绪论
1.表面活性剂的结构特点及分类方法。
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
表面活性剂一般按离子的类型分类，即表面活性剂溶于水时，凡能离解成离子的叫做离
子型表面活性剂，凡不能离解成离子的叫做非离子型表面活性剂。而离子型表面活性剂按其
在水中生成的表面活性离子种类，又可分为阴离子、阳离子和两性离子表面活性剂三大类。
此外还有一些特殊类型的表面活性剂，如元素表面活性剂、高分子表面活性剂和生物表面活
性剂等。
2.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。
表面活性剂是指在加入很少量时就能显著降低溶液的表面张力，改变体系界面状态，从
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。
表面活性剂在水溶液中形成胶团的最低浓度，称为临界胶团浓度或临界胶束
浓度。
浊点（C. P值）：非离子表面活性剂的溶解度随温度升高而降低，溶液由澄清变混浊时
的温度即浊点。
临界溶解温度（krafft点）：离子型表面活性剂的溶解度随温度的升高而增加，当温度
增加到一定值时，溶液突然由浑浊变澄清，此时所对应的温度成为离子型表面活性剂的临界
溶解温度。
3.表面活性剂有哪些基本作用？请分别作出解释。
1）润湿作用：表面活性剂能够降低气-液和固-液界面张力，使接触角变小，增大液体对固体表面的润湿的这种作用。
2）乳化作用：表面活性剂能使互不相溶的两种液体形成具有一定稳定性的乳状液的这种作用。
3）分散作用：表面活性剂能使固体粒子分割成极细的微粒而分散悬浮在溶液中的这种作用，叫作分散作用。
4）起泡作用：含表面活性剂的水溶液在搅拌时会产生许多气泡，由于气体比液体的密
度小，液体中的气泡会很快上升到液面，形成气泡聚集物（即泡沫），而纯水不会产生
此种现象，表面活性剂的这种作用叫发泡作用。
5）增溶作用：表面活性剂在溶液中形成胶束后，能使不溶或微溶于水的有机化合物溶
解度显著增加的这种作用称作表面活性剂的增溶作用。
6）洗涤去污作用：洗涤去污作用实际上是由于表面活性剂能够吸附在固液界面上，降
低表面张力并在水溶液中形成胶团，从而产生的润湿、渗透、乳化、分散等各种作用的
综合效果。
第二章阴离子表面活性剂
1.阴离子表面活性剂的定义及分类。
定义：在水中能够离解出具有表面活性的阴离子的一类表面活性剂叫做阴离子表面活性剂。阴离子表面活性剂按亲水基不同可分为：羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸（酯）盐型和磷酸（酯）盐型等。
2.盐析沸煮法生产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：
（1）皂化在皂化釜中加入油脂和稍过量的碱液，用水蒸气加热进行皂化反应得皂胶。（2）盐析在皂胶中加入食盐或浓盐水，使皂胶中的水、甘油和色素‘磷脂等杂质分离出来，获得较纯净的皂胶。废液送甘油回收装置。
（3）碱析在皂胶中加入一定量的碱液，加热使未完全皂化的油脂皂化，并降低皂胶中无机盐及其它杂质的含量，进一步析出甘油，同时进一步净化皂胶。
（4）整理调整碱析后皂胶那水分、脂肪酸及电介质含量，并最后排出皂胶中的杂质，以获得质量纯净、合乎规格的皂基。
https://www.wendangku.net/doc/3813597256.html,S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：
4.烷基苯磺酸钠的结构与性能之间的关系。
1）烷基链长度的影响
烷基链在C6以上才具有表面活性，并且表面活性随着碳原子数的增加而增大，当烷基链超过18个碳时表面活性下降。实践证明，以C12洗涤性能最好，C14发泡能力最好，C10－C14泡沫稳定性较好。碳链变短，溶解性和润湿性好，但洗涤力差，碳链变长由于溶解度下降亦使得洗涤。一般碳数在C8－C14的烷烃洗涤性能较好，宜作洗涤剂，小于C9的润湿性较好，宜作润湿剂，大于C14宜作W/O乳化剂。
2）支链的影响
实验证明，含支链的烷基苯磺酸钠的发泡力和润湿力均高于LAS，去污力稍低于LAS，但生物降解性却有很大差异。支链越多，生物降解性越差，且支链越靠近末端，其生物降解性越差。生物降解性，泡沫长久不散，造成污染。
3）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。
4）苯与烷基结合位置的影响
以C12为例，苯环可接在烷基链的1－6位上，有六种位置异构体存在。各种异构体的分布因所选用的原料及工艺不同而异。苯环在碳链上的C3或C4位置的洗涤去污性能较好。
5）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酸钠。从磺酸基团的数目来讲，烷基苯二磺酸钠和烷基二苯磺酸钠，由于磺酸基数目增加，亲水性大大增加，破坏了原有的亲水亲油平衡，去污力显著下降，所以生产上尽量避免生成．综上所述，烷基苯磺酸钠的结构以C11－C13的直链烷基，苯环接在第3、4碳原子上，磺酸基为对位其洗涤性能最好。
5.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，称为分子筛提蜡法。分子筛是一种高效能、高选择性的吸附剂，用于筛分洗涤剂用烷烃的分子筛有5A和10A两种，前者用于分离正构烷烃和杂烃，后者则用来分离正构烷烃中的极性物。煤油馏分中，正构烷烃分子的横向直径小于4.9?，而其它非正构烷烃的分子直径大于5.6?，5A分子筛孔径为4.9－5.6?，因此采用5A分子筛可将正构烷烃吸附在分子筛内，而不被吸附的杂烃排斥在分子筛外。然后通过脱附，回收被分子筛吸附的正构烷烃，作为生产烷基苯的原料正构烷烃。利用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进行分离的。10A分子筛孔径为9－10?，正构烷烃及杂质都可进入筛孔内，但大部分杂质，如有机酸、胶质、氮和硫的化合物以及芳烃等物质的极性均比正构烷烃强，所以利用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烷烃的目的。
6.烷基苯与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？
（1）三氧化硫磺化反应属气液接触非均相反应。反应主要发生在液体表面或气体溶
解在液体中进行。这样，磺化总的反应速度是由扩散速度和反应速度决定的。在大多数情
况下，扩散速度是主要控制因素。
（2）该磺化反应属强放热、瞬间反应。故大部分反应热是在反应的初始阶段放出的，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。
（3）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难，使之局部过热或过磺化。同时，磺酸粘度与温度有关，温度过低，粘度增加。因此，
控制反应温度不能过低。
（4）在反应过程中，副反应极易发生。
以上特点正是我们考虑磺化反应器的设计和磺化工艺控制的依据。总之，磺化反应要求投料比、气体浓度和反应温度稳定；物料停留时间短；气一液接触效果好；及时排除反应热。
7.AOS的合成机理，该类产品的主要优缺点。
α－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α－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。
α－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，消除质子后，异钩化成烷基键内部双键位置不同的烯基磺酸；随着正碳离子的转移处于合适的位置时，两性离子中间体环化，形成相应的磺内醋，如β－磺内酯、γ－磺内酯、δ－磺内酯等。β－磺内酯因环的张力大，不稳定，很快便消失，转变为两性离子中间体，因此β－磺内醋几乎不存在。六元以上的环因不稳定亦很少存在。主要以五元环的γ－磺内酯和六元环的δ－磺内酯的形式存在。依据上述磺化机理，得到一系列的磺化产物。用反应式表示如下：
AOS 有第四代洗涤剂之称（ABS ，LAS ，AS ，AOS ），相同碳数的AOS ，其去污力、起泡性和润湿性能均优于LAS 和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。
8. 水－光磺氧化法合成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SO 2、O 2反应，生成烷基磺酸：
RH ＋RSO 3H ＋H 2SO 42SO 2＋H 2O O 2＋hv
反应的引发剂有紫外线、γ射线、O 3等．以紫外线作引发剂，在反应器中加水分解烷基过氧磺酸．生成烷基磺酸的工艺称为水－光法磺氧化工艺．水－光磺氧化法工艺的优点：
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，因此磺氧化产物中绝大部分为仲烷基磺酸盐（约98％），中和后得到的产品主要是仲烷基磺酸盐。
