解决方法： （1）完善污水处理设施； （2）开发五钠的替代品，或降低五钠的用量。

　　1. 生物降解性 2. 对人类、动物、水生物没有毒性 3. 对其他物质不产生有害作用 4. 与重金属没有相互作用 5. 对取自地表水的饮用水保证安全 6. 没有过肥因素，最好无磷无氮

　　对蛋白质：膨润、加溶作用 对脂肪类物质：促进乳化的作用 对固体粒子：分散作用

　　主要作用： a. 酸碱缓冲作用 洗涤剂中其他物料的缓冲作用都不如硅酸盐好。 b. 悬浮、乳化和稳定泡沫的作用

　　水解产生硅酸胶束 c. 可与高价金属离子形成沉淀，可去除水中的铁。但不能络合钙、镁

　　还是金属缓蚀剂 e. 能降低料浆粘度 f. 与三聚磷酸盐混合使用时，对洗涤剂的协同作用十分显著。

　　琥珀酸单酯磺酸盐在室温时水中的溶解度很低，成品 呈白色膏状，溶解度随温度升高而增大，随碳链的增 长而减小。琥珀酸酯磺酸盐具有较低的表面张力和良 好的抗硬水性能，其去污力优于多数阴离子或非离子 表面活性剂。

　　琥珀酸单酯磺酸盐系列表面活性剂突出的优点是对皮 肤和眼睛的刺激性小，甚至比两性表面活性剂更温和

　　优良的润湿性能、乳化性能、去污力及发泡能力，生 物降解性良好。一般地，脂肪醇硫酸盐的溶解度随碳 链增长而下降，C12～C14衍生物的溶解度较好。C14～ C18醇硫酸盐具有较好的洗涤性，C15醇硫酸盐具有最大 泡沫力，C12以上都具有优良的润湿能力。

　　在印染加工中，渗透剂OT可用于织物的前处理加工中， 处理棉、麻、粘胶及其混纺织物，处理后的织物可不 经精练直接进行漂白或染色，可改善因死棉造成的染 疵。

　　渗透剂OT是由仲辛醇和顺丁烯二酸酐在酸性催化剂存 在下反应生成顺丁烯二酸双酯，然后以亚硫酸氢钠进 行磺化处理而制得的，合成反应式如下：

　　反应：RH ＋ SO2 1/2 O2 应用：高碳烷烃磺化制磺酸。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　特点:就是亲水得季铵阳 离子与烷基疏水基就是 通过酰胺键、酯键、醚 键或硫醚等基团相连接

　　2 可以和所有其她类型得表面活性剂复配 3 毒性低、对皮肤眼睛刺激性小 4 耐水硬性和耐高浓度电解质性 5 良好得生物降解性

　　精细有机合成技术试题（Ⅰ）一、磺化1、（多选题，20）向有机物分子中引入（ABC）的反应都是磺化反应。

　　A、磺酸基B、磺酸基的盐C、卤磺酰基D、硫酸根离子注：磺化是指向有机物分子中引入磺酸基（-SO3H）或其相应的盐和卤磺酰基（-SO2X）的化学过程。

　　2、（单选题，30）因为（A）是一个强水溶性的酸性基团，所以磺化产物具有良好的水溶性。

　　A、磺酸基B、硫酸根离子C、烷基D、芳基注：磺酸基是一个良好的水溶性基团，因此磺化产物具有水溶性，另外磺化产物还具有酸性、表面活性（既亲水，又亲油，俗称双亲性）。

　　3、（判断题，30）以浓硫酸或发烟硫酸作磺化剂的磺化反应是一个可逆反应，磺化产物上的磺酸基可在一定的条件下通过水解除去。

　　（√）注：以浓硫酸或发烟硫酸作磺化剂的磺化反应有水的生成，磺化产物遇水又能发生水解，因此以浓硫酸或发烟硫酸作磺化剂的磺化反应是可逆反应，正反应是磺化，逆反应是水解，反应通式ArH+H2SO4≒ArSO3H+H2O。

　　反应温度升高，磺化和水解速率都会加快，但磺化速率比水解速率加快更多，因此高温有利于磺化产物水解脱去磺酸基；从反应平衡看，往反应体系中加水或降低硫酸浓度也有利于磺化产物水解脱去磺酸基。

