1 石油工业 以石油(包括天然气、石油、油页岩、天然冰等)为对象,并对其进行炼制和加工的工业部门称为石油工业.石油工业主要是由油田勘探、油田开发、油田开采、输送、炼制加工等单位组成.因此在石油工业生产链中包括勘探开发、原油输送、原油炼制与销售及其他化工业务.
1?金属污垢 金属及各种合金或它们的器件在存放或使用过程中因各种原因(如发生物理的、化学的或生物的作用)在其表面形成污垢,因产生的原因不同,污垢成分不同,化学性质也各不相同.金属表面主要有以下几类污垢:
介绍了表面活性剂的种类、性质及应用,重点关注绿色表面活性剂.对于全球销售的不同种类的绿色表面活性剂,描述了与其生产相关的现实场景及未来市场经济预测.
1 表面活性剂在农药中的应用 在农药的使用中,只有极少数的情况是对原药的直接使用,大多数情况下都是将农药与其他药剂和溶剂混合使用,进而提高其使用价值并降低使用成本.表面活性剂就是一种可以更大发挥农药价值,降低农药成本的助剂,可以发挥乳化、起泡/消泡、分散及湿润等作用,在农药中得到了相当广泛的应用.
1.4 药物传输系统 在过去几十年,表面活性剂用于构建药物载体或靶向体系一直是药物科学家关注的主要问题[57].在表面活性剂体系中配制药物配方,其最严重的问题是缺乏合适的、可生物降解的商业表面活性剂.Leonard等对于选定的多糖即右旋糖酐进行化学修饰,通过生成醚键共价连接碳氢基团[58].疏水改性右旋糖酐被证明是特定的药物输送体系候选项.
简要介绍了近年来文献中表面活性剂在不同领域的应用以及胶束在有机反应中的催化作用.另外,介绍了生物表面活性剂在现代研究领域中使用增加的趋势.介绍了近年来表面活性剂参与的有机反应的研究进展,以及表面活性剂聚集体在不同有机反应中的作用.
1.3?表面活性剂在印刷工业用乳化油墨中的应用 印刷工艺中,被转印到纸上的油墨,由于浸透到印刷用纸内部和水分蒸发的原因,会出现表面干燥实际未完全干燥,纸表面残留未完全干燥的油墨,进而导致叠摞印刷品背面粘脏.应用乳化油墨可缓解该问题,乳化油墨具有高耐水性、高耐磨性,且随时间的乳化稳定性高.表面活性剂作为乳化剂,在乳化油墨配方中不可或缺,见表26~表28.
6?微生物表面活性剂的潜在应用 近年来,由于生物表面活性剂具有多种功能,且所用的微生物具有多样性,对生物表面活性剂的需求正不断增加.最重要的是这些生物分子具有环境相容性,与合成表面活性剂相比,生物表面活性剂具有可降解性且毒性较低.生物表面活性剂的这些突出特性允许其作为化学表面活性剂的替代品,广泛应用于生物技术领域,包括石油、农业、食品加工、化妆品、洗涤剂、皮革、纺织、造纸和制药[7,91,92].此外,生物表面活性剂可用于从储油罐中回收油渣,清理漏油以及污染土壤和水的生物修复[2,93].表4概述了生物表面活性剂在各个行业的潜在应用.下面详细讨论主要的生物技术应用.
微生物表面活性剂是两亲分子,其由亲水部分和疏水部分组成.根据其分子量的不同,可将其分为生物乳化剂和生物表面活性剂2大类.微生物表面活性剂根据其化学性质和制备所用的生物体的不同分成很多种类.这些生物分子由包括真菌、细菌和酵母在内的各类微生物所制备.其生产受到底物类型、发酵工艺和微生物菌株的显著影响.由于微生物固有的多功能特性和各种合成能力,微生物表面活性剂在很多工业和生物医学应用中比化学合成的表面活性剂更受青睐,包括生物修复(治理)、采油、作为洗衣粉配方成分,食品和化妆品行业中的乳液稳定剂.作为一种有前途的、具有广泛功能的生物分子,本文对微生物表面活性剂的生产及其在生物技术中的应用进行了综述.
