第三章表面活性剂
第三章 表面活性剂的功能与应用分解
Chapter Three
1
基本内容
3.1 增溶作用 3.2 乳化与破乳作用 3.3 润湿功能 3.4 起泡和消泡作用 3.5 洗涤和去污作用 3.6 分散和絮凝作用 3.7 其他功能
Chapter Three
2
表面活性剂的基本功能
表面活性剂在表（界）面上吸附，
由于表面活性剂的用量很少，没有改变溶剂 的性质，因此增溶作用与使用混合溶剂提高 溶解度不同。
Chapter Three
5
与普通的溶解过程不同，增溶后溶液的沸 点、凝固点、渗透压等没有明显变化，说 明溶质并非以分子或离子形式存在，而是 以团簇分散在表面活性剂的溶液中。
经X射线衍射证实，增溶后各种胶束都有不 同程度的增大，而整个溶液的的依数性变化 不大。说明增溶不同于真正的溶解。
表 形成吸附膜（一般是单分子膜）
面 Adsorption of Surface-Active 活 Agents at Interfaces 性
剂
的
特
性
表面活性剂在溶液内部自聚形成
多种类型的分子有序组合体
Self-assembly
降低表（界）面张力，改变体 系表（界）面的物理化学性质
起泡、消泡、乳化、破乳、 分散、絮凝、润湿、铺展、 渗透、润滑、抗静电、杀 菌等
Chapter Three
15
增溶作用的本质：
由于胶团的特殊结构，从它的内核到水 相提供了从非极性到极性环境的全过渡。 因此，各类极性或非极性的难溶有机物 都可以找到适合的溶解环境，而存在于 胶团中。由于胶团粒子一般小于0.1um， 加溶后的胶团溶液仍是透明液体。
Chapter Three
16
(完整word版)表面活性剂
第三章表面活性剂表面活性剂在药物制剂的制备中被广泛应用，其结构特征是具有亲水性与亲脂性两种基团，其作用是能显著降低分散系的表面（界面）张力，因此可用作乳化剂、助悬剂、增溶剂、促吸收剂、润湿剂、起泡剂与消泡剂、去污剂等，是药用乳剂、悬浊剂、脂质体等的重要辅料.本章重点讨论表面活性剂的基本性质（如CMC值、HLB值、Krafft点与昙点等）与测定方法等。
第一节表面活性剂分类一、表面活性剂（surfactant)：具有很强表面活性,加入少量就能使液体表面张力显著下降的物质。
1.①纯液体在一定温度有一定的表面张力，是液体的物理常数.②当在水中加入无机盐或糖类物质时，则水的表面张力略有升高;③当在水中加入低级脂肪醇、脂肪酸时，则水的表面张力下降,称此类物质为水的表面活性物质。
④当在水中加入油酸钠、十二烷基硫酸钠（高级脂肪酸）时，则水的表面张力能够显著的降低，称此类物质为该溶剂的表面活性剂(surfactant)。
2.表面活性剂分子的结构特征:是由具有极性的亲水基和非极性的亲油基组成,而且两部分分处两端。
因此，表面活性剂具有既亲水又亲油的两亲性质，但具有两亲性的分子不一定都是表面活性剂。
3.表面活性剂的吸附性：表面活性剂由于其特殊结构可以在两相界面发生定向排列,来改变两相界面性质。
从而起到润湿、乳化、增溶、絮凝、反絮凝、起泡、消泡的作用。
（1）在溶液中的正吸附:表面活性剂在溶液表面层聚集的现象为正吸附，正吸附改变了溶液表面的性质。
最外层疏水，表现低表面张力，产生较好的润湿性、乳化性、增溶性、起泡性.（2）在固体表面的吸附：表面活性剂溶液与固体接触时，表面活性剂分子可能在固体表面发生吸附，使固体表面性质发生改变，易于润湿.二、表面活性剂的类型1。
表面活性剂分类方法有多种，根据来源可分为天然表面活性剂与合成表面活性剂；2。
根据溶解性质可分为水溶性表面活性剂与油溶性表面活性剂;3。
根据极性基团的解离性质分为离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂两大类；再根据离子型表面活性剂所带电荷，又分为阳离子、阴离子、两性离子表面活性剂。
第三章 表面活性剂的界面吸附
当:
C2
