2012年化學(xué)專業(yè)表面活性劑及應(yīng)用學(xué)習(xí)心得.doc

黑龍江省2012年度專業(yè)技術(shù)人員繼續(xù)教育知識(shí)更新培訓(xùn)學(xué)習(xí)心得2012年繼續(xù)教育知識(shí)更新培訓(xùn)化工專業(yè)學(xué)習(xí)心得為貫徹落實(shí)國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）和關(guān)于加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)人員繼續(xù)教育工作的意見(jiàn)（國(guó)人部發(fā)200796號(hào)）精神，不斷提高專業(yè)技術(shù)人員的專業(yè)水平、科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力，并根據(jù)黑龍江省人力資源和社會(huì)保障廳關(guān)于開展2012年度專業(yè)技術(shù)人員繼續(xù)教育知識(shí)更新培訓(xùn)工作的通知要求，我2012年繼續(xù)教育知識(shí)更新的學(xué)習(xí)。在這次知識(shí)更新學(xué)習(xí)中，我學(xué)習(xí)了公需課TRIZ理論和專業(yè)課程表面活性劑及應(yīng)用，主要收獲如下：一、學(xué)習(xí)內(nèi)容概要我通過(guò)下載培訓(xùn)教材和課件視頻講座等形式完成了所有學(xué)時(shí)公需科目及專業(yè)科目的學(xué)習(xí)。（一）公需科目學(xué)習(xí)概要TRIZ理論課程主要包括以下部分：1 TRIZ理論的定義、核心思想和解題模式、主要內(nèi)容和體系架構(gòu)。2 什么是資源，及其類型。信息資源和能源資源的具體事例。3 如何利用TRIZ理論解決實(shí)際問(wèn)題，TRIZ理論的講師們通過(guò)具體事例深入淺出的為我們講解了利用TRIZ理論如何解決我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中可能遇見(jiàn)的問(wèn)題，如何查找解題方法，如何篩選出最簡(jiǎn)單有效的解決方案。（二）專業(yè)科目學(xué)習(xí)概要表面活性劑及應(yīng)用主要介紹下面幾部分內(nèi)容：1 表面活性劑概要是關(guān)于表面活性劑的定義、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、分類及其主要作用；2 表面活性劑的結(jié)構(gòu)與性能介紹了表面活性劑的基團(tuán)構(gòu)成、表面活性劑的親水疏水平衡值（HLB）及分子量和不同基團(tuán)對(duì)其數(shù)值的影響，以及幾種典型的基團(tuán)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系；3 表面活性劑的乳化和增溶介紹了乳化和增溶的定義及他們的原理，表面活性劑的乳化和增溶現(xiàn)象在生產(chǎn)和生活中具體應(yīng)用；4 表面活性劑在染色與纖維加工中的應(yīng)用；5 表面活性劑的安全性主要關(guān)于如何判斷表面活性劑的毒性強(qiáng)弱、如何降低表面活性劑的毒性對(duì)人類的傷害等方面。二、學(xué)習(xí)體會(huì)通過(guò)對(duì)姜兆華教授的表面活性劑及應(yīng)用教材的學(xué)習(xí)，我清楚了表面活性劑的定義、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、分類及作用。深入了解到表面活性劑具有分散、乳化、增溶、起泡、洗滌、潤(rùn)滑、防腐和殺菌等作用，表面活性劑幾乎用在各行各業(yè)。其涉及到的領(lǐng)域有：洗滌劑、金屬加工、水基涂料、印染、制藥、電鍍、農(nóng)藥、礦物浮選、石油化工、紡織工業(yè)以及食品、化妝品等等眾多領(lǐng)域。這使我對(duì)表面活性劑有了更深的認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)過(guò)程中體會(huì)頗深。