胶体、油脂和表面活性剂.docx

胶体、油脂和表面活性剂任务 1 油脂油脂普遍存在于动植物体的脂肪组织中，是动植物贮存和供给能量的主要物质之一1g油脂在 人体内氧化时，可放出38. 9kJ热量，是同样质量的糖或蛋白质的2.25倍，因此，油脂是人类必需的 高能量食物油脂在生物体中还承担着极为重要的生理功能，如溶解维生素、保护内脏器官免受震 动和撞击以及御寒等此外，油脂在工业上也具有十分广泛的用途，如制备肥皂、护肤品和润滑剂 等1. 油脂的组成和结构油脂是直链高级脂肪酸的甘油酯其构造式可表示为OIICH2——OC——R2 OIICH——OC——ROIICH2 一 OC 一 R”其中三个脂肪酸的烃基（R、R'、R”）可以相同，也可以不相同，相同的称为单纯甘油酯, 不相同的称为混合甘油酯自然界中存在的油脂大多是混合甘油酯组成油脂的脂肪酸种类很多，有饱和脂肪酸，也有不饱和脂肪酸从动物体中所得到的油脂， 主要成分是饱和脂肪酸的甘油酯，在常温下呈固态或半固态，称之为脂肪；从植物中得到的油脂， 主要成分是不饱和脂肪酸的甘油酯，在常温下呈液态，称之为油在油脂中常见的脂肪酸有：十四酸（豆蔻酸） CH3（CH2）12COOH十六酸（软脂酸） CH3（CH2）14COOH十八酸（硬脂酸） CH3（CH2）16COOH9—十八碳烯酸（油酸）ch3（ch2）7ch——ch（ch2）7cooh9，12—十八碳二烯酸（亚油酸）CH3（CH2）4CH = CHCH2CH= CH（CH2）7COOH9, 11, 13—十八碳三烯酸（桐油酸）CH3（CH2）3CH = CHCH = CHCH = CH（CH2）7COOH2. 油脂的性质及应用油脂的相对密度都小于1，比水轻，不溶于水，易溶于丙酮、氯仿等有机溶剂，没有固定的熔 点和沸点。

在一定条件下，可以发生水解、加成等化学反应 1）水解反应油脂与氢氧化钠（或氢氧化钾）水溶液共热时，可以发生水解反应，生成甘油和高级脂肪酸钠 （钾）高级脂肪酸钠（钾）就是日常所用的肥皂，因此，油脂的碱性水解反应又叫皂化反应，简称 皂化CHOHI 2+ CHOHch2ohCH2——OC——RO RCOONaII ACH一 OC 一 R + 3NaOH R COONaO|| R" COONaCH2 一 OC 一 R”工业上把 1g 油脂皂化时所需要的氢氧化钾的毫克数叫做皂化值测定油脂的皂化值，可估计油 脂的相对分子质量皂化值越大，油脂的相对分子质量就越小油脂在酸性条件下水解得到脂肪酸和甘油，是工业上生产脂肪酸和甘油的一种方法2）加成反应油脂中的不饱和脂肪酸含有碳碳双键，可以和H 2、12等发生加成反应①催化加氢不饱和油脂经催化加氢，可转化为饱和程度较高的油脂加氢后油脂由液态转变成固态或半固态，因此这—过程又叫油脂的硬化氢化后的油脂又叫氢化油或硬化油工业上用硬化油制取肥皂，食品加工业中通过植物油和鲸油硬化获取人造奶油的原料②加碘 油脂与碘的加成反应，通常用来判断油脂的不饱和程度油脂的不饱和程度常用碘值表示。

碘 值是指 100g 油脂与碘发生加成反应所需碘的克数碘值越大，表示油脂的不饱和程度越大在油脂 氢化过程中，可用碘值来测定氢化的程度3）油的干性有些油脂暴露在空气中，经过一系列复杂的氧化、聚合反应，其表面能形成一层坚硬、光亮并 富有弹性的薄膜，这种结膜特性叫油的干性具有这种性质的油叫干性油油的干性强弱与其分子 中所含双键的数目及双键的相对位置有关，油脂分子中含有共轭双键的数目越多，结膜速度越快， 油的干性越强例如桐油，其分子中含有74%〜91%的桐油酸（含有共轭双键），所以它是最好的干 性油桐油是我国的特产油，占世界总产量的90%以上油的干性可以用碘值的大小来衡量一般碘值大于130 的是干性油；碘值在100〜130 之间的为 半干性油；碘值小于100 的为不干性油油的干性强弱是判断它们能否作为油漆涂料的主要依据干性油、半干性油可用作油漆涂料4）油的酸败油脂贮存过久就会变质，产生难闻的气味这种现象叫做油脂的酸败油脂的酸败是由于油脂 分子中的不饱和键被氧化以及在微生物作用下发生部分分解，生成醛、酮和羧酸的缘故油脂的酸 败会使其中的维生素和脂肪酸遭到破坏，失去营养价值，食用酸败的油脂对人体健康极为有害。