　　4、（多选题，20）以下几种物质中（ABCD）可用作化工生产或科研中磺化反应的磺化剂。

　　A、发烟硫酸或浓硫酸B、三氧化硫C、氯磺酸D、硫酰氯注：发烟硫酸或浓硫酸是常用的磺化剂，但使用时要大大过量，以防发烟硫酸或浓硫酸被磺化反应生成的水所稀释，降低磺化能力，使磺化反应不能顺利进行。

　　三氧化硫是反应活性最高的磺化剂，使用时要进行稀释，这样以三氧化硫作磺化剂的磺化反应才可控。

　　氯磺酸是反应活性仅次于三氧化硫的磺化剂，使用它作磺化剂时生成磺化产物和氯化氢气体，磺化产物易于分离、提纯，产品质量较高，但氯磺酸价格较贵，一般用于附加值较高的医药产品的生产。

　　硫酰氯分子式为SO2Cl2，又名二氯化硫酰，由二氧化硫与氯气化合而成，通常在高温无水介质中使用，主要用于醇的硫酸化。

　　表面活性剂洗涤剂的成分及性能表面活性剂洗涤剂又称水剂清洗剂，一般是由表面活性剂、洗涤助剂和添加剂组成的；一、表面活性剂1．主要表面活性剂品种表面活性剂是水剂清洗剂中的主要成分，通常使用的主要有以下品种。

　　(阴离子表面活性剂目前洗涤剂中仍大量使用阴离子表面活性剂，而非离子表面活性剂的用量正在日益增加，阳离子和两性离子表面活性剂则使用量较少。

　　这主要是由表面活性剂的性能和经济成本决定的最早使用的阴离子表面活性剂是肥皂，曲于它对硬水比较敏感，生成的钙、镁皂会沉积在织物和洗涤用具的器壁上影响清洗效果，因此已被其他表面活性剂所取代。

　　目前肥皂主要在粉状洗涤剂做泡抹调节剂使用，由于它易于与碱土金属离子结合，所以在与其他表面活性剂结合使用时，可起到“牺牲剂”作用，以保证其他表面活性剂作用充分发挥。

　　直链烷基苯磺酸钠盐(LAS) 由于有良好的水溶性，较好的去污和泡沫性，比四聚丙烯烷基苯磺酸盐(ABS)的生物降解性好，而且价格较低，所以是目前洗涤剂配方中使用最多的阴离子表面活性剂。

　　其他一些常用的阴离子表面活性剂有仲烷基磺酸盐(SAS)、α—烯烃磺酸盐(AOS)、醇硫酸盐(FAS)、—磺基脂肪酸酯盐(MES)、脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)，虽然可以渭单独作为洗涤剂主成分，但通常是与直链烷基苯磺酸盐配合使用。

　　其中仲烷基磺酸盐(SAS)水溶性比LAS好，不会水解广陛能稳定，常用于配制液体浙溜α—烯烃磺酸盐(AOS)抗硬水性、泡沫性、去污性好，对皮肤刺激性低牛因此多用于皮肤清洁剂。

　　脂肪醇硫酸盐(FAS)是重垢洗涤剂中常用的阴离子表面活性剂，有去污力强的优点厂它的缺点是对硬水比较敏感，因此使用的配方中必须加螯合剂。

　　d—磺基脂肪酸酯盐(MES)是以油脂等天然原料制成的，生物降解性好，对人体安全，是近年来开发的新品种，随着人们对保护环境的重视，它日益受到人们的重视二MES是一种对硬水敏感性低、钙皂分散力好，洗涤性能优良的新品种，缺点是会水解，使用时要加入适当稳定剂。

　　在常温下，将表面活性剂加入水中，依据其在水中 的溶解度和分散状态，估计其大致的HLB范围，见表

　　当水中加入溶质成为溶液后，比之纯 水，溶液的表面张力会发生改变，或 者升高或者降低。如图

　　表面 分子的一端是由一个较长的烃 活性 剂的 链组成的，它是憎水性，能溶于油 但不能溶于水中，因此称为憎水基 分子 或亲油基；分子的另一端是较短的 特点： 极性基团，它能溶于水中而不能溶

　　性能：具有良好的发泡力和去污力，综合洗涤性能 优越 ； 用途：用于合成洗涤剂 。

　　分子式：C11H23COOCH2CHOHCH2SO3Na 性质：白色粉末，溶于水中成中性溶液，无毒性 ； 制法：α —氯化丙二醇和亚硫酸钠加热生成1，2— 丙二醇磺酸钠，再加月桂酸加热而制得 ：

