生物表面活性剂应用概述及其发展前景

2017-03-03魏军凤康霁李璟陕西省石油化工学校陕西西安710061

化工管理 2017年27期

关键词：活化剂活性剂石油

魏军凤康霁李璟(陕西省石油化工学校，陕西西安 710061)

生物表面活性剂应用概述及其发展前景

魏军凤康霁李璟(陕西省石油化工学校，陕西西安 710061)

随着环保意识的增强，科学领域更加提倡环保、自然的科学研究方式，基于此，生物表面活化剂被广泛的应用在实验领域，并且有望取代化学合成的表面催化剂。本文从实际应用出发，对生物表面活性剂的应用及发展进行研究。

生物表面活性剂;应用概述;发展前景

所谓生物表面活化剂是指微生物经过新陈代谢所产生的一种代谢产物，这种产物是在第二次代谢中产生的，它同时拥有亲水基和疏水基并且还有一定的表面活性。生物表面活性剂的结构庞大、复杂，具有表面活性高、无毒或低毒、可生物降解、环境相容性良好等特性，同时还具有选择性和专一性。随着研究的不断深入，生物表面活性剂将会在许多行业得到大量应用，尤其是在石油、环境治理、食品、洗涤剂、化妆品、造纸、生物医药及农业等领域的应用会越来越广泛。另外当今社会越来越提倡和支持采用无公害的不浪费的科学研究方式，生物表面活化剂在实验领域所参与的比例会日益加大。

1 生物表面活性剂的应用领域

1.1 在石油工业中的应用

1.1.1 提高石油采收率

生物表面活性剂在石油开采领域是十分有优势和发展前途的，它的原理是通过培养不同的微生物来产生不同的生物表面活性剂，然后应用于满足各种原油和地质的要求。现在石油开采的状况是尽管大部分的油田已经被开采过一次，但是仍然有十分之七的原油没有被开采出来，这说明传统的机械开采是存在不足的。在开采过程中，应用生物表面活性剂这一同时具有亲水基和憎水基的两亲物，减少两个物质之间的张力，增强了原油的流动性，这样一来便大幅度的增加了石油的开采量。

1.1.2 在石油污染生物修复技术中的应用

众所周知，被评选为世界性公害的污染其中就有石油污染，它的主要表现形式为对土壤和水资源的污染，因此，对石油污染进行治理是全世界的责任。生物表面活性剂也同样的能够在治理石油污染上发挥作用，生物表面活性剂能够大大的加强土壤中生物对污染物的降解能力，将石油烃通过新陈代谢转化为水液滴然后进一步降解，这样一来就能减少石油对土壤的污染作用。将不溶的污染物进行分散和增加它的溶解度是利用微生物来治理石油污染的核心步骤，去除土壤有机物等一系列工作都需要用到生物表面活化剂。

1.2 在洗涤化妆中的应用

生物表面活化剂凭借着它来源广泛并且具有环保，绿色，实惠，成分安全不会导致过敏等特点也被常常成为绿色表面活性剂，在二十世纪七十年代的后期被开始引入到洗涤行业中。并且，生物表面活性剂能够完全被生物所降解或消化无残留，在化妆品行业中也经常会看到它的身影。我们日常所用到的化妆品中就要不少需要它来充当起到乳化、渗透、润湿作用的成分。生物表面活化剂在化妆品中应用的原理是凭借最大限度的开发出化妆品中的活性组分来增强表面活性组分对人体所作用的效果。然而，生物表面活性剂会被应用于化妆品中，最重要的原因还是因为它在生态学上的安全度之高，它所具有的稳定的PH值、抗氧化性能、融合性能等等都使得它成为化妆品成分的最佳选择之一。

1.3 在医药中的应用

生物表面活化剂在药学中的应用开始于十八世纪，但在二十世纪八十年代才迅速发展了起来，生物表面活性剂在医学中主要是作为助悬剂、渗透剂、增溶剂等等；并且它所具有的催化能力和吸附能力使得它在药物合成上也十分有优势；另外，生物表面活化剂能够使两个难溶的物质之间的表面张力降低，然后相互溶解成一体，因此生物表面活化剂在药物分析中常被用作滴定剂。当生物表面活性剂被用作膏体中的基质使，它常常通过改变药物的分配系数或者直接对皮肤发挥作用，来使得药物被吸收。生物表面活性剂中有种磷脂类成分，它所具备的乳化作用是十分强大的，仅仅不到百分之三的剂量就可以把乳化颗粒乳化至1m左右，然后再通过人体的新陈代谢排出体外，基于这个特点，生物表面活化剂常被用于乳化静脉注射用乳剂。并且，还有一部分的生物表面活性剂具有抗菌抗毒、抗肿瘤的作用，同时还能够提高免疫力等等，这都使得生物表面活性剂在医学中有很可观的发展前景。但医药行业本身所具备的特殊性，生物表面活性剂在在该行业的应用目前为止国内外都是非常少见的，因为没有充分的熟悉它的反应机理，所以对它的研究也只出于萌芽阶段。