<<
C2 dγ bγ 0C2 (1) a, Γ = − = , Γ2 ~ C2 成线性关系 RT dC2 RTa
(1) 2
C2 >>
bγ 0 a, Γ = = Γm , RT
(1) 2
称为极限吸附量或饱和吸附量。 Γm 称为极限吸附量或饱和吸附量。 令 k = 1 , Γ (1 ) = Γ k C 2 2 m a 1 + kC 2
0 2 0 1
a2是溶质2的活度，dγ/da2是在等温下，表面张力γ 随 溶质活度的变化率。
吉布斯吸附等温式的推导： 吉布斯吸附等温式的推导：
根据公式 无体积但有表面， 由于表面相 SS 无体积但有表面，因此
在恒定所有强度量的条件下积分上式得： 在恒定所有强度量的条件下积分上式得
上式微分得dU 两个dU 相减，可得： 上式微分得 s，两个 s相减，可得：
s i
n i = n iα + n iβ + n is = c iα V
α
+ c iβ V
β
+ n is
2 吉布斯吸附等温式
• 由于表面吸附，造成在溶液与气相的交界处存在着一个 浓度和性质与两体相不同的表面薄层，它的组成和性质 是不均匀的。此表面层也可理解为是两体相的过渡区域。 如下图（a）所示。 • 吉布斯从另一角度定义了表面相，他将表面相理想化为 一无厚度的几何平面SS,如下图（b）所示，即将表面层 与本体相的差别，都归结于发生在此平面内。根据这个 假设，吉布斯应用热力学方法导出了等温条件下溶液表 面张力随组成变化关系，称为"吉布斯吸附等温式"。
4.2 表面活性剂在固 液界面的吸附等温线 表面活性剂在固-液界面的 液界面的吸附等温线
第3章表面活性剂的功能与应用起泡和消泡作用
② 界面膜的弹性
（5）表面电荷 （6）表面活性剂的分子结构 （7）其他
降低液体的表面张力，有利于生成泡沫。
在当界面膜有一定的强度，能形成多面体泡沫时，低表
面张力有助于泡沫的稳定。 γ不是泡沫稳定的决定因素。
P 2
R
—丁醇水溶液的γ<十二烷基硫酸钠水溶液的γ（起泡
性更好）
—一些蛋白质、明胶水溶液的γ(稳泡性好）>表面
加入γ极低的消泡剂（聚氧乙烯聚硅氧烷等），使 膜失去弹性，液膜最终因失去自修复作用而破坏。
泡沫液膜的表面粘度高有利于延长泡沫的寿命。 增加液膜强度、减缓液膜排液速度、降低液膜
的透气性，阻止泡内气体的扩散等。 能产生氢键的稳泡剂能提高液膜的粘度。
疏水的固体颗粒（如二氧化硅）的作用是： 将原来吸附于液膜表面的表面活性剂从液膜表面上拉下来
排液的主要原因：
① 重力排液
存在密度差，液膜在重力作用下向下排液使液膜减薄，重力排液仅在 液膜较厚时起主要作用。
② 表面张力排液
表面张力排液
Laplace 公式
P 2
R
Plateau边界 B处液体压力＞A处，液体会从B处向A处排，
使气泡间膜变薄而破裂；膜的夹角是120°时， A和B之间的压差最小，因此，多边形泡沫结 构中多是六边形的。
泡沫是指气体分散在液体中的一种分散体系。气体是分散相， 液体是分散介质。
泡沫有两种类型：
(1) 稀泡沫
气体分子以小的球形均匀分布在较粘稠的液体中。气泡周 围的液膜较厚，且彼此之间相距较远。每个单独存在的气泡都 呈圆球形。
(2) 浓泡沫（多面体泡沫）
气体占的体积分数远大于液体，液体的黏度较小，气泡很 容易上升到液体表面，泡沫相互聚集，气泡之间被很薄的液膜 隔开，形成一个网状结构。在表面张力和重力的共同影响下， 气泡之间的隔膜变薄，而气泡的形状大小各异。
第三章 表面活性剂功能与应用——润湿作用
第三章表面活性剂功能与应用——润湿作用一、润湿功能例子：水润湿玻璃，加入表面活性剂润湿容易；水滴在石蜡上，石蜡几乎不被润湿，加入少量表面活性剂石蜡就容易被润湿了；较厚的毛毡或棉絮放入水中，很难渗透，加入一些表面活性剂就容易浸透了。
表面活性剂具有渗透作用或润湿作用所谓润湿是指一种流体被另一种流体从固体表面或固液界面所取代的过程。