烷基磺酸盐的表面活性与烷基苯磺酸钠接近。它在碱性、中性和弱酸性溶液中较为稳定，在硬水中具有良好的润湿、乳化、分散和去污能力，易于生物降解。
SAS 的缺点是，用它作为主要成分的洗衣粉发粘、不松散。因此只用于液体配方中。
9. 长链脂肪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：
①羰基合成醇（OXO 醇）：所用原料为单烯烃，该法具有原料来源丰富，工艺技术成熟，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。 ②齐格勒合成醇：原料为乙烯；
③液蜡氧化制仲醇：原料为正构烷烃（石蜡），石蜡氧化法制得的主要是仲醇，虽然由仲醇制得的表面活性剂不如由伯醇制得的产品性能好，但由于原料便宜，工艺比较简单，仍然受到一定的重视。
④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。
10. 羰基合成醇的主要生产工艺有哪几条？比较它们的优缺点。
11. 齐格勒法合成醇的基本原理及工艺流程。
齐格勒法合成醇，是在齐格勒法制α－烯烃基础上，在制得高级烷基铝后，不交换成高碳烯烃，而直接进行氧化反应，三烷基铝被氧化成三烷氧基铝化合物，经水解生成偶碳直链的醇，称为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：
①两步法制取三乙基铝。
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 H 2+2Al(C 2H 5)33Al(C 2H 5)2H
二乙基铝与乙烯反应生成三乙基铝：
Al(C 2H 5)2H +C 2H 4Al(C 2H 5)3
用一步法也可合成三乙基铝，但副产物太多。
②链增长反应生成三烷基铝。
Al(C 2H 5)3nC 2H 4+2H 4R 1
2H 4R 2
C 2H 4R 3
③氧化反应得到醇化铝。
2H 4R 1
2H 4R 2
C 2H 4R 3＋3/2O 2456
④醇化铝水解得到醇。
+H 2SO 44
5
63Al 2(SO 4)3+R 5OH R 4OH R 6OH
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。
12.比较硫酸酯盐和磺酸盐在结构和性能上的差异。
硫酸酯盐与磺酸盐的区别是：硫酸酯盐系水基是通过氧原子即C－O－S键与亲油基连接，而磺酸盐则是通过C－S键直接连接。由于氧的存在使硫酸酯盐的溶解性能比磺酸盐强，但C－O－S键比C－S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
1.阳离子表面活性剂的结构特点及分类。
阳离子表面活性剂在水溶液中离解时生成的表面活性离子带正电荷的，其中疏水基与阴离子表面活性剂相似，亲水基主要为氮原子，也有磷、硫、碘等原子。亲水基和疏水基可直接相连，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、杂环类及氧化胺等。
2.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。
阳离子表面活性剂的最大特征是其表面吸附力在表面活性剂中最强。在水溶液中，阳离子表面活性剂在固体表面上的吸附与阴离子和非离子的情况不同。通常在水溶液中固体表面带负电荷，阳离子表面活性剂极性基团基于静电引力朝向固体表面，疏水基朝向水相，使固体表面呈“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：（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
（5）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。
3.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。
季铵盐属强碱盐，在酸碱溶液中均能溶解，并离解为带正电荷的脂肪链阳离子，在溶液界面上具有很强的吸附力，被广泛用作织物柔软剂，抗静电剂、杀菌剂、矿石浮选剂等。
4. Spamine A 、新洁尔灭、V elan P. F 、Zelan A 及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，
C !7H 33C O N HC H 2C H 2N H
C 2H 5C 2H 5
CH 3COO +-
新洁尔灭：十二烷基二甲基苄基溴化铵
C 12H 23—CH CH 3
CH 3
Br N —+-
V elan P .F ：十六烷氧基氯化甲基吡啶
Cl -N C 16H 33OCH 2+ Cl -N C 17H 35CONHCH 2＋Zelan A （美国杜邦公司产品）
—N ——CH 2
N ——CH 2
CH 2CH 2OH
C 17H 33C ationnic am inine 220 5. 氧化胺类阳离子表面活性剂的结构特点，该类产品有哪些独特的性能？
氧化胺是叔胺和过氧化氢或过氧酸的反应产物，其结构通式为：
氧化胺在酸性介质中，氧被质子化而呈阳离子性（即阳离子季铵化）；在中性及碱性介质中，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
1. 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。
两性表面活性剂的“两性”，体现在溶液中能随pH 值而变，在强碱性条件下表现出阴离子表面活性剂的性质，在强酸性等件下表现出阳离子表面活性剂的性质，但其分子结构既不同于阴离子表面活性剂也不同于阳高于表面活性剂。
两性表面活性剂的分子若按照亲水基中的阴离子结构分类，可分为：羧酸盐类两性表面活性剂，硫酸酯盐类两性表面活性剂．磺酸盐类两性表面活性剂，磷酸酯盐类两性表面活性剂。两性表面活性剂若按阳离子结构可分为：甜菜碱型、咪唑啉型、氨基酸型和天然型（卵磷脂型）。
2. 两性表面活性剂有哪些优良的性能？
1） 极低毒性和对皮肤、眼睛的低刺激性。
2） 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。
3） 对织物有优异的柔软平滑性和抗静电性。
4） 有良好的乳化和分散性。
5） 可以吸附在带负电荷或正电荷的物质表面上，而不生成憎水膜，因此可有很好
的润湿性和发泡性。
6） 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。
7）有一定的杀菌性和抑毒性、防腐蚀性，有良好的生物降解性。
3.两性表面活性剂的结构与等电区域及其性能的关系。
两性表面活性剂在水溶液中正、负离子离解度相等时溶液的PH 值范围称两性表面活性剂的等电区域。等电区域的大小与两性表面活性剂的结构有很大关系。一般情况下，强阴离子强阳离子型两性表面活性剂的等电区域的pH 值在7附近，且较窄；强阴离子弱阳离子型的等电区域的pH 值小于7，且较宽；弱阴离子强阳离子型的等电区域的pH 值大于7，也较宽；弱阴离子弱阳离子型的等电区域在7附近但很宽。
当溶液的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；当溶液的pH 值低于等电区域时，则主要表现阳离子表面活性剂的特性；而当溶液的pH 值高于等电区域时，则主要呈现阴离子表面活性剂的特性。
4.BS －12、BS －12K 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。
C 12H 23—C H 2C O O －
N ＋—CH 3
CH 3
N －十二烷基二甲基甜菜碱BS-12: BS －12K ：月桂酰胺丙基二甲基甜菜碱
RCONHCH 2CH 2CH 2
N CH 3CH 3+CH 2COO _ 最典型的磺酸甜菜碱为：N
CH 3
CH 3—＋R CH 2SO 3n n=2~3
羧酸咪唑啉两性表面活性剂
结构通式为：2
C —R R '
2COO －＋
第五章 非离子表面活性剂 1.非离子表面活性剂(n-SAA)的结构特点及分类；
非离子表面活性剂就是在水溶液中不会离解成带电的离子，而是以分子或胶束状态存在的一类活性物）。非离子表面活性剂的疏水基是由含活泼氢的高碳脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺等提供，其亲水基是由含能和水形成氢键的醚基、自由羟基的化合物如环氧乙烷、多元醇、乙醇胺等提供。由于羟基和醚键的亲水性较弱，要达到一定的亲水性，一般需要有多个羟基和醚键。羟基和醚键越多，亲水性愈强，反之，亲水性愈弱。因此，根据疏水基碳链的长短和结构的差异，以及亲水基的数目，可人为地控制非离子表面活性剂的性质与用途。
非离子表面活性剂，特别是含有醚基或酯基的非离子表面活性剂，在水中的溶解度随温度的升高而降低，开始是澄清透明的溶液，当加热到一定温度，溶液就变混浊，溶液开始呈现混浊时的温度叫做浊点。
