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有机化学与洗涤用品主讲：陈绍玲西华大学物理与化学学院我们的衣、食、住、行无不与有机化学有关，人人都需要化学制品，我们生活在有机化学世界里。衣：色泽鲜艳的衣料经过化学处理；丰富多彩的合成纤维，如莱卡（聚氨基甲酸酯纤维）等更是化学的一大贡献；（洗涤液、干洗液等）涤纶短纤维尼龙66树脂食：装满粮袋子、丰富菜篮子关键之一是发展化学和农药生产；加工制造色味俱佳的食品离不开食品添加剂、甜味剂、防腐剂、香料、色素等。住：建筑材料（水泥、石灰、油漆、玻璃和塑料）是化工产品。行：用以代步的现代交通工具需石油化工产品。（汽油、柴油、防冻剂、润滑剂）美国航天飞机东方红I号人造卫星加压气化法城市煤气生产通用日常生活：药品、洗涤剂、美容化妆品、文化用品。有机化学与洗涤用品人们为了整洁、美观就要经常将衣服、被褥及日用餐具、茶具进行洗涤。洗涤：从浸在某种介质（一般为水）中的待洗物体表面去除污垢的过程。在此过程中，借助于某些化学物质（洗涤剂）以减弱污物与固体的粘附作用，并施加以机械搅动，使污物与固体表面分离而悬浮于液体介质中，最后将污物洗净冲走。因此，肥皂和各种各样的洗涤剂就和我们结下了不解之缘。洗涤洗涤剂是指能从物体表面去降污垢的专用制品，能使被清洗对象通过洗涤过程达到洗净去污的目的。洗涤剂的主要成分是表面活性剂，一、表面活性剂其分子中同时具有亲水的极性基团与亲油的非极性基团，当它的加入量很少时，即能大大降低溶剂(一般是水)的表面张力以及液界面张力，并且具有润滑、增溶、乳化、分散和洗涤等作用。1、表面活性剂的定义2、表面活性剂的分类一般是根据表面活性剂在水溶液中能否分解为离子，将其分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的两大类。离子型表面活性剂又可分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂三种。其中阴离子型应用最普遍。3、表面活性剂的性质表面活性剂具备良好的润湿性、渗透性、乳化性、分散性、增溶性及发泡与消泡等性能这些性能的综合就是洗涤剂的洗涤性能。表面活性剂可以渗入到连水都无法渗人的纤维空隙中，把藏在纤维空隙中的污垢挤出来。洗涤剂的去污作用就是破坏污垢与纤维之间赖以连结在一起的氢键，降低或削弱它们之间的引力。这种作用可以简单地表示为：织物·污垢＋洗涤剂→织物＋污垢·洗涤剂具体体现为：二、洗涤剂的去污原理（1）化学反应去污：据测定，衣服上的污垢含有15%～30%的游离脂肪酸，这些化合物与洗涤剂中的碱性物质发生作用，即转变成脂肪酸钠，脂肪酸钠不仅可以溶入水中而从衣服上除去，而且可以带走一部分污垢。（2）卷离作用：洗涤剂中的表面活性剂有可以降低表面张力的作用，可以渗入到连水都无法渗人的纤维空隙中，把藏在纤维空隙中的污垢挤出来。（3）乳化作用：油污吸附表面活性剂分子后，油水间的界面张力降低，油污分散在水中所需的功也减少，再辅以一定的机械力，油和水即可发生乳化作用，形成水包油型乳状液。有时油性污垢的去除不需要机械能也可以自行乳化。（4）增溶作用：表面活性剂溶液当其浓度达到临界胶束浓度时，可以增加脂肪酸或甲苯之类的油状污垢在水中的溶解度。加入无机电解质可使该溶液的临界胶束浓度下降，增加污垢的溶解量，所以洗涤剂配方中都加有大量的无机盐。（5）分散作用：洗涤剂中的表面活性剂分子能使固体粒子分散悬浮在水溶液中，成为稳定的胶体溶液。洗涤剂中的一些有机助剂，如羧甲基纤维素等，以及一些无机助剂，如泡化碱和磷酸盐等，可以提高固体微粒悬浮液的稳定性。肥皂的发明要比洗涤剂早得多，据说早在三千多年前，罗马城外的圣波山上，就被人们无意中制造出来了。在这座圣山上，人们燃烧贡品时，油脂顺势滴落到草木灰上成为最原始的肥皂，这些肥皂渗入到周围的粘土中。人们发现，当他们坐在这些粘土上，衣服沾上了粘土后反而比以前更容易洗干净。人们开始奉为圣土，后来才知道这是人们无意中的劳动收获。