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可溶于水和乙醇。在100°C以下稳定，与阳离子、非离子表面活性剂有良好的配伍性。它的化学稳定性良好，耐热、耐光、耐压、耐强酸强碱，它还具有优良的渗透性、乳化性、柔软性、抗静电性和杀菌等性能。
本品可用作硝基电解还原法制造对胺基苯酚的转移催化剂；还可利用它的乳化性生产建筑防水涂料乳化剂；护发素乳化剂；化妆品乳化剂；阳离子氯丁胶乳专用乳化剂；油田钻凿深井时，用作抗高温油包水乳化泥浆的乳化剂等，青霉素发酵工艺过程中的蛋白质凝聚剂；亦可用于生产合成纤维抗静电剂、乳胶工业的防粘剂和隔离剂、工农业用杀菌剂等
在血样分析中的作用：十二烷基三甲基氯化铵能溶解红细胞，留下白细胞，在自动化血液分析仪中多用作溶血剂。
在油墨中的作用：为提高油墨中主要组分色料和连结料的功能和改善油墨的其他特性，在油墨生产中需加入助剂。助剂的主要成分为表面活性剂，在油墨中加入具有适宜表面活性、润湿、健展性能的表面活性剂，十二烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵可使油墨具有良好的流变性、流平性、转移性、粘附性及使油墨具有良好的涂膜等。
在金属萃取剂中的作用：由于季铵盐萃取剂如十二烷基三甲基氯化铵带有正电荷，所以对金属阳离子的萃取不取决于PH值，金属的洗脱也不必调整PH值，可直接用这类萃取剂的选择性差；使用季铵盐萃取剂时，必须在酸性或接近中性的溶液中进行萃取。季铵盐萃取剂常用于硫酸镍处理液中分离钻，铜和锌。此外，季铵盐类和胺类萃取剂还可用于从废催化剂中回收贵金属，稀土元素的分离，铌，锑与铬的分离，无机酸的提纯，从氧化钻的过滤液体中除去铁等。黄金萃取可用三辛基甲基氯化铵。
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