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目次1

第一篇表面活性剂的物理化学1

1 表面活性剂概述1

1.1物质表面的基本概念1

1.1.1表面张力和界面张力1

1.1.2表面吉布斯自由能4

1.2表面活性剂定义5

1.3表面活性剂的分子结构特点7

2 表面活性剂的类型及结构11

2.1阴离子型表面活性剂12

2.1.1羧酸盐型12

2.1.2硫酸酯盐型13

2.1.3磺酸盐型13

2.1.4磷酸酯盐型14

2.2阳离子型表面活性剂15

2.3非离子型表面活性剂17

2.3.1聚氧乙烯型18

2.3.2多元醇型22

2.4两性型表面活性剂24

2.5高分子表面活性剂25

2.6特殊类型的表面活性剂27

2.6.1氟表面活性剂27

2.6.2硅表面活性剂29

2.6.3冠醚类大环化合物表面活性剂32

2.6.4生物表面活性剂33

2.6.5亚砜表面活性剂35

3 表面活性剂在界面上的吸附36

3.1 吉布斯（Gibbs）吸附公式36

3.2表面活性剂在溶液表面上的吸附40

3.3.1切层法测定Г44

3.3表面过剩量的实验测定—Gibbs公式的证明44

3.3.2示踪法测表面过剩量45

3.4表面吸附层结构47

3.5不溶性单分子膜52

3.5.1单分子层表面膜的形成52

3.5.2表面压及其实验测定53

3.5.3单分子膜的各种状态55

3.5.4表面活性剂不溶性膜及表面状态方程61

3.5.5混合膜64

3.6表面活性剂在固—液界面上的吸附65

3.6.1固—液界面电现象66

3.6.2表面活性剂在固—液界面上的吸附80

4 表面活性剂溶液的体相性质与胶束理论97

4.1 表面活性剂性质与浓度的关系97

4.2.1胶束的形成99

4.2胶束的形成与临界胶束浓度99

4.2.2临界胶束浓度（cmc）100

4.3胶束的结构与形状103

4.3.1胶束的结构103

4.3.2胶束的形状105

4.3.3胶束聚集数106

4.4临界胶束浓度的理论计算与测定112

4.4.1临界胶束浓度（cmc）的理论计算112

4.4.2cmc的测定方法115

4.5影响cmc的因素117

5 表面活性剂的润湿作用120

5.1固体的润湿及其判断120

5.1.1液体对固体的润湿过程120

5.1.2接触角与润湿的关系123

5.1.3润湿热129

5.2.1低能表面的润湿性质130

5.2固体表面的润湿性质130

5.2.2高能表面的自憎现象132

5.3表面活性剂的润湿作用132

5.3.1表面活性剂在固体表面的吸附133

5.3.2降低液体表面张力135

6 表面活性剂的乳化作用137

6.1乳状液137

6.2乳状液类型和鉴别139

6.2.1影响乳状液类型的因素139

6.2.2乳状液类型的鉴别142

6.3乳状液的稳定性143

6.3.1乳状液是热力学不稳定体系143

6.3.2油—水界面膜对稳定性的影响144

6.3.3界面电荷对稳定性的影响146

6.3.4粘度、内外相密度差、粒子大小对稳定性的影响149

6.3.5固体粉末的稳定作用150

6.4乳化剂的选择154

6.4.1 选择乳化剂的HLB方法154

6.4.2选择乳化剂的PIT方法165

6.5乳状液的变型与破坏167

6.5.1乳状液的变型167

6.5.2乳状液的破坏——破乳169

6.6微乳状液172

6.6.1微乳状液的形成172

6.6.2微乳状液的性质173

6.6.3微乳状液的形成机理175

6.6.4微乳状液的应用176

7 表面活性剂的起泡与消泡作用178

7.1泡沫的形成178

7.2泡沫的稳定性179

7.2.2膜的强度—表面粘度180

7.2.1表面张力180

7.2.3外相粘度181

7.2.4表面张力的修复作用181

7.2.5气体透过液膜扩散182

7.2.6表面电荷的影响184

7.3表面活性剂的消泡作用185

7.3.1消泡原理185

7.3.2消泡剂186

8 表面活性剂的增溶作用188

8.1增溶作用的特点188

8.2胶束增溶机理189

8.2.1单态模型189

