一、实验目的

1．了解季铵盐型阳离于表面活性剂的合成方法。

2．掌握表面张力、泡沫性能的测定方法和界面张力仪、罗氏泡沫测定仪的使用方法。

二、实验原理

季铵盐型阳离子表面活性剂系由叔胺和烷基化试剂反应而成，即NH4⁺的四个氢原子被有机基团所取代，成为R1R2N⁺R3 R4。四个R基中，一般只有1—2个R基是长烃链，其余R基的碳原子大多为1－2个。季铵盐与胺盐不同，不受pH变化的影响。不论在酸性、中性或碱性介质中季铵离子皆无变化。它除具有表面活性外，其水溶液有很强的杀菌能力，因此常用作消毒剂、杀菌剂。 阳离子表面活性剂除作为杀菌剂外，另一特点就是容易吸附于一般固体表面。因为在水介质中的固体表面(即固—液界面)一般是负电性的，表面活性剂的正离子容易强烈地吸附干其上，因此常能赋予固体表面某些特性。例如，阳离子表面活性剂常用作矿物浮选剂，使矿物表面变为憎水性，易附着于气泡上而浮选出来。在其他方面，如纺织工业中作为柔软剂、抗静电剂；在涂料工业中作为颜料分散剂等，皆与阳离子表面活性剂容易吸附的特性有关。

本实验是以十二烷基二甲基叔胺为原料，氯化苄为烷化剂制成杀菌力持强的季铵盐阳离子表面活性剂。溶于水呈透明液体，发泡性好。其反应式如下：

三、主要试剂及仪器

十二烷基二甲基叔胺 氯化苄 三口烧瓶 搅拌器 温度计 球形冷凝管 界面张力仪等

四、实验步骤

1．制备

在装有搅拌器、温度计和球形冷凝管的250毫升三口烧瓶中，加入5.3克十二烷基二甲基叔胺和2克氯化苄，加热至90一100℃，在此温度下反应1—2小时，即得白色粘稠状液体。

2．烘干

将上述的浆液移入蒸发皿，在蒸汽浴上或烘箱内烘干，压碎后即可得到白色颗粒状或粉状的十二烷基二甲基苄基氯化铵。称重，计算收率。

测定其表面张力。

五、注意事项

界面张力仪是较为精密的仪器，要注意其使用方法。

六、实验记录与数据处理

1．实验记录表

可参照表1的格式记录实验数据。   

表1 月桂醇聚氧乙烯醚制备的实验记录表

2．数据记录表

月桂醇聚氧乙烯醚的收率计算方法可参照《实验二  十二醇硫酸钠的制备》中相关内容，将所得数据记录在表15-4中。

表15-4  月桂醇聚氧乙烯醚制备的数据记录表

 

七、思考题

1.季铵盐型与铵盐型阳离于表面活性剂的性质区别是什么?

2.季铵盐型阳离子表面活性剂的常用烷化剂有哪些？

3.试述季铵盐型阳离于表面活性剂的工业用途。