以下就是我學(xué)習(xí)表面活性劑及應(yīng)用的過(guò)程和體會(huì)： 1 表面活性劑概要主要介紹了表面活性劑的定義、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、分類及表面活性劑的基本作用。學(xué)習(xí)這章后我對(duì)表面活性劑有了清晰的認(rèn)識(shí)。了解到表面活性劑的分類方法，首先表面活性劑根據(jù)親水基團(tuán)的帶電特性，可分為陰離子型表面活性劑、陽(yáng)離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑和兩性表面活性劑四大類別。除這四大類外，還有特殊的表面活性劑，如氟碳類、硅化合物類、高分子聚醚類、硼化合物類及生物表面活性劑。通過(guò)學(xué)習(xí)，我懂得了不同種類的表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、作用及主要用途，學(xué)會(huì)了如何科學(xué)合理使用表面活性劑，例如，已知是陰離子型的，便不能與陽(yáng)離子型的同時(shí)使用，否則會(huì)生成沉淀；通過(guò)對(duì)水質(zhì)硬度了解，我們能夠確定使用哪一類型的洗滌用品等。2 表面活性劑結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系本章詳細(xì)講解了疏水基和親水基的結(jié)構(gòu)和性能、連接部分的作用及幾種典型的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。通過(guò)本章學(xué)習(xí)，我們了解到不同類表面活性劑具有不同性能的原因。不同表面活性劑，其潤(rùn)濕性、起泡性和去污力等性質(zhì)各不相同。這主要是由表面活性劑的結(jié)構(gòu)有關(guān)。表面活性劑的洗滌能力不僅和它的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與被洗物的性質(zhì)有關(guān)。只有在其他條件相同時(shí)，表面活性劑的洗滌能力和化學(xué)結(jié)構(gòu)關(guān)系才真正顯示出來(lái)。親水基團(tuán)的種類，對(duì)洗凈力影響比較明顯，是由于被洗物基質(zhì)表面，有時(shí)直接與親水基團(tuán)作用。當(dāng)使用與被洗物基質(zhì)所帶電荷相反的離子型表面活性劑時(shí)洗凈力差；對(duì)油脂性污垢或塵土，使用非離于效果好；對(duì)棉織物污垢，一般使用陰離子型表面活性劑較好。增加親油基長(zhǎng)度或?qū)⒂H水基團(tuán)自分子中部移向分子的終端，對(duì)洗滌有利，如LAS中，烷基鏈的碳原子數(shù)在C8-C18范圍內(nèi)，洗凈力是隨碳原子數(shù)的增加而提高的。但洗凈力隨親油基鏈長(zhǎng)增加有一定限度。這是由于鏈長(zhǎng)增加同時(shí)，其在水中的溶解度也迅速下降。其次，直鏈比支鏈表面活性劑在鏈長(zhǎng)相等時(shí)洗滌效力更強(qiáng)。這些，不但豐富了我的專業(yè)知識(shí)，也豐富了我的生活常識(shí)。3 表面活性劑的乳化和增溶。 表面活性劑的乳化和增溶原理：乳化是由于表面活性劑分子內(nèi)有對(duì)水和油都有親和性的活性基團(tuán)。在活性基團(tuán)的作用下，使不能混合的兩液相的一相在另一相中均勻分散而形成穩(wěn)定的乳液。增溶是指在活性劑的存在下使水溶性低的物質(zhì)達(dá)到溶解度以上的表觀溶解現(xiàn)象，也是不溶于水的物質(zhì)溶入活性劑的膠束中的一種現(xiàn)象，增溶是使膠束變大的因素。也就是說(shuō)形成膠束的的活性劑的親油基越長(zhǎng)，增溶量也越大。由于被增溶物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，增溶量也不同。一般同系化合物中分子越大的增溶量越小，而烷基鏈長(zhǎng)度相同的，極性的比非極性化合物的增溶量大。增溶有兩種類型：一種是非極性物質(zhì)被增溶時(shí)，在膠束中心里夾層型(Sandwich）溶解。