8.2.2两态模型191

8.3影响增溶作用的因素192

8.3.1表面活性剂的结构192

8.3.2被增溶物的结构195

8.3.3有机添加物的影响197

8.3.4电解质效应197

8.3.5温度的影响198

8.3.6混合表面活性剂的影响199

8.4增溶作用的应用199

9 表面活性剂的洗涤作用201

9.1洗涤过程201

9.2表面活性剂的洗涤作用202

9.2.1润湿作用202

9.2.2吸附作用203

9.2.3增溶、乳化及起泡作用206

10 表面活性剂的结构与性能的关系207

10.1表面活性剂水溶液的表面张力与结构的关系207

10.1.1 不同类型表面活性剂的cmc和Vcmc208

10.1.2疏水基的影响209

10.1.3混合表面活性剂体系的Vcmc212

10.1.4添加剂的影响217

10.2表面活性剂的亲水性与结构的关系218

10.3疏水基种类与性能的关系221

10.4表面活性剂分子形态和分子量与性能的关系223

10.4.1亲水基相对位置的影响223

10.4.2亲油基结构中分支的影响225

10.4.3分子量的影响226

10.5表面活性剂的生物降解230

10.6表面活性剂结构与表面活性剂其他性能的影响231

10.6.1化学稳定性232

10.6.2生物活性233

10.6.3柔软、平滑和抗静电作用234

11.1合成的原料及制备238

11.1.1长链正构烷烃的制备238

11 阴离子表面活性剂合成238

第二篇表面活性剂合成238

11.1.2氯化长链正构烷烃的制备240

11.1.3长链正构烯烃（C8～C18）的制备240

11.1.4高碳脂肪醇的合成243

11.1.5烷基苯的合成246

11.1.6长链烷基酚的合成247

11.1.7脂肪酸的制备与合成248

11.2羧酸盐阴离子表面活性剂的的制备与合成251

11.2.1亲油基直接与羧基联结的脂肪酸盐—皂的制备251

11.2.2亲油基通过中间键与羧基连接的羧酸盐合成254

11.3磺酸盐类阴离子表面活性剂的合成256

11.3.1烷基苯磺酸盐的合成256

11.3.2烷基磺酸盐的合成265

11.3.3 α－烯烃磺酸盐的合成267

11.3.4高级脂肪酸酯α－磺酸盐的合成270

11.3.5琥珀酸酯磺酸盐的合成271

11.3.6高级脂肪酰胺磺酸盐的合成273

11.3.7萘系磺酸盐的合成275

11.3.8石油磺酸盐的制备276

11.3.9木质素磺酸盐的制备277

11.4硫酸酯盐类表面活性剂合成278

11.4.1 脂肪醇硫酸酯盐（AS）和肪脂醇聚氧乙烯硫酸酯盐（AES）的合成278

11.4.2硫酸化油、硫酸化脂肪酸及酯的制备280

11.5磷酸酯盐类表面活性剂的合成282

11.5.1五氧化二磷为磷酸化试剂282

11.5.2三氯氧磷或三氯化磷为磷酸化试剂283

12 非离子表面活性剂的合成285

12.1聚氧乙烯型非离子表面活性剂的合成285

12.1.1乙氧基化反应原理286

12.1.2乙氧基化反应工艺287

12.2多元醇类非离子表面活性剂的合成291

12.2.1脂肪酸甘油酯的合成291

12.2.2聚甘油酯（PGE）的合成293

12.2.3失水山梨醇脂肪酸酯（Span司盘）的合成294

12.2.4失水山梨醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯（Tween吐温）的合成295

12.3糖酯和糖苷非离子表面活性剂的合成296

12.3.1蔗糖酯表面活性剂的的合成296

12.3.2烷基多糖苷（APG）表面活性剂的合成298

12.4含氮非离子表面活性剂的合成300

12.4.1聚氧乙烯烷基胺的合成300

12.4.2烷醇酰胺的合成301

13 阳离子表面活性剂的合成303

13.1脂肪胺的合成303

13.1.1脂肪族伯胺的合成303

13.1.2脂肪族仲胺的合成303

13.1.3脂肪族叔胺的合成305

13.2季铵盐类阳离子表面活性剂的合成306

13.2.1季铵化反应307

13.2.2典型产品的合成方法307

13.3铵盐型阳离子表面活性剂的合成309

