中國粉體網(wǎng)訊 表面活性劑(surfactant)，是指加入少量能使其溶液體系的界面狀態(tài)發(fā)生明顯變化的物質(zhì)，在行業(yè)內(nèi)俗稱“工業(yè)味精”屬于精細(xì)化工行業(yè)，位于化工產(chǎn)業(yè)鏈中末端，上游是以石油衍生物和天然油脂衍生物為原料，下游幾乎可以覆蓋所有的精細(xì)化工領(lǐng)域。從理化性質(zhì)看，具有固定的親水、親油基團(tuán)，在溶液的表面能定向排列。
在實(shí)際應(yīng)用中，表面活性劑由于具有潤(rùn)濕或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗滌、防腐、抗靜電等一系列物理化學(xué)作用，是一類靈活多樣、用途廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品。表面活性劑除了在日常生活中作為洗滌劑，其他應(yīng)用幾乎可以覆蓋所有的精細(xì)化工領(lǐng)域。
一、表面活性劑分類
表面活性劑分為離子型表面活性劑(包括陽離子表面活性劑與陰離子表面活性劑)、非離子型表面活性劑、兩性表面活性劑、復(fù)配表面活性劑、其他表面活性劑等。
1.根據(jù)來源
合成表面活性劑——主要來源于石油化學(xué)制品的烴類。
天然表面活性劑——以天然油脂為原料生物表面活性劑——由細(xì)菌、酵母和真
菌等多種微生物產(chǎn)生。
2.根據(jù)親水基的不同
①脂肪酸系——微生物培養(yǎng)可制得，有覆蓋霉菌酸，青霉孢子酸的鈉鹽及烷基胺鹽，洗滌能力超強(qiáng)。
②磷脂系——大豆和蛋黃制得，是制備脂質(zhì)體的主要原料。
③糖脂系——是假單胞菌在以正構(gòu)烷烴為唯一碳源的培養(yǎng)基時(shí)得到，應(yīng)用于食品藥和生物制劑。
④酰基縮氨酸系——有枯草桿菌等培養(yǎng)，具有很好的表面活性，如活性蛋白的脂肽。
⑤生物高分子表面活性劑——利用酶的催化活性使明膠等水溶蛋白質(zhì)與氨基酸的烷基反應(yīng)得到。
3.根據(jù)表面活性劑親水性質(zhì)
分為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子表面活性劑等。
①陰離子表面活性劑
將在水中電離后起表面活性作用的部分帶負(fù)電荷的表面活性劑稱為陰離子表面活性劑。從結(jié)構(gòu)上把陰離子表面活性劑分為羧酸鹽、磺酸鹽、硫酸酯鹽和磷酸酯鹽四大類。
②兩性表面活性劑
在水溶液中同一分子上可以形成陰離子和陽離子構(gòu)成內(nèi)鹽。與其他表面活性劑混合使用有很好的相容性及協(xié)同作用，具有很強(qiáng)的功能性。
③非離子表面活性劑
在水中和有機(jī)溶劑中均可溶解，在固體表面上可強(qiáng)烈吸附，有較高的耐硬水性；在納米材料合成中易于形成膠團(tuán)，納米粉體中應(yīng)用較多。
二、表面活性劑在材料制備中作用
1. 控制微粒大小、形狀
表面活性劑分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定其在溶液中必然形成膠團(tuán)，而膠團(tuán)的大小和膠團(tuán)的數(shù)目是可以通過控制表面活性劑結(jié)構(gòu)決定。
2. 改善微粒表面性能
表面活性劑可以控制微粒的親水性或親油性、表面活性，并對(duì)納米微粒表面進(jìn)行改性;親水基團(tuán)與表面基團(tuán)結(jié)合生成新結(jié)構(gòu);降低表面能，使之處于穩(wěn)定狀態(tài)，形成空間位阻，防止再團(tuán)聚。
3.控制材料結(jié)構(gòu)
表面活性劑的兩親性結(jié)構(gòu)決定其在溶液表面能形成分子定向排列，利用該特性可以選擇特定結(jié)構(gòu)的表面活性劑制備理想的結(jié)構(gòu)材料。
例如，采用高分子表面活性劑的可聚合單體，在溶液中形成定向排列。然后引發(fā)聚合，就可以得到與原始膠團(tuán)結(jié)構(gòu)一樣的納米結(jié)構(gòu)材料。
三、表面活性劑的應(yīng)用
1.在納米技術(shù)研究中的應(yīng)用
在納米材料制備領(lǐng)域，利用表面活性劑分子在分散體系中形成的有序聚集體如膠束、反膠束、微乳相等性質(zhì)成功制備了各種納米材料。陽離子表面活性劑作為無機(jī)硅酸鹽的插層改性劑在聚合物基-無機(jī)納米復(fù)合材料的制備中能發(fā)揮重要作用。在解決納米粉體的團(tuán)聚問題時(shí)，用表面活性劑進(jìn)行改性可以降低納米粉體巨大的表面能，是抑制納米粉體聚結(jié)的重要手段。從納米材料的制備、表征到應(yīng)用，表面活性劑由于其獨(dú)特的性質(zhì)都發(fā)揮著重要的作用。
2.在制藥工業(yè)中的應(yīng)用
表面活性劑在藥物制劑中做藥劑輔料、在藥物合成中做相轉(zhuǎn)移催化劑及在藥物熒光分析中做增溶增敏劑，因此廣泛應(yīng)用于制藥工業(yè)中。
3.在環(huán)境保護(hù)研究中的應(yīng)用
表面活性劑在水污染處理技術(shù)、大氣除塵技術(shù)、土壤和地下水污染修復(fù)技術(shù)中的研究中占有重要地位。如表面活性劑加溶修復(fù)技術(shù)的研究是解決土壤和地下水污染修復(fù)的重大研究課題，并且在理論及實(shí)驗(yàn)室研究中取得了較好的效果。
此外，表面活性劑在石油/煤炭開采和電鍍以及皮革領(lǐng)域的應(yīng)用也十分廣泛。
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專家介紹
顏鑫，教授，中國無機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會(huì)碳酸鈣行業(yè)專家組成員，中國設(shè)備管理協(xié)會(huì)冶金石灰行業(yè)首屆專家組成員，中國化工學(xué)會(huì)化肥專業(yè)委員會(huì)委員。
CSCD收錄期刊《無機(jī)鹽工業(yè)》編委，EI、CSCD收錄期刊《化工進(jìn)展》審稿人，廣東省科技特派員，全國石油和化工行業(yè)教學(xué)名師，湖南省應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)帶頭人。
參考資料：
百度百科，表面活性劑
