十七液體洗滌劑的制備

1、附件 3-3表面活性劑的應(yīng)用制作肥皂（陳虹錦 chenhj ）第一部分 實(shí)驗(yàn)前討論題A組1. 什么是表面張力？如何分析液體的表面張力？液體的表面張力與其分子結(jié)構(gòu)有什么 關(guān)系？2表面活性劑有什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？如何分類？3肥皂的主要成分有哪些？各起什么作用？4. 植物油和動(dòng)物脂肪有什么區(qū)別？其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有什么聯(lián)系？反式脂肪是如何產(chǎn)生 的？5肥皂和洗衣粉的有效成分各是什么 ?有什么區(qū)別和聯(lián)系？哪種防硬水的效果好？B組1. 表面活性劑為什么具有氣泡、 增溶和分散作用？與其結(jié)構(gòu)有什么聯(lián)系？舉五個(gè)例子， 并說(shuō)明其原理。2乳化作用的原理是什么？生活中還有哪些常見的乳化體系？舉五個(gè)例子，并說(shuō)明其 原理。3. 洗滌

2、過(guò)程的基本原理是什么 ? 4表面活性劑的溶液具有什么性質(zhì)？5. 表面活性劑能否生物降解？對(duì)人體健康和環(huán)境有什么影響？注：學(xué)生可自備牛油、椰子油、花生油等油脂中的一種，約 10g,以及模具，形狀不限，體 積約 2030ml 。參考書目：1. 有機(jī)精細(xì)化學(xué)品實(shí)驗(yàn) ，蔡干，曾漢維，鐘振聲合編，化學(xué)工業(yè)出版社。2. 化學(xué)實(shí)驗(yàn)與生活第二版，李梅，韓莉，梁竹梅，化學(xué)工業(yè)出版社， 2008 年。3. 表面活性劑 合成、性能、應(yīng)用 ，王培義，徐寶財(cái)，王軍主編，化學(xué)工業(yè)出版社。4. 從化學(xué)的角度看世界 ，吳旦，劉萍等，化學(xué)工業(yè)出版社第二部分 實(shí)驗(yàn)講義一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解洗滌的基本過(guò)程。2學(xué)習(xí)制備肥皂的方法。二、實(shí)

3、驗(yàn)原理肥皂是高級(jí)脂肪酸金屬鹽類的總稱， 包括軟肥皂、 硬肥皂、透明皂和香皂等。肥皂是最 早使用的洗滌用品，對(duì)皮膚刺激性小，具有便于攜帶、使用方便、去污力強(qiáng)、泡沫適中和洗 后容易去除等優(yōu)點(diǎn)。肥皂的有效成分是表面活性劑， 洗滌衣服的洗滌劑中常用表面活性劑分為陰離子型和非離子型，最典型的有肥皂中常用的硬脂酸鈉（NaO-C-Ci7H35），洗衣粉主要洗滌成分為十二烷基苯磺酸鈉（C12H25SOgNa);非離子型表面活性劑主要是烷基聚氧乙烯R_ CH2- 0（C2H4- O# H一醚（）。非離子型表面活性劑為主要成分的洗滌劑不受硬水的影響，有很好的除皮質(zhì)污垢的能力，對(duì)合成纖維有防止再污染作用，因此常做液

4、體洗滌劑如絲毛洗滌劑的主要成分。洗滌過(guò)程的本質(zhì)十分復(fù)雜，通?？擅枋鋈缦拢罕幌次锝胨?，由于洗滌劑的存在，減弱了污垢與物體表面的黏附作用，此時(shí)施以機(jī)械攪拌，使與表面活性劑結(jié)合的污垢與被洗滌物的表面脫離開來(lái)， 懸浮于水中，經(jīng)沖洗后便可除去。洗滌過(guò)程是可逆的，與洗滌劑結(jié)合的污物有可能重新回到被洗滌物表面。因此作為優(yōu)良的洗滌劑，應(yīng)能夠同時(shí)降低污垢與物體表面的結(jié)合能力，并防止污垢再沉積到物體表面上來(lái)（參見實(shí)驗(yàn)導(dǎo)讀）。制作肥皂以天然的動(dòng)、織物油脂為原料，經(jīng)堿皂化值得肥皂，以硬脂酸三甘油酯的皂化 反應(yīng)為例，發(fā)生的皂化反應(yīng)如下：OH2COHH2CO CC17 H35OIINaO-C-Ci7H35 + HCO

5、HI /HC O一CC17H35 + 3NaOHH2CO CC17 H35H2C OH不同種類的油脂組成由區(qū)別， 皂化時(shí)需要的堿量不同。 堿的用量與各種油脂的皂化值 （完 全皂化1g油脂所需要的氫氧化鉀的毫克數(shù)）和酸值有關(guān)。以下是一些油脂的皂化值：油脂椰子油花生油棕櫚油牛油豬油皂化值185137250140196三、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑儀器：250ml燒杯，溫度計(jì)，玻璃棒，水浴鍋，電加熱臺(tái)板試劑：NaOH，豬油，牛油，棕櫚油，蓖麻油，甘油，95%乙醇，蔗糖，香料，模具四、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)性步驟1. 在250 ml燒杯中加入10g豬油、10g椰子油（或棕櫚油）和8g蓖麻油，加熱至80 C 使油脂混合熔化。2.

