第三章表面活性剂的剖析 作业以及答案 1.为什么说表面活性剂的剖析是一个很困难的课题,有哪几个方面的原因? 首先,表面活性剂本身就是复杂的混合物,它经常与多种有机、无机、高分子和生化分子 共存于一体,它的含量比较少,剖析时需要先将表面活性剂从复杂体系中提取和富集出米:再 有,它的分子结构具有特殊性,同一分子中含有亲水和亲油的两类基团,同一表面活性剂可能 在多种不同极性的溶剂中都能溶解,这就使得常规的萃取和色谱分离变得困难:还有,许多表 面活性剂的分子量是不确定的,平均聚合度和分子量分布不同,性质不同,使结构鉴定困难, 例如,烷基酚聚氧乙矫醚类非离子表面活性剂,当它的聚合度n8时变为水溶性;聚合度介于n=4~8之间时,它在有机溶剂与水中 都能部分溶解形成乳状液。因此,剖析中既需要准确测定亲水的和亲油的官能团,还需要测定 平均聚合度和分子量分布。所以可以说,表面活性剂剖析中的分离技术和结构测定方法,是复 杂物质剖析的典型例子,学习了表面活性剂的剖析之后,对其他类型化学品的剖析可以起到举 反三的作用。 2.表面活性剂的主要分类及其初步试验方法? 常用的表面活性剂有6类:阳离子表面活性剂:阴离子表面活性剂:两性离子型表面活性 剂:非离子表面活性剂:特殊表面活性剂:高分子表面活性剂(根据离子性质进一步分为阴离 子、阳离子、两性离子和非离子型高分子表面活性剂4类)。 一般利用染料的颜色变化、溶剂萃取、产生沉淀或浑浊的办法测定表面活性剂的类型:酸 化法主要鉴定脂肪酸盐类表面活性剂:亚甲蓝氯仿法是利用亚甲蓝与阴离子表面活性剂能形 成溶于氯仿的络合物,使氯仿层呈蓝色,鉴定样品中可能存在的表面活性剂种类:沉淀法主要 鉴别非离子表面活性剂。 3.分离与纯化表面活性剂的主要方法? 萃取法是从各种复杂样品中提取、富集和预分离表面活性剂的简便易行的操作方法:离子 交换法是从各种复杂样品中分离混合型表面活性剂的操作方法:色谱法分离与纯化同类或结构 类型近似的表面活性剂。 4.紫外光谱法、红外光谱法、核磁共振光谱法、质谱法对表面活性剂进行结构分析时可得到哪 些信息? 紫外光谱法对于鉴定含芳环和共轭不饱和链的表面活性剂非常有用:从红外谱图中吸收峰
的位置和相对强度辨认出表面活性剂的骨架类型:核磁共振光谱法可测定表面活性剂分子中疏 水基氢原子与亲水基氢原子的比例,可准确给出分子中含质子基团的结构类型及数日,各种磷 原子的结构类型及数目,是对紫外和红外光谱法的重要补充:由于大多数表面活性剂分子中含 有难气化的强极性基团,所以常规的电子轰击电离源(I)和化学电离源(CI)的质谱很难用 于表面活性剂的结构分析。 5,查阅文献资料,了解表面活性剂的剖析研究进展。 -2