表面活性剂精细化工品



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1、 据史料记载,大约在公元前3000年的时候,人们便将1份 油和5份碱性植物灰混合制成清洁剂,在欧洲关于肥皂起源的 传说很多, 一说古罗马的高卢人,每遇节日便将羊油和山毛棒树灰溶液 搅成稠状,涂在头发上,梳成各种发型。一次,节日突遇大 雨,发型淋坏了,人们却意外发现头发变干净了。 又传说,罗马人在祭神时,烧烤的牛羊油滴落在草木灰里, 形成了 “油脂球” o妇女们洗衣时发现,沾了 “油脂球” 的衣服更易洗干净。 这都说明了人们用动物脂肪与草木灰(碱)皂已用千年历史。 K因后可电后廖含魁用 1.月巴皂的去污原理 肥皂的化学成分:高级脂肪酸的钠盐或钾盐 弋/弋/弋/弋/弋/弋/弋)
2、弋 COON4I 慌水彳 况U中双亲行/结内及其示点用 亲水基一一肥皂结构中一 COONa或一C。。一 是极性基团,极易溶于水,具有亲水性; 憎水基一一肥皂结构中的煌基一R,不溶于, 但极易溶于有机溶剂,具有亲油性质; Q CH3—(CH2)~COO- 惜水基 亲水基 表面活性剂(肥皂、洗衣粉)、化学药物等 表面张力欣常 林充一:在烧杯中加入一定量的水,取一枚针放在 一片滤纸上,并将它们一起轻轻放在水面上,观察 现象;用滴管滴加肥皂水,观察这枚针的变化。 •实验视频、H、 水的表面张力
3、 稼史二;在盛有少量水的试管中滴加几滴植 物油,震荡后静止,观察水与油的混溶情况, 在水与油的混和溶液中加入适量的肥皂水震 荡后静止,观察水与油的混溶情况。 肥皂的去污原理 a.污垢一般是由油脂和灰尘组成, 不易被水润湿 亲油基团 6亲水基团 表面活性剂在 溶液中的排列 b.去污过程 润湿口 使附着的油污易 于分散到水中 使油污在水中影成 乳化口小滴,脱离附着物 而悬浮在水q ,自 使油污和其他固体 起泡口污垢更容易被吸附 而脱离附着物 润湿作用: 使附着在衣物或器皿上的油污易于分散到水中 乳化作
4、用: 使油污在水中被肥皂乳化形成小滴,加之同性电荷 的排斥作用,使油污脱离附着物而悬浮于水中 起泡作用: 使油污和其他固体污垢更易被吸附而脱离附着物 mm (al &落猊合物之前 (b)笈学枇合物之后 憎水%一/亲格 SRCJ中的 顺分子 X (CHLCH e CW I.亲水基 2憎水基 3.油污 工纤维织编 2、肥皂的生产原理 肥皂制取的过程: 把动物
5、脂肪或植物油NaOH溶液按一定比例 放在皂化锅内,加热、搅拌使之发生皂化反应; 往锅内加入食盐,使生成物高级脂肪酸钠从 甘油和水的混合物中分离析出(盐析): 集取浮在液面的高级脂肪酸钠,加入填充 剂,进行压滤、干燥、成型,就制成成品肥皂; 下层液体经分离提纯后,便得到甘油。 4Hl , R七/ giMn、计, 0名/脂肪酸讷 力*共龄姓 力不• I日肪.植物油 数管加执 氢氧化钠过量| ° 搅… 加入NaCiffi粒(盐析) 水 静置分层 .=.一4nM㈱麴.由 取出 > 加入填加剂 > 压渔,干,成型、中口的白 上层:13级脂肪圈钠 > 成品肥皂 下层:
6、甘油和食盐混合液 工业制 电反应方程式(通化反应) c17h35coo - ch2 ch2-oh C17H35COO — CH +3NaOH—^3C17H35COONa-f-CH-OH C17H35COO - CH2 ch2-oh 硬脂酸钠 二、合成洗三条剂 白猫加酶洗衣粉广告视频 1、合成洗潦剂的卬咸: 十二境叁茶碌破M: ch3(ch2)10ch2 -^― 憎水基 SO3Na 亲水基 境凄碌破M: CH3—(CH2)n—SO3Na % 橡宛一,取三只试管,分别加入少许洗衣粉、洗 洁精和肥皂的浓溶液,测定它们的酸碱性,加水 稀释后,再测定它们的酸碱