6、 攪拌下快速加入 80C的約17ml （根據(jù)皂化值確定）30%NaOH和6ml 95%乙醇， 在80C的水浴上加熱皂化，到達(dá)終點(diǎn)后停止加熱。終點(diǎn)的判斷方法：取少量的反應(yīng)混合物加入清水中略攪拌，水溶液呈乳白色。3鹽析：向80 C皂基中加入40ml 80 C飽和食鹽水，加熱，攪拌，靜置，分層，取上部 皂基，棄去下部清夜。3. 100ml燒杯加入5g蔗糖、5ml水、2.5g甘油配制成溶液并加熱至80C,攪拌下向80 C的皂基中加入預(yù)熱好的蔗糖溶液，攪拌均勻。4. 適當(dāng)降溫后加入適量香料，攪拌均勻后盡快趁熱倒入模具中，冷卻成型。注：學(xué)生可自備牛油、椰子油、花生油等油脂中的一種，約 10g,以及模具，形

7、狀不限，體 積約 2030ml。實(shí)驗(yàn)導(dǎo)讀表面活性劑表面活性劑是一類結(jié)構(gòu)很有特點(diǎn)的分子，水溶性的表面活性劑的分子有親水性差異很大的兩端，一端是有長(zhǎng)烴鏈組成，它與油具有親和性，稱為親油基或疏水基；另一端則是由易溶于水或被水濕潤(rùn)的原子團(tuán)組成，與水親和性好，稱為親水基，見圖1。正是由于表面活性劑分子一端親水，一端親油的特點(diǎn)，才使它具有一些特殊的性質(zhì)。O表面活性劑親油基圖1表面活性劑分子的特征親水基表面活性劑有一個(gè)共同的性質(zhì)，當(dāng)它溶于水中，能明顯降低水同其他界面或表面的張力?；诖?，它有許多重要的作用：1 潤(rùn)濕和滲透作用若在水體中加入一些表面活性劑就可以促進(jìn)潤(rùn)濕，還可以促進(jìn)液體滲透到固體內(nèi)部，即增加滲透

8、作用。潤(rùn)濕劑、滲透劑廣泛應(yīng)用于紡織印染工業(yè)中，使織物潤(rùn)濕容易染色，也可用于農(nóng)藥中，增加農(nóng)藥滲透到蟲體內(nèi)的能力，提高殺蟲能力。2 乳化作用互不相溶的兩液相中的一相以微液滴的狀態(tài)分散于另一相中形成乳液。將油和水在混合器中攪拌時(shí)，由于界面不斷分裂，凝聚速度也會(huì)急劇增加，靜止后還會(huì)分層成為兩相。若在體系中加入表面活性劑，分散時(shí)，它的疏水一端溶入油相，親水的一端則留在水中，排列成一層保護(hù)層，降低了油水界面張力，可防止分散了的液滴凝聚，保護(hù)乳液的穩(wěn)定性，達(dá)到油與水形成乳化液的目的。油與水的乳化形式有兩種：少量油分散在多量水中，水是連續(xù)相，油為分散相，這種類型為油在水中，也叫水包油（ 0/W ）;另一種是少

9、量的水分散在油中，油是連續(xù)相，叫油包 水（W/0）。表面活性劑作為乳化劑用于制造霜膏類化妝品，可提供皮膚需要的油性和水性成分，使化妝品在皮膚上有良好的鋪展性；用于農(nóng)藥，可以使少量的油性農(nóng)藥均勻地分散于大量水中， 而且還可以促進(jìn)農(nóng)藥對(duì)生物體的潤(rùn)濕、附著和滲透。此外，它還可以用于乳液聚合制造高分子材料或食品添加劑等。3.分散作用能將固體微粒（0.1至幾十微米）均勻分布在另一液體中的物質(zhì)叫分散劑。分散劑的存 在使固體微粒外層包了一層親水性的分散劑分子膜，使分散后顆粒不再凝聚， 保證了分散體系的穩(wěn)定性。顏料分散在涂料、油墨中以及印染工業(yè)中常用到分散劑，常用的分散劑為陰離R池SO3Na子性烷基磺酸鹽類表

10、面活性劑如4. 起泡作用對(duì)含有表面活性劑的溶液進(jìn)行機(jī)械攪拌，使空氣進(jìn)入溶液，被溶液包圍，在水中形成氣泡，此時(shí)疏水基伸向氣泡內(nèi)部，親水基留在液相，水中的這種氣泡上浮，逸出水面時(shí)，形成 雙分子膜，肥皂泡即是這樣：在泡沫滅火劑中表面活性劑的主要作用是起泡，由于泡沫中水分的冷卻作用和泡沫隔離空氣的作用，起到滅火的作用。起泡活性高的有高碳脂肪類陰離子、非離子和兩性表面活性 劑，還可加入十二烷醇等以穩(wěn)定泡沫。 有些情況要求減少泡沫， 如在纖維的洗滌漂洗過(guò)程中， 可以通過(guò)加入消泡劑來(lái)破壞泡沫，如加入高碳醇、烴和動(dòng)植物油等。5洗滌作用 污垢通常分油污、固體污垢（無(wú)機(jī)成分）和其它污垢（如牛奶、血等蛋白質(zhì)） 。無(wú)機(jī)污 垢可以通過(guò)清水沖洗除去， 而有機(jī)物和蛋白質(zhì)污垢通常不溶于水， 常要使用洗滌劑。 洗滌劑 的主要成分是表面活性劑， 表面活性劑可以使油性污垢與水形成水包油乳化體系。 將污物放 入洗滌劑溶液中， 充分潤(rùn)濕、