三、皂类洗涤剂公元70年，罗马的学者蒲林尼（Pliny）描述了用山羊油脂和柴灰制造肥皂的过程。在这个过程中要加入另一种东西——海盐。它能使肥皂浮在混合液上面，这就是我们今天所说的盐析作用。这个记载恐怕是对肥皂工业最早的描述了。由于当时产量很低，因而只能供有钱人使用，是奢侈品。1791年法国化学家尼考尔斯·菜布兰兹（NicolasLeblanc）用氯化钠水溶液电解制得氢氧化钠，从此以后，肥皂才成为平民百姓都用得上的东西。1、肥皂的成分主要成分：高级脂肪酸的钠盐或钾盐C3H5(OOCR)3+3NaOH→3RCOONa+C3H5(OH)3油脂烧碱肥皂甘油油脂：硬化油、牛油、骨油、猪油、棕榈油、椰子油、菜籽油、棉籽油、豆油。辅助原料：松香、水玻璃、着色剂、荧光增白剂、抗氧剂、杀菌剂。2．肥皂的制取把动物脂肪或植物油NaOH溶液按一定比例放在皂化锅内，加热、搅拌使之发生皂化反应；往锅内加入食盐，使生成物高级脂肪酸钠从甘油和水的混合物中分离析出（盐析）；集取浮在液面的高级脂肪酸钠，加入填充剂，进行压滤、干燥、成型，就制成成品肥皂；下层液体经分离提纯后，便得到甘油。工业制皂流程简述动、植物油脂混合液胶状液体上层：高级脂肪酸钠下层：甘油、NaCl溶液上层肥皂下层甘油压滤干燥加填充剂,提纯分离NaOH△NaCl固体盐析天然原料制的肥皂使用4种脂肪：牛油、棕榈油、椰子油和橄榄油。有机酸要有洗涤本领必须含有9个碳以上的长链，而且洗涤本领随着碳链的增长而增强。然而，分子含18个碳以上的肥皂是不溶于水的，即使在热水中也不溶解。含18个碳的肥皂具有较好的洗涤本领。油酸（恰好含18个碳）是十分好的洗涤剂a,原料来源广泛,制作工艺简单.b,价格便宜,去污效果较好,对环境污染小.3、肥皂的优缺点1）优点:a、它在冷水中溶解得不好，在热水中才能较好地溶解，在酸性溶液中它不能很好地发挥洗涤作用，因为它在酸性溶液中会分解成不溶性的酸性肥皂和脂肪酸的团块。b、洗涤效果差，可能残留明显污垢。肥皂会与水中的钙、镁、铝及铁等元素反应（生成所谓金属皂）。这就是盆、桶盛了肥皂水后出现环状污垢。2)缺点：c、通用性差。制皂需要使用大量烧碱，这使得肥皂碱性、腐蚀性太强，不适合洗涤丝、毛织物，以及某些化学纤维织品d、可能刺激皮肤。肥皂的氢氧化钠含量通常较高，使皂体碱性、腐蚀性大大增强。相反，人的皮肤一般为弱酸环境，手洗时，肥皂对皮肤的刺激、损伤较大，肥皂洗涤的贴身衣物也刺激皮肤，使人产生发粘、发烧的不适感。针对这些因素，科学家研制出很多不同类型的合成洗涤剂。它们有的呈中性，有的能抗硬水，而且不需要耗用大量的天然油脂四、合成洗涤剂合成洗涤剂是由表面活性剂（如烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠）和各种助剂（如三聚磷酸钠）、辅助剂配制而成的一种洗涤用品。人们最早生产和使用合成洗涤剂是在1954年，目前世界年产合成洗涤剂大约1300万吨，洗涤剂已成为人们日常生活中必不可缺少的用品。（一）合成洗涤剂的分类合成洗涤产品如果按照产品的性状区分，有粉状洗涤剂与液体洗涤剂和洗衣膏等，而粉状洗涤剂中又有普通粉状洗涤剂和浓缩洗涤剂之分，其中浓缩洗衣粉代表着当今世界洗衣粉发展的潮流。人们熟知的有洗衣粉、清洗剂、洗发剂、餐具洗涤剂、洗厕液等均属于合成洗涤剂。（二）洗衣粉洗衣粉是合成洗涤剂中最为常用的一种，其产量也是最大的，在合成洗涤剂中占主导地位。洗衣粉主要是以表面活性剂加入大量无机和有机助剂，通过喷雾制成蓬松干燥的粉末，然后混合添加洗涤助剂等装袋使用。1）表面活性剂作为合成洗涤剂中的有效成分，表面活性剂中以烷基苯硫酸钠为主要活性物，其他常用活性物如a-烯烃磺酸盐（AOS）、脂肪醇硫酸盐（FAS）、磺基脂肪酸甲醇单钠盐（MES）、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）等。1、洗衣粉的成分由表面活性剂组分和一些辅助组分（如鳌合剂、抗污垢在沉剂、增白剂、功能性添加剂、填充剂等）所组成。在洗衣粉中含15%—25%，往往是洗衣粉质量高低的一个标志，在合成洗涤剂配方中与LAS有好的协同效应，可明显提高在硬水的去污能力合泡沫力和调节水PH值，促进油污的去除。