全氟或多氟烷基物质(PFAS)的碳氟链具有很强的化学惰性,随着环境保护和健康观念的不断加强,PFAS的大量使用引发了公众的担忧.P FA S在很多应用领域中是不可替代的,尤其是高技术领域或外部条件苛刻的场合,因此最积极的应对策略是探索可行的后处理方法.与物理或化学法处理相比,生物降解在实施条件的便利性以及能源消耗、经济成本方面更具优势.然而,迄今尚未发现能"有效"降解P FA S的微生物,这里的"有效"是指在令人满意的时间内破坏PFAS的C-F键以实现彻底的降解.这意味着微生物要满足降解程度和降解效率的双重要求.本文详细论述了自然环境中能否产生有效降解碳氟链的微生物,以及实验室模拟这一过程可以采取的策略.同时列出了当前微生物降解P FA S的若干证据,未来,期待人类能研制培育出可有效降解碳氟链的微生物品种.
3? 制备方法 制备niosome有很多方法,包括薄膜水化(手摇)法(thin film hydration (hand shaking) method)、醚注射法、反相蒸发法、跨膜pH梯度吸药法(trans-membrane pH gradient drug uptake process)、乳液法、脂质注射法、胶束溶液和酶法、鼓泡法(bubble method)、微流化法(microfludization method)、由proniosome形成niosome法、超临界反相蒸发法.在过去的10年里发展了一些新方法.例如,Manosroi及其同事描述了利用超临界二氧化碳流体的超临界反相蒸发法[56].最近又介绍了另一种微流化法,该方法快速且可实现表面活性剂胆固醇溶液的可控混合,并在微通道中得到水溶液[8].另外, proniosome方法也被提出以克服物理不稳定性的问题.作为干粉获得的niosome很容易进行单位剂量,也可用于肺部给药[57].表1总结了不同制备方法的优缺点.用不同方法制备niosome所得的囊泡具有不同的尺寸.制备方法具体描述如下,其详细流程图请参见文献[1].
4 通过物理触发来影响表面活性剂的自组装 高性能表面活性剂能够对多种化学触发因素产生反应.这些方法的缺点是刺激响应过程相对缓慢,而且整个体系的组成可能会改变.纯物理触发的优点是——完全可逆性的机率更高,因为体系的组成保持不变因而它们可以更快地应用.
全氟辛基磺酰氟/全氟辛烷磺酸/全氟辛烷磺酸盐及其衍生物(PFOS)和全氟辛酸/全氟辛酸盐及其衍生物(PFOA)在全球及生物圈内的广泛分布引起了环境学家和毒理学家的批判,国际社会已出台相应法案和行动措施对其进行淘汰和限制,而如今国际上一些学者又将目标扩大到了整个全氟或多氟烷基物质(PFAS)领域,公众也对此产生了激烈的争论.并非所有PFAS都有明确的健康风险,但它们的通性是非常稳定,难于降解,因而受人诟病.近日在全球化学化工领域最具影响力的新闻杂志"化学与工程新闻"(Chemical?&?Engineering?News,?C&EN)的网站上,发表了题目为《如何摆脱PFAS》的文章.其中的很多观点反映了主流看法,即反对"一刀切",应对具体物质根据其必要性和可替代性进行区分对待,同时反对无限制的生产和应用PFAS,积极寻求替代品.我们赞同该文的思路,但也有异议,主要体现在视角的差异以及区分标准上,以及对其中激进观点的反对.《如何摆脱PFAS》一文更多侧重来自环境学家的主张,我们则是PFAS的科研工作者及技术开发者,同时也是PFAS一个小量的、细分产品的生产者;上文的作者采取的是发达国家视角,我们则认为发展中国家要更细致地、深入地看待分类的问题.中国应努力在这场标准制定的历史进程中积极参与,结合自身实际状况,不要盲从,制定出适合自己的执行方案,尤其不能冒进.
