所有的生物都是由细胞所构成,细胞中70%的是水分,蛋白质、核酸、糖类、脂类等各种物质通过细胞内的精细结构进行着有序的活动。表面活性剂作为控制细胞界面秩序而不可缺少的物质起着重要作用。
由于生物体内的表面活性剂是在极其复杂的生物物质群中微量地存在,因此大量提取纯制品非常困难。近来发现微生物在其菌体外较大量地产生、积蓄微生物表面活性剂。这已在石油三次回收剂、石油环境污染的无公害处理剂及功能性表面活性剂等许多领域得到应用和开发。
生物表面活性剂具有合成表面活性剂所没有的结构特征,大多有着发掘新表面活的可能性,人们正希望开发出生物降解性和安全性及生理活性都好的生物表面活性剂。
生物表面活性剂根据其亲水基的类别,分为以下五种类型:①以糖为亲水基的糖脂系生物表面活性剂;②以低缩氨酸为亲水基的酰基缩氨酸系生物表面活性剂;③以磷酸基为亲水基的磷脂系生物表面活性剂;④以羧酸基为亲水基的脂肪酸系生物表面活性剂;⑤结合多糖、蛋白质及脂的高分子生物表面活性剂(生物聚合体)。
表面活性剂的主要作用有哪些
表面活性剂的主要作用
(1)乳化作用:由于油脂在水中表面张力大,当水中滴入油脂后,用力搅拌,油脂被粉碎成细珠状,互相混合成乳浊液,但搅拌停止又重新分层。如果加入表面活性剂,用力搅拌,停止后很长时间内却不易分层,这就是乳化作用。其原因是油脂的疏水性被活性剂的亲水基团所包围,形成定向的吸引力,降低了油在水中分散所需要的功,使油脂得到很好的乳化。
(2)润湿作用:零件表面上往往粘附有一层蜡、油脂或鳞片状的物质,这些物质是疏水性的。由于这些物质的污染,零件表面不易被水润湿,当水溶液中加入表面活性剂时,零件上的水珠就很容易分散开来,使零件的表面张力大大降低,达到润湿目的。
(3)增溶作用:油类物质中加入表面活性剂后,才能“溶解”,但是这种溶解只有在表面活性剂的浓度达到胶体的临界浓度时才能发生,溶解度的大小根据增溶对象和性质来决定。就增溶作用而言,长的疏水***烃链要比短烃链强,饱和烃链比不饱和烃链强,非离子表面活性剂增溶作用一般比较显著。
(4)分散作用:灰尘和污粒等固体粒子比较容易聚集在一起,在水中容易发生沉降,表面活性剂的分子能使固体粒子聚集体分割成细小的微粒,使其分散悬浮在溶液中,起到促使固体粒子均匀分散的作用。
(5)泡沫作用:泡沫的形成主要是活性剂的定向吸附作用,是气液两相间的表面张力降低所致。一般低分子活性剂容易发泡,高分子活性剂泡沫少,豆蔻酸黄发泡性,硬脂酸钠发泡性差,阴离子活性剂发泡性和泡沫稳定性比非离子型好,如苯磺酸钠发泡性很强。通常使用的泡沫稳定剂有脂肪醇酰胺、羧基纤维素等,泡沫有脂肪酸、脂肪酸酯、聚醚等及其它非离子表面活性剂。
表面活性剂是一种显著改变界面性质的特殊化学物质
表面活性剂是一种显著改变界面性质的特殊化学物质,具有润湿、渗透、增溶、乳化、分散、洗涤、发泡、柔软、抗静电等功能特,广泛用于工业制造领域如石油开采、各种矿物浮洗、纺织物加工整理、油漆和建筑涂料、建筑减水剂、乳化、皮革清洗和鞣制、造纸助剂、印刷油墨、化肥和各类化工产品添加、食品工业添加剂、制药工业、信息材料等,当然表面活性剂的更大用途是工业和民用清洗。各种用途的民用洗涤剂如用于织物洗涤的普通洗衣粉、洗衣液、肥皂和各类宾馆酒店洗涤液;用于食品和餐具洗涤的餐洗液、果蔬洗液;用于***清洁洗发液、护发液、洗手液、洗面奶等;用于硬表面清洁的各类卫生间清洗剂和***;当然还有各种工业用途的清洗剂。表面活性剂作为工业味精已经渗透到了工农业的各个领域,当今与表面活性剂毫无关系的产业已经为数不多了。
与合成表面活性剂相类似,生物表面活性剂的分子结构主要由两部分组成:一部分是疏油亲水的极性基团,如单糖、聚糖、磷酸基等;另一部分是由疏水亲油的碳氢链组成的非极性基团,如饱和或非饱和的脂肪醇及脂肪酸等。疏水基一般为脂肪酰基链,极性亲水基则有多种形式,如中性脂的酯或醇官能团。
环保上生物表面活性剂有优势
生物表面活性剂是利用微生物发酵生产的产品,主要原材料都是天然可降解的(比如植物油),再利用物理提取工艺提纯而得。
化学表面活性剂都是采用化工合成制得。
两者除原料、生产工艺不同外,化工表面活性剂可以根据需要生产出想要的结构,并且纯度会很高。而生物表面活性剂一般是混合结构,只能按大类生产出来。性能上各有所长,都有表面性能不错的品种。环保上生物表面活性剂要好的多,生态毒性低、可降解。价格上化学表面活性剂有优势。品类选择上生物表面活性剂相对较少,目前工业化产品好像只有槐糖脂和鼠李糖脂,而化学表活剂多了去了。
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