《第三章-表面活性剂课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章-表面活性剂课件.ppt（42页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第三章 表面活性剂1ppt课件主要内容o第一节 表面活性剂及种类o第二节 表面活性剂的基本特性o第三节 表面活性剂的应用2ppt课件第一节 表面活性剂及种类一、概念：o表表面面活活性性剂剂(surfactant)：能使表面张力急剧下降的物质。如肥皂水溶液。o表表面面张张力力：使液体表面分子向内收缩至最小面积的这种力。o界面吸附：界面吸附：表面活性剂溶于液体中时，被吸附于液体的表面，使溶液表面层的浓度大于溶液内部的浓度，这种现象称为界面吸附。o正吸附：正吸附：表面活性剂在溶液的表面层聚集的现象。3ppt课件4ppt课件二、表面活性剂的作用原理：o由于其分子结构大都是长链的有机化合物，含有亲水基团
2、和亲油基团，当被溶于水中时，在低浓度时几乎被吸附于液体表面，其亲水基团插入水中，亲油基团向空中，从而改变了液体的表面张力。5ppt课件三、表面活性剂的种类：o离子型表面活性剂离子型表面活性剂 （阴离子型活性剂；阳离子型活性剂）o两性离子型两性离子型o非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂 6ppt课件（一）阴离子型表面活性剂：o起表面活性作用部分是阴离子，即带负电荷。1、肥皂类：、肥皂类：通式：通式：(RCOO)n-Mn+脂肪酸盐 分分类类：一价金属皂(钾、钠皂)；二价或多价皂(铅、钙、铝皂)；有机胺皂(三乙醇胺皂)性性质质：具有良好的乳化能力，易被酸及多价盐破坏，电解质使之盐析。应用：应用：具
3、有一定的刺激性，只供外用。7ppt课件2、硫酸化物：、硫酸化物：通式：通式：ROSO3-M+硫酸化油,高级脂肪醇硫酸脂类。分分类类：硫酸化油(硫酸化蓖麻油称土耳其红油)；硫酸化脂肪醇脂(十二烷基硫酸钠,SDS,SLS)。性性质质：可与水混溶，为无刺激的去污剂和润湿剂；乳化性很强，稳定，易与一些高分子阳离子药物发生沉淀。应应用用：代替配皂洗涤皮肤；有一定刺激性，用于外用软膏的乳化剂。8ppt课件3、磺酸化物：、磺酸化物：通式：通式：RSO3-M+分分类类：脂肪族磺酸化物，如二辛玻珀酸脂磺的钠；烷基芳基磺酸化物，如十二烷基苯磺酸钠，常用洗涤剂；烷基苯磺酸化物；胆酸盐，如牛磺胆酸钠。性性质质：水溶性
4、,耐酸、钙、镁盐性比硫酸化物差,不易水解。应用：应用：用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸甘油酸的增溶剂；较好的洗涤剂。9ppt课件(二)阳离子型表面活性剂 o起作用的是阳离子称阳性皂。1、结构：含有一个五价氮原子。2、特点：良好的表面活性作用，具有很强的杀菌作用。3、应用：杀菌、防腐、皮肤、粘膜手术器械的消毒。10ppt课件4、常用药物：苯扎氯铵(洁尔灭)：常用浓度0.01-0.02%杀菌力强稳定可降低溶液的表面张力。苯扎溴铵(新洁尔灭)11ppt课件(三)两性离子型表面活性剂:o分子上同时具有正负电荷的表面活性剂，随介质的PH可成阳或阴离子型。分类及常用品种:o天然活性剂：天然活性剂：阴离子部分
5、磷酸型；阳离子部分季胺盐类。o合成活性剂：合成活性剂：阴离子部分羟酸盐型、硫酸脂、磺酸 盐、磷酸脂。阳离子部分胺酸、季胺盐；12ppt课件o常用品种常用品种：卵磷脂、氨基酸型和甜菜碱型两性离子型表面活性剂。o最大优点：最大优点：适用于任何PH溶液，在等电点时也无沉淀。性质：o碱性水溶液中呈阴离子性质，起泡性良好、去污力强；o酸性水溶液中呈阳离子性质，杀菌力很强，毒性小。13ppt课件(四)非离子型表面活性剂 o在水溶液中不是解离状态故称之。1、结构组成：亲水基团(甘油、聚乙二醇、山梨醇)；亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基)；酯键、醚键。2、性质：毒性，溶血作用较小，化学上不解离，不