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。
2. AEO、OP、Span、T ween、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）n H
OP：烷基酚聚氧乙烯醚，2CH2O)nH
结构通式：
Tween－失水山梨醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯Span－失水山梨醇脂肪酸酯
APG：烷基葡萄糖苷RO（G）n
6501：脂肪酸二乙醇酰胺RCON（CH2CH2OH）
3.聚氧乙烯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）n H
烷基酚聚氧乙烯醚；2CH2O)nH
结构通式：
脂肪酸聚氧乙烯酯：其结构通式为：RCOO（CH2CH2O）n H
聚氧乙烯烷基胺：
聚氧乙烯酰胺：
4.制备多元醇型n-SAA的亲水基主要有哪些？
多元醇型非离子表面活性剂的主要亲水基原料为甘油、季戊四醇、山梨醇、失水山梨醇和糖类。
5.APG（烷基糖苷）主要合成方法有哪三种？举例说明其合成方法。
1）保护基团法：以十二烷基-β-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：
2）双醇交换法：合成反应如下：
由于葡萄糖与短链醇反应比与长链脂肪醇反应容易，所以葡萄糖首先与正丁醇反应，生成丁基葡萄糖苷。然后，十二烷基醇与丁基葡萄糖苷反应。生成十二烷基葡萄糖苷和正丁醇，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。
3）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，关键是采用共沸脱水或减压脱水的方法，有效地脱除反应过程中生成的水．省去了双醇交换步骤，成功地使长链脂肪醇和葡萄糖直接进行苷化反应，制备了烷基葡萄糖苷和烷基低聚葡萄糖苷等不同组成的APG混合物。
6.烷基醇酰胺类表面活性剂有哪些优良的性能？
1）烷醇酰胺具有使水溶液变稠的特性，因而常常用它在洗涤剂和个人卫生用品的配方中作增调剂。
2）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。
3）烷醇酰胺具有悬浮污垢的作用和防止污垢再沉积的能力，与洗涤剂配方中的表面活性组分复配时具有良好的增效性。
4）烷醇酰胺纺织工业中常用作羊毛清洗剂，在金属加工中作表面除油，脱脂清洗剂。
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。
7.嵌段聚醚非离子表面活性剂的结构特点及主要用途。
嵌段聚醚是以环氧乙烷、环氧丙烷或其它烯烃氧化物为主体，以某些含活泼氢化合物为引发剂的嵌段共聚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。
一般情况下，分子中加成环氧乙烷较低的Pluronic及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。
由于Pluronic类产品具有无刺激性、毒性小，不使头皮脱脂等特点，因而可用于洗发剂、耳、鼻、服各种滴剂、口腔洗涤、牙膏等配方中。也可用作乳化剂及乳液稳定剂、增调剂。
Pluronic及Tetronic的某些品种均可做破乳剂，尤其是它们的无机酸酯或有机酸酯，作为原油破乳剂具有较好的效果。
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
1.从结构上分析，碳氟表面活性剂与传统表面活性剂相比有哪些突出的性能？
碳氟表面活性剂的分子结构和物理化学性质决定了它具有很多独特的性质。
①很高的表面活性。由于碳氟链既疏水又疏油，且与其他碳氟链之间的相互作用力很弱，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。
②由于氟原子半径小、电负性高，碳－氟化学键稳定，使表面活性剂具有很高的热稳定性和化学稳定性，能够耐强酸、强碱和氧化剂等。
③与其他表面活性剂的配伍性好，容易产生加和增效作用。碳氟表面活性剂可与很多非
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。
2.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。
合成碳氟化合物的主要方法有三种，即电解氟化法、调聚法和离子齐聚法。
1）电解氟化法：是将无水氟化氢和碳氢有机化合物在Simons电解槽中电解氟化，控制极间电压在4～6V，此时应无有氟气体产生。采用这种方法生产的一般是含8个碳原子的羧酸氟和磺酸氟。电解氟化法的优点是原料氟化氢价廉易得，而且可直接合成碳氟表面活性剂的反应性基团，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。
2）调聚法：调聚法是利用氟烯烃的调聚反应制取长链氟烷基中间体的反应，反应物包括调聚剂和调聚单体，二者反应可以得到不同链长的含氟中间体的混合物，然后根据需要进行分离，再经下一步反应便可合成表面活性剂。
3）离子齐聚法：这种方法是采用四氟乙烯、六氟丙烯或相应的环氧化合物（四氟环氧乙烯、六氟环氧丙烯）在氟离子催化下发生阴离子聚合反应，合成碳原子数为6～14的碳氟表面活性剂中间体。以四氟乙烯、六氟丙烯合成的中间体为多支链烯烃，这是该法与电解氟化法和调聚法的区别。
3.含硅表面活性剂结构特点及主要性能。
含硅表面活性剂的分子结构也是由亲水基和亲油基两部分构成，与传统碳氢表面活性剂不同的是其亲油基部分含有硅烷基链或硅氧烷基链。由于硅烷基和硅氧烷基均具有很强的憎水性，因此它们成为除碳氟表面活性剂以外的另一类性能优异的表面活性剂，具有较高的热稳定性和耐气候性，以及良好的表面活性、润湿性、分散性、抗静电性、消泡和乳化性能。
正是由于具有以上这些性质，含硅表面活性剂具有十分广泛的用途。主要用于纤维和织物的防水、柔软和平滑整理以及化妆品中，阳离子型含硅表面活性剂还具有很强的杀菌能力。
4.高分子表面活性剂有哪些特性？
高分子表面活性剂的相对分子质量要比普通型表面活性剂高出很多，一般表面活性剂的相对分子质量在数百左右，而相对分子质量在数千以上并具有表面活性的物质被称为高分子表面活性剂。其特性如下：
1）高分子表面活性剂的表面活性通常较弱，表面张力要经过很长时间才能达到恒定，降低表面、界面张力的能力并不显著。
2）高分子表面活性剂的乳化能力较好，多形成稳定的乳液，用量较大时还具有很好的乳化稳定性，并可作为稳泡剂使用。许多高分子表面活性剂还具有良好的保水作用、增稠作用，成膜性和轮附力也很优秀。
3）高分子表面活性剂一般不具备低分子表面活性剂在水溶液中形成胶束的性质，这可
能是由于高分子表面活性剂分子大，链较长，分子内或分子间的缠绕使其很难按一定的顺序整齐排列。
4）由于高分子表面活性剂在各种表面、界面上有很好的吸附作用，因而分散性、凝聚性和增溶性均较好。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。
5.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。
6.冠醚型表面活性剂的性质及主要用途。
冠醚型SAA是以冠醚作为亲水基团，且又在冠醚环上连接有长链烷基、苯基等憎水基团的化合物及其衍生物，属于大环多醚化合物，是一类特殊结构的聚醚。这类表面活性剂疏水链具有极强的疏水性，因而在化学或生物体系中具有碳氢表面活性剂无法比拟的高化学活性或生物活性。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。例如可以选择性地络合阳离子、阴离子及中性分子，可改善某些抗生素的生物活性以及离子透过生物膜的传输行为，从而用来模拟天然酶和制备生物膜，也可以作为相转移催化剂以改进有机化学反应的转化率和反应能力。
冠醚型表面活性剂的主要用途：
1)新型的相转移催化剂
2)液膜分离技术中的萃取剂（流动载体）
3)离子选择性电极
7.什么叫反应型表面活性剂？它主要包括哪几类？
反应型表面活性剂是指能同纤维织物反应，使之具有柔软性、防水性、防缩性、防皱性、防虫性、防霉性、防静电性的表面活性剂。主要类型有羧甲基化合物、活性卤素化合物、环氧化合物、环氧乙烷衍生物几大类。
8.什么叫生物表面活性剂？按亲水基不同可分为哪几类？
生物表面活性剂是指利用酶或微生物通过生物催化和生物合成方法得到的具有表面活
性的物质。
生物表面活性剂根据亲水基的类别可分为糖脂系生物表面活性剂，酰基缩氨酸系生物表面活性剂，磷脂系生物表面活性剂，脂肪酸系生物表面活性剂和高分子生物表面活性剂。
9.生物表面活性剂有哪些优良的性能？
主要性能特点如下：
①表面性能优良，具有渗透、润湿、乳化、增溶、发泡、消泡、洗涤去污等一系列表面性能。
②一些生物表面活性剂还具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤等药理作用和免疫功能。
③分子结构类型多样化，一些结构复杂的大分子化合物是采用传统的化学方法难以合成的。