润湿过程往往涉及三相，其中至少两相为流体。
1.润湿过程润湿作用是一个过程。
润湿过程主要分为三类：沾湿、浸湿和铺展。
产生的条件不同。
其能否进行和进行的程度可根据此过程热力学函数变化判断。
在恒温恒压条件下可方便使用润湿过程体系自由能变化表征。
（1）沾湿主要指液-气界面和固-气界面上的气体被液体取代的过程，在此过程中消失的固-气界面的大小与其后形成的固-液界面的大小是相等的。
如喷洒农药，农药附着于植物的枝叶上。
沾湿附着发生条件：△G A=γSL-γSG-γLG＜0W A=γSG-γSL+γLG≥0 （沾湿）式中：γSG、γSL和γLG分别为气-固、液-固和气-液界面的表面张力（2）浸湿浸湿是指固体浸入液体的过程，原有的固气界面空气被固液取代。
如洗衣时衣物泡在水中；织物染色前先用水浸泡过程浸湿发生条件：△G i=γSL-γSG≤0W i=γSG-γSL≥0 （W i：浸湿功）（3）铺展液体取代固体表面上的气体，固-气界面被固-液界面取代的同时液体表面能够扩展的现象。
铺展发生条件为：△G S=γSL+γLG-γSG≤0S=γSG-γSL-γLG≥0 （S：铺展功）一般，若液体能够在固体表面铺展，则沾湿和浸湿现象必然能够发生。
从润湿方程可以看出：固体自由能γSG越大，液体表面张力γLG越低，对润湿越有利。
2.接触角和润湿方程（杨氏方程）接触角：固、液、气三相交界处自固-液界面经过液体内部到气液界面处的夹角。
接触角与固-液，固-气和液-气表面张力的关系可表示为：γSG-γSL=γLG COSθ杨氏方程COSθ=（γSG-γSL）/γLG加入表面活性剂，γLG↓γSL↓ COSθ↑θ↓θ＞90°不润湿θ＜90°润湿θ越小润湿越好θ=0°或不存在→铺展将杨氏方程代入W A W i SW A =γLG （1+ COS θ）≥0 θ≤180° W i =γLG COS θ ≥0 θ≤90° S =γLG （ COS θ-1） ≥0 θ≤0° 纤维特性=γSL +γLG COS θ θ前进接触角 由于液体表面曲率，液体在毛细管中提升力大小为2πr γLG COS θ。
第三章表面活性剂驱油
目前，表面活性剂有数干种之多。按其极性部分的基团 不同(通常以表面活性别在水溶液中离解出的表面活性离子 的类型)来进行分类，可分为四种类型。
一、表面活性剂的类型及性质： 1、阴离子型表面活性剂： 阴离子表面活性剂是发展最早、应用最广的一 类极其重要的产品。其产量占表面活性剂总量的60％ 一70％，尤其在我国，阴离子表面活性剂占总量的 90％左右。此类表面活性剂在水溶液中可离解出表 面活性阴离子。这种表面活性阴离子是由亲油基和亲 水基两部分构成，所以它具有表面活性剂两亲的结构 特点。
表面活性剂胶束增溶情况示意图
增溶是表面活性剂浓溶液(浓度大于2％)的特有属性，所以胶束、胶束溶液、 微乳液都具有增溶作用，而表面活性剂的稀溶液根本不具有此性质。 增溶与乳化有所不同，增溶过程是被增溶物以整团的形式溶入胶束区域内， 它仅仅是被增溶物在胶束中“溶解”，不增加体系的界面面积，所以是一个热 力学稳定体系；而乳化作用是增加相界面的分散过程，从而使体系的界面能大 为增加，是热力学不稳定体系。
1)石油磺酸盐
石油磺酸盐具有低界面张力、最佳相态、较 高的增溶能力，而且价格低，货源广。 人们在微乳液驱油配方的研究中发现，石油磺 酿盐平均当量增加时，其对油的增溶作用也随之 增加。反之，对水的增溶作用增强。
增溶参数： 单位体积活性别增溶的油体积或水体积
右图表明：石油磺酸盐的平均当 量为400—500时，有较高的增溶 参数。
例如：十二烷基苯磺酸钠在水溶液中按下式离解：
阴离子表面活性剂可细分为如下 几类 亲油基 阴离子表面活性剂可细分为如下几类：
亲水基
