离子表面活
表面活性剂是一大类有机化合物，它们的性质极具特，应用极为灵活、广泛，有很大的实用价值和理论意义。表面活性剂一词来自英文surfactant，它 实际上是短语surface active agent的缩写。因此我们可以看出：表面活性剂是这
样一种物质，它活跃于表面和界面上，具有极高的降低表、界面张力的能力和
效率；在一定浓度以上的溶液中能形成分子有序组合体，从而具有一系列应用
功能[1]。随着社会经济的发展，表面活性剂已作为乳化剂、润湿剂、起泡剂、
加溶剂、分散剂、减水剂、织物柔软剂、催化剂、防水剂、防污剂、润滑剂、
防酸雾剂、防尘剂、防腐剂、铺展剂、增稠剂、透膜剂、浮选剂、流平剂、防
结块剂、抗静电剂、表而改性剂等数十种功能试剂而应用于许许多多传统工业
和高新技术领域。因此有必要对形形的表面活性剂进行分类，以有利于人
们的应用及开发新型表面活性剂。
表面活性剂的特点是具有不对称的分子结构。整个分子可分为两部分，一部分是亲油的（lipophilic）非极性基团，又叫做疏水基(hydrophobic group)或亲lrcp
油基；另一部分是亲水的极性基团、叫做亲水基(hydrophilic group) [2]。因此，
表面活性剂分子具有两亲性质，被称为两亲分子（amphiphile）。表面活性剂分
子亲水基的种类很多，包括极性和离子性的各种基团。例如羧基、硫酸基、磺
酸基、磷酸基、胺基、膦基、季铵基、吡啶基、酰胺基、亚砜基、聚氧乙烯基、糖基等。疏水基则主要有各种碳氢基团、碳氟基团、聚硅氧烷链、聚氧丙烯基等。因此按照这一结构特点，我们可以将表面活性剂按亲水基性质、亲油基性质、分子量等特征对其进行分类[3]。
一．根据表面活性剂亲水基性质分类
按表面活性剂亲水基性质可把表面活性剂分为：阴离子表面活性剂、阳
离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂等五大类。
1．阴离子表面活性剂[4]
在水中，阴离子表面活性剂的亲水基为阴离子，通常由C10-C20长链烃基疏水基和羧酸、磺酸、硫酸、磷酸等亲水基组成，具有原料易得、加工简单、成本
较低、性能优良的特点，因此一直在合成表面活性剂生产中占首位，同时阴离子表面活性剂具有较好的润湿、去污功能。
1．1 羧酸盐
肥皂即为一种羧酸盐(一般是脂肪酸钠盐，即所谓钠皂；钾盐则为钾皂)，是最古老的表面活性剂，现仍大量应用于日常生活及生产中；低于10个碳原子的脂肪酸钠亲水性过强，表面活性较低，不适于实际应用；高于18个碳原子的则溶度太小，也不利于应用。肥皂比较容易制造、物理性质优良，适于制成皂块。羧酸盐一般在pH＜7的水溶液中不稳定，易生成不溶的自由酸而失去表面活性。高价金属盐(如钙皂、镁皂、铝皂、铁皂)不溶于水。碱金属皂在盐水(如海水)中亦不易溶解。故肥皂不适宜在酸性溶液、硬水及海水中使用。
松香是多种树脂酸(占总量的90％)和少量脂肪酸、中性物组成的混合物。树脂酸是一类分子式为C9H29COOH的同分异构体的总称，它们具有一个三环菲骨架、含有两个双键的一元羧酸。按双键位
置不同树脂酸主要可以分为枞酸型和海松酸型两类。早在19l9年美国Strassburry发表关于松香树脂酸钠盐作为表面活性剂方面的论文[5]。松香酸钠盐广泛应用于洗衣皂生产中，它能改变肥皂泡沫性能，防止酸败，增加边缘透明性[6]。用松香皂、聚硅氧院及其它非离子表面活性剂配成的一种低泡沫洗涤剂，特别适用于自动洗衣机在高温(85℃)下洗涤。
1．2 磺酸盐
(1)烷基苯磺酸盐