④生物表面活性剂的合成原料多是在自然界中广泛存在、无毒副作用的物质。
⑤生物表面活性剂具有良好的热及化学稳定性。
⑥生物表面活性剂产品本身无毒，并且能够在自然界完全、快速地被微生物降解，不会对环境造成污染和破坏，是一类对环境友好的物质。
10.双子表面活性剂的结构特点。
双子表面活性剂分子中有两个疏水基团、两个亲水基团和一个连接基，通过改变联接基团的长度即可轻易改变其性能，且具有比传统表面活性剂更为优良的物化性能和应用性能。
11.双子表面活性剂有哪些优良的性能？
①双子表面活性剂比具有相似亲水亲油基的单体表面活性剂更易在界面吸附，吸附量大
约为后者的10～100倍。
②cmc约为对应普通表面活性剂的1/10～l/100，因而对皮肤刺激性更小。
③其亲油基在界面堆积比对应普通表面活性剂更紧密，特别是当两亲水基间的碳链中碳
数为4或更少时。
④离子型双子表面活性剂中，分子中的双电荷将使固体在溶液中的分散更有效，和其他
类型活性剂间作用更强。
⑤双电荷的存在使其对电解质不敏感。
⑥因为其在气-液界面更易吸附，所以有良好的润湿性。
⑦优良的发泡性。
⑧短亲油间隔基的二价阳离子双子表面活性剂在溶液中形成长蠕虫状胶束并在质量分
数低到1.5％时也能增加溶液粘度，可用作溶液增粘剂。
⑨二价阳离子双子表面活性剂具有较好的抗菌能力，约为一般表面活性剂的100倍。
⑩可适用于做微乳液。在合成中，通过改变间隔基链长可得到最佳微乳液所需的适当界面韧性曲率值。
⑾能形成稳定囊泡。双子表面活性剂能形成不寻常的稳定囊泡。
⑿优良的复配性能。
日本糖基和氨基酸系表面活性剂的开发及应用
1(总136) 日本糖基和氨基酸系表面活性剂的开发及应用 黄汉生摘编 摘要:以糖和氨基酸为原料的表面活性剂因其温和性、安全性和生物降解性近年来在日本受到高度重视,在日本已开发与应用这两类无公害的表面活性剂,并有良好的市场前景。关键词:糖系表面活性剂;氨基酸系表面活性剂;开发中图分类号:T Q42313+1 文献标识码:A 文章编号:1006-7264(2000)04-0001-02 Develo p ment and A pp lications of Su g ar -and Amino Acid -based Surfactants in Ja p an HUANG H an -shen g Abstract :In recent y ears ,su g ar -and am ino acid -based surfactants have been hi g hl y interested in Ja p an due to their m ildness ,safet y and bi 2o g radabilit y .T hese tw o t y p es of surfactants w ith no env ironm ent p ollution have been develo p ed and used in Ja p an ,and the m arket p otential is ver y g reat. K e y w ords :su g ar -based surfactant ;am ino acid -based surfactant ;develo p m ent 收稿日期:1999-08-10 日本现在使用的主要表面活性剂的生物降解性虽 然比过去合成洗衣粉中使用的支链烷基苯磺酸盐好,100万t ,使用后大部分随废水排放,故要求开发和使用生物降解性好、有利于环境保护的表面活性剂;另一方面在香波、护发剂等中的表面活性剂与人体直接接触,要求表面活性剂对人体安全、温和。以糖和氨基酸为原料制造的表面活性剂能适合温和性、安全性和生物降解性的要求,故日本近年来大力开发并推广应用以糖和氨基酸为原料的无公害表面活性剂。以蔗糖为原料的蔗糖脂肪酸酯和以谷氨酸为原料的N -酰基谷氨酸盐早已商品化,近年来以葡萄糖为原料的烷基多葡糖苷和链烷基-N -甲基葡糖酰胺也已实用化,葡糖胺季铵盐正在开发之中。此外,氨基酸系表面活性剂中,除谷氨酸以外,还包括以甘氨酸、丙氨酸和精氨酸等的氨基酸为原料的品种也开始商品化。 1蔗糖脂肪酸酯 蔗糖脂肪酸酯是以有8个羟基的蔗糖为亲水基,以置换了蔗糖的羟基的脂肪酸部分为亲油基的非离子表面活性剂,是通过蔗糖与脂肪酸甲酯的酯交换反应制成的,除单酯外,在某些条件下还有二酯和三酯生成。 日本第一工业制药公司、三菱化学食品公司有高H LB 值至低H LB 值多个品级的蔗糖脂肪酸酯产品。蔗糖脂肪酸酯在日本是被许可作食品添加剂的5种乳化剂之一(其他4种是失水山梨醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯和大豆卵磷脂),它无毒、无臭、无刺激性,生物降解性优良。其洗净力不大,但有W /O 型乳化、增溶、起泡等表面活性剂的多种性能,并且有抑制淀粉陈化和油脂结晶变换的作用与 防止鱼油氧化的功能,广泛用于罐装咖啡、冰淇淋、糖果、饼干、巧克力、面包、蛋糕、人造奶油和起酥油等,用于乳制品、面粉加工制品、油脂制品、鱼肉加工食品等品质的改善,此外,作为低刺激性的表面活性剂也用作香波等盥洗、化妆品和食品洗净剂的活性成分。蔗糖脂肪酸酯的安全性也得到国际上的公认。 2烷基多葡糖苷(APG ) APG 是以葡萄糖部分作亲水基,以烷基为疏水 基的非离子表面活性剂。用淀粉糖化制得的葡萄糖与高级醇在酸性催化剂催化下脱水缩合制成。生产厂家有日本花王、日本精化公司和德国汉高公司(产品由汉高日本公司输入日本)。花王公司和汉高公司拥有关于APG 应用的许多专利。 一般的非离子表面活性剂起泡力弱,不适合用作厨房洗涤剂的主成分,APG 起泡性好,而且没有一般厨房洗涤剂使手皮肤皲裂的问题,故花王公司10年前就已将APG 用作厨房洗涤剂的主成分。此外,与其他洗涤剂配合还用于轻垢洗涤剂,这种洗涤剂用于洗涤绒线、呢绒不会引起毡缩的问题。日本精化公司生产并以Sucra p li 的商品名销售,具有C 8～C 18烷基多葡糖苷,因受花王、汉高公司的应用专利的限制,该公司的APG 应用于渗透助剂和其拥有专利的酶稳定化技术等领域。汉高公司除在德国设有5万t /a (含APG 50%的产品)的生产装置外,在美国也有一套同等规模的生产装置。该公司的APG 由汉高日本公司以 … 的商品名(通用品级)和? 的商品名(化妆品用品级)在日本出售。化妆品用品级用于体用洗涤剂等,通用品级用于厨房洗涤、玻璃研磨等。在日本市场上虽然其 日用化学品科学 DETERGENT &COSMETICS 第23卷第4期2000年8月 环球科技
表面活性剂在色谱分析中的应用
表面活性剂在色谱分析中的应用 摘要：本文综述了表面活性剂在色谱分析中的应用，具体介绍了在毛细管电动色谱（MECC）、胶束电动毛细管色谱中（MEKC）、胶束液相色谱（MLC）中的应用，并对表面活性剂的应用前景进行了展望。 关键词：表面活性剂；毛细管电动色谱；胶束电动毛细管色谱；胶束液相色谱 Abstract：This review surveys the application of surfactants in the chromatographic analysis,which are detail introduced in the capillary electrokinetic chromatography (MECC), micellar electrokinetic chromatography (MEKC), micellar liquid chromatography (MLC). The prospect of the applications of surfactants are discussed. Key words：surfactant；MECC；MEKC；MLC 表面活性剂（SA）中有一类同时具有亲水基和亲油基，其结构中的一部分具有亲水性质，另一部分具有亲油性质（疏水性质），这种特殊结构决定了它与众不同的特性。表面活性剂包括阳、阴、非离子型及两性型四种基本类型以及混合与聚合型等表面活性剂（分别记为CAS、ASA、NSA、ZSA及MSA、PSA），它们在分析化学中已获得广泛应用。SA在色谱中的应用也取得显著成效，其中胶束色谱（MC）的诞生，标志着这一领域的日益成熟，并为众多的研究者们所重视，本文对这些成果予以系统总结，以期深入广泛地开展有关研究。 1.胶束色谱机理与表面活性剂的作用 自70年代末期Armstrong等[1]将SA胶束溶液作为流动相引入薄层色谱（TLC）和高效液相色谱（HPLC）以来，开辟了胶束色谱新的领域。许多分析家相继将SA或引入色谱流动相（作洗脱剂，萃取剂或离子对试剂），或用作显色剂及检测信号增敏剂，或用于浸溃及涂敷固定相等。在无机、有机、药物和生化样品等的分离与分析中获得广泛的应用。 SA的共同特性是当SA浓度大于临界胶束浓度（cmc）时，形成有序排列，即胶束状分子聚集体，在极性溶剂（如水）中形成极性端基向外而碳链在内的正相胶束（normal micelle，简称胶束）；而在非极性溶剂（如环已烷）中形成极性端基在内而碳链伸展在外的逆（反）胶束，前者为水包油型（O/W），后者为油包水型（W/O）。胶束中的SA与本体溶液中游离的SA处于动态平衡中。在cmc以上，增加SA总浓度只能增加溶液中胶束浓度而游离SA 浓度几乎保持不变。 MC较常规色谱有着独特的优越性及某些不足处：即①专属性或选择性好，一般只需调节流动相中所用SA浓度便能改变流动相的表观极性以改善分离效果；②应用范围广，MC 既可分离亲水性物质，又可分离亲脂性物质或两亲性物质，还能同时分离亲水、亲脂性物质。特别是逆胶束色谱更扩大了应用对象，且分离效果好，在反相（RP）色谱中尤显示其优越性；③所用SA的价廉，且一般无毒，不挥发不燃烧，使用安全；④适用于各种形式的色谱，如纸色谱（PC）、TLC、HPLC、气相色谱（GC），毛细管区域电泳（CPZ，相应称胶束电泳毛细管色谱MECC）及凝胶过滤色谱等；⑤检测灵敏度高，胶束流动相及固定相可增加检