2、阳离子型表面活性剂： 这类物质通常是那些具有表面活性的合氮化合 物。即有机胺衍生出来的盐类，它们在水溶液中 能离解出表面活性阳离子。所以称之为阳离子表 面活性剂。 这类表面活性剂主要有胺盐类、季胺化合物、 含N碱类、不含N碱类等。比较常见的阳离子表面 活性剂为脂肪胺盐酸盐、烷基苯甲基吡啶氯化物、 咪唑酮的衍生物等。
第三章表面活性剂
第三章表面活性剂习题部分一、概念与名词解释1．表面活性剂：2．临界胶束浓度(CMC)：3．HLB值：4．Krafft point：5．昙点：二、判断题(正确的填A，错误的填B)1．一些无机盐可以使水的表面张力略有增加，一些低级醇可以使水的表面张力略有降低。
( )2．如果表面活性剂浓度越低，降低表面张力越显著，则表面活性越强，越容易形成正吸附。
( )3．与低分子表面活性剂相比，高分子表面活性剂降低表面张力的能力较小，增溶力、渗透力弱，乳化能力较强。
( )4．Krafft点是离子表面活性剂的特征值，也是表面活性剂使用温度的下限。
( )5．极性有机物如尿素、N-甲基乙酰胺、乙二醇等均可升高表面活性剂的临界胶束浓度。
( ) 6．根据HLB值的意义，HLB值越大亲水性越强，其增溶效果越好。
( )7．吐温80做增溶剂时，对药物的增溶不受添加顺序的影响。
( )8．Pluronic F-68有液态、固态和半固体三种状态，均可作为优良的乳化剂。
( )9．表面活性剂之所以具有增溶作用，主要由于其具有较高的极性。
( )10．在CMC以上，随着表面活性剂用量的增加，胶束数量达到饱和。
( )11．肥皂可与苯扎溴铵合用。
( )12．阳离子表面活性剂可与含羧基的化合物如羧甲基纤维素、阿拉伯胶等合用。
( ) 13．皂土、白陶土、滑石粉等具负电荷的固体可与阳离子表面活性剂合用。
( )14．明胶、聚乙烯醇、聚乙二醇及聚维酮等水溶性高分子对表面活性剂分子有吸附作用，减少溶液中游离表面活性剂分子数量，临界胶束浓度因此升高。
( )15．表面活性剂如十二烷基硫酸钠可溶解生物膜脂质增加上皮细胞的通透性。
从而改善吸收。
( )16．阳离子表面活性剂毒性最大，其次是阴离子表面活性剂，非离子表面活性剂毒性最小。
( )17．非离子表面活性剂毒性大小顺序为：聚氧乙烯烷基醚>聚氧乙烯芳基醚>聚氧乙烯脂肪酸酯>吐温类；( )18．一些不溶性无机盐如硫酸钡能化学吸附阴离子表面活性剂，使溶液中表面活性剂浓度下降。
表面物理化学 第3章 表面活性剂
HLB值越大，表明表面活性剂的亲水性越强，表 面活性剂的亲水性随着HLB值增大而提高。HLB大 于10认为亲水性好；HLB小于10则认为亲油性好。 HLB可作为选择和使用表面活性剂的一个定量指标。 可根据表面活性剂的HLB值推断某种表面活性剂 可以适应何种用途，或用于设计合成新的表面活性 剂的计算指标。
3.5.2 HLB值的计算方法
（1）基数法 此法将表面活性剂分解成一些基团， HLB值的计算公式：
HLB 7 H L
式中，H为亲水基团的基数；L为亲油基团的基数
下表给出了一些基团的H值和L值。
基数法适用于计算阴离子和非离子型表面活性剂的 HLB值，但对一些聚氧乙烯醚类的表面活性剂计算结 果不精确。 例：计算十二烷基磺酸钠的HLB值。 首先分析十二烷基磺酸钠的结构，明确结构中亲 水基和亲油基团的种类和数量。 有亲水基团？个， 亲油基团？个 HLB＝
相对分子质量在1000之上的表面活性剂称为高分 子表面活性剂，其相对分子质量可高达几千万。 高分子表面活性剂有天然型、改性天然型和合成 型三种。它也有离子型与非离子型以及阴离子型、阳 离子型、两性型之分。
聚氧乙烯、聚氧丙烯二醇醚为非离子型表面活性 剂；聚4－乙烯溴代烷基吡啶是阳离子型的；聚丙烯 酸钠是阴离子型的。
非离子型表面活性剂原料来源广，性质稳定，不 受盐类pH值影响，可与离子型表面活性剂复配使用， 应用非常广泛。
• 3.1.1.5 混合型表面活性剂
这类表面活性剂分子中有两种亲水基团， 一种带电，一种不带电，主要有非离子－阴 离子型和非离子－阳离子型，例如醇醚硫酸 盐R(C2H4O)nSO4Na。