另一種是極性物質(zhì)被增溶時(shí)，增溶物在構(gòu)成膠束的活性劑分子之間呈楔形的柵狀層增溶。 乳液的配置方法乳液配置方法有乳化劑加入水相法，乳化劑加入油相法（轉(zhuǎn)相乳化法），初生態(tài)法，交替添加法，轉(zhuǎn)相溫度乳化法和自然乳化法。 乳化劑的選擇方法，當(dāng)乳化時(shí)，作為乳化劑使用的活性劑的親水親油平衡值HLB (Hydrophilic lipophilic balance）是制取穩(wěn)定乳液的重要因素。 乳化、增溶在化妝品方面的應(yīng)用。包括在雪花膏、冷霜、露液和化妝水中的應(yīng)用。根據(jù)化妝品的性質(zhì)不同，在化妝品配方中選擇的表面活性劑及表面活性劑的用量種類變化很大。通過(guò)學(xué)習(xí)，我對(duì)化妝品的成分構(gòu)成和性質(zhì)有了深入了解和認(rèn)知。4 乳液聚合乳液聚合所使用的活性劑是乳化劑和分散劑。其中包括脂肪酸皂，歧他松香酸皂以及其它合成活性劑，最近，作為工業(yè)用活性劑的需要僅次于纖維工業(yè)。在乳液聚合方面，各公司均有各自獨(dú)特的活性劑配方。此外，也有加高分子性的膠體保護(hù)劑，根據(jù)加顏料及其它用途，在生成的膠乳中還要加入作為后添加劑的活性劑以提高膠乳的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性。但是，乳液聚合的乳化劑所生成膠乳的耐水性不好，因此，對(duì)作為涂料用的膠乳等必須注意乳化劑的濃度。最近，對(duì)化學(xué)物質(zhì)的安全性（生降解性、魚類的一次蓄積作用）也有一定的要求。此外，對(duì)于聚合成橡膠及合成樹脂制作食品包裝容器、器皿、用具的加工材料以及添加劑（包括活性劑，穩(wěn)定劑和染料等），也必須同樣考慮安全性的問(wèn)題。5表面活性劑在農(nóng)藥、食品、瀝青、石油處理劑方面的應(yīng)用。 在農(nóng)藥方面主要是為了達(dá)到安全和經(jīng)濟(jì)的噴灑效果，利用活性劑的乳化、分散和增溶作用，將農(nóng)藥添加活性劑制成乳劑或水合劑，用水稀釋后使用。在田間使用農(nóng)藥是，充分利用活性劑的乳化力和分散力使噴撒的藥液通過(guò)對(duì)植物體、蟲體和菌體能潤(rùn)濕、均勻地附著和停留一定時(shí)間而發(fā)揮效果。 在食品工業(yè)上，食品工業(yè)所使用的活性劑是作為食品添加劑，表面活性劑的主要用途多半是作為乳化劑。例如，在油脂食品方面采用乳化劑已成為常識(shí)。此外，作為起泡劑、消泡劑、潤(rùn)濕劑，分散劑、防結(jié)晶劑，以及使淀粉和蛋白質(zhì)形成復(fù)合體，甚至作為抗菌劑、抗氧化劑等，活性劑有其很寬廣的利用途徑。和其它工業(yè)相比，食品工業(yè)對(duì)原材料的使用是有嚴(yán)格限制的。實(shí)際應(yīng)用上，對(duì)于活性劑的相互配合是有限制的，而且還常常和漿料、磷酸鹽等穩(wěn)定劑或質(zhì)量改進(jìn)劑并用。因此，在使用時(shí)應(yīng)該充分了解表面活性劑的性能。常用的食品表面活性劑有酰基甘油、脂肪酸丙二醇酯、失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸蔗糖酯和卵磷脂以及天然表面活性劑蛋白質(zhì)、蛋黃、芥末（芥子粉）。 瀝青乳液 瀝青的用途以道路工程和養(yǎng)護(hù)為主，在防水粘合、地面工程材料、農(nóng)業(yè)、鐵道路面處理、垃圾處理等方面需求量很大，是重要的粘合劑。瀝青在常溫下成固體乃至半固體狀態(tài)，在使用時(shí)必須進(jìn)行預(yù)處理。處理方法之一是瀝青和水的乳化法。在瀝青乳化中，對(duì)于選擇調(diào)制乳液所必需的乳化劑及其作用機(jī)理，以及乳液的各種性能和對(duì)骨材的作用等都有較高和系統(tǒng)的要求。 石油處理劑 石油處理劑是將流出的油嚴(yán)密地進(jìn)行化學(xué)處理的藥劑，包括集油劑、沉降劑、凝固劑、乳化分散劑等。通常把乳化分散劑稱為油處理劑，石油處理劑（oil dispersant）是應(yīng)用活性劑的乳化分散作用，將流出的油用活性劑進(jìn)行乳化，形成微粒子，使之在海水中擴(kuò)散的處理劑。