表面活性剂概述(一)发展历史
什么是表面活性剂?
表面活性剂是指加入少量就能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。听起来不好理解,形象地描述表面活性剂,就像一个火柴棍,一边是细长的亲油端,一边是圆圆的亲水端。亲油端容易与油性的物质结合,亲水端容易与水结合。亲油端就像一个爪子,能把油污抓到水中,这就是最常见的洗涤剂应用。洗涤剂是表面活性剂的应用之一。
表面活性剂的历史
在现代化学工业兴起之前,我们的祖先已经在使用一些天然的具有洗涤功能的物质,如皂角,无患子等。有文献资料表明,在秦汉时期就有用皂荚来洗衣物和头发,至隋唐已开始普及,到科技文化高度发达的宋朝,皂荚被进一步创新研发,将其捣碎研细,再辅以香料,制成了真正的纯天然的香皂,变成了商品。其主要成分皂苷就是一种天然的表面活性剂。
在公元前2500年前,西方就有用油脂和含有碳酸钾的植物灰制取钾皂,并用这种肥皂洗涤羊毛的记录。这种肥皂的主要化学成分是油酸钾,现代化学称之为阴离子表面活性剂。
19世纪初,随着石油工业的发展,人们把蜡与硫酸反应,再加烧碱中和,制得了石油磺酸皂,称绿钠(第一个矿物原料制得的洗涤剂)。第一次世界大战期间,煤炭大量产出,促进了煤化工业发展,开发了短链烷基、萘磺酸盐类表面活性剂,如丙基萘磺酸盐、丁基萘磺酸盐等。
1920-1930脂肪醇硫酸化,生成了烷基硫酸盐。20世纪30年代,长链烷基、苯基出现于美国。第一次世界大战后,德国开发乙二醇衍生物,如聚乙二醇衍生物产品,聚乙二醇与各种有机化合物(包括醇、酸、酯、胺、酰胺)等结合,形成多种优良性能的非离子表面活性剂。
20世纪50年代以后,随着化工技术的进步,中国表面活性剂品种数量不断增加,目前已超过4000种。
随着经济的发展和物质生活水平的提高,表面活性剂仍将与时俱进,朝着绿色、环保和功能化的方向发展,力求在聚焦功能性的同时,确保产品的绿色、生态安全性,以降低对环境的影响和人体的伤害。