3.1.2 按表面活性剂的疏水基分类
高分子表面活性剂乳化能力好，分散力、凝聚力 优良，具有分散、稳定、絮凝、稳泡、乳化、破乳、 增溶、保湿、抗静电等作用。
第三章表面活性剂
a M
2RTA d ln aA
(1) 2
1 2RT
(d
d
ln
a)T
2RT形式
0.059 z z
I
1 2
式中a f c;lg f
1
1 0.33I 2
z :离子强度 :离子间距离
若在溶液中加入过量的，与表面活性离子具有共 同反离子的中性无机盐。如：Na+A-中加入NaCl， 并使其浓度远远大于SAa浓度
形成浊点的原因： 非离子型表面活性剂的 极性基团易与水形成氢键而提高其溶解能 力。温度升高至一定程度时，SAa与水间 的氢键作用削弱而不足以维持其溶解状态。
④在cmc以上表现出可以溶油的特性（加溶作用）
上述特性可归结为表面活性剂的两大特点： 即易在表面发生吸附和在一定浓度形成胶团 等分子有序组合体有关。
(3)聚氧乙烯烷基酰胺 O
CR
H(OC2H4)x O
O(C2H4O)zH
OH
OH
R-CONH(C2H4O)nH
常用作起泡剂、增粘剂
O(C2H4O)yH
OH
(4)多元醇型 主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其聚氧乙烯加成物
Span类 及 Tween类表面活性剂即属此类
具有低毒的特点，广泛用于医药工业、食品工业以及生化实验
极性基团：大的基团γcmc也大（一般） ②决定降低表面张力的因素是最外层基团（吸附层） 的结构、组成
－CF3>－CF2>－CH3>－CH2－>－CH=CH－ ③链长对γcmc影响不大，一般CH链增长，γcmc↓ ④具有分枝结构的γcmc小（CH3变多，CH2减少）
C：表面活性剂溶液表面吸附之效用
第三章表面活性剂35两性表面活性剂
N R
N CH2CHCH2SO3Na OH
N R
N CH2CHCH2SO3Na OSO3Na
RCONHCH2CH2NCH2CH2OH CH2CHCH2SO3Na OH
合成：
CH2Cl
O
+ NaHSO3
ClCH2CHCH2SO3Na OH
RCOOH + NH2CH2CH2NH2
N
R
NH
N R
N CH2CHCH2SO3Na OH
水解过程：
H+ δ－
N
NaOH
R δ+ N CH2CH2OH
HO－
HN
R O
N
H
CH2CH2OH
1,2断裂 RC NCH2CH2NHCH2CH2OH
OH
仲酰胺
2,3断裂
CH2CH2NH2 RC N CH2CH2OH 叔酰胺
O 水解首先生成不稳定的叔酰胺，再重排成热稳定性
好的仲酰胺，所以主要以仲酰胺为主。
2－十七烷基－1－羟乙基－1－羧甲基－2－咪唑啉
2-heptadecyl-1-hydroxyethyl-1-carboxymethyl-2-imidazoline
制备
咪唑啉型两性表面活性剂的合成一般分两步进行： 首先，脂肪酸与多胺（如β－羟乙基乙二胺）反应 失水生成咪唑啉环：
其次，咪唑啉环在碱性条件下与氯乙酸钠反应而得 到最终产品：
C12H25
CH3
N+
CH3
CH2＝CHCOOH
CH3
C12H25+N CH2CH2COO－
CH3
• 磺基甜菜碱
以羧基为特征的羧基甜菜碱性能温和，但化学稳定 性、钙皂分散性不强，而磺基甜菜碱在这些性能上有所 改进。
表面活性剂化学(第3章)
离子型表面活性剂：升高温度引起分子热运动 加剧，使胶束中能发生增溶的空间加大，对极 性和非极性化合物的增溶程度增大。
对于聚氧乙烯非离子型表面活性剂，温度对 增溶作用的影响主要取决于被增溶物的性质。
当被增溶物为非极性碳氢化合物以及卤代烷烃时，由于 升高温度将破坏聚氧乙烯基与水分子之间的氢键，水化 作用减小，胶束容易生成，聚集数增大。特别是温度升 到接近表面活性剂的浊点时，胶束聚集数将急剧增加， 从而明显地提高对非极性碳氢化合物以及卤代烷烃等的 增溶作用。