6 表面活性劑在染色與纖維加工中的應(yīng)用。因?yàn)榛钚詣┓肿觾?nèi)有親水（極性）基和疏永（非極性）基，不但有在氣-液、液-液、固-液界面定向吸附的性質(zhì)及在液-液內(nèi)形成穩(wěn)定的集合體（膠束）的性質(zhì)，而且，作為第三種特性，有和其它物質(zhì)相互作用的性質(zhì)。特別是與染料共存時(shí)，由于染料本身和活性劑一樣，一般有極性和非極性結(jié)構(gòu)，在溶液中或在各種介質(zhì)中，有各種各樣相互結(jié)合的可能性。在實(shí)際染色中，活性劑作為助劑的意義是要求染色時(shí)能提高對(duì)纖維的潤(rùn)濕浸透性，或使難溶性的染料在水中均勻增溶分散，或謀求染色完全等，活性劑作為染色助劑使用就是由于其有界面活性。與其結(jié)合性直接應(yīng)用于染料或纖維的有勻染劑、緩染劑、促染劑、牢固促進(jìn)劑等，都是表面活性劑的重要應(yīng)用。教材從表面活性劑和染料的相互作用角度說(shuō)明了表面活性劑作為染色活性助劑的應(yīng)用。 7 表面活性劑的安全性。表面活性劑的毒性與殺菌力關(guān)系密切，毒性小的殺菌力弱，毒性大的殺菌力強(qiáng)，兩者基本上是一致的。陽(yáng)離子型表面活性劑中的季按鹽對(duì)生物有較大的毒性。非離子表面活性劑毒性小，有的甚至無(wú)毒，但其殺菌力相應(yīng)很弱。陰離子表面活性劑的毒性和殺菌力介于兩者之間。表面活性劑中含有芳香基者，毒性較大。聚氧乙烯醚型非離子表面活性劑的毒性以鏈長(zhǎng)者較大。非離子型表面活性劑的毒性雖小，但往往構(gòu)成污水域，在水中濃度只要百分之幾就能殺害魚類。對(duì)于洗滌劑和日用化妝品而言，還要考慮對(duì)皮膚的刺激和對(duì)粘膜的損傷，與其毒性大體相似。陽(yáng)離子型的刺激性大大超過(guò)陰離子型，兩性型和非離子型為最小。因?yàn)樽鳛橄礈靹┖腿沼没瘖y品的表面活性劑中以離子型最多，對(duì)皮膚的刺激的作用順序大致上是烷基硫酸鈉最大，其次為烷基苯磺酸鈉、羧酸鹽等。而以疏水基而言，碳原子數(shù)小于12者刺激性最大，12以上刺激性較小，非離子型刺激性小，而醚型又大于酯型。使用表面活性劑，除了要考慮安全性外，還必須考慮其生物降解性。因?yàn)楸砻婊钚詣┳詈蟠蠖嗷烊胛鬯M(jìn)入自然環(huán)境中，含表面活性劑的污水釋放到自然環(huán)境中，對(duì)環(huán)境的生態(tài)體系影響很大。因此表面活性劑不僅對(duì)我們的生活具有極大貢獻(xiàn)，同時(shí)還對(duì)人類存在有不利因素的一面，因此我們從事化工研發(fā)、生產(chǎn)及使用化工產(chǎn)品的人員應(yīng)該增強(qiáng)了的環(huán)保安全意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。通過(guò)對(duì)以上內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使我對(duì)表面活性劑有了深刻的了解，學(xué)到了很多與生活、工作密切相關(guān)的科學(xué)知識(shí)。就我本人來(lái)說(shuō)，我最近幾年從事的工作一直需要與表面活性劑打交道，但是我所學(xué)習(xí)的專業(yè)中恰恰沒(méi)有表面化學(xué)相關(guān)的知識(shí)，一直以來(lái)每當(dāng)我需要了解表面活性劑的知識(shí)時(shí)，我都是臨時(shí)從網(wǎng)上下載些資料研究一下，從來(lái)沒(méi)有這樣系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)。因?yàn)槲业谋砻婊钚詣┲R(shí)都是拼湊起來(lái)的，當(dāng)在實(shí)踐中遇到棘手的問(wèn)題時(shí)，常常找不到合適的處理方法。例如對(duì)于乳化物料進(jìn)行破乳處理，以前我們經(jīng)常用的方法是靜止，因?yàn)槲抑劳ㄟ^(guò)靜止，乳化的粒子會(huì)凝聚而沉降破乳。雖然我也知道可以機(jī)械破乳或改變溫度破乳，但是對(duì)于