6、易受电解质，pH值的影响；能与大多数药物配伍，应用广泛（外用、内服、注射）。14ppt课件3、常用品种 o脂肪酸甘油酯 主要有脂肪酸单甘油酯和脂肪酸二甘油酯。o性质：不溶于水，在水、热、酸、碱及酶等作用下易水解成甘油和脂肪酸。o应用：HLB34，表面活性弱，主要用作W/O型辅助乳化剂。15ppt课件 蔗糖脂肪酸酯：简称蔗糖酯 简称蔗糖酯，是蔗糖和脂肪酸反应生成的一大类化合物，属于多元醇型非离子表面活性剂。o根据脂肪酸取代数不同分为：单酯、二酯、三酯及多酯。o性质：溶于丙二醇、乙醇，但不溶于水和油；在酸、碱及酶等作用下易水解成蔗糖和脂肪酸。o应用：HLB513，表面活性弱，主要用作O/W型乳化剂
7、、分散剂。16ppt课件脂肪酸山梨坦：司盘类Spans 即脱水山梨醇脂肪酸酯o山梨糖醇及其单酐和二酐+各种脂肪酸Spans(混合物)o根据脂肪酸品种数量不同分为：o应用：HLB1.83.8，因其亲油性较强，一般用作W/O乳剂的乳化剂。用于搽剂，软膏，亦可作辅助乳化剂。Span-20-40-6065-80-85脂肪酸单月桂单棕榈单硬脂三硬脂单油三油 17ppt课件聚山梨酯(polysorbate)：吐温Tweens 即聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯o脱水山梨醇脂肪酸酯+环氧乙烷Tweens(亲水性化合物)o因也有一次和二次脱水，故为混合物。o脂肪酸品种和数量不同分为：o应用：亲水性大大增加，为水溶性
8、表面活性剂，用作增溶剂、乳化剂、分散剂和润湿剂。Tween-20-40-6065-80-85脂肪酸单月桂单棕榈单硬脂三硬脂单油三油 18ppt课件聚氧乙烯脂肪酸酯：卖泽类Myrjo系聚乙二醇与长链脂肪酸缩合而成的酯。o通式：RCOOCH2(CH2O CH2)nCH2OH o因n不同，产品常用的有：Myri-45 -49 -51 -52 -53 o应用：具有较强水溶性，乳化能力强，作增溶剂和O/W型乳化剂。常用的有polyoxyl 40 stearate(聚氧乙烯40硬脂酸酯,聚乙二醇单硬脂酸聚烃氧40酯,S40)。19ppt课件聚氧乙烯脂肪醇醚o系聚乙二醇与脂肪醇缩合而成的醚。o通式:RO(C
9、H2O CH2)nH o产品有:1）苄泽类(Brij)，如Brij-30 和-35分别为不同分子量的聚乙二醇与月桂醇的缩合物，n为10-20时作油/水乳化剂。2）西土马哥(Cetomacrogol)为聚乙二醇与十六醇的缩合物。20ppt课件3）平平加O(Perogol O)为15单位氧乙烯与油醇的缩合物。4）埃莫尔弗(Emlphor)为一类聚氧乙烯蓖麻油化合物，由20个单位以上的氧乙烯与油醇缩合而成。oEmlphor易溶于水和醇及多种有机溶剂，HLB1218，具有较强亲水性，乳化能力强，作增溶剂和油/水型乳化剂。如Cremophor EL为聚氧乙烯蓖麻油甘油醚，氧乙烯单位为3540，HLB12
10、14。21ppt课件聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物 即泊洛沙姆(poloxamer)，商品名普朗尼克类(Pluronic)。o通式：HO(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)cH o性质：为淡黄色液体或固体；分子量100014000；HBL0.530；随聚氧丙烯比例增加，则亲油性增强；随聚氧乙烯比例增加，则亲水性增强；具有乳化、润湿、分散、起泡和消泡等多种优良性能，但增溶能力较弱。22ppt课件o特点：对皮肤无刺激和过敏性，对粘膜刺激性很大，毒性中较小，Poloxamer188(pluronic68)可作为o/w型乳化剂，是目前用于静脉乳剂少数合成的乳化剂之一，用本品制备的乳剂能耐受热压
11、灭菌和低温冰冻而不改变其物理稳定性。23ppt课件24ppt课件第二节 表面活性剂的基本特性一、缔合胶体一、缔合胶体 o胶胶束束（micelles)：当溶液内表面活性剂分子数目不断增加时，其疏水部分相互吸引，缔合在一起，亲水部分向着水，几十个或更多分子缔合在一起形成缔合的粒子，称为胶束。o临临界界胶胶束束浓浓度度（critical micell concentration,CMC）：开始形成胶束的浓度，与物质的结构、组成有关。o缔合胶体：缔合胶体：由于胶束的大小约在 30-80A，在胶体分散范围并且有胶体溶液的一些特性，故称为缔合胶体。25ppt课件o胶束的结构胶束的结构26ppt课件二、亲水