当被增溶物为极性有机物时，极性有机物的增溶位置处 于胶团的分子“栅栏”中其增容量随温度上升在到达表 面活性剂的“浊点”之前会出现一最大值。当温度升至 10℃以上增容量开始出现一个小的或中等程度的增加。 这是胶团中表面活性剂的热运动引起的。继续升高温度 会引起聚氧乙烯链的进一步去水化作用使其容易卷缩， 使胶团的分子“栅栏”区域可用于增溶的空间减少，于 是极性有机物的增容量也随之降低。特别使对于短碳链 的极性有机物，其增容量的降低更为明显。
(c) 亲油基部分带有分支 结构的表面活性剂的增溶 作用比直链的要弱。 原因：直链型表面活性剂 的临界胶束浓度比支链型 的低，胶束易形成，胶束 聚集数较大。
(d) 带有不饱和结构的表 面活性剂，或在活性剂分 子上引入第二极性基团时， 对烃类有机物的增溶作用 减小，但是对长链极性物 的增溶作用却增大。
现象1：紫外光谱或核磁共振分析表明，被增 溶物的物质完全处于一个非极性环境中。
现象2：X射线衍射分析发现增溶后，表面活 性剂胶束的体积变大。
(2) 在表面活性剂分子间的增溶
如图(b)所示，对于分子 结构相似于表面活性剂的 极性有机化合物，如长链 的醇、胺、脂肪酸和极性 染料等两亲分子，则是增 溶于胶束的“栅栏”之间。
化学专业精细化工工第三章 表面活性剂
RCH
CH 2 + CO + H2 CH 3
CoCat
R
CHCHO + RCH2CH2CHO CH 3
H2
R CH
CH 2 OH
+ RCH2CH2CH2OH
此法制得的是直链和支链伯醇的混合物。
（3）液蜡氧化制仲醇
液蜡主要由正构烷烃构成，用硼酸、硼酸酐或氧化硼进 行C6-C20正构烷烃的氧化，得到C11-C15的仲醇。
RCON CH3 CH 2 COONa RCONHCHCOONa CH2CH2COOH
N-酰基肌氨酸钠
R
N-酰基谷氨酸钠
CONH(CONHR " ) n COONa R'
N-酰基多缩氨基酸钠
1、N-酰基谷氨酸钠：
RCOCl + HOOC(CH2)2CHCOOH
谷氨酸
NaOH
RCONHCHCOONa CH2CH2COONa
因副反应随T的升高而加快，可通过物料循环降低反应温
度或快速移去反应生成的HCl来抑制。 雾化法连续硫酸化流程： 原料高级醇和氯磺酸配比1：1.02，循环比1：100，反应 生成的HCL由水流泵抽出，反应热由石墨冷却器移走。
（3）氨基磺酸硫酸化工艺
氨基磺酸是一种温和的硫酸化剂，副反应少，由于价格较 贵，其应用受到限制。其反应：
H2NSO3H
+ ROH
ROSO2ONH4
3、高级醇硫酸酯的中和
ROSO3H+NaOH ROSO3Na+H2O
高级醇硫酸酯不稳定，在酸性条件下高温易水解，硫酸 化后要立即中和，可采用间歇中和也可连续中和，其连续中 和流程：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 3.聚氧乙烯－聚氧丙烯型
•
泊洛沙姆，国外商品名（普朗尼克 pluronic） 美国 NF 名 Poloxamer ，本品为聚氧乙烯丙烯嵌 段 共 聚 物 ， 其 化 学 结 构 式 为 HO-(C2H4O)a(CHCH2(CH3)O)b-(C2H4O)a-H 其中 b 至少为 15 ， (C2H4O)a，a为化合物总量的10~80％。 • 本品有很多种，从分子量 1000 到 7000 以上。 泊洛沙姆是新型的优良乳化剂、食品添加剂、 增溶剂、分散剂、高级化妆品辅助剂，由于其 无毒、无抗原性、无致敏性、无刺激性、化学 性质稳定、不溶血，是目前能应用于静脉注射 乳剂的一种合成的乳化剂，在药物制剂中得到 普遍的重视和广泛的应用。
Span 20 OE 4 MOA 4
8.6 7.7 9.5 10.0
ABS FM OP-9
11.7 12.0 13.0 13.0
