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1、肥皂和合成洗滌劑 前言 眾所周知，洗滌劑是指以清潔、去污為目的而 設(shè)計、生產(chǎn)的用品。肥皂和洗滌劑是我們最熟 悉的日常生活中使用得最多得洗滌劑。隨著經(jīng) 濟的發(fā)展，人民生活條件的改善，洗滌劑工業(yè) 已經(jīng)取得了迅速的發(fā)展。而洗滌劑產(chǎn)品已經(jīng)并 將繼續(xù)向多樣化、專一化、高級化的方向發(fā)展， 以滿足人們的需求。 一 .肥皂 肥皂是脂肪酸金屬鹽的總稱，日用肥皂中的脂肪 酸碳數(shù)一般為 10-18，金屬主要是鈉或鉀等堿金 屬，也有用氨及某些有機堿如乙醇胺、三乙醇胺 等制成特殊用途肥皂的。肥皂包括洗衣皂、香皂、 金屬皂、液體皂，還有相關(guān)產(chǎn)品脂肪酸、硬化油、 甘油等。 制皂的基本化學(xué)反應(yīng)是油脂和堿相互作用生成肥皂 和甘
2、油： 皂化反應(yīng) 的化學(xué)方程式 反應(yīng)所得的皂經(jīng) 鹽析 、 洗滌 、 整理 后，稱為 皂基 ， 再繼續(xù)加工而成為不同商品形式的肥皂。 肥皂的去污原理 從結(jié)構(gòu)上看，在 高級脂肪酸鈉的分子 中含有 非極性的憎水部 分 (烴基 )和 極性的親水部分 (羧基 )。憎水基具有 親油 的性能。 在洗滌時，污垢中的油脂被攪動、分散成細小的油滴，與肥 皂接觸后，高級脂肪酸鈉分子的 憎水基 (烴基 )就插入油滴內(nèi)， 靠范德華力與油脂分子結(jié)合在一起。而易溶于水的 親水基 (羧 基 )部分伸在油滴外面，插入水中。 這樣油滴就被肥皂分子包圍起來，分散并懸浮于水中形成乳 濁液，再經(jīng)摩擦振動，就隨水漂洗而去，這就是肥皂去污原
3、 理。但普通肥皂不宜在硬水或酸性水中使用。在硬水中因生 成難溶于水的硬脂酸鈣鹽和鎂鹽，在酸性水中生成難溶于水 的脂肪酸，大大降低其去污能力。 二 .合成洗滌劑 由 表面活性劑 （如烷基苯磺酸鈉、脂肪醇硫酸 鈉）和各種 助劑 （如三聚磷酸鈉）、輔助劑配 制成的，在洗滌物體表面上的污垢時，能改變 水的表面活性，提高去污效果的物質(zhì)。按產(chǎn)品 外觀形態(tài)分為固體洗滌劑、液體洗滌劑。 合成洗滌劑的分類 1.液體衣料洗滌劑 普通洗滌劑 絲毛洗滌劑 漂白劑 柔軟劑 2.餐具洗滌劑 手洗餐具洗滌劑 機用餐具洗滌劑 3.個人衛(wèi)生用清潔劑 洗手液 沐浴液 洗發(fā)液 護發(fā)素 4.硬表面清洗劑 浴室清潔劑 潔具清潔劑 玻璃
4、清潔劑 合成洗滌劑的主要成分 表面活性劑 1.概念： 表面活性劑是指具有固定的親水親油基團，在溶液的表面能定 向排列，并能使表面張力顯著下降的物質(zhì)。 2.組成： 分子結(jié)構(gòu)具有兩親性。 非極性烴鏈： 8個碳原子以上烴鏈。 極性基團：羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽，也可是羥 基、酰胺基、醚鍵等。 3.吸附性： 溶液中的正吸附：增加潤濕性、乳化性、起泡性。 固體表面的吸附：非極性固體表面單層吸附，極性固體表面可 發(fā)生多層吸附。 表面活性劑的分類 按極性基團的解離性質(zhì)分類： 1、陰離子表面活性劑 ：硬脂酸，十二烷基苯磺酸鈉。 2、陽離子表面活性劑：季銨化物。 3、兩性離子表面活性劑：卵磷脂，氨基酸
5、型，甜菜堿型。 4、非離子表面活性劑：脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦（司 盤），聚山梨酯（吐溫）。 陰離子表面活性劑 1、肥皂類 系高級脂肪酸的鹽，通式 : (RCOO)n M 。脂肪酸烴 R一般為 11-17個碳的長鏈， 常見有硬脂酸、油酸、月桂酸。根據(jù) M代表的物質(zhì)不同，又可分為堿金屬皂、堿 土金屬皂和有機胺皂。它們均有良好的乳化性能和分散油的能力。但易被破壞， 堿金屬皂還可被鈣、鎂鹽破壞，電解質(zhì)亦可使之鹽析。 2、硫酸化物 RO-SO3-M 主要是硫酸化油和高級脂肪醇硫酸酯類。脂肪烴鏈 R在 12-18個碳之間。硫酸化 油的代表是硫酸化蓖麻油，俗稱土耳其紅油。高級脂肪醇硫酸酯類有十二烷基 硫