12、亲油平衡值HLB o定义：HLB(hydrophile-lipophile balance)系表面活性剂中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力，是用来表示表面活性剂的亲水亲油性强弱的数值。o数 值 范 围：HLB040，其 中 非 离 子 表 面 活 性 剂HLB020，即石蜡为0，聚氧乙烯为20。27ppt课件28ppt课件o特性与应用：o亲油性表面活性剂的HLB低，亲水性表面活性剂的HLB高；o亲油性或亲水性很大的表面活性剂易溶于油或易溶于水；oHLB值在38的表面活性剂适合作W/O型乳化剂；oHLB值在818的表面活性剂适合作O/W型乳化剂；oHLB值在1318的表面活性剂适合作增溶剂；o
13、HLB值在79的表面活性剂适合作润湿剂。29ppt课件30ppt课件oHLB值计算：非离子表面活性剂的HLB具有加和性。(1)对非离子型表面活性，可能过经验式求得:oHLBab=(HLBaWa+HLBbWb)/(Wa+Wb)(2)理论计算法：如果HLB值是由表面活性剂分子中各种结构基团贡献的总和，则每个基团对HLB值的贡献可用数值表示，此数值称为HLB基团数(group number)。oHLB=(亲水基团HLB)+(亲油基团HLB)+731ppt课件32ppt课件o当温度升高至某一温度时，离子型表面活性剂在水中的溶解度急剧升高，该温度称为kraft点，相对应的溶解度即为该离子表面活性剂的临界
14、胶束浓度(CMC)o临界胶束浓度(CMC)：表面活性剂分子缔合成胶束的最低浓度okrafft点是离子表面活性剂的特征值，krafft点越高，则CMC越小。okrafft点亦是离子表面活性剂应用温度的下限，即只有高于krafft点，表面活性剂才能更大地发挥作用。三、kraft点、CMC、昙点33ppt课件浊点或昙点(cloud point)o对聚氧乙烯型非离子表面活性剂，温度升高可导致聚氧乙烯链与水之间的氢键断裂，当温度上升到一定程度时，聚氧乙烯链可发生强烈的脱水和收缩，使增溶空间减小，增溶能力下降，表面活剂溶解度急剧下降和析出，溶液出现混浊，此现象称为起昙，此时温度称为昙点或浊点。34ppt课
15、件第三节 表面活性剂的应用一、增溶剂：o增溶：系指物质由于界面活性剂胶团的作用，而增大溶解度的过程。o增溶剂：用于增溶的表面活性剂，用非离子型表面活性剂作增溶剂的最适HLB值为15-18。35ppt课件二、乳化剂（Emulsifiers）o在油、水混合液中，加入界面活性剂后，界面活性剂分子定向排列在油与水的界面上，使油-水界面张力降低，并在分散相液滴的周围形成了一层保护膜，防止了分散相相互碰撞时的聚结合并，这一过程称为乳化，加入的表面活性叫作乳化剂。36ppt课件o表面活性剂的HLB值，可决定乳浊液的类型，通常选用HLB值为38的表面活性剂作为W/O型乳化剂；选用HLB值816的表面活性剂作为
16、O/W型乳化剂.。o每种被乳化的油，均有最适宜的HLB值，欲制成最稳定的乳浊液，应选择该油相所需的HLB值所对应的表面活性剂作用乳化剂。37ppt课件三、润湿剂(Wetters)o润湿：表面活性剂可降低疏水性固体药物和润湿液体之间的界面张力，使液体能粘附在固体表面，改善其润湿作用。oHLB值79，并有适宜溶解度的表面活性剂，可作润湿剂使用。38ppt课件四、起泡剂与消泡剂o起泡剂(foaming agent)：表面活性物质降低了液体的表面张力，增加了液体的粘度，并使泡沫稳定之故。o消泡剂(antifoaming agent)：用来消除泡沫的物质，因其表面活性大，可吸附在泡沫的表面上，取代原来的
17、起泡剂，由于本身碳链短不能形成坚固的液膜，使泡沫破坏。o如：C5-6醇或醚，硅酮以及其它HLB值在1.5-3的表活剂。39ppt课件五、去垢剂o去垢剂(detergent)：用于去除洗垢的表面活性剂。o去垢作用：开始润湿反絮凝、分散、混悬、乳化、增溶、起泡洗垢洗去。oHLB 1316 的表面活性，可用作去垢剂或洗涤剂。40ppt课件六、消毒剂和杀菌剂 o大多数阳离子表面活性剂如苯扎氯胺、苯扎溴胺 和两性离子表面活性剂如Tego MHG(十二烷基双(氨乙基)-甘氨酸盐酸盐)，又称 Dodecin HCl，以及少数阳离子表面活性剂如甲酚皂、甲酚磺酸钠可用作消毒剂。o原理：与细菌生物膜蛋白质作用使之变性。o应用：皮肤、伤口、粘膜、器械和环境消毒。41ppt课件42ppt课件