聚氧乙烯辛基苯酚醚-10 聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸 酯 聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯 十二烷基三甲基氯化铵 聚氧乙烯十二烷-15 聚氧乙烯脱水山梨醇棕榈酸单 酯 聚氧乙烯硬脂酸酯-30 聚氧乙烯硬脂酸酯-40
（四）非离子型表面活性剂
1.多元醇型
(1) 脱水山梨醇脂肪酸酯类（司盘型：Span）通式：
O CH2OOCR
OH OH
OH
该表面活性剂为脂肪酸与山梨醇脱水而环合。其系 列品种有span 20（脱水山梨醇单月桂酸酯），span 40 (脱水山梨醇单棕榈酸酯)；span 60（脱水山梨醇单硬 脂酸酯）；span 65（脱水山梨醇三硬脂酸酯）；span 80 （脱水山梨醇单油酸酯）；span 85 （脱水山梨醇三 油酸酯）。
钠、钙、镁等。 • 2.硫酸盐 通式：ROSO3－M＋，如十二烷基硫 酸钠、十六醇硫酸钠等。 • 3.磺酸盐 烷基磺酸盐通式：RSO3－M＋，如二 己基琥珀酸磺酸钠。 • 烷基苯基磺酸盐通式： RC6H5SO3 － M＋ ，如十 二烷基苯磺酸钠等。 • 4.胆盐 如甘胆酸钠、牛胆磺酸钠等。
（二）阳离子表面活性剂
• 4.蔗糖脂肪酸酯
•
药用蔗糖脂肪酸酯(sucrose esters，简称SE)是 国内研制成功的一类非离子型表面活性剂。 • 这类化合物由蔗糖分子中一个或数个羟基与 脂肪酸（硬脂酸、软脂酸、棕榈酸等）酯化而成。 SE是单酯、双酯及三酯的混合物，改变其比例， 其亲水性就发生变化，同时HLB值也可在1~16内 范围变化。由于SE分子中同时存在性质相反的两 亲性基团结构，且保持一定的均衡性，因此具有 较好的降低表面张力的作用。 • 其最大特点是无毒、无味、无嗅、无刺激性， 在体内能降解成脂肪酸和蔗糖，兼具营养价值。 SE已被广泛用于食品、日用化学及制糖等工业。
举例 季胺化合物 肥皂类，高级脂 烃硫（磺）酸化物 二 性 同时具正、负电荷， 蛋黄中之卵磷脂 离子型 随介质pH不同而成 合成（胺盐氨基酸 为阳或阴离子生效 型季胺盐甜菜碱型） 非离子型 水溶液中不呈解离态 司盘类、吐温类 卖泽类、卞泽类 普朗尼克、乳化剂OP
• 常用的表面活性剂分类如下： • （一）阴离子表面活性剂 • 1.高级脂肪酸盐 通式：RCOO－M＋, 如硬脂酸
1.胺盐型 [RNH3+]X-，[R2NH2+]X-，如氯 苄甲乙胺等。 2.季铵盐型 [R1R2N+R3R4]X-，如洁尔灭、 新洁尔灭等。
• （三）两性离子表面活性剂
1.氨基酸型 RN＋H2CH2CH2COO－ 2.磷脂类 磷脂类表面活性剂可用于医药品、营养 品、化妆品、食品中，有广泛的应用前途。磷脂 可用于静注用乳剂与脂质体的制备，具有更重要 的意义。磷脂是天然表面活性剂，含有磷脂酰胆 碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸等，将磷脂中 主要的分子结构式表示如下：
•
泊洛沙姆是各种不同分子量的聚氧乙烯聚氧 丙烯的嵌段共聚物的一系列产品的总称，但其 单体比例可以调节变化，理论上可以有无数种 此类产品，目前实际应用的不下几十种，其中 以F68（Poloxamer188）最为常用。 • 泊洛沙姆以聚氧丙烯为亲油基，聚氧乙烯为 亲水基。化合物分子量以及分子中环氧乙烷或 环氧丙烷含量的比例不同，其物理性质也不同。
• 临界胶束浓度CMC——开始形成胶束（或胶团）的
最低浓度 表面活性剂在溶液中超过一定浓度时会从单体（单 个离子或分子）缔合成为胶态聚合物，即胶束（或 称胶团）。开始形成胶束的浓度称为临界胶束浓度 (critical micelle concentration) 或称临界胶团浓度，用 CMC表示。当溶液中形成胶束后溶液的性质如渗透 压、浓度、界面张力、摩尔电导等都存在突变现象， P38如图3-1。