13.3.1酰胺基铵盐型的合成310

13.3.2含醚键铵盐型的合成312

13.3.3含酯基铵盐型的合成313

13.4杂环类阳离子表面活性剂的合成314

13.4.1烷基咪唑啉型的合成314

13.4.2烷基氮杂环型的合成315

13.4.3烷基吗啉型的合成316

13.5其它阳离子表面活性剂的合成317

13.5.1叔胺氧化物型的合成317

13.5.2鎓盐阳离子型的合成318

14.1.1羧基甜菜碱型的合成320

14 两性表面活性剂的合成320

14.1甜菜碱型两性表面活性剂的合成320

14.1.2磺酸基甜菜碱型的合成322

14.1.3硫酸酯（盐）甜菜碱型的合成324

14.2两性咪唑啉型表面活性剂的合成325

14.2.1羧基咪唑啉型的合成325

14.2.2磺酸基咪唑啉型的合成327

14.2.3硫酸基咪唑啉型的合成328

14.2.4磷酸咪唑啉衍生物的合成329

14.3氨基酸型两性表面活性剂的合成329

14.3.1氨基羧酸型的合成329

14.3.2氨基磺酸型和氨基硫酸酯型的合成331

14.4卵磷酯两性表面活性剂的合成332

15.1非金属元素有机化合物表面活性剂的合成334

15.1.1氟碳表面活性剂的合成334

15 特种表面活性剂的合成334

15.1.2有机硅表面活性剂的合成336

15.1.3有机硼表面活性剂的合成340

15.2高分子表面活性剂的制备与合成341

15.2.1 天然高分子表面活性剂的制备342

15.2.2改性天然高分子表面活性剂的制备344

15.2.3合成高分子表面活性剂的制备346

第三篇表面活性剂的应用358

16 表面活性剂在食品工业中的应用358

16.1在烘烤食品和面食中的应用358

16.1.1面包用表面活性剂358

16.1.2蛋糕用表面活性剂359

16.1.3饼干用表面活性剂359

16.1.4其他面食中表面活性剂的应用359

16.4在饮料和酒生产中的应用360

16.3在人造奶油生产中的应用360

16.2在冰淇淋中的应用360

16.5在巧克力和糖果生产中的应用361

16.6在肉制品生产中的应用361

16.7在豆制品生产中的应用362

16.8其他362

17 表面活性剂在化纤、纺织工业中的应用363

17.1在粘胶纤维中的应用363

17.2在合成纤维中的应用364

17.2.1合成纤维用油剂364

17.2.2合成纤维用浆料、退浆液、精练液365

17.2.3合成纤维用染色液365

17.3在棉纺织工业中的应用366

17.3.1 棉纱线的煮练和染色处理366

17.3.2棉织品的织造和染色处理366

17.4.2毛纱及其织物的各种处理368

17.4.1原料毛的洗涤、加油处理368

17.4在毛纺和丝绸工业中的应用368

17.4.3在丝绸工业中的应用369

18 表面活性剂在化妆品中的应用371

18.1表面活性剂在化妆品中的作用371

18.2在护肤化妆品中的应用376

18.2.1膏霜类化妆品377

18.2.2乳液378

18.2.3化妆水378

18.3在发用化妆品中的应用378

18.3.1发用化妆品379

18.3.2剃须用化妆品380

18.4在美容化妆品中的应用380

18.4.1香水类化妆品380

18.4.2胭脂类化妆品380

18.4.5粉底霜381

18.5在其他化妆品中的应用381

18.4.3唇部化妆品381

18.4.4眼部化妆品381

18.6在口腔卫生品中的应用382

19 表面活性剂在洗涤剂工业中的应用383

19.1表面活性剂洗涤去污机理383

19.1.1液体污垢去除机理383

19.1.2固体污垢去除机理384

19.2表面活性剂结构与洗涤作用的关系385

19.2.1表面活性剂结构与表面张力386

19.2.2表面活性剂结构与吸附386

19.2.3表面活性剂的结构与cmc387

19.3洗涤剂中常用的表面活性剂388

19.3.1阴离子表面活性剂388

19.3.2非离子表面活性剂389

19.3.3阳离子表面活性剂390

19.3.4两性表面活性剂390

19.4各种洗涤剂的配制及应用391

19.4.1洗涤剂的配制391