7、性。思考为什么肥皂
不宜在酸性水溶液中使用而洗衣粉却可以。
摞究二:取2只试管分别加入十亳升的硬水和软
水,分别滴入肥皂水观察现象;重复实验,将肥
皂水换成洗涤剂,观察现象。
用肥皂水检验硬水和软水
鹏与合!犒》
肥皂
(以硬脂酸的为例)
合成洗涤剂
(以烷基苯确酸钠为例)
1
原料
动、植物油脂(属于生物质原 料,成本较商,但可再生)
石油产品(属于化石原料, 价格便宜,但不能再生)
分子结构
C17H35COONa
CH3(CH2)10CH2―
8、效果降低 洗涤效果不受影响 在硬水中 与钙、铁离子反应生成沉淀, 不易形成泡沫,洗涤效果降五 E 洗涤效果不受影响 生物降解性 可被微生物降解 无支链的可被微生物降解, 有支链的不易被微生物降解 合蟆融I的町访累 1、确定布适的破被长度 以含碳原子个数12〜18为最佳 以平衡亲水性和亲油性 2、选择不合支链的援基 保证能被生物降解 3.合理的配方 ——提高综合性能,满足不同用途和需要 精细化学舄楼用途可归纳为: 医药.农药,合成染料.有机颜 料.涂料.表面活性剂.拈接制. 催化剂.洛加利.金舄和劲物腐1料 添加剂.熨料.合成纤维和椽度用
9、 添加剂等。 还包括:香料与香精、化妆品与盥洗卫生品、 印刷油墨及其助剂.感光材料、磁性材料、试 剂、水处理剂与高分子絮凝剂、造纸助剂、皮 革助剂、纺织印染剂及整理剂、动物用药、油 田化学品、石油添加剂、石油炼制助剂、水泥 添加剂、矿物浮选剂、铸造用化学品、金属表 面处理剂、合成润滑油与润滑油添加剂、汽车 用化学品、芳香除臭剂、工业防菌防霉剂、精 细陶裔、稀土、电子化学品及材料、功能高分 子材料、生物化工制品等。 1、精瞰辐期后修疆共雄吸 森面活性剂是从20世纪50年代开始K看石 油化工飞速发展与合成塑料、合&椽鹿. 合成纤维一并兴起的一秆新型化学舄,是 特细化工品的意宴门类之一,在目击
10、生活. 工业生产和科技领域有着非常童宴的作用 和广泛的应用。它是许多部门必要的化学 助剂,其用量虽小,但收获甚大,往往能 起到意想不到的效果,微奉为“工业味粉” 的英称o 柠点:用量少,显著降低水与空气成 箕他物质界面张力,大大提高工业生产效 率,提高产品的性赧和质量。 胸2量。彩图卷 •精细化工产品本身的用量不大。 药的服用量以亳克计; 食品添加剂的用量只是百万分之几; 染料是织物重量的3・5% ♦对每一个精细化工部门来说,产品的品种通 常会很多。 •如染料:不同化学结构的品种为5232个。 小批量、多品种的特点决定了精细化 工产品的生产通常采用间歇反应为主,采 用批次生产
11、。 用量小而效益显著 若在人造卫星的结 杓中采用结杓度粘剂代 栋金属焊接,节击一公 斤金属,就有比十万元 的经凉效益。 在聚氯乙林塑料中, 采用耐温增塑剂代替普 通增嵬剂就可提离 40℃的使用温度。 «MffW 种% I的”也龙伶. 可地吸阳秋9%炉M信仁木.他 机“叮增大尔儿|体做的|“ 箝・3将它M成为物则。价门皤 希钿化号品农区家业上产中去用 1、今天大中的应用 2、衣化枇品中的应用 3、在石油工业中的应用 4,左坊物工业中的应用 5、在包装中的应用 错铺化O称层察业安产中应用 在灭火中的应用 表面活性剂在消防灭火中的应用是用作泡沫灭火剂。 对于木材、原棉等固