1.4 在食品中的应用

生物表面活性剂也可以被应用于食品工业中。它可以通过本身的特性，在食品生产的过程中充当乳化剂、湿润剂、稳定剂等等，来使加工出来的食品口感更好，鲜度更有保障。生物表面活性剂被应用到食品生产中所产生的作用都是没有副作用的，它经过人体的消化系统和新陈代谢之后是不会残留在人体里的，并且对所生产出来的食品的味道也是没有改变的，尤其是对面、肉类等食品，口感和新鲜度是卖点之一，基于此生物表面活性剂是一个很好的选择。

当今社会人们的普遍消费水平都提高了，不同于以往的消费观念，除了关注食品的营养价值之外，食品的口感和新鲜度等都有着不同程度的重视，所以生物表面活性剂在食品生产业的广泛应用只是时间问题。

1.5 在农业中的应用

在农业等其他领域，我们也能看到生物表面活化剂的身影。有很多的生物表面活性剂在农业中对于改良土壤有很大的促进作用。并且，生物表面活性剂凭借着它良好的渗透能力，能够有助于堆肥颗粒中水分的扩散，这样一来也大大缩短了水分进入堆肥内部的时间，充当了疏导水分的作用。另外生物表面活性剂还具有很好的保湿能力，这对于降低堆肥中水分的蒸发量是很有帮助的，同时也给微生物的生命提供了保障。生物表面活性剂也能够被添加到农药和动物饮料。用皂角苷等生物表面活性剂来作用于植物，使它们对农药的抵抗力有所提高，是农药中加入生物表面活性剂经常用到的方法。在饮料中添加入如大豆磷脂、动植物胶等经过化学精加工成的无公害的富营养的添加剂，能够被应用在各种禽、畜以及水产养殖的饵料和饮料中。同时，生物表面活化剂还常被用于作为水果和蔬菜的保险被覆膜，通过生物表面活性剂的特性对水果进行处理和保护，能够降低冷藏和运输过程中对水果造成的伤害。生物表面活性剂的应用范围随着水产养殖业、畜牧业等等工业的发展水平的提高而扩大。

1.6 在环境工程中的应用

生物表面活性剂的产生菌可以适应并且在不同的环境中生长。例如，革兰氏阴性菌可以生存在受烃类或者其他多种物质所污染的土壤中，并且，还能够有限度的减少土壤中所带有的重金属离子。另外生物表面活化剂还具有很好的脱附作用，这一特性应用在治理污水中是十分合适且便利的。通过生物表面活性剂的脱附作用来加快有机物的降解速度，使得污水的降解时间缩短，并且，生物表面活性剂所具有的抗毒抗菌能力对于污水中的细菌和病毒也有一定的消除作用。通过微生物的分解作用来加快环境中污染物的降解速度和治理环境污染，是一种环保的无公害的方式，因此这种方式的被广泛采用于更多样的领域是十分有希望的。

3 发展前景展望

生物表面活性剂是一种新型的表面活性剂，它的出现引起了这个领域的很多专家的研究和关注。但是在我国，对于生物表面活性剂的研究的时间是晚于其他国家的，这就使得我们无论是技术还是理论知识方面都不如发达国家来得成熟和齐全，所以我们仍然还有很大的发展空间。然而生物表面活性剂的存在是少量甚至是微量的，所以，它的制作成本较普通的化学表面活化剂会比较高。并且我们不能保证所有的生物表面催化剂都是对人体或环境都是无害的，也不能保证它们会不会造成二次污染,所以要将生物表面活性剂广泛应用到农业、医药等等领域都需要更全面的更深层次的研究。

当前，生物表面活性剂的主要应用范围是石油行业，但在其他的领域比如说食品生产、化妆品行业、环境保护和医药行业以及农业等的应用，都是处于研究的初期阶段，还需要更多更全面的研究才能够投入应用。但随着当今社会科技的迅速发展，对于生物表面活性剂的研究和分析将会取得越来越多的成果和突破，所以生物表面活性剂的应用会随着研究的深入进行而越来越广泛和日常化。对于生物表面活性剂的研究方向之后将会主要以改善生产或筛选的技术手段，尽可能的降低产生的二次污染的影响，另一方面，我们需要开发更多的新型的生物表面活性剂以及它的衍生产品。现在社会大众的环保意识越来越强，所以生物表面活性剂的发展前景是十分广阔的。