·74·化学教育2010年第6期
干洗手剂走进中学化学实验室。
刘艳梅王明召”刘小英
(北京师范大学化学学院100875)
摘要以山东科技版教科书《化学与生活》课题1“关于衣料的学问”中的干洗剂知识为结合
点，介绍一个切合中学实际的干洗手剂配方和实验方案，同时提供相关背景知识。
关键词化学与生活干洗手剂十二烷基苯磺酸钠聚乙烯醇实验方案
山东科技版高中新课标实验教材《化学与生
活》主题四中，课题1“关于衣料的学问”讲解了
“服装的洗涤和熨烫”，并简介了干洗剂的相关作用
原理与主要成分。事实上干洗具有多种类型(包括
无水洗涤、非水溶剂洗涤、无溶剂洗涤等)，在生
产及日常生活中用途很广。将干洗剂的配制引人中
学化学实验室，能够更加充分地实现STS教育理
念。
1干洗手剂知识
洗手需要水这是常识，但在野外作业或旅游
时，尤其在水资源极度匮乏的当代，人们往往因为
没有水而不能洗手。科研人员开发出干洗手剂，用
它涂在手上稍加搓揉，无需用水就可洗去手上的油
垢和污垢，非常方便。干洗手剂的出现，解决了洗
手不用水的问题，既方便了人们的生活，又为世界
的节水、可持续发展做出了贡献。
1．1干洗手剂的组成
干洗手剂必须具有清除皮肤上污垢的功能，因
此它必须含有表面活性剂(活性物)，这就需要某
些溶剂来溶解活性物。还需要成膜物质，使污垢经
搓揉后易于脱落。与织物洗涤剂的一个重要差别
是，干洗手剂还应具有保护皮肤的功效，洗后不会
使皮肤干燥粗糙和皲裂，这又需要加入皮肤保护
剂[1I。这4种物质就是干洗手剂的基本成分。根据
需求，可以加入防腐剂、香精等物质，产品可以做
成膏状或者液状。
活性物通常为不同表面活性剂的复配物，主要
使用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂。常用
的阴离子表面活性剂有十二烷基苯磺酸钠(LAS)、
硬脂酸钾(K12)、月桂醇(十二醇)硫酸钠。常
用的非离子表面活性剂有烷基酚聚氧乙烯醚
(TX一10)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AE09)。溶剂通
常为异丙醇和水。成膜物常采用聚乙烯醇，而皮肤
保护剂通常就是甘油。最常用的防腐剂是山梨酸
钾、苯甲酸和苯甲酸钠。表1列出了干洗手剂中主
要成分的结构式和重要性质。
襄l干洗手剂常用成分的化学式及性质[2]
名称分子式／结构式性质
十二烷阴离子表面活性剂，白色
基苯磺C12H25一C6H4—903Na粉状物。溶于水。具有去污、润湿。发泡、乳化、分散、
酸钠凝聚、脱脂脱墨等性能
非离子表面活性剂，室温
脂肪醇下为无色透明液体或白色蜡
聚氧乙c|H2。十10(CH2CH20)。H状体，无毒，尢刺激。具有
烯醚优良的润湿、乳化、分散、
清洗和去污等性能
无色透明液体，有类似乙
醇的气味，溶于水、乙醇、
异丙醇(CH3)2CH—OH乙醚、氯仿，毒性较低。主
要用于制药、化妆品、塑料、
香料、涂料等．
聚乙水溶性高分子聚合物，无
烯醇{cH2cH(oH)壬味白色粉末。窀温下溶于水，
(PVA)有优良的粘胶强度和成膜性
无色无臭而有甜味的粘稠
甘油CH20H液体。能与水、醇以任何比
(丙三CHoH例混和，微溶于乙醚、乙酸
醇)乙酯。常用于医药、食品工CH20H
业
1．2干洗手剂的作用原理
对于互不相溶的2种液体，若一种以极微小的
液滴(一般直径为10-6～10qm)分散在另一种
中，所形成的体系称为乳状液。常见乳状液的一种
液体是有机液体，极性很弱，常统称为“油”，另
一种液体是水，极性很强。若细小的脂肪微粒
(油)分散在水中，所形成的乳状液称为水包油型，
以O／W(oil／Water)表示。牛奶、豆浆、农药乳
剂等就是O／W型乳状液。若是小水滴分散在油
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¨通讯联系人，E—mail：waIlg—n啪@bnu．educll
万方数据
2010年第6期化学教育·75·
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图l干洗手剂使油性污垢粒子脱离被洗基体表面的原理示意图[3]
图1中的基体指油污附着的主体，在此就是人
手；油污指需要洗去的污垢，在此以液体油污为