　　1. 表面活性剂：合成洗衣剂中含有一种或多种表面活性剂，如十二烷基硫酸钠。

　　综上所述，合成洗衣剂的工作原理是通过表面活性剂将污渍与衣物分离，分散剂将污渍颗粒分散在洗涤液中，缓冲剂调节洗涤液pH值，漂白剂氧化降解污渍颜色分子，并可能添加助洗

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　　1.广泛用于香波、洗浴用品、剃须膏等盥 洗用品中。 2.是轻（重）垢型洗涤剂，地毯清洗剂等 配方中的重要组分，还可用于无磷洗涤剂 的配制。 3.与LAS复配生产轻垢型液体洗涤剂，如丝 毛清洗剂和餐具清洗剂。

　　6.在块状洗涤剂、透明洗发膏、剃须膏和化妆 品乳液制备中，AES也是常用的活性添加成分。

　　(1)洗涤性能优良，去污力强，泡沫稳定性 及起泡力良好。 (2)烷基苯磺酸钠亲水基团为磺酸基与疏水 基团烷基苯间连接是C-S键，比硫酸酯盐 更稳定，其耐水解稳定性很好，在酸性溶 液中不易水解，加热不易分解。 (3) 用于洗涤、染色、纺织行业，也常用 作渗透剂、润湿剂、防锈剂等工业助剂。

　　7.与AESM、两性表面活性剂BS-12或氧化胺 复配制造人体用清洁制品。

　　工业上采用C12~C14的椰油醇与2~4 mol的环氧乙烷 缩合，再进行硫酸化及中和，中和可用氢氧化钠、 氨或乙醇胺。与FAS的制法相似。 其中，用氨基磺酸可以一步制得相应的硫酸铵盐， 而不需要进行中和操作，适用于小批量生产。 它特别适合烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐的合成，因为 其他比较强的硫酸化剂可能导致苯环的磺化。

　　烷基苯磺酸盐到目前为止仍然是产量最大、最重 要的阴离子表面活性剂，是优良的洗涤剂和起泡 剂，在合成洗涤剂中占第一位，在家用洗衣粉中 占主导地位，分子式为：CnH2n1—C6H4—SO3Na。 TPS是由丙烯进行齐聚反应得到含较多支链的十 二烯烃。成本低廉，具有良好的发泡和洗涤性能， 但因支链多而难生物降解，于1964年被LAS所取 代。目前主要是采用直链烷基苯磺酸盐。

　　3) 脂肪酸甲酯还原 — 油脂醇解得到脂肪 酸甲酯，后者加氢还原制高级醇

　　◆ 自然界中的蜡是高级脂肪酸和高级一元醇 形成的蜡，经过水解可得到优质的高级醇。 5) 利用脂肪酸工业副产的二级不皂化物提取 高级醇。 6）齐格勒方法

　　脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐又称脂肪醇硫酸盐。 分子式为RO（CH2CH2O）nSO3Na (n=2~6)。 AES可认为是家用洗涤剂配方中最重要的表 面活性剂之一，是一类高性能的表面活性剂， 它可能会大量与非离子表面活性剂复配后使用。 AES目前是仅次于LAS的第二大类表面活性 剂，从上世纪70年代起，AES以惊人的速度迅 速扩大生产量。在可预见的未来一段时间内， AES将是市场需求增长得最快的一种阴离子表 面活性剂。

　　理想的LAS结构: C10～C14的直链烷基，苯环在烷 基的第三或第四个碳原子上连接，亲水基为苯环对 位单磺酸基团。

　　（1）主要优点在于烷基中没有支链，有良好 的生化降解性。 （2）能溶于水，对水硬度不敏感，对酸碱 水解的稳定性好。 （3）对氧化剂十分稳定，可适用于目前流 行的加氧化漂白剂的洗衣粉配方。 （4）发泡能力强，可与助洗剂进行复配， 兼容性好。 （5）成本低，质量稳定。

　　◆ 烯烃和氢、一氧化碳在催化剂存在下，高温高 压合成醛的反应称为羰基合成反应，羰基化得到的 长链醛加氢还原成为高级醇。

　　性状：黄色油状液体，经纯化后可形成六角形或 斜方型薄片状结晶。 结构：其分子由亲油性烷基基团、离子性的亲水 磺酸基团及作为连接手段的亲油性苯环基团三部 分构成。

　　氨基磺酸法是固／液硫酸化反应，反应过程简单，只 需一个反应釜即可完成反应，无任何副产物生成，可 以生成活性物含量70％的浓缩型AES产品，产品质量 可以满足三氧化硫法的质量指标。