（1）三聚磷酸钠(目前已用其他助剂替代）2）无机助剂三聚磷酸钠、水玻璃（硅酸钠）、纯碱（碳酸钠）、硫酸钠和过硼酸钠三聚磷酸钠的主要作用：将硬水中的钙、镁离子鳌合起来，使硬水变成软水。对微细的无机粒子或油脂微滴具有分散、乳化、胶溶作用，防止污垢再沉积到衣物上，提高洗衣粉的去污能力。维持水溶液为弱碱性（pH值为9.7），有助于增强洗衣粉的洗涤效能。使洗衣粉不易吸潮结块。但是含大量磷化合物的洗涤废水排放到水域中，会使水生藻类大量生长，破坏水中生态平衡，造成环境污染。很多国家提出了禁磷和限磷措施，并在不断地研究和开发三聚磷酸盐的替代品，取得了不少成果，其中比较有效的助剂有：有机螯合助剂，如二乙胺四醋酸(EDTA)、氮川三醋酸(NTA)、酒石酸钠、柠檬酸盐、葡萄糖酸盐等；高分子电解质助剂，如聚丙烯酸盐以及人造沸石等。目前普遍认为，人造沸石是比较有发展前途的洗涤助剂。（2）水玻璃的主要作用：防止磷酸盐对洗衣机金属表面的腐蚀作用；对水溶液中的污垢和微粒固体具有悬浮、分散和乳化的作用，能防止污垢再沉积到织物上；增加洗衣粉颗粒的强度，纺织结块。（3）纯碱的主要作用：增加洗衣粉的碱性，增加对油脂性污垢的去污能力。（4）硫酸钠的主要作用：填充剂，在洗衣粉中含量为20%~45%，可以降低洗衣粉的成本；有助于表面活性剂在织物表面的附着；降低表面活性剂的临界胶束浓度。（5）过硼酸钠的主要作用：能释放出活性氧，可使污垢氧化，起漂白作用和化学去污斑作用。羧甲基纤维素钠：能吸附在污垢质点周围以及织物表面上，由于它带有大量的负电荷，在静电的排斥作用下，使污垢质点很好地悬浮、分散在溶液中，不再沉积到织物上。荧光增白剂：在水溶液中能被纤维织物吸附，且不会立即被洗掉，能增加织物的光泽。酶：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维酶等，对某些污垢有特别强得清除作用。3）、有机助剂2、洗衣粉的分类普通洗衣粉加酶型洗衣粉添加了适当酶制剂，可祛除血、汗、奶等蛋白渍，兼有普通洗衣粉的去污作用；超浓缩洗衣粉：采用高级非离子表面活性剂及多种强效助洗剂复配研制而成的超浓缩低泡沫洗衣粉，用量少、效能高、洗净力强的特点。（三）液体洗涤剂1、洗衣用的液体洗涤剂(1)弱碱性衣用洗涤剂除含有烷基苯磺酸钠等表面活性剂外,还含有许多助剂如三聚磷酸钠、沸石以及螯合剂和增稠剂等，液体一般不透明。弱碱性液体洗涤剂pH值为9~10.5,适用于洗涤棉、麻、合成纤维等织物。(2)中性液体洗涤剂由表面活性剂和增溶剂组成，不含助剂。其中表面活性剂的浓度较高，而且由阴离子与非离子复配而成，另含有少量的溶解助剂如肥皂、柠檬酸钠等。该洗涤剂透明度较高，pH值在7~8，可用于细的丝、毛等精细织物。（3）衣领净属于重垢液体洗涤剂，主要用于领口、袖口等污垢较重的部位的洗涤。其中含有表面活性剂、助剂、酶、荧光增白剂、抗再沉淀剂、香料等。主要优点是低温下溶解性好、易分散、可用于手洗预除去或直接去除污渍。使用时直接刷涂在干的衣物上，数分钟后再搓洗。（4）织物柔顺剂洗涤剂多为阴离子型表面活性剂构成，少量的阴离子残留在织物上，从而引起静电，使衣物的手感发硬。织物柔顺剂实际上是一种电荷中合剂，其活性物多为季铵盐类阳离子型表面活性剂，不仅能消除静电，还能使织物柔软而富有弹性。2、其他专用液体洗涤剂（1）浴液主要成分有表面活性剂、发泡剂、泡沫稳定剂、香精、增稠剂、螯合剂、颜料等。用于皮肤清洗，要求性能温和、不刺激皮肤、不刺激眼睛和粘膜，有足够的去污能力，有效去除人体表面的污垢。使用后皮肤感到滑爽、舒适并可留下怡人的香气。（2）餐具、果蔬洗涤剂主要由表面活性剂、发泡剂和增溶剂等组成。常用的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠等。该洗涤剂必须对人体无害、不刺激皮肤、对餐具无腐蚀作用，对水果和蔬菜不应损伤其营养成分。一定要用清水充分冲洗，自来水冲洗连续3~5分钟，尽量减少其在餐具和果蔬