现在大多数洗涤剂中的表面活性剂主要成分是烷基苯磺酸盐（钠），烷基中的碳原子数在12左右，应用中也常用钙盐和胺盐。烷基苯磺酸盐在一定程度上克服了肥皂的缺点，在硬水小一般不致生成钙皂皂垢，能耐酸、碱。如果苯基上的烷基碳原子数很少、甚至为零时(或仅有两个甲基)，如苯磺酸钠、甲苯
磺酸钠、二甲苯磺酸钠和异丙苯磺酸钠，能增大烷基苯磺酸钠及其它组分在水溶液配方中的溶度，常用作表面活性剂的(水)助溶剂。
(2)烷基萘磺酸盐
主要是二丁基萘磺酸盐和二异丙基萘磺酸盐，常用于纺织、印染、农药等工业中作为润湿剂。“拉开粉
”即为其俗名。
(3)烷磺酸盐
正构直链烷烃磺酸盐的物理化学件质已有较详细的研究[7]。由于其实际应用性质并不优于价格较低的烷基苯磺酸盐．而且高碳化合物在水中的溶解度亦低。抗硬水性也稍差，故产量小，未得到广泛应用。
(4)石油磺酸盐[4]
石油磺酸是用三氧化硫、发烟硫酸或硫酸磺化高沸点石油馏分而得的混合物，中和后得到的石油磺酸盐也就是这样的混合物。石油磺酸在早期是提炼、纯化白矿物油的副产品，和废酸一起被抛弃，后来对石油磺酸盐的性质了解得更清楚，应用更为广泛。
石油磺酸按处理石油所得不同颜产物分为“绿酸”(Green acid)和“赤褐”酸(皂)(Mahogany soap)；前者所得磺酸钠易溶于水而不溶于油；后者则易溶于油。“绿酸”不易提纯，加工麻烦、工业用途有限；“赤褐”酸皂则在油系统中显示出优良的表面活性而受到重视，也很难到同等性能与价格的代用品，在市场上供不应求，以致还用其它方法生产“合成石油磺酸盐”，以应所需；故一般石油磺酸盐即指后者。
(5)木质素磺酸盐[3]
这是造纸工业的副产品，主要是钠、钙盐，有时也用铵盐。木质素磺酸盐一般是愈疮木醇基(异丙基的)的聚合物，大约每两个愈疮木醇单元含有一碱基；相对分子质量分布相当广，曾分离出相对分子质量为1000—20000的各个级分。最普通的木质素磺酸盐，相对分子质量约为4000。一般而言，低相对分
子质量的木质素磺酸盐多为直链，高相对分子质量的多为支链，在水中显示出
聚合电解质的性质。
木质素磺酸盐与萘磺酸—甲醛缩合物相似，是固体很好的分散剂，但一
般颜较深和起泡性较强，应用于石油钻片泥浆配方、控制泥浆的流动性；用
于动物饲料粒化；作为矿物浮选剂和矿分流体化(以利于管道输送)助剂；广泛
用作染料、农药、粘土、水泥等粉体的分散剂。
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1．3 烷基硫酸盐(硫酸酯盐)
烷基硫酸盐类表面活性剂是润湿、乳化、分散及去污作用最好的表面活性
剂之—。十二烷基硫酸钠即为典型代表。烷基硫酸盐是在肥皂之后的一类最老汽车阻尼板
的阴离子表面活性剂，是用高级醇(C12,14醇最佳)经硫酸化、碱中和后制成的。医疗箱
1．4烷基磷酸盐 (磷酸酯盐)
此类表面活性剂的自由酸在水中及有机溶剂中皆可溶解，且因酸性不强
而可应用。盐在酸件条件下亦可应用而不会失去表面活性(不像肥皂那样)。磷冷冻机油基础油
渣油四组分酸酯盐是低泡表面活性剂，在热碱液中不致水解，亦不变。聚氧乙烯化的磷
酸酯盐能抗硬水和高浓度的电解质；但润湿与洗涤能力稍差。价格高于磺酸盐。钠盐不溶于烃类溶剂。
磷酸酯盐常用于农药乳状液作为乳化剂；用作干洗洗涤剂；用于金属清
洗和加工；有防腐蚀作用(可用于发动机冷却液)；在纺织工业中可用作抗静电剂。短烷基链产品可作为助溶剂(增加表面活性剂在水中的溶度)。
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