19.4.2家用洗涤剂393

19.4.3工业用洗涤剂396

20 表面活性剂在皮革、橡胶、塑料、涂料工业中的应用398

20.1在皮革工业中的应用398

20.1.1干皮浸水398

20.1.2浸灰、脱灰399

20.1.3脱脂399

20.1.4鞣制400

20.1.5染色400

20.1.7修饰、整理401

20.1.6加油401

20.2在橡胶工业中的应用402

20.2.1分散剂、乳化剂、润湿剂402

20.2.2稳定剂、增稠剂403

20.2.3消泡剂404

20.3在塑料工业中的应用404

20.3.1乳化分散剂404

20.3.2增塑剂405

20.3.3润滑剂406

20.3.4抗静电剂407

20.3.5稳定剂408

20.4在涂料工业中的应用409

20.4.1分散剂409

20.4.2消泡剂410

20.4.3增稠剂411

21.1.1树脂脱除剂412

21.1蒸煮制浆助剂412

21 表面活性剂在制浆造纸中的应用412

21.1.2树脂分散剂413

21.2废纸脱墨剂413

21.3纸张施胶用助剂414

21.4纸张涂布加工助剂414

21.4.1分散剂414

21.4.2消泡剂415

21.4.3润滑剂415

21.4.4防腐剂415

21.4.5抗静电剂415

21.4.6合成树脂胶乳用助剂416

21.5其他416

21.5.1餐巾纸等产品加工助剂416

21.5.2特种纸助剂416

21.5.3污水处理剂416

22.1.1农药用表面活性剂助剂418

22 表面活性剂在农药、医药工业中的应用418

22.1在农药工业中的应用418

22.1.2表面活性剂类农药420

22.2在医药工业中的应用420

22.2.1乳化剂421

22.2.2润湿剂421

22.2.3增稠剂和稳定剂421

22.2.4防腐剂和抗氧化剂422

22.2.5药物载体422

22.2.6表面活性剂类治疗药剂和杀菌剂423

23 表面活性剂在化肥和饲料中的应用424

23.1在化肥中的应用424

23.1.1化学肥料添加剂424

23.2.3畜禽饲料添加剂425

23.2.2鱼饲料粘合剂425

23.2在饲料中的应用425

23.1.2叶面肥料添加剂425

23.2.1饲料乳化剂425

23.3其他方面应用426

23.3.1农用塑料薄膜中应用426

23.3.2阻止水分蒸发剂426

23.3.3保鲜剂426

23.3.4土壤改良剂426

24 表面活性剂在建筑工业中的应用427

24.1在水泥混凝土中的应用427

24.1.1加气剂427

24.1.2减水剂428

24.1.3促凝剂428

24.1.4缓凝剂428

24.1.7防水剂429

24.2在加气混凝土中的应用429

24.1.6泡沫剂429

24.1.5速凝剂429

24.2.1发气剂430

24.2.2稳泡剂430

24.2.3调节剂430

24.3在脱模剂和养护剂中的应用431

24.3.1脱模剂431

24.3.2养护剂431

24.4在木材加工中的应用431

24.4.1在改性木材中的应用431

24.4.2胶合板中的应用432

24.4.3纤维板中的应用432

24.5沥青乳液中的应用432

25.1.1主要钻井液处理剂434

25.1在钻井中的应用434

25 表面活性剂在石油工业中的应用434

25.1.2固井液436

25.2在采油中的应用436

25.2.1原油降粘436

25.2.2清蜡和防蜡437

25.2.3提高采油率的方法437

25.3原油破乳脱水439

25.4石油产品添加剂439

25.4.1抗氧化剂439

25.4.2清洁剂和分散剂440

25.4.3降凝剂440

25.4.4抗冰剂440

25.4.5助燃剂440

25.5.2生物表面活性剂在石油工业中的应用441

25.5.1生物表面活性剂的特点441

25.5生物表面活性剂在石油工业中的应用441

26 表面活性剂在采矿、选矿、冶金中的应用444

26.1采矿444

26.2选矿445

26.2.1浮选药剂445

26.2.2起泡剂445

26.2.3捕收剂446