表面活性剂在低渗透油藏降压增注机理
表面活性剂在低渗透油藏降压增注机理 表面活性剂溶液对低渗透油藏的降压增注效果也非常突出。表面活性剂对超低渗透降压增注的机理并不只是大幅降低油/水界面张力。表面活性剂具有较好地改变岩石表面润湿性的作用。因此，本文将继降压增注实验之后开展降压增注机理分析。 标签：表面活性剂；低渗透油藏；降压增注 1引言 表面活性剂具有降低表面张力、起泡、乳化、分散、润湿、增溶、渗透和抗静电等性能，在油田上最早用于提高采收率，目前广泛应用在油气井增产和水井增注，通过吸附在岩石矿物表面，改变岩石润湿性，从而降低毛管力、减弱储层损害表面活性剂驱油机理，可概括为降低界面张力、降低注入压力、聚并形成油带、形成分子膜、降低边界层厚度、改变岩石润湿性、改变岩石流变性等。 特性，在较低的使用浓度条件下，表面活性剂溶液就能够很快地降低界面张力，根据极性基团的区别，将表面活性剂划分以下几大类：阴离子型、两性型、阳离子型、和非离子型表面活性剂等。其降压增注机理体现为：降低油水界面张力、改变岩石润湿性、降低注入压力、改变原油流变性、提高洗油能力。 2表面活性剂降压增注机理 由于组成表面活性剂分子的两部分为具有极性的“头基”和具有非极性的“链尾”，因此表面活性剂显示两亲性的。 2.1 降低油水界面张力。 由于低渗储层具有孔吼半径细小的特征，连续油流在通过狭小孔隙吼道时，毛管力急剧地增加，会引起贾敏效应，在储层孔隙中油柱会变成断断续续的油滴，从而引起流体渗流阻力的增加。在注入表面活性剂段塞后，在油水界面上吸附着活性剂，引起油水界面张力的降低，引起油滴变形从而更容易通过孔隙吼道，有效地解除了含油堵塞，从而达到了降低注水压力的目的。 关于降低油/水界面张力以降压增注的研究已经很多，且形成了较为一致的看法，在这里做简述。由于表面活性剂都具有一定的表面活性，能够降低界面张力，驱替液（水相）与被驱替液（油相）接触时，表面活性剂快速地达到油/水界面，起到降低界面张力的作用，减小相间相互作用，同时乳化原油、降低原油粘度，阳离子表面活性剂压缩双电层、使边界层变得更薄，从而改善油、水渗流性，提高水相渗透率，降低注入压力。界面张力动态实验表明，双子表面活性剂能快速达到油/水界面，在较短的时间内，使界面张力降低到10-2mN/m，降低了3-4个数量级，故起到了显著的降压增注效果。而表面活性剂降低界面张为能力
表面活性剂的综述
表 面 活 性 剂 的 文 献 综 述 学院：化学化工学院 专业：应用化学 姓名：XX 2016年1月1日
表面活性剂的文献综述 摘要：本文介绍了表面活性剂的基本概念和应用以及表面活性剂中胶束的形成，阐述了表面活性剂溶液的多种性质，并简要分析了胶束催化的原理。对阳离子表面活性剂的分类进行了归纳，并说明阳离子表面活性剂的用途和实例应用。 关键词：表面活性剂、溶液、胶束、阳离子表面活性剂 Abstract: this paper introduces the basic concept and application of the surfactant and surfactant micelle formation, this paper expounds the various properties of surfactant solution, and briefly analyzes the principle of micellar catalysis.Has carried on the induction, the categorization of cationic surfactant and explains the use and application of cationic surfactant. Keywords: surfactant, solvent, micelle, cationic surfactant 一、前言 近年来，随着化学相关领域的不断发展，使得我们在表面活性剂的研究和应用发展方面有了很大的进步。表面活性剂主要是改变相应溶液的各种性质来达到预期的效果，以完成其作用。阳离子表面活性剂中，大部分是含氮的有机化合物，即有机胺的衍生物。简单的胺的盐酸（或者它的无机酸）盐及醋酸盐等（碳8～18），可在酸性水溶液中用作乳化、分散、润湿剂，也常用作矿物浮选剂，以及用作颜料粉末表面的疏水剂。 二、表面活性剂基本概论 2.1表面活性剂的概念 表面活性剂是有两种基团的分子：亲水基和亲油基。表面活性剂分子作用于水溶液与气相或油层形成的界面，亲水性基团插入水溶液，亲油基团则朝向空气或油层形成一定形式的排列。当表面活性剂到达一定的浓度后，可以形成紧密的单分子层，具有降低表面张力的作用。 2.2表面活性剂分类及举例 当表面活性剂溶解于水后，根据是否生成离子，分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂，离子型表面活性剂还可以根据电性，更具体地分为阴离子型（如硬脂酸、肥皂、十二烷基苯磺酸钠等）、阳离子型（如带有季铵离子的长链
界面现象
第九章 界面现象 讲解：日常生活和生产中，有很多现象和界面有关。如：水在玻璃细管中会上升，这叫毛细现象；水可以在桌面上铺开，水银却成球状等。通常把气液和气固界面成为表面。 第一节 表面张力和表面吉布斯函数 一、表面现象及其本质 1.界面层的定义 界面的5种类型：g-l,g-s,l-l,l-s,s-s. 其中g-l 和g-s 界面也叫表面。 界面分子和内部分子的区别：内部分子受力对称，界面分子受力不对称，不均匀。 液体自发使表面积缩小。 讲解：测定液体蒸气压，不能有空气存在，液体表面指纯液体与其纯蒸气之间的过渡层，只有几个分子厚。日常生活中讲的液体表面，是指液体与空气之间的界面，其中空气被液体蒸气饱和。 2.系统的比表面（分散度） 单位质量具有的表面积，或单位体积具有的表面积。 def def S S m V A A A A m V ==质量表面积体积表面积 例：一个边长为0.01米的立方体表面积是多少？把这个立方体分成10-9m 的小立方体，求其总面积。 解：边长为0.01米的立方体表面积 2-421=60.01=610m A ?? () 3 213 90.011010-=小立方体的个数为 -92213226(10)10610m A =??=?小立方体总面积 物体被分散后的体积变化，请看358页表9.1。 二、表面张力、表面功、表面吉布斯函数 在等温等压条件下者3个概念是一回事。 讲解：吉布斯函数变就是等温等压条件下可逆过程得体积功。 :γ等温等压下可逆地增加单位表面积所需的功。 B ,,S T p n G A γ?? ?= ? ??? 表面张力就是表面功 表面张力F:表面上，每米长度所受的收缩力，垂直于表面切线方向。 -2-2-1 J m N m m N m ?=??=?单位： 表面功 表面张力
表面活性剂
表面活性剂的分类及应用学生姓名段倩 学号 20104540122 院系化学化工学院 专业精工 101 班
【摘要】：表面活性剂(surfactant)是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子，一种粒子具有极强的亲油性，另一种则具有极强的亲水性。溶解于水中以后，表面活性剂能降低水的表面张力，并提高有机化合物的可溶性。表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用，成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂，其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域，在石油化工中等其他化工生产中也有应用。 【关键词】：表面活性剂分类应用食品农药化肥医 药 表面活性剂的概念 凡是在低浓度下吸附于体系的两相界面上，改变界面性质并显著降低界面能并通过改变界面状态，从而产生润湿与反润湿，乳化与破乳，起泡与消泡以及在较高浓度下产生增容的物质称为表面活性剂。表面活性剂是一类具有一定功能特性的化合物，是一类专用化学品。它通
