精细化工工艺学 - 图文

O/W & W/O oil/water天然原油中的小水滴

分散作用： 能使固体微粒（0.1至数十微米）均匀分散在另一液体中的 物质称分散剂，这种作用为分散。 1、起泡作用 日常生活中常见的肥皂泡，实际上是肥皂（表面活性剂）分子的亲水基向着内部、疏水基向着外部（空气）排列，最后形成的双分子膜结构。 泡沫灭火器中的表面活性剂作用主要是起泡和灭火。

泡沫灭火器的灭火原理：①泡中水份冷却作用②在火焰表面形成泡沫层，胶束膜使火苗与氧隔绝灭火。 2、消泡作用

提问：浴缸中放入浴液形成大量泡沫，加入以下哪种物质，可瞬间使泡沫消失？ a、肥皂溶液 b、吸尘器 c、泡腾片

消泡： 是发泡的逆向作用，是使其它物质进入双分子定向膜，并破坏其力学平衡而达到的破坏泡沫的方法，高碳醇、烃、动植物油等都是有效消泡物质。 增溶作用：

表面活性剂在水溶液中形成胶束后，能使不溶于或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增大，使溶液呈透明状，表面活性剂的这种作用称为增溶作用。 非极性有机物如苯在水中溶解度很小，如加入油酸钠等表面活性剂后，苯在水中溶解度增大，称为增溶作用。 不同于一般的溶解，增溶后的苯不是均匀分散在水中，而是分散在油酸根分子形成的胶束中，X射线衍射证实，增溶后各种胶束都不同程度增大。是在CMC浓度以上发生的，形成胶束后使不溶或微溶有机物溶解度显著增大的 能力，且溶液呈透明状。 五、洗涤作用

从固体表面除掉污物统称为洗涤。 1、洗涤、去污作用：

是表面活性剂降低了表面张力而产生的润湿、渗透、乳化、分散、增溶等多种作用的综合结果。被粘污物放入洗涤剂溶液中，先充分润湿、渗透。溶液进入被粘物内部，使污垢容易脱落，经过振动、摩擦，然后洗涤剂把脱落下来的污垢进行乳化、分散于溶液中，以清水反复漂洗从而达到洗涤效果。 按用量和品种：

用的最多的是阴离子表面活性剂，其次是非离子表面活性剂，两性表面活性剂很少使用。阳离子表面活性剂，由于它在纤维上的吸附大、洗涤力小，且价格昂贵，不适合用于洗涤剂，有时在洗涤剂中加入阳离子表面活性剂主要是为了使洗涤剂具有杀菌消毒能力或起柔软作用。 洗涤剂是按一定的配方配制的产品，配方的目的是提高去污力。洗涤剂配方的必要、 组分是表面活性剂，其辅助成分包括助剂、泡沫促进剂、配料、填料等。

阴离子表面活性剂

1、羧酸盐型阴离子表面活性剂

羧酸盐型阴离子表面活性剂俗称皂类，是使用最多的表面活性剂之一。肥皂是高级脂肪酸的碱金属盐类，用作洗涤品、化妆品等。此外，钙、铅、锰、铝等金属皂多不溶于水，而溶于溶剂，常用作油漆催化剂、防结块剂、塑料稳定剂等工业助剂。还有多羧酸皂、松香皂、N—酰基氨基羧酸皂，多用作乳化剂、洗净剂等。

–R-COOCH2 CH2-OH –R-COOCH +3NaOH 3R-COONa + CH-OH –R-COOCH2 CH2-OH

–式中R视天然油脂的种类而定，所用原料天然油脂不同，得到的肥皂性质不同，最明显的是其适应温度范围的差异。

–如含C12～14为主的椰子油皂常温下即可使用，但C18的硬脂酸皂则要温度稍高至70～80℃才行。含双键的油酸皂，虽也是C18，却因双键的存在而适应温度范围很宽。

–洗涤用肥皂最常选用的是以C12～18为主的混合油脂。

制皂工艺流程图

使用肥皂应注意：酸性介质中肥皂会生成不溶性脂肪酸，硬水中生成 钙镁盐，从而导致失效。碱金属皂在盐水（如海水）中亦不易溶解。肥皂 还易受电解质的作用而影响性能。 故肥皂不适宜在酸性溶液、硬水 及海水中使用。

2、烷基苯磺酸盐

烷基苯磺酸盐的最典型代表为烷基苯磺酸钠，到目前为止，它仍然是生产量仅 次于肥皂的阴离子表面活性剂，分子式为： CnH2n+1—C6H4—SO3Na 大多数洗涤剂中的表面活性剂主要成分是烷基苯磺酸盐（钠），基本碳原子数 为12左右。在其他应用中也常用钙盐和胺盐。烷基苯磺酸盐在一定程度上克服了肥 皂的缺点，在硬水中一般不致生成皂垢，能耐酸、碱。

