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“工業(yè)味精”——表面活性劑
一、什么是表面活性劑
表面活性劑指能使目標溶液表面張力顯著下降的物質(zhì)，分子結(jié)構(gòu)兩端性質(zhì)相反，一端具有親水性基團，另一端具有疏水性基團；親水性基團包括羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽，疏水基團通常為非極性烴鏈。表面活性劑分為六類，分別為：（1）表陽離子表面活性劑；（2）陰離子表面活性劑；（3）非離子型表面活性劑；（4）兩性表面活性劑；（5）復(fù)配表面活性劑；（6）其他表面活性劑。
圖1 不同狀態(tài)表面活性劑
二、表面活性劑性質(zhì)
三、表面活性劑分類
圖2 表面活性劑分類圖
1.按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類
按照化學(xué)結(jié)構(gòu)，根據(jù)是否生成離子分為兩類，分別為：(1)分為離子型表面活性劑；(2)非離子型表面活性劑。
2.按極性基團的解離性質(zhì)分類
（1）陰離子表面活性劑：肥皂類（(RCOOˉ)nM）、硫酸化物類（RO-SO4-M）、磺酸化物（R-SO3-M）
圖3 陰離子表面活性劑圖
（2）陽離子表面活性劑：季銨化物（苯扎氯銨和苯扎溴銨等）
圖4 陽離子表面活性劑圖
（3）兩性離子表面活性劑：卵磷脂、氨基酸型、甜菜堿型
圖5 甜菜堿表面活性劑圖
（4）非離子表面活性劑：烷基葡糖苷（APG）、脂肪酸甘油酯、多元醇（司盤、吐溫）、聚氧乙烯型、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物
圖6 非離子表面活性劑圖
四、應(yīng)用領(lǐng)域
1.家用洗滌劑中的應(yīng)用
主要用于洗滌、去污，通過降低表面張力產(chǎn)生潤濕、浸透、乳化、分散、增溶等多種作用綜合的效果，在攪拌作用下，使污垢被乳化而分散到介質(zhì)中，隨著介質(zhì)一起被排放，物品表面帶有洗滌劑可使污垢不會返回而沉積在物品表面上。
在家用洗滌劑中應(yīng)用較多的是陰離子和非離子表面活性劑，個人洗護用品多使用兩性表面活性劑。主要品種有LAS(直鏈烷基苯磺酸酯鹽)、AES(脂肪醇聚氧乙烯酰硫酸鹽)、MES(a-磺酸脂肪酸酯鹽)、AOS(a-烯基磺酸鹽)、烷基聚氧乙烯酸、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酰二乙醇胺，氨基酸型，甜菜堿型等。
圖7 洗滌劑中表面活性劑
2.化妝品中的應(yīng)用
表1 不同表面活性劑在化妝品中的作用及用途
圖8 化妝品中表面活性劑
3.制藥工業(yè)中的應(yīng)用
表2 表面活性劑在制藥工業(yè)中的作用及用途
4.食品工業(yè)中的應(yīng)用
表3 表面活性劑在食品工業(yè)中的作用及用途
5.紡織工業(yè)中的應(yīng)用
表4 表面活性劑在紡織工業(yè)中的作用及用途
6.油田中的應(yīng)用
表面活性劑在油氣田主要用作防蠟、增注、破乳、堵水、發(fā)泡、稠油降粘等全過程，因其獨特的性能在油田開發(fā)，鉆采，技術(shù)方面都顯示出優(yōu)異的作用，并取得了很好的效果，按照用途主要分為五類，分別為：（1）鉆井用表面活性劑；（2）油氣開采用表面活性劑；（3）提高采收率表面活性劑；（4）油氣集輸用表面活性劑和水處理用表面活性劑。
圖9 油氣田中表面活性劑圖