常不作为最终制品或商品直接与使用者或消费者见面，而是作为最终制品或某种商品的一个重要组分加入以应用。由表面活性剂可以配制多种最终制品或商品，如洗涤剂、润湿剂、渗透剂、乳化剂、破乳剂、消泡剂、分散剂等。这些制品或商品是按一定的配方调制的产品，其必要组分是表面活性剂，出表面活性剂外，还有助剂、促进剂，其配方的目的是提高表面活性剂的功能。表面活性剂(surfactant)，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。表面活性剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为憎水基团；亲水基团常为极性的基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等；而憎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和非离子型表面活性剂等。 表面活性剂的分类 1、阴离子表面活性剂：硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠 2、阳离子表面活性剂：季铵化物 3、两性离子表面活性剂：卵磷脂，氨基酸型，甜菜碱型 4、非离子表面活性剂：脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦（司盘），聚山梨酯（吐温） 表面活性剂的作用： 增溶乳化作用润湿作用助悬作用起泡和消泡作用消毒、杀菌去垢、洗涤作用
生物表面活性剂降压增注技术
生物表面活性剂降压增注技术 技术原理：当油层的油气进行渗透时，在岩石—原油—水系统的界面现象起着在液体和固体直接接触时，在固体的表面上选择性地吸附液体的某些组分，使液体的某些成份在这里浓缩，形成一个其物理化学性质有别于液体体相性质的薄液体层，称之为边界层。在边界层内原油的组分呈现出有规律的变化，在越靠近固体表面的地方，胶质和沥青质的含量越大，在远离固体表面的地方，边界层内原油的组分逐渐过渡到原油体相的组分。这表明，在离固体表面不同的地方，原油边界层有不同的结构力学性质。 不同的压力梯度只能驱动具有相应结构力学性质的原油，不同结构力学性质的原油有各自相应的极限剪切应力。当剪切应力等于或小于这个极限剪切应力时，该原油是不能流动的。这就是低渗或特低渗油层中渗流时呈现某种启动压力梯度的根本原因。 微生物制剂中有有机酸、有机溶剂、表面活性剂和活菌体组成，这些有机代谢产物对于清除岩石表面的原油边界层、降低毛管力、改善油水渗特征具有良好的效果。微生物制剂中含有的大量的活菌体，它们能以岩石表面吸附层的原油为营养源而生长繁殖，因此将会对原油边界起到直接破坏作用。边界原油的清除，将大大降低启动压力，改变油水渗流规律，起到降压增注效果。 微生物制剂中的生物表面活性剂和保护段塞中的表面活性剂能够吸附到岩石表面，改变岩石表面的润湿性，使岩石表面呈现强亲水特性。对于具有亲水特性的孔隙介质表面，当油水两相渗流时，原油
与岩石表面的粘附力会大大减弱，宏观上表现为油水流动阻力降低，注入压力下降，表面活性剂的存在，降低了油水界面张力，使水井井底附近的原油可能克服由第三毛管力所形成的贾敏效应而通过喉道，达到了疏通的目的。 性能指标：（1）矿场试验有效率80%以上；（2）矿场试验有效期6个月以上；（3）矿场试验工艺成功率90%；（4）注水量、注入压力下降1-2Mpa以上，或注入压力不变，注水量超过原子核注水量25%以止；（5）投入产出比利1：2以上； 创造性和先进性：该技术首次将生物与化学技术创造性有机结合在一起、并将微生物技术首次应用在油田注水井的降压增注领域、属国内首创。它的先进性在于该技术在应用过程中施工、工艺简单、对环境及地层无二次污染。
氨基酸类表面活性剂-论文
氨基酸类表面活性剂 摘要 氨基酸是具有氨基和羧基的化合物的总称,作为蛋白质和酶的构成成分是生物体必需的化合物之一。此外,从工业观点来看,最近由于氨基酸制造技术的进步,可以得到比较廉价的氨基酸,利用其多官能基性、光学活性或氨基酸支链的多种功能,可以制成各种功能材料。对氨基酸系表面活性剂的研究开发,首先是在化妆品领域,接着在各种领域,新功能材料的种类、用途也正在扩展。本文对氨基酸系表面活性剂的物性和应用,以氨基酸衍生物为中心,包括最近开发的材料进行介绍。 关键词：简介，结构，物理化学性质，作用，国外研究现状（常用的合成工艺路线、流程和设备、产品检验），结论（对全文的评述做出简明扼要的总结，重点说明对毕业论文重要论述依据的相关文献已有成果的学术意义、应用价值和不足，提出今后研究的目标） 一、简介 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。 氨基酸型两性表面活性剂是一种以氨基酸为基础的环保表面活性剂,其良好的无毒、生物可降解和配伍性能,越来越多地被应用到众多工业中 氨基酸与疏水物质发生反应，生成的表面活性物质称为氨基酸型表面活性剂。近年来氨基酸型表面活性剂广泛用于化妆品和卫生用品生产中，其年产量快速增长着。 二、结构
碳氟表面活性剂综述
碳氟表面活性剂综述 姓名：陶玉青班级：B化工062 学号：0610310112 摘要：近年来，由于我国经济的发展，对表面活性剂的品种和数量的需求越来越大，从而促进了表面活性剂的研究开发，带动了表面活性剂的发展。而对特殊表面活性剂的要求也越来越高。特殊表面活性剂在功能上比普通表面活性剂更好。而氟碳表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种。本文就碳氟表面活性剂介绍了碳氟表面活性剂的主要物理化学性质,合成方法,国际、国内碳氟表面活性剂的发展及现状.介绍了碳氟表面活性剂的最新进展,特别是一些新型碳氟表面活性剂的主要性质和用途.分析了我国碳氟表面活性剂发展缓慢,与国外形成巨大反差的原因,并对进一步发展我国的碳氟表面活性剂工业提出了自己的看法. 关键词：碳氟表面活性；性能；合成；应用；发展。 Fluorocarbon surfactant Abstract：In recent years, as a result of China's economic development, on the surfactant species and the number of growing demand, thus contributing to the study of surfactant development, led to the development of surfactant. Of special surface-active agent is also getting higher and higher requirements. Special surface active agent in the functional than the more common surfactants. The fluorocarbon surfactant is a special surface-active agent in the most important species. The question on the fluorocarbon surfactant introduced fluorocarbon surfactant the main physical and chemical properties, synthesis methods, the international and domestic fluorocarbon surfactant and the development of the status quo. Introduced fluorocarbon surfactant the latest developments, especially some new type of fluorocarbon surfactant, of the characteristics and uses. analyzes the fluorocarbon surfactant slow growth abroad, a huge contrast with the reasons for the further development of China's fluorocarbon surfactant industry put forward their views. Key words:Fluorocarbon surfactant; performance; synthesis; application; development. 普通表面活性剂的疏水基一般为碳氢链，称碳氢表面活性剂将碳氢表面活性剂分子碳氢链中的氢原子部分或全部用氟原子取代，就成为碳氟表面活性剂，或称氟表面活性剂碳氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种，有
表面活性剂复配体系的分析