6、酸鈉（ SDS、月桂醇硫酸鈉）。乳化性很強，且較穩(wěn)定，較耐酸和鈣、鎂鹽。 在藥劑學(xué)上可與一些高分子陽離子藥物產(chǎn)生沉淀，對粘膜有一定刺激性，用作 外用軟膏的乳化劑，也用于片劑等固體制劑的潤濕或增溶。 3、磺酸化物 R-SO3 - M 屬于這類的有脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物和烷基萘磺酸化物。它們的 水溶性和耐酸耐鈣、鎂鹽性比硫酸化物稍差，但在酸性溶液中不易水解。 常用品種有：二辛基琥珀酸磺酸鈉（阿洛索 -OT），十二烷基苯磺酸鈉，甘膽酸 鈉。 陽離子表面活性劑 生產(chǎn)陽離子表面活性劑所用的原料 : 硫酸二甲酯 。 陽離子表面活性劑其分子溶于水發(fā)生電離后，與親油基相 連的親水基是帶陽電荷的。親油
7、基一般是長碳鏈烴基。親 水基絕大多數(shù)為含氮原子的陽離子，少數(shù)為含硫或磷原子 的陽離子。分子中的陰離子不具有表面活性，通常是單個 原子或基團，如氯、溴、醋酸根離子等。陽離子表面活性 劑帶有正電荷，與陰離子表面活性劑所帶的電荷相反，兩 者配合使用一般會形成沉淀，喪失表面活性。它能和非離 子表面活性劑配合使用。 陽離子表面活性劑分子結(jié)構(gòu)示意圖 兩性離子表面活性劑 這類表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)中 同時具有正、負電荷基團 ， 在不同 pH值介質(zhì)中可表現(xiàn)出陽離子或陰離子表面活性劑 的性質(zhì)。 1、卵磷脂：是制備注射用乳劑及脂質(zhì)微粒制劑的主要輔 料 2、氨基酸型和甜菜堿型： 氨基酸型 ： R-NH+2-CH2CH
8、2COO 甜菜堿型 ： R-N+(CH3)2-COO 。 在堿性水溶液中呈陰離子表面活性劑的性質(zhì)，具有很好 的起泡、去污作用；在酸性溶液中則呈陽離子表面活性 劑的性質(zhì)，具有很強的殺菌能力。 非離子表面活性劑 正是由于非離子表面活性劑具有 在水中不電離 的特點，決定 了它在某些方面較離子型表面活性劑優(yōu)越，如在水中和有機 溶劑中都有較好的溶解性，在溶液中 穩(wěn)定性高 ，不易受強電 解質(zhì)無機鹽和酸、堿的影響。曲于它與其他類型表面活性劑 相容性好，所以?？梢院芎玫鼗旌蠌?fù)配使用。非離子表面活 性劑有良好的耐硬水能力，有低起泡性的特點，因此適合作 特殊的洗滌劑。由于它具有 分散 、 乳化 、 泡沫 、 潤濕
9、 、 增溶 多種性能，因此在很多領(lǐng)域中都有重要用途。 合成洗滌劑中的輔助劑 1.磷酸鹽 2.純堿 3.羧甲基纖維素鈉鹽（商品符號 “ CMC” ） 4.硫酸鈉 5.酶制劑： 目前在加酶洗衣粉中使用的共有 4種： 蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、 纖維素酶 。它們有著對污垢的特殊去污能力，并且具有在洗衣粉配方中所占成 本較少而洗滌效果提高很大的特性。 酶的作用較慢，使用加酶洗衣粉時應(yīng)將衣 物在加酶洗衣粉的水溶液中預(yù)浸一段時間，再按正常方法洗滌衣物。 加酶洗衣 粉的 pH值一般 不大于 10， 在水溫 45 60 時，能充分發(fā)揮洗滌作用；水溫高于 60 時，堿性蛋白酶要失去活力；水溫低于 15 時，酶的活性迅速下降，影響 洗滌效果。低于 40 時，則酶作用緩慢，但不易被破壞而失活 。因此，加入堿 性蛋白酶的洗衣粉， 最佳洗滌溫度是 40 50 。 6.過氧酸鹽 這項探究性活動不僅擴大了我們的知識面，也讓我們 了解了生活中看似普通的肥皂中蘊涵的復(fù)雜的生產(chǎn)過 程以及復(fù)雜的去污原理，為今后將要學(xué)習(xí)的表面化學(xué)、 有機化學(xué)打下了基礎(chǔ)。 另外，在活動過程中，我們相互合作，相互交換彼此 建議與意見，不僅得到了這份最終的研究報告，也懂 得了團隊合作的重要性。我們相互幫助，并積極開展 課外探究，同時增進了我們組員與組員之間的友情。 這是一個令人受益匪淺的探究活動。 總結(jié)
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