光、 热和湿气的存在都会加速油脂的酸败，因此，油脂需要在干燥、避光、密封的条件下保存也可以 在油脂中加入少量的抗氧剂如维生素E等，以防酸败油脂酸败产生的游离脂肪酸的含量可以用中 和反应来测定中和1g油脂所需KOH的毫克数称为酸值酸值越小，油脂越新鲜酸值超过6的 油脂便不宜食用二、表面活性剂凡能显著降低水的表面张力或两种液体（如油和水）界面张力的物质都可叫做表面活性剂表 面活性剂是重要的精细化工产品，素有“工业味精”之称具有润湿、乳化、分散、增溶、起泡、 消泡、渗透、洗涤、抗静电、润滑、杀菌、医疗等各种功能的表面活性剂，广泛应用于各个领域 这些表面活性剂在结构上都有一个共同的特征，就是同时具有亲水基和憎水基（亲油基）亲水基一 般是强极性基团，如羧基、磺酸基、硫酸酯基等；憎水基则由非极性的烃基组成，如长链烃基、烃 基苯基等日常使用的肥皂就是最常见的表面活性剂，它的亲水基是羧基，憎水基是烃基ch3 十 cH^nC n=8〜22_ Na+( K + )憎水基 亲水基肥皂根据表面活性剂的分子结构以及在水中的状态，可将其分为以下四类：1. 阴离子型表面活性剂 这类表面活性剂溶于水后生成离子，其亲水基为带有负电荷的基团，因去污能力强，广泛用作 洗涤剂。

常见的洗涤剂有高级脂肪酸盐、磺酸盐和硫酸酯盐等1)高级脂肪酸盐肥皂即属于高级脂肪酸盐，由油脂皂化制得用NaOH皂化油脂所得肥皂叫钠皂，用KOH皂化 油脂所得肥皂叫钾皂洗涤用肥皂一般为钠皂，化妆用肥皂通常为钾皂肥皂呈碱性，去污力强， 是生产量最大的洗涤剂，但在硬水中使用时生成不溶于水的脂肪酸钙盐或镁盐；在酸性水中转变成 不溶于水的脂肪酸；从而失去去污作用因此肥皂不适于在硬水或酸性水中使用2)烷基苯磺酸盐最重要的烷基苯磺酸盐是十二烷基苯磺酸钠(Ci2H25—SO3Na)十二烷基苯磺酸钠 为白色粉末，具有易溶于水，泡沫丰富，洗涤效力强等特点，是家用洗衣粉的主要成分十二烷基 苯磺酸钠是强酸盐，可以在酸性溶液中使用，它的钙、镁盐在水中溶解度较大，因此在硬水中也可 以使用这是合成洗涤剂优于肥皂的一大特点 3)脂肪醇硫酸盐脂肪醇硫酸盐是高级脂肪醇的硫酸酯盐，其中以十二烷基硫酸钠(C12H25OSO3Na)较为常见， 主要用于配制各种液体洗涤剂及香波、牙膏等2. 阳离子型表面活性剂 这类表面活性剂溶于水后生成的亲水基为带正电荷的基团，主要有胺盐型和季钱盐型两类 阳离子型表面活性剂能显著降低纤维的摩擦系数，因此在纺织工业中广泛用作柔软剂、抗静电 剂，也被用作腈纶纤维的缓染剂。

此外，有些阳离子型表面活性剂还具有较强的杀菌能力，例如：氯化二甲基十二烷基芐基铵(Cl )商品名叫洁尔灭，易溶于CH水，其质量分数为万分之几的稀溶液即具有较强的杀菌消毒能力，且无毒，无腐蚀性，不刺激皮肤 医药上常用于外科手术前皮肤、器械等的消毒3. 两性离子型表面活性剂 这类表面活性剂溶于水后亲水基是同时带有正、负电荷的基团在酸性溶液中，呈阳离子表面 活性作用；在碱性溶液中，呈阴离子表面活性作用其阳离子部分通常是胺盐、季铵盐，阴离子部 分大多是羧酸盐、硫酸盐或磺酸盐例如，十二氨基丙酸钠在碱性溶液中呈现阴离子表面活性剂的 性质：C12H25NHC2H4COOH o^ - C12H25NHC2H4CO^ + Na+而在酸性溶液中，则呈阳离子表面活性剂的性质：HCl —c12h25nhc2h4cooh hC- c12h25nhc2h4cooh + Cl两性离子型表面活性剂在相当宽的pH范围内都有良好的表面活性作用，并可与其他表面活性剂 兼容，广泛用作洗涤剂、乳化剂、湿润剂、发泡剂、柔软剂和抗静电剂因不刺激皮肤和眼睛，可 大量用于化妆品的配制中4. 非离子型表面活性剂这类表面活性剂在水中不离解成离子，其亲水基主要由含氧基团（如羟基和聚氧乙烯链）构成。