34收稿日期:2001-12-08 表面活性剂复配体系的分析 C B戈文德莱姆1等(印度),张健2 (11Anal y tical Chem istr y and S p ectrosco py S ection at the H industan Lever Research C entre,India) 摘要:介绍了一种使用经典的分析技术定量测定液体皂、皂胶、洗衣皂及香皂中存在的皂类、脂肪酸、非离子表面活性剂及除肥皂以外的阴离子表面活性剂和两性表面活性剂混合物的分析方法。这种方法克服了分析混合表面活性剂系统时常常会碰到的问题。 关键词:表面活性剂;肥皂;两相滴定法;萃取 中图分类号:T Q423文献标识码:A文章编号:1006-7264(2002)03-0034-04 现在市售的液体皂、皂胶及皂条中的活性成分大 部分是表面活性剂复配体系。常用的表面活性剂有肥皂(多半是脂肪酸的钠盐或钾盐)、游离脂肪酸(在富脂皂中)、阴离子表面活性剂(AOS、LAS、S LS、S LES 和椰油基羟基乙磺酸钠)、非离子表面活性剂(脂肪醇聚氧乙烯醚、椰子油-单/二乙醇酰胺)和两性表面活性剂(甜菜碱类)。 对于单独的表面活性剂类型和它们的一些混合物已有从基础的湿法化学分析到先进的光谱技术等许多分析方法的报道。在文献中被广泛使用的方法之一是用乙醇从产品中萃取出活性成分,然后通过离子交换树脂的混合床分离出非离子表面活性剂成分。这种技术的局限性在于脂肪酸不能被混合床截留而随非离子表面活性剂一起被洗提出来。有不少离子交换树脂可用来分离离子型的成分但是却未曾用于本文所述的表面活性剂复配体系。用溶剂从产品中萃取表面活性剂是另一种已知的技术。乙醇几乎能溶解所有类型的表面活性剂。据报道,肥皂不溶于丙酮,因此可用这种方法将非离子表面活性剂、除肥皂以外的阴离子表面活性剂与肥皂分离。但是在实际操作中发现,除肥皂以外的阴离子表面活性剂在丙酮中的溶解度是不定量的,特别是有肥皂存在的情况下。除肥皂以外的阴离子表面活性剂,在有非离子表面活性剂、肥皂、脂肪酸及两性表面活性剂存在时可以用亚甲基蓝或混合酸性指示剂通过常规的两相滴定法来测定。 我们介绍了一种可以回避在分析复杂的混合表面活性剂时会遇到的限制和困难的方法,即在丙酮萃取时将脂肪酸及除肥皂以外的阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂一起萃取出来;在用石油醚从经酸化的样品溶液中萃取总脂肪物时,将除肥皂以外的阴离子表面活性剂与脂肪酸一起萃取出来。所采用的分析步骤见图1。 1实验 111表面活性剂在各种溶剂中的溶解性 将约015g～110g表面活性剂置于一试管中,然后加入10m L～15m L溶剂,在40℃左右的水浴中加热,用玻璃棒搅拌并记录观察到的结果(见表1)。112实验步骤的确证 日用化学品科学DETERGENT&COSMETICS V ol.25N o.3 June2002 第25卷第3期2002年6月 (总130 )
表面活性剂在新药研发中的应用概况
表面活性剂在新药研发中的应用概况 （成都中医药大学2012级药学专科，第八组） 摘要：表面活性剂在新药研发中起着至关重要的作用，一种合适的表面活性剂对一种新药的开发、剂型的改变有着非常重要的作用，同时一种优良的表面活性剂也是对人类生命的一种保障。本文重点介绍了表面活性剂在新药研发中的一些基本应用，以期能让大家在课本的知识外多了解表面活性剂的应用和发展方向。、关键词：表面活性剂；传统药物中的应用；新剂型中的应用；微乳；脂质体表面活性剂是指在液体中仅加入少量即能使液体表面张力急速下降的物质，分子是由性质不同的两部分组成。一部分为疏水亲油的碳氢链组成的非极性基团——亲油基，另一部分为亲水疏油的极性基团——亲水基。按表面活性剂分子在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型，可分为非离子型、阴离子型、阳离子型、两性离子型，其中阳离子表面活性剂的毒性和刺激性最大，非离子型最小。作为药物制剂的辅料，表面活性剂可在各类药物中应用，发挥润湿、乳化、增溶等作用。 1表面活性剂在传统药物中的应用 1.1在片剂和丸剂中做润湿剂表面活性剂作为片剂辅料，常用的有：聚氧乙烯月桂醇；PEG4000和PEG6000也有润滑作用，它毒性小，能溶于水，可用作盐洗水、硼酸等可溶性片剂的润滑剂，常用的质量分数约在2%左右。表面活性剂在滴丸剂中的作用主要是改善难溶药物的吸收和溶出，提高其生物利用度，这类应用中，以聚乙二醇类(PEG)最多。 1.2在片剂中做粘合剂常用的有聚乙二醇，用量（质量分数）一般为15%，此外也常用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）。 1.3在片剂中做崩解剂吐温类能增加药物的润湿性，加速水分的渗入及颗粒的空隙和毛细管作用，均可使片剂较快崩解。 1.4包衣物料常用的为苯二甲酸醋酸纤维素（CAP）和聚乙烯醇醋酸-苯二甲酸（PVAP），CAP为较好的肠溶衣物料，合成高分子化合物，具有特殊的理化性质，在制剂中的应用逐渐增多，用于薄膜包衣物料的聚合物更为重要。PVAP是一种新的肠溶性包衣物料，它具有制备简单、成本低、化学性稳定、成膜性能好、抗胃酸能力强、肠溶性可靠、包衣简单等特点。
化妆品中常用的表面活性剂综述
题目：综述化妆品中常用的表面活性剂 阴离子AAS
名称简称用途安全性 N-酰胺基及其盐香波、皮肤清洁剂、口腔制 品、含药化妆品、香皂和添 加剂等…没有刺激性，非常安全 羧酸（酯）盐很广泛，用于制备O/W型膏 霜或乳液。主要用作皂基、 各种乳液和膏霜基体。呈碱性，稍微有刺激的感觉 硫酸（酯）盐 烷基硫酸酯盐AS很广泛，O/W型乳化剂、润 湿剂和悬浮剂，常在香波和 皮肤清洁制品使用。一般与 其它AAS复配来增加泡沫 的稳定性和粘度，并降低对 皮肤的脱脂能力。高浓度时有刺激性。但在化妆品的使用条件下是安全的
N-酰胺基及其盐 由α-氨基酸的氨基酰化后制得。氨基酸属于两性，但酰化后变成阴离子AAS。
用途： 香波：增泡和稳泡，头发亲合性强，改善梳理性，减少静电； 皮肤清洁剂：治疗面部粉刺，可与水杨酸和过氧化苯甲酰等匹配而不影响其活性； 口腔制品：口腔清洗剂，抑制己糖激酶的生长，防止牙齿腐烂； 含药化妆品：去屑香波、治疗粉刺膏霜等。 香皂和添加剂等… 安全性： 已在化妆品和洗涤用品应用几十年，非常温和，对皮肤不会产生过敏和刺激，安全性非常高。 羧酸（酯）盐
一般指单价羧酸（酯）盐型。 用途：很广泛，用于制备O/W型膏霜或乳液。主要用作皂基、各种乳液和膏霜基体。 安全性：呈碱性，稍微有刺激的感觉。 硫酸（酯）盐 用途：O/W型乳化剂、润湿剂和悬浮剂，是香波和皮肤清洁使用较广泛的AAS之一。一般与其它AAS复配来增加泡沫的稳定性和粘度，并降低对皮肤的脱脂能力。 安全性：高浓度时有刺激性。但在化妆品的使用条件下是安全的。 用途：香波的主要表面活性剂，也用于皮肤清洁和沐浴制品，较少用
药物中使用的表面活性剂综述
表面活性剂应用 表面活性剂是一类能够改变溶液性质的表面活性物质。 表面活性剂能改变体系界面状态，从而产生润湿或反润湿、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶等一系列作用。 1. 口服制剂中作增溶剂 在难溶性药物的水溶液中加入非离子型表面活性剂可使药物增溶。 采用自乳化系统以改善脂溶性药物的生物利用度，在体内易形成良好的乳滴，可通过淋巴吸收，克服首过效应，适用于水溶性和脂溶性药物。 主要包括：聚乙二醇辛酸、葵酸甘油酯、聚乙二醇月桂酸甘油脂及聚乙二醇硬脂酸甘油酯。 2. 在混悬剂中做助悬剂 优点：载药量大、防止药物氧化水解、掩盖药物不良气味、易吞咽等。 例子：蜂蜡、卵磷脂、羟甲基纤维素 3. 乳剂、纳米乳中作乳化剂 烷基聚葡糖苷(APG)表面活性剂形成纳米乳 4. 在靶向制剂中的应用 在各种抗癌药剂中，表面活性剂的主要作用是乳化和增溶。 表面活性剂的双亲结构能显著降低药物与水相间的界面张力，利用其乳化作用增加药物在水中的溶解度，从而提高疗效。 许多药物仅利用表面活性剂的乳化作用，其浓度达不到治疗的要求，这时还需要利用表面活性剂的增溶作用。 抗癌制剂中表面活性剂：一般是非离子表面活性剂，如吐温、司盘。
一些非离子表面活性剂可单独使用或与其它脂质混和物形成非离子表面活性剂囊泡：单（双）烷基聚三醇醚类、司盘类、吐温类、苄泽类等。 5. 表面活性剂在经皮给药制剂中的应用 渗透促进剂 阴离子型的月桂酸钠、十二烷基硫酸钠； 阳离子型的苯扎溴胺； 非离子型的聚氧乙烯烷基醚、吐温、泊洛沙姆等。 表面活性剂在药物制剂中的应用 1. 在片剂中的应用 （1）片剂的润湿剂和粘合剂 片剂要求所用的药物能顺利流动，黏度不能太大，服用后在体液作用下又能迅速崩解、溶解和吸收。 粘合剂往往也是润湿剂 常用的表面活性剂润湿剂、粘合剂有羧甲基纤维素钠、聚乙二醇等 （2）崩解剂 片剂中加入适量的表面活性剂可提高片剂的润湿性能，加速水分的透入，增大药物的溶出速度，使片剂较快崩解 表面活性剂有月桂基硫酸钠、溴化十六烷基三甲胺、硬酯醇磺酸钠等 使用表面活性剂的方法：（a）溶于粘合剂中；（b）与崩解剂淀粉混合加于干颗粒中；（c）制成醇溶液喷在干颗粒上。 表面活性剂化学及其一般相行为 表面活性物质是有机分子当在溶剂中的浓度较低时它们易吸附于界面从而
界面现象题目--答案参考