26.2.4在磁选和微生物选矿中的应用448

26.3在湿法冶金中的应用449

26.3.1有机溶剂萃取法449

26.3.2乳化型液膜分离浓缩金属离子450

26.4在煤炭工业中的应用451

26.4.1选煤中的应用451

26.4.2在水煤浆及油煤浆中的应用452

27.1.1水基金属清洗剂454

27 表面活性剂在金属加工中的应用454

27.1金属清洗454

27.1.2溶剂基金属清洗剂455

27.1.3酸洗缓蚀剂和酸雾抑制剂455

27.2在金属加工中的应用456

27.2.1金属切削液456

27.2.2非切削性加工用润滑剂456

27.2.3淬火、焊接和铸造用助剂457

27.3在电镀中的应用457

27.4在金属防锈中的应用458

27.5在液压液和刹车液中的应用459

28 表面活性剂在感光材料中的应用460

28.1用于感光材料中的表面活性剂460

28.1.1润湿剂460

28.1.2乳化剂460

28.1.4彩照用发色剂461

28.1.3抗静电剂461

28.2重氮感光材料462

28.2.1重氮感光材料的显色原理462

28.2.2表面活性剂在重氮感光材料中的应用462

29 表面活性剂在其他方面的应用463

29.1表面活性剂在环境保护中的应用463

29.1.1废水中浮游悬浮物的去除463

29.1.2无悬浮物废水处理464

29.2在印刷油墨中的应用464

29.3在墨水中的应用465

29.4在皮鞋油及皮革涂饰剂中的应用465

29.5在包装技术中的应用465

29.5.1改善加工性能466

29.5.2改善塑料包装材料本身的性能466

29.6.1蛋白质泡沫灭火剂（低泡型）468

29.6在消防中的应用468

29.6.2合成表面活性剂泡沫灭火剂（高泡型）469

29.6.3氟表面活性剂泡沫灭火剂（低泡型）469

29.6.4其他类型泡沫灭火型469

30 表面活性剂在化学领域中的应用470

30.1在分析化学中的应用470

30.1.1表面活性剂的分析特性472

30.1.2在滴定分析中的应用474

30.1. 3在分光光度法中的应用475

30.1.4在原子吸收光谱法和原子发射光谱法中的应用484

30.1.5在荧光分析中的应用484

30.1.6在化学发光、磷光分析中的应用484

30.1.7在电化学分析中的应用485

30.1.8在色谱分析中的应用486

30.1.9在萃取分离中的应用487

30.2.1胶束催化488

30.2在化学催化中的应用488

30.2.2相迁移催化489

第四篇表面活性剂的分析491

31 表面活性剂的定性分析491

31.1化学分析法491

31.1.1酸化法491

31.1.2溴化代米迪鎓－二硫化蓝VN150混合指示剂法491

31.1.3亚甲蓝法492

31.1.4纸层析显法492

31.2仪器分析法493

31.2.1红外光谱法493

31.2.2紫外光谱法494

31.2.3核磁共振谱法495

31.3水解系统分析法495

32.1重量分析法499

32 阴离子表面活性剂的定量分析499

32.2.1酸碱滴定法500

32.2.2两相滴定法500

32.2滴定分析法500

32.2.3联苯胺盐酸盐法501

32.3萃取光度法501

32.4化学发光法502

32.5其它方法502

33 阳离子表面活性剂的定量分析504

33.1重量分析法504

33.1.1丙酮萃取法504

33.1.2铁氰化钾法504

33.2容量分析法505

33.3光度分析法505

33.3.1可见分光光度法505

33.5其它方法506

33.3.2紫外分光光度法506

33.4化学发光法506

34 非离子表面活性剂的定量分析507

34.1重量分析法507

34.2容量分析法507

34.3分光光度法509

34.4红外光谱法509

34.5磷酸裂解气相色谱法510

34.6核磁共振法511

34.7羟值的测定511

34.8水解脂肪酸的测定512

34.9流动注射分析法512

35 两性离子表面活性剂的定量分析513

35.1氧化铝柱层析分离513

35.2定量分析514