例。洗手剂的水相由水和溶于水的一系列物质组
成。初始状态为液体油污附着在基体上，接触面积
较大，油污与基体之间的界面张力口嗣油比较小，界
面之间的接触角e接近于O。。加入表面活性剂后，
由于活性剂和基体之间的表面张力更小，所以活性
剂与基体表面发生接触，从而排斥液体油污，使油
污与基体之间的接触角增大，接触面减小，结果洗
手剂逐渐取代油污的位置而润湿基体表面。当油污
与基体之间的接触角增大到180。时，油污与基体
之间不再接触。此时表面活性剂在基体上形成吸附
层，该吸附层的电荷与油污双电层的电荷相排斥，
或由于吸附层的铺展压，油污最终从基体表面脱
离14j。
2配制干洗手剂的学生实验方案
2．1实验目的
通过制作干洗手剂的实验，使学生加深对《化
学与生活》课题1“关于衣料的学问”中干洗剂知
识的理解，同时提高学生的实践能力和环保节水的
意识。
2．2实验仪器和药品
仪器：烧杯、三口烧瓶、温度计、磁力搅拌器。
药品：十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸、异丙醇、
聚乙烯醇、甘油、白油(俗称氢化油，主要成分为
C。e～C。，的正异构烷烃的混合物，对石油分馏出的
高沸点馏分进行脱蜡、炭化、中和等处理而获得。
为无色无味透明油状液体，不溶于乙醇，溶于乙
醚、苯、石油醚等，可与多数脂肪油互溶。)
2．3实验步骤
(1)称取5g聚乙烯醇于三口烧瓶中，加入
30mI。水，浸泡15min后，于搅拌下加热至80
～85℃，使之溶解成均匀的黏液。
(2)降温至70℃，加入甘油2mL，恒温70℃
继续搅拌5min。
(3)加入13nlL异丙醇，恒温70℃搅拌5min。
(4)将硬脂酸2．5g、十二烷基苯磺酸钠o．5
g、白油2mL，加人50mL小烧杯中，加热至熔
化成液状时倒人烧瓶中。继续恒温70℃搅拌
10min后出料，降温冷却。
2．4对方案的说明
(1)作者调研了大量文献，找不到现成的实验
室小量配方，只见到各种大规模工业化生产配方。
为了适应中学的实际情况，作者深入分析了作用原
理和各种配方，以文献L5~7]所公布的配方和制作工
艺为基础，探索用常见药品代替特殊药品(如甘油
代替乙酰化羊毛脂)，用无色无味药品代替有异味
药品(如用白油代替煤油)，并对配方进行简化
(如用单一表面活性剂代替复合表面活性剂，取消
一些添加剂)，同时减小药品的用量。经过反复实
验，最后摸索出以上仅用最必需成分(活性物、溶
剂、皮肤保护剂和成膜物质)的配方及实验方案。
(2)所得产品为米色膏状乳化体。使用时取少
许在手上，反复抹揉后擦去，即达到清洁的目的，
不需用水。
(3)本实验未加防腐剂，因此产品不能长期存
放。
(4)实验注意事项：①实验用品多为易燃的有
机物，所以整个实验过程不能有明火。②聚乙烯醇
的浸泡溶胀过程不可省略。要是直接升温溶解，会
因为有结块而使产品的粒度不均匀。
参考文献
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[6]刘亚华，王洪钟．化学世界，1997，(5)：245—247
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万方数据
干洗手剂走进中学化学实验室
作者：刘艳梅，王明召，刘小英
作者单位：北京师范大学化学学院,100875
刊名：化学教育
英文刊名：CHINESEJOURNALOFCHEMICALEDUCATION
年，卷(期)：2010,31(6)
参考文献(7条)
1.陈钟叶查看详情1996(10)
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5.曾宪佑;黄红明;黄畴;赵萱工业无水洗手剂的研制及其性能研究[期刊论文]-化学与生物工程2005(05)
6.中国医药集团上海化学试剂公司试剂手册2002
7.凌爱莲;桑鸿勋;焦庆影;夏海洲查看详情1994(03)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_hxjy201006032.aspx
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