浅谈表面活性剂的性质及其应用

时间:2022-10-19 03:09:32

浅谈表面活性剂的性质及其应用

[摘 要]表面活性剂是一类同时具有亲水基和亲油基的两亲性分子,可以明显降低液体的表面张力,具有乳化、润湿、增溶和分散等作用,同时对液体产生泡沫有一定的影响。由于其独特的性质,表面活性剂被广泛用于合成洗涤剂、乳化剂、增稠剂、杀菌剂、消毒剂、润湿剂等。除普通表面活性剂外,还研发出了多种新型表面活性剂,这些新型表面活性剂都有与普通表面活性剂不同的结构和特性,有着较强的应用潜力和发展前景。

[关键词]表面活化剂;性质;应用

中图分类号:TQ423 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0335-01

1 表面活性剂在科学研究中的应用

(1)表面活性剂在纳米技术研究中的应用

表面活性剂在纳米技术的研究和应用领域起着不可或缺的作用。在纳米材料制备领域,利用表面活性剂分子在分散体系中形成的有序聚集体如胶束、反胶束、微乳相等性质成功制备了各种纳米材料;阳离子表面活性剂作为无机硅酸盐的插层改性剂在聚合物基-无机纳米复合材料的制备中能发挥重要作用;在解决纳米粉体的团聚问题时,用表面活性剂进行改性可以降低纳米粉体巨大的表面能,是抑制纳米粉体聚结的重要手段;表面活性剂还被应用于纳米材料透射电镜样品的制备中。从纳米材料的制备、表征到应用,表面活性剂由于其独特的性质都发挥着重要的作用。

(2)表面活性剂在环境保护研究中的应用

在经济迅速发展、生产力高度发达的今天,全球面临环境恶化的重大问题,环境保护及环境保护方面的研究显得尤为重要。表面活性剂是现代科学技术中的一种重要的精细化工品,它可以减少液体、固体和气体界面间的表面或界面张力,容易在水或其他液体中混合或扩散,因而广泛应用于环境保护方面。表面活性剂在水污染处理技术、大气除尘技术、土壤和地下水污染修复技术中的研究中占有重要地位。如表面活性剂加溶修复技术的研究是解决土壤和地下水污染修复的重大研究课题,并且在理论及实验室研究中取得了较好的效果。

(3)表面活性剂在化学研究中的应用

化学研究过程中,离不开表面活性剂。表面活性剂由于其既亲水又亲油常做相转移剂,由于其乳化性常做乳化剂,在许多化学合成中表面活性剂还做分散剂,催化剂等。如乳液聚合四大要素中(单体、水、引发剂、表面活性剂),表面活性剂的用量虽然很少,却发挥了非常关键的作用。它们对于乳胶粒子的成核,单体液滴或预聚体的乳化,以及聚合过程中聚合物粒子的稳定性和贮存期间产品的稳定性都是非常重要的。

事实上,表面活性剂以其独特的结构和特殊的性质还广泛应用于物理、生物、医药等各领域。

2 表面活性剂在工业中的应用

(1)在电镀工业中的应用

拓宽电镀业的pH、温度和电流密度使用范围;对电镀中析出的金属离子具有良好的分散性,有利于提高镀件表面的光滑和平滑度;减低表面张力有利于对镀件的润湿;促进在阴极表面产生氢气,尽快脱离可防止镀件产品凹痕和针孔;经表面活性剂清洗的镀件,其电镀效果明显增强。

(2)在石油中的应用

石油在我国的经济中占有重要的地位,近年来国家在石油的勘探、开发和开采方面的投资逐年增加。在油田开发的过程中,开采方式的选择对油田的产能,提高采收率有着重大作用,针对不同性质的原油,不同地质特点的油层,选择有效的开采方式至关重要。同时,在开采的过程中对物理、化学和生物技术的运用,特别是表面活性剂和聚合物的运用,更是相得益彰。

(3)在制药工业中的应用

表面活性剂是中药制药领域具有重要的意义,一般加入少量的活性剂就可以增加溶剂的表面张力。而表面活性剂的主要作用就是改变体系内部的形态,使其乳化或是破乳,达到实际应用的要求。化学上研究的表面活性剂的分子结构主要是由亲水基和疏水剂两个部分组成,这两个部分会使活性剂具有不同的效果和应用。

(4)在材料工程中的应用

表面活性剂在工程中被广泛的使用是由于其具有比较特殊的性能,比如渗透性、抗静电性、润湿性、增溶性等性能,人们在日常的工作和生活中也能随处可见表面活性剂的运用。随着科学技术的发展和各个行业对工程材料的要求日益提高,加上各项尖端技术的产生和运用,市场对于高性能和高附加值材料的需求日益增大,工程材料也越来越受到人们的重视。在新技术、新工艺、新方法的创新和运用中,表面活性剂被人们运用到了工程材料中,并作橐恢指ㄖ的添加剂,对材料改性作用比较明显,也备受人们的重视和使用。

3 表面活性剂在农业中的应用

(1)在农药中的应用

在农药行业,可湿性粉剂、乳油及浓乳剂都需要有一定量的表面活性剂,如可湿性粉剂中原药多为有机化合物,具有憎水性,只有在表面活性剂存在的条件下,降低水的表面张力,药粒才有可能被水所润湿,形成水悬液;而且在粒剂及供喷粉用的粉剂中,有的也含有一定量的表面活性剂,其目的是提高药剂在受药表面的附着性和沉积量,提高有效成分在有水分条件下的释放速度和扩展面积,增强防病、治病效果。

(2)在农业废物好氧堆肥中的应用

大量研究表明:添加化学表面活性剂能够促进纤维素类物质的生物降解。在堆肥中引入生物表面活性剂以促进难降解物质如纤维素类物质的降解,同时生物表面活性剂在体系中不是优先降解对象,不存在被微生物过早降解的危险,但由于其最终仍可以被微生物降解,因此引入生物表面活性剂的堆肥不需要后续处理,产物还田不存在安全隐患。

4 在洗涤剂和化妆品中的应用

化妆品配方的组成是多样的和复杂的,除油、水原料外,还有各种功能表面活性剂、防腐剂、香精和色素等,属多相分散体系。随着化妆品剂型和功能要求越来越多,化妆品中使用的表面活性剂品种也在增加。化妆品中使用的表面活性剂应对皮肤无刺激、无毒副作用,另外还要满足于无色、无不愉快气味和稳定性高等要求。

4.1 对表面活性剂的功能性要求

每一种化妆品都有特定的功效,这些功效表现在遮盖、清洁、保湿、抗皱、美白、色彩和香气等。

4.2 对表面活性剂的配伍性要求

化妆品在保质期内可能会出现析水、析油、分层、沉淀、变色、变味和有膨胀现象等稳定性问题,这与用作乳化剂的表面活性剂的选择不恰当有关,因此,要求用作乳化剂的表面活性剂的配伍性和相容性要好。

4.3 对表面活性剂的商品性要求

使用表面活性剂后要求产品具有良好的外观和肤感,要求产品香气怡人、细腻、光滑、柔软,并有良好的涂抹性和铺展性。在生产操作上应方便。成本与性能比值越小,表明该产品的成本越低,而产品的性能越高,表明该产品的配方技术水平越高。

总之,表面活性剂以其特殊的性质和作用广泛应用于造纸、建筑、纺织等行业,其应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。

参考文献

[1] 房菲,房存金.浅谈绿色表面活性剂及其应用[J].科技资讯,2009(7):20-21.

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