非离子型表面活性剂在溶液中的稳定性较高，不受酸、碱和金属离子的影响，与其他表面活性剂的 相容性好，应用极为广泛，近年来发展非常迅速例如脂肪醇聚氧乙烯醚（R（OCH2CH2）nOH ）就 是非离子型表面活性剂中最重要的一类产品脂肪醇聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂有优异的润湿 和洗涤功能，且价格便宜，是液态洗涤剂的理想原料此外，还在印染行业中用作匀染剂和脱色剂 等阅读资料】合成洗涤剂与人体健康合成洗涤剂是一类可以代替肥皂，在软、硬水中都能有效使用的清洗剂由于其价格低廉，洗 涤效果好，已成为普遍使用的家用洗涤剂，目前家庭中使用最多的合成洗涤剂是洗衣粉洗衣粉的主要成分是表面活性剂，其含量在10%〜30%之间我国在洗衣粉中所使用的表面活 性剂通常是十二烷基苯磺酸钠或加入了非离子型表面活性剂的混配物十二烷基苯磺酸钠有支链烷 基苯磺酸钠（ABS）和直链烷基苯磺酸钠（LAS）两类ABS曾是洗衣粉的主要成分，但它不能被细菌分解（即生物降解性差）洗涤后的废水排入河流 后产生大量泡沫，致使河水污染，影响水生生物与居民饮用水的水质由洗涤剂造成的公害引起了 世界各国的高度重视，目前，对表面活性剂的生物降解性已有了明确的要求，在合成洗涤剂中，所 用的表面活性剂应至少可生物降解80%，LAS的生物降解大于90%，是当前家用洗衣粉的主要成分。

洗涤剂与表面活性剂是人们日常生活中经常接触和使用的化学合成品，人们最关心的问题是它 的安全性洗衣粉中的LAS毒性很小，对人体无长期积累性毒害，但对皮肤与眼睛有轻微刺激，若 不慎误食后，会引起呕吐和头晕为了增强洗涤效果，通常要在洗涤剂中加入适量助剂洗衣粉的助剂大多为三聚磷酸钠，又称 为五钠（ Na5P3O10 ） ，一般加入量为15%〜25%它是最主要的洗涤助剂，其含量的高低对去污能 力影响较大它具有与高价金属离子配合的能力，可起到软化水的作用；还能提高解胶、乳化及分 散性，可以增加表面活性剂的表面活性，降低临界胶束浓度，起到降低表面活性剂的用量和增强去 污力的双重作用此外，五钠具有吸水性，可以防止洗衣粉结块但遗憾的是磷酸盐会加速湖泊和 其他水域的富营养化因为磷酸盐是水藻生长所需要的营养物，排放到江、河、湖泊里时，会使水 藻生长茂盛异常繁殖的藻类很快枯死，不仅发出恶臭气味，还因水藻开始死亡并分解时，要大量 消耗溶解在水中的氧气，从而造成水中缺氧，危害水生生物的生长，造成水质污染，破坏生态环境 并直接危害人体健康由于磷酸盐有这种不良的作用，近年来已在大力开发研制它的代用品例如有机鳌合剂EDTA、 氮川三乙酸（NTA）、酒石酸盐、柠檬酸盐、葡萄糖酸盐等。

另外，还有高分子电解质类助剂，如聚 丙烯酸盐以及人造沸石等，其中人造沸石被认为是较有发展前景的洗涤助剂我们期待着合成洗涤 剂早日成为有利人体健康的绿色产品一、羧酸本章要点羧基（—C — 0曰）由（—C —）和（—OH）构成O2.命名3.物理性质羧基中（一C——）和（——OH ）形成统一体并互相影响 俗名：根据羧酸的来源命名系统名：与醛类相似，把“醛”字改为“酸”字....沸点高（通过氢键形成双分子缔合体）I 熔点呈锯齿上升（含偶数碳原子分子对称性较高，熔点高）广与碱或碳酸盐反应，生成羧酸盐连有吸电子基，。