表面活性劑(surface active agent; surfactant) 是一類重要的精細化學(xué)品，早期主要應(yīng)用于洗滌、紡織等行業(yè)，現(xiàn)在其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了精細化工的所有領(lǐng)域。目前人們對表面活性劑的定義尚無統(tǒng)一的描述，但普遍認為從其名稱上看應(yīng)包括三方面的含義，即“表 (界)面”(surface)、“活性”(acitive) 和“添加劑”(agent)。具體地講，表面活性劑應(yīng)當(dāng)是這樣一類物質(zhì)，在加入量很少時即能明顯降低溶劑(通常為水)的表面(或界面)張力，改變物系的界面狀態(tài)，能夠產(chǎn)生潤濕、乳化、起泡、增溶及分散等一系列作用， 從而達到實際應(yīng)用的要求。

表面活性劑的分類

表面活性劑的品種很多，可以從不同角度進行分類，例如按照離子類型分類、按照親水基結(jié)構(gòu)和疏水基的種類分類、按照表面活性劑結(jié)構(gòu)的特殊性分類等，此外還有其他分類方法。

1 按離子類型分類

這是表面活性劑研究與應(yīng)用過程中最常用的分類方法。大多數(shù)表面活性劑是水溶性的,根據(jù)它們在水溶液中的狀態(tài)和離子類型可以將其分為非離子型表面活性劑和離子型表面活性劑。

非離子型表面活性劑在水中不能離解產(chǎn)生任何形式的離子，如脂肪醇聚氧乙烯醚，其結(jié)構(gòu)式為:RO(CH2CH2O)n H

例如：十二烷基苯磺酸鈉在水中可以電離出磺酸根，屬于陰離子表面活性劑，

十二烷基苯磺酸鈉

芐基三甲基氯化銨電離產(chǎn)生季銨陽離子，屬于陽離子表面活性劑。

芐基三甲基氯化銨

兩性表面活性劑分子中同時存在酸性和堿性基團，如十二烷基甜菜堿。這類表面活性劑在水中的離子性質(zhì)通常與溶液的pH值有關(guān)。

十二烷基甜菜堿

2  按親水基的結(jié)構(gòu)分類

表面活性劑的分類一般是以其親水基團的結(jié)構(gòu)為依據(jù)，即按表面活性劑溶于水時的離子類型來分類。

表面活性劑溶于水時，凡能解離成離子的叫做離子型表面活性劑，凡不能解離成離子的叫做非離子型表面活性劑。離子型表面活性劑按其在水中生成的表面活性劑離子種類，又可分為陰離子型、陽離子型和兩性離子型表面活性劑。此外還有近年來發(fā)展較快的、既有離子型親水基又有非離子型親水基的混合型表面活性劑。因此表面活性劑共有5大類。每大類按其親水基結(jié)構(gòu)的差別又分為若干小類。

下面舉例說明表面活性劑的這5種主要類型。

①陰離子型       極性基帶負電，主要有羧酸鹽（RCOOM)、磺酸鹽（RSO3M), 硫酸酯鹽（ROSO3M，一般直接稱為硫酸鹽)、磷酸酯鹽（ROPO3M，一般直接稱 為磷酸鹽）等。其中R為烷基，M主要為堿金屬和銨（胺）離子。

②陽離子型    極性基帶正電，主要有季銨鹽（RNR 13A，三個R1可以相同，也可以不同)、烷基吡啶鹽（RC5H5NA),.胺鹽（RNH3A）等。其中A主要為鹵素和酸根離子。

③兩性型     分子中帶有兩個親水基團，一個帶正電, 一個帶負電。其中的正電性基團主要是氨基和季銨基，負電性基團則主要是羧基和磺酸基。如烷基甜菜堿RN+(CH3)2CH2COO- .

④非離子型     極性基不帶電，如聚氧乙烯類化合物[RO(CH2CH2O)nH]、 多元醇類化合物（如蔗糖、山梨糖醇、甘油、乙二醇等的衍生物）,亞砜類化合物(RSOR1）、氧化胺〔如RN(CH3)2O]等。

⑤混合型此類表面活性劑 分子中帶有兩種親水基團，一個帶電，一個不帶電。如醇醚硫酸鹽R(OCH2CH2)nOSO3 M.

圖1：表面活性劑按親水基的分類

圖1 表面活性劑的分類

主要親水基團的名稱、結(jié)構(gòu)及相關(guān)表面活性劑的實例如表1-1所示。

在上述各種親水基團中，羧酸鹽、磺酸鹽、硫酸酯鹽和磷酸酯鹽溶于水形成負離子，從離子類型上講屬于陰離子型親水基團; 胺鹽、季銨鹽和鎓鹽為陽離子型親水基團; 而羥基和聚氧乙烯基不發(fā)生離解，屬于非離子型親水基團。

3  按疏水基種類分類

疏水基是表面活性劑的另一個重要組成部分，通常由羥基構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)不同主要表現(xiàn)在碳氫鏈結(jié)構(gòu)的差異上。重要的疏水基類型有以下幾種:

4  按表面活性劑的特殊性分類

新型表面活性劑顯示出十分優(yōu)異的應(yīng)用性能，它們的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)表面活性劑不同，這些特殊類型的表面活性劑主要有以下幾類。

(1）碳氟表面活性劑是指疏水基碳氫鏈中的氫原子部分或全部被氟原子取代的表面活性劑。該類活性劑表面活性很高，既具有疏水性，又具有疏油性，碳原子數(shù)一般不超過10。例如全氟代辛酸鈉:

(2）含硅表面活性劑其活性介于碳氟表面活性劑和傳統(tǒng)碳氫表面活性劑之間，通常以硅烷基和硅氧烷基為疏水基，例如

(3）高分子表面活性劑|相對分子質(zhì)量高于1000的表面活性劑被稱為高分子表面活性劑，根據(jù)來源可以分為天然、合成和半合成三類，根據(jù)離子類型可以分為陰離子、陽離子、兩性和非離子型四類。高分子表面活性劑起泡性小，洗滌效果差，但分散性、增溶性、絮凝性好，多用作乳化劑或分散劑等。例如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯等是其主要品種。

(4）生物表面活性劑是細菌、酵母和真菌等微生物代謝過程中產(chǎn)生的具有表面活性的化合物，其疏水基多為羥基，親水基可以是羧基、磷酸酯基及多羥基等。

(5）冠醚型表面活性劑冠醚是以氧乙烯基為結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的大環(huán)狀化合物，能夠與金屬離子絡(luò)合，在某些方面的性質(zhì)與非離子表面活性劑類似，例如:

5 其他分類方法

除上述分類方法外，按照表面活性劑的溶解性能可將其分為水溶性和油溶性表面活性劑﹔按照相對分子質(zhì)量可分為低分子和高分子表面活性劑﹔按照應(yīng)用功能可分為乳化劑、洗滌劑、潤濕劑、發(fā)泡劑、消泡劑、分散劑、絮凝劑、滲透劑及增溶劑等。

轉(zhuǎn)載自：化工好料到haoliaodao.com

來源：表面活性劑發(fā)展中心