12、体物的火灾,由于表面活性剂的渗透 和润湿作用,使水易于透入燃料体内部而起到阻止火继续 燃烧。对于油类等液体物的火灾,由于表面活性剂能加速 油的乳化或凝胶化,以及灭火剂迅速在燃料油的表面上铺 展开来,形成隔离膜,而起到灭火作用。泡沫灭火剂生成 的泡沫是由泡沫灭火剂中高起泡能力的表面活性剂的作用 形成的。 思考与交流2:灭火器(P97 大量采用复配技术 •由于应用对象的特殊性,很难采 用单一的化合物来满足各种特定 的要求,需要多种组分配合起来 才能达到目的。 •如:洗涤剂就需要有乳化润湿作 用的表面活性剂、柔软平滑剂、 抗静电剂等。 -Eg4k一 则是:通过几种表面活 性
13、剂的滤合复配,可使制剂或配方的效果更好, 各类表面活性剂之间具有较好的配伍性,或者说 相容性。在实际使用的配方中,复配体系成功的 关键就是利用表面活性剂之间的良好的协同效应。 而这可通过理论预测来优选配方。例如在离子型 表面活性剂和非离子型表面活性剂复配体系中, 离子表面活性剂和非离子表面活性剂在溶液中可 形成混合胶束,产生协同增效作用,提高表面活 性,降低表面活性剂用量,阴离子表面活性剂有 利于最大限度的增溶,剂复配体系时,必须要考 虑到其混合胶束的溶液特性以及它们相互作用的 机理,这将为复配提供很大的帮助。 2、精细化工具有技术密集附加值高的特点 坟术W •研究开发(R&D)投资高
14、 •工艺流程长 •情报密集、信息快 产品的更新换代快,市场寿命短, 技术专利性强,市场竞争激烈等。 • 研究开发是指从制定具体的研究目标开始直 到技术成熟进行投产前的一段过程。 • 开发一种新药需要5・10年,投资需2000万美 元,达年销售额的14%。 • 一般精细化工产品研究开发投资占年销售额 的6-7%是正常现象。 • 成功率较低:染料的专利开发中成功率通常 只是0・1・0.2%. ■资料卡片 如耽带楠的秋 ■—・・ ・ •・: — 福通林患号楙才 UH 钊!淋 朦I履口 沏Q蛾秣 沏・100名 200-105 3 0coz 弓小淡 精制肚扁人忆我
15、 Aa 本施触踹情 制4%可 后骑T超 注人畸 Mtt.浒崎械为T梆,耦赛版人12串酬前嫌3加5饮元,4 践一如正以务牝战的弑螂,勤牍蒯阚歌样》邓加滋认 工艺流程长 单元反应多、原料复杂、中间 过程控制要求严格。 •如: 感光材料的成色剂合成单元反应多达 十几步,最后产率有时会低于20%。 在制药工业中,除采用合成原料外, 还要采用天然产物,或是用生化方法得到 的半人工合成中间体。 •情报密集、信息快 由于精细化工产品是根据具体应用对象 而设计的,它们的要求经常会发生化。 • 一旦有新的要求提出,就必须按照新要求 来重新设计结构,或对原有的化学结构进 行改进,其结果就会产生新产品。 •大量的基础研究工作产生的新化学品也不 断地需要寻求新的用途。 星祥眼囹色庐方燮瑟倡第滔。旬 小。给飒宽目腌回向 施画睨有遍□豳遨凫包. 调滋&篇 附加价值是指在产品的产值中扣除原材料、税金、 设备和厂房的折旧费后剩余部分的价值。 是指当产品从原材料开始经加工到生产出产品 的过程中实际增加的价值。包括利润、工人劳动、 动力消耗以及技术开发等费用。 o9@3境境屋口。得的画。塞 须)@国足。 能。倡圆强国费
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