界面现象习题集 1、为什么自由液滴必成球形？ 答：纯液体表面上的分子比部分子具有更高的能量，而能量降级为一自发过程，所以它必然导致表面面积为最小状态。 2、为什么有云未必有雨？如何使云变成雨 答：空气的上升运动，造成气温下降，形成过饱和水气；加上吸湿性较强的凝结核的作用，水气凝结成云，来自云中的云滴，冰晶体积太小，不能克服空气的阻力和上升气流的顶托，从而悬浮在空中。当云继续上升冷却，或者云外不断有水气输入云中，使云滴不断地增大，以致於上升气流再也顶不住时候，才能从云中降落下来，形成雨。 3、分子间力与什么有关，其与表面力的关系何在？ 答：分子间力与温度、电荷分布、偶极矩、分子相对质量、外加电场有关 表面力实质为每增加单位表面积所增加的自由焓 1）表面力的物理意义需用分子间作用力解释： 在液体表面，表面分子的两侧受力不等。气相分子对它的引力远远小于液相。必然受到向下的拉力。所以，要将液体部的分子拉至表面，必须克服分子间力对其做功。 该功主要用来增加其表面能。即： Γ为增加单位表面积所做的功。 对纯液体而言，热力学诸函数关系为： 通常以等温等压和定组成条件下，每增加单位表面积引起自由焓的变化，即比表面自由焓。比表面自由焓即为表面力。 2）表面力是液体分子间引力大小的度量指标之一，凡是影响分子间力的因素必将影响表面力。 4、20℃时汞的表面力Γ=4.85×10-1N/m ，求在此温度及101.325kPa 的压力下，将半径r1=1.0mm 的汞滴分散成r2=10-5mm 的微小汞滴至少需要消耗多少的功？ 答： dA=8dr = -w Γ=4.85×10-1N/m w=6.091x J 5、分子间力的认识过程说明了什么?你有哪些体会？ 答： 我们对于分子间力的认识是一个不断深化的过程。由于看到了各物质之间的异同而提出了分子间力这样一个概念来解释。随着解释的不断深入，认识也在不断地提高，从而对其进行更多的修正。这样才深化出静电力、诱导力和色散力的观点，并研究出其计算过程。而dA w d Γ=-'n V S n P S n T V n T P A U A H A F A G dA pdV Tds dV dA Vdp Tds dH dA sdT pdV dF dA sdT Vdp dG ,,,,,,,,??? ????=??? ????=??? ????=??? ????=ΓΓ+-=Γ++=Γ+--=Γ+-=
表面活性剂的分类
表面活性剂的分类、应用及发展前景 A08化工（2）班080702206 陈波 摘要：介绍了表面活性剂的分类情况，论述了表面活性剂的功能，如润湿、分散、乳化、增溶、起泡、消泡和洗涤去污等功能，介绍了常用的几种表面活性剂。以及在化妆品、洗涤剂、食品和医药中的作用。对表面活性剂的发展趋势进行了阐述。 关键词：表面活性剂HLB值分类应用发展 一、HLB值----HLB值越大代表亲水性越强，HLB值越小代表亲油性越强，一般而言HLB值从1 ~ 40之间。区分亲水亲油的HLB为10，当HLB小于10为亲油性,反之为亲水性。 1~--3作消泡剂 3~--6作W/O型乳化剂 7~--9作润湿剂； 8~--18作O/W型乳化剂， 二、表面活性剂的分类、主要作用及常用表面活性剂 2.1表面活性剂的分类 表面活性剂的分类方法有很多种，根据表面活性剂的来源进行分类，通常把表面活性剂分为合成表面活性剂、天然表面活性剂和生物表面活性剂三大类。按亲水基生成的离子类型可将表面活性剂分为四类阳离子型、阴离子型、两性离子型和非离子型。通常使用的表面活性剂，其憎水基是碳氢烃基，分子中还可能含有氧、氮、硫、氯、溴和碘等元素，称为碳氢表面活性剂或普通表面活性剂。含有氟、碘、硅、磷等元素的表面活性剂称为特种表面活性剂。 2.2 表面活性剂的主要作用 2.2.1乳化作用：由于油脂在水中表面张力大，当水中滴入油脂后，用力搅拌，油脂被粉碎成细珠状，互相混合成乳浊液，但搅拌停止又重新分层。如果加入表面活性剂，用力搅拌，停止后很长时间内却不易分层，这就是乳化作用。其原因是油脂的疏水性被活性剂的亲水基团所包围，形成定向的吸引力，降低了油在水中分散所需要的功，使油脂得到很好的乳化。 2.2.2润湿作用：零件表面上往往粘附有一层蜡、油脂或鳞片状的物质，这些物质是疏水性的。由于这些物质的污染，零件表面不易被水润湿，当水溶液中加入表面活性剂时，零件上的水珠就很容易分散开来，使零件的表面张力大大降低，达到润湿目的。 2.2.3增溶作用：溶解度的大小根据增溶对象和性质来决定。一般情况下，饱和烃链比不饱和烃链增容作用强，长的疏水基因烃链要比短烃链强，非离子表面活性剂增溶作用一般比较显著。 2.2.4分散作用：灰尘和污粒等固体粒子比较容易聚集在一起，在水中容易发生沉降，表面活性剂的分子能使固体粒子聚集体分割成细小的微粒，使其分散悬浮在溶液中，起到促使固体粒子均匀分散的作用。 2.2.5泡沫作用：泡沫的形成主要是活性剂的定向吸附作用，是气液两相间的表面张力降低所致。一般低分子活性剂容易发泡，高分子活性剂泡沫少，豆蔻酸黄
表面活性剂驱在改善低渗油藏开发中的作用
表面活性剂驱在改善低渗油藏开发中的作用X 陈 勇 (长江大学工程技术学院) 摘 要:针对低渗透油藏在开发过程中所遇到的注水压力过高、注入水沿裂缝突进等问题,应用表面活性剂驱通过降低油水界面张力、增加毛管数,以达到提高驱油效率的目的。 关键词:低渗透油藏;表面活性剂驱;驱油效率 中图分类号:T E357.46 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2011)05—0118—01 低渗透油藏普遍存在着孔喉细小、渗流阻力大,只有较大的驱替压力液体才能流动。为提高注水开发效果而增加注入压力,但注水压力高,易造成微裂缝开启,注入水沿裂缝突进,造成驱油效率低,波及体积小,且套损严重。 之所以会产生上述的情况,是因为在低渗透油层中,低渗透油层渗流时表面分子力、毛管力等对渗流起到实质性的影响。低渗透油层的显著特征是低渗、低孔隙度、微观孔隙结构影响增强。这样,孔道细小,孔喉作用增强,微观孔隙结构影响增强,高比表面这些特点就直接对流体产生明显影响,而且渗透率较低,这种影响愈强,使得渗流过程出现了较达西渗流更复杂的、更强烈的一些作用力。由于高比表面,细孔道,表面分子力作用更为强烈,造成了“流动渗透率”的影响程度和影响速度域的加大,甚至微毛细孔道内液体的滞留、孔道结构复杂程度的增强使得孔喉控制作用加大,于是出现了渗透能力随压力梯度改变的非线性流动。低渗透油层液体非达西型渗流特征反映了渗流过程中强烈的固液表面分子力的影响。 1 表面活性剂驱应用于低渗透油藏开发的优势以及国内外研究趋势 通过上述分析,可以看出,由于表面活性剂溶液可降低油水界面张力,减小亲油油层的毛细管阻力、能增加毛管数及提高驱油效率性能。因此,表面活性剂降压增注技术研究可以有效地提高低渗透油藏的开发效率。 从国外文献看:有关表面活性剂降压增注技术研究方面国外已在一些油田开展了先导性研究及矿场试验,并取得了成功经验。《用于提高注入井吸水性、油层采收率的水溶性高洗油效率表面活性剂复合物》[1]一文主要选择了用于不同地质条件下表面活性剂复合物,这些复合物溶于水中可使油水界面张力降到10-2-10-3mN/m,具有很强的增溶性。在鞑靼石油公司进行了6口注入井的现场试验,试验温度20～40℃、90～100℃,注入水为矿化水(由淡水至170g/L)。化学剂用量28.8～54m3(分散剂在近井地带的波及半径为4～12m)。处理之后注入井的吸水性平均提高1.4倍。吸水指数在指示曲线上平均增加到2倍。在压降曲线上平均增加到1.5倍。有效期可达4～18个月(平均12个月)。在塔林石油管理局处理了5口井,砂岩层射开厚度为14.9～31.7m,注水井在加压注水时吸水量为200～700m3,而在试验初期为70～100m3。为了恢复其吸水性注了3.4～6.6t被稀释成95～150m3水溶液的表面活性剂复合物。处理后所有井吸水性平均提高到1.5倍,有效期平均为一年左右。《马格纳斯油田注水井表面活性剂驱油增产经验》[2]一文介绍了BP公司曾在马格纳斯油田实施了注水井表面活性剂增注先导性试验方案,其机理是通过注表面活性剂,降低残余油饱和度,改善井眼附近水相对渗透率,从而提高注入能力。BP公司最初在实验室内对多种表面活性剂体系进行了筛选,选出两种表面活性剂体系:一种是用于低温试验的聚链烷碳酸盐与烷基酚烷氧基甲醇和C4、C5脂肪族甲醇混合物;另一种是用于高温试验的烷基芳香族烷环基硫酸盐。这些表面活性剂浓度较低(1.4%)。在室内温度下用旋滴界面张力仪测量油水界面张力,其结果是从25左右降至约10-3m N/ m,这样低的界面张力值能使毛管力圈闭的残余油量大大降低。同时,高温岩心驱替试验结果表明,在注入表面活性剂溶液注入不到1个孔隙体积时,残余油饱和度就开始降低,直到注入2.5个孔隙体积停止。随着残余油的大幅度降低,渗透率有很大改善,几乎恢复到绝对渗透率值,渗透率提高了5～6倍。最后在室内研究基础上,BP公司在一口卫星井开展了先导性试验。从注表面活性剂期间的野外监测以及试验数据的解释结果显示:注水井注入表面活性剂后注入能力得到明显改善。 国内有关表面活性剂研究方面的大多是用于提高采收率方法研究。表面活性剂是提高采收率幅度较大、适用较广、具有发展潜力的一种化学驱油剂。室内岩心驱油效率试验结果表明:碱/表面活性剂驱不但能较大幅度地提高采收率,而且可以增大油藏中的渗滤速度,降低注入压力,从而减小渗透率较低油藏的高压注水难度,节省开采费用。在长庆油田表面活性剂降压增注试验中,通过研究找到了一种以石油磺酸盐和非离子表面活性剂按一定比例组成的表面活性剂复配体系,在长庆油田所提供的油水条 118内蒙古石油化工 2011年第5期