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　　料供应相对紧张，氨基磺酸价格高；二是该反应需 由特定催化剂催化，才能达到较高的转化率。

　　◆ 只能制取双碳数的醇。 8) 石蜡氧化法 ◆ 液体石蜡主要由正构烷烃组成，以氧氮混合 物作催化剂，经氧化制得高级醇。

　　◆ 所用硫酸化剂：浓硫酸、发烟硫酸、三氧化硫、氯 磺酸、氨基磺酸等多种。 ◆ 浓硫酸的浓度增加，反应速度及转化率均提高。 ◆ 发烟硫酸结合反应生成水的能力更强，反应更快、更 完全，但与三氧化硫和氯磺酸比较，高级醇的转化率较低。 ◆ 氯磺酸硫酸化的反应脂肪醇转化率可达90%以上， 但成本较高，反应中排出的氯化氢较难处理。常用于小 规模的硫酸化生产。还常用于不饱和脂肪醇的硫酸化， 以保护碳链上的双键，将氯磺酸与吡啶混合作硫酸化剂。 ◆ 氨基磺酸比氯磺酸更昂贵，一般不采用。可直接生 成氨盐，适用于制备硫酸酯氨盐表面活性剂。

　　三氧化硫法是大工业生产法，其生产成本低。产品含 盐量少；但反应剧烈难以控制。需用特殊结构的专用 反应器，设备费在百万元以上，不适合中小企业。

　　氯磺酸法是液／液硫酸化反应，反应剧烈 程度小，工艺过程容易控制，原料成本较 低，产品颜色较好。

　　需要附吸收装臵，且对设备腐蚀严重，增大 了设备投资和生产成本；二是该反应氯磺酸 过量，增加了产品的无机盐含量，不易生成 活性物含量70%的浓缩型产品。因此，该法 是中小型企业生产LAS或AES的常用方法。

　　①淡黄色至无色黏稠液体。活性物含量一般为70％，未硫 酸化物含量小于2％，硫酸钠含量小于2％，pH值在7～8.5 之间，总生物降解度大于90％，无毒。溶解性、起泡性能、 抗硬水性能、润湿性能均优于FAS。 ②在碱性介质中稳定，但在酸性介质中容易水解，甚至 在中性介质中，由于自动催化作用，也会引发水解反应， 因此要添加磷酸盐或柠檬酸盐缓冲剂，以防止水解。 ③由于分子中加入了乙氧基使其具有很多优点，如抗 硬水性强，具备了优异的抗钙、镁离子作用的能力。 泡沫适中而稳定，溶解性好。生物降解性能优异，对 水硬度不敏感，不刺激皮肤，由于引入了环氧乙烷分 子使成本有所降低。使其更具市场竞争力。

　　磺酸盐由于磺基硫原子与碳原子直接相连，较硫 酸酯盐更稳定，在酸性溶液中不发生水解，加热时 也不易分解。广泛应用于洗涤、染色、纺织行业， 也常用作渗透剂、润滑剂、防锈剂等工业助剂。 ◆ 典型结构

　　(1) 配制各种类型的液体、粉状、粒状、浆 状洗涤剂、擦净剂和清洁剂； (2)可用作油井空气钻井起泡剂，软质陶瓷、 水泥、石膏用泡沫剂、纺织用抗静电涂布 剂、染色助剂、石灰分散剂、明胶凝聚剂、 铝增亮剂、电镀工业脱脂剂、造纸工业脱 墨剂等； (3)在农业方面，用作防化肥结块剂、杀菌 剂和协同杀虫剂。

　　四聚乙烯支链程度 高,生产的烷基苯不 易生物降解,已被正 构烷基苯取代。

　　（1）三氧化硫体积分数为5.2～5.6％； （2）三氧化硫与被磺化物摩尔比为 （1.0～1.03）:1； （3）磺化温度35～53℃； （4）三氧化硫停留时间小于0.2s； （5）磺化收率95％； （6）老化、水解收率98％。

　　◆ 醇醚硫酸盐比相应的醇硫酸盐有较高的 溶解度，随接入环氧乙烷摩尔数的增加，表 面张力升高、溶解度增加，加成三个环氧乙 烷的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐在低浓度下具 有良好的去污性及抗硬水能力。 ◆ 制取脂肪醇硫酸盐及醇醚硫酸盐最重要 的反应是醇、醇醚同SO3的反应。此反应为 SN2机理，具有较高的得率。但易发生醇的 脱水反应和产品的着色。

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