3.5 酶体系 低pH值和低pca清洁需要借助酶.洗碗机洗涤剂中使用的酶都是水解酶,用来去除基于蛋白质和多糖的污垢.这些活性成分可以缩短洗涤时间,降低洗涤温度和用水量,降低洗涤pH值,并提供更环保的废水.此外,由于它们在配方中使用量较少,所以它们可用于浓缩产品[52].
纳米乳液是一种极具前景的胶体体系,其被用做疏水分子的载体和传输,可发掘的应用领域包括制药、化妆品、食品和农业等等.表面活性剂降低油水界面张力的能力与纳米乳液的稳定性密切相关,可以预测纳米乳液的中长期稳定性.已有证据表明表面活性剂类型是影响纳米乳液稳定性的重要配方参数之一.研究发现,用这6种表面活性剂制备的纳米乳液的平均直径没有显著差异,这表明油滴的大小主要取决于均质过程中产生的破裂作用.然而所用的表面活性剂对纳米乳液的稳定性则有强烈影响,相应纳米乳液的稳定性从几周到六个多月不等.
继全氟辛基磺酰氟/全氟辛烷磺酸/全氟辛烷磺酸盐及其衍生物(PFOS)和全氟辛酸/全氟辛酸盐及其衍生物(P F O A)被国际社会淘汰或限制之后,部分学者和公众人物如今开始将火力瞄准全氟或多氟烷基物质(PFAS)这整个一大类物质.PFAS具有环境持久性,它们降解困难,随着生产和使用它们将在环境中越来越多,人类应该采取行动,而不是仅仅局限于其中的两种物质(PFOS和PFOA).
3 降低皮肤刺激性的方法 根据文献,为了降低表面活性剂或基于阴离子表面活性剂产品的刺激性,应尝试降低单体浓度,增大胶束尺寸,使其在与皮肤接触的溶液中保持稳定.包括上述做法在内有多种方法有可能减少沐浴产品中表面活性剂对皮肤的负面影响.例如,可以使用经证实对皮肤作用温和的阴离子表面活性剂、不同类型表面活性剂的混合物、添加聚合或改性物质以及疏水性物质作为配方中的主要清洗剂[1,13-16,155-159].
对洗碗机的历史进行了简要回顾,并对洗碗机的一般洗碗程序进行了简单描述.针对不同类型(粉末型、液体型、浓缩粉末、浓缩液体、片剂)的产品,对洗碗机专用洗涤剂的进展进行了综述.另外,对手工洗碗和机器洗碗的差别进行了讨论.重点介绍了洗碗机专用洗涤剂配方的关键组分及各组分的工作原理.
4 添加剂 前面描述了主洗餐具过程中使用的核心配方成分.除了主洗过程,整个清洗过程还包括其他步骤,如冲洗、水的在线软化、干燥. 下面介绍这些步骤中可用的一些产品,每一种产品都有助于提高总体清洁和消费者满意度. 4.1 漂洗助剂 漂洗助剂的主要目的是通过在干燥过程中形成稳定的液膜,使其尽可能地排千而不会破碎成水滴,避免蒸发后留下斑点,从而促进残液的完美干燥.由于促进了排水,盘子干燥的时间减少了.通过使用低泡型的洗涤剂来降低表面张力,可以达到均匀的排水效果;低泡型洗涤剂是非离子型的,因为大多数阴离子活性物质产生的泡沫过高,洗涤过程会受到不良影响.
3.3 阻垢剂(antiscalant) 结垢是指机器洗碗过程中在玻璃和餐具上形成碳酸钙(CaCO3)沉淀或磷酸钙沉淀.碳酸根和碳酸氢根通常存在于天然水中并参与以下平衡[36]:CO2(g)?CO2(aq)+H2O?H2CO3?(HCO3-)+H3O+?CO32-+H3O+(1) 由于溶解的二氧化碳与石灰岩矿接触,天然水中也含有二价钙离子和镁离子.这些阳离子可以作为碳酸氢盐的反离子,因此大部分钙以可溶性Ca(HCO3)2的形式存在.这些阳离子的含量被称为水的总硬度,其单位为每升中等当量的碳酸钙(分子量100)的毫克数 [37].