第4章 食品添加剂

一、食品添加剂的定义

是指食品在生产、加工、贮藏等过程中为了改良食品品质及其色、香、味，以及为防腐和加工工艺的需要而加入到食品中的天然物质或化学合成物质。 二、食品添加剂的分类 1.按添加剂来源分类

（1）天然食品添加剂：动植物中提取或微生物代谢产物。 （2）化学合成添加剂：化学方法合成品。 2.按功能分类：最常见分21类

（1） 防腐剂（2）抗氧化剂 （3）发色剂 （4） 漂白剂（5）酸味剂 （6）甜味剂 （7） 凝固剂（8）膨松剂 （9）增稠剂

（10）乳化剂（11）抗结剂 （12）品质改良剂 （13）消泡剂（14）着色剂 （15）水分保持剂 （16）香料 （17）酶制剂 （18）姆糖基础剂 （19）被膜剂（20）营养强化剂（21）其它 三、对生产和使用食品添加剂的要求和管理 理想的食品添加剂应该是： a.进入人体后参与正常代谢；

b.在加工或烹调过程中分解或破坏而不摄入人体；

c.进入人体后经体内正常解毒过程后排出体外，不在体内蓄积或与食品成分发生作用产生有害物质。

事实上，食品添加剂并非完全无毒，随着摄入食品添加剂种类的增加，长期少量摄入或一次大量摄入都可能会造成慢性急性中毒。因此。对食品添加剂要进行毒理学评价，确定对人体的安全性。

毒理学评价以毒理学实验为科学实验依据，其评价程序如下： 一、急性中毒试验→ LD50(在毒理学中，半数致死量（median lethal dose），简称LD50)

二、蓄积毒性实验和致突变实验

三、亚慢性毒性实验（90天喂养实验和繁殖实验）和代谢试验→ MNL(最大安全量或最大无效量)

四、慢性毒性实验（包括致癌实验）

急性中毒试验：将食品添加剂在不同剂量水平一次或多次给予试验动物(小鼠或大鼠等)，观察动物的中毒情况（中毒性质、症状、持续时间、死亡率和病理解剖），

测定LD50 。

LD50即半数致死量：指能使一群被试验动物中毒死亡一半所需的最低剂量，其单位是mg/kg体重。

MNL即最大无作用剂量：指于既定的动物毒性试验期间和条件下，对动物某项毒理学指示不显示毒效的最大剂量。单位mg/kg。日允许摄入量(ADI)：是指人类每日摄入该物质直到终生，对健康无任何毒性作用或不良影响的剂量，以每人每日摄入的mg／kg体重来表示。

一般MNL与ADI之间有以下的关系： ADI(mg／kg)=MNL(mg／kg)÷100 人与动物之间的安全系数为100~1000。

例如某添加剂的动物最大无作用剂量MNL） 为10mg/kg体重，则此添加剂的人体ADI: 10mg÷ 100=0.10mg/kg体重

如果一般成人重以60kg计，则此添加剂成人每日摄入量不应超过0.10× 60mg/人/日。

五、食品添加剂的发展趋势

1. 研究开发天然食品添加剂和改性天然食品 添加剂

2. 大力发展生物食品添加剂 3. 开发专用食品添加剂 4. 开发高分子型食品添加剂 5. 研究食品添加剂的复配

6. 开发食品添加剂的生产新工艺

六、高新技术在食品添加剂生产中的应用 一、常用的防腐剂 苯甲酸和苯甲酸钠

苯甲酸又名安息香酸，是各国允许使用而且历史比较悠久的食品防腐剂。苯甲酸为白色鳞片状或针状结晶，难溶于水，易溶于乙醇。苯甲酸钠易溶于水，生产上使用较为广泛。

? 苯甲酸和苯甲酸钠是由未解离的分子起抑菌作用。

? 防腐效果视介质的pH值而异，一般pH值＜5时抑菌效果较好，pH值2.5～4.0时抑菌效果最好。例如当pH值由7降至3.5时，其防腐效力可提高5～10倍。 山梨酸和山梨酸钾

山梨酸又名花楸酸，为无色针状或白色粉末状结晶，无臭或稍有刺激臭，耐光耐热，但在空气中长期放置易被氧化变色，防腐效果也有所降低。山梨酸难溶于水而易溶于乙醇等有机溶剂。山梨酸钾极易溶于水，也易溶于高浓度蔗糖和食盐溶液，因而在生产上被广泛使用。 对羟基苯甲酸酯

? 对羟基苯甲酸酯又名对羟基安息香酸酯或尼泊金酯，是苯甲酸的衍生物。目前主要使用的是对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯和丁酯，其中对羟基苯甲酸丁酯的防腐效果最佳。为无色小结晶或白色结晶性粉末，无臭，开始无味，