溶质性质、浓度有关。 • 无机物随浓度↑张力↑；有机物浓度↑张力↓。 • 表面活性剂：能使表面张力急剧↓物质（仅指明显降 低水的表面张力）。 二、表面活性剂结构特点： 1）长链的有机化合物（含8个C以上）同时含亲水基 亲油基； 2）吸附性： A.在水中随浓度不同以不同状态存在发生作用 B.在固体表面发生吸附。
•
聚丙烯酸钠是阴离子型:
(CH2CH)n COONa
• 聚 -4- 乙烯溴化十二烷基吡啶是阳离子型
表面活性剂。 • 常用的水溶性高分子化合物，如蛋白质、 树脂、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、聚 丙烯酰胺、聚乙二醇等，都是高分子表 面活性剂。
第三节 表面活性剂的基本性质
• 一、物理化学性质 • （一）表面活性 • （二）表面活性剂胶束（胶团）
(2) 聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯类（吐温型：Tween） 通式：
O CH2OOCR
H(C2H4O)xO
O(C2H4O)yH O(C2H4O)zH
其系列品种有Tween 20（聚氧乙烯脱水山梨醇单 月桂酸酯），Tween 40（聚氧乙烯脱水山梨醇单棕榈 酸酯），Tween 60（聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸 酯），Tween 80（聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯）， Tween 85（聚氧乙烯脱水山梨醇三油酸酯）。
•
非离子型表面活性剂的HLB值约处于1~20之间，离 子型表面活性剂的 HLB值约处于1~40之间。HLB值是 指定数，它反映的是表面活性剂分子中两种基团的作 用大小和平衡后的相互关系。表面活性剂的 HLB值小 则亲油性强，HLB值大，则亲水性强。 • HLB值大小可以确定乳剂的类型，HLB值小的油溶 性乳化剂可形成 W/O 型乳剂； HLB值较大的水溶性乳 化剂可形成 O/W型乳剂，但 HLB 值不能说明乳化能力 的大小。 • 混合乳化剂的 HLB值，对非离子型表面活性剂可按 组成乳化剂的各成分重量百分比加以计算。 HLBA,B = HLBA· A% + HLBB· B%
磷脂酰部分
头基
名称 缩写 磷脂酰胆碱
磷脂酰甘油
PC
PG
磷脂酰乙醇胺 PE
磷脂酰色氨酸 PS
磷脂酸 PA 磷脂酰肌醇 PI
其中， R1 与 R2 是 C14 至 C20 羧酸，有时是不饱和酸。油酸和软脂酸 是这些位置上最常见的取代基。一般常见的 X取代基是乙醇胺、O-(CH2)2-NH2和胆碱、-O-(CH2)2-N+(CH3)3，磷脂酰胆碱也叫卵磷 脂。 3.甜菜碱型 通式：R(CH3)2N+CH2COO-
• 2.聚氧乙烯型 • (1) 酯型 通式：RCOOCH2(CH2OCH2)nCH2OH
是聚氧乙烯二醇基；n是聚合度；是卖泽 (Myrij)类表面活性剂，如聚氧乙烯40硬脂酸酯 (polyoxyl 40 stearate)。 • (2) 醚型 通式：RO(CH2OCH2)nH，是苄泽 (Brij)类表面活性剂。如Brij 30与Brij 35是不同 分子量的聚合物等。
• HLB值大亲水性强，＞8亲水，O/W乳化剂 • HLB值小亲油性强，6～3亲油，W/O乳化剂 • 不同HLB值用途不同 见P39图3-2、P40表3-5 • 对于一个已知的或给定的油相，用不同HLB值 的乳化剂将其乳化时，必有一个HLB值为最适 HLB值，此时形成的乳剂最稳定。 • 常用表面活性剂的HLB值如表9-1。HLB的测定 方法， • 几种表面活性剂合并使用以提高制剂质量
酸
脱水山梨醇三油酸酯 脱水山梨醇硬脂酸酯 脱水山梨醇单油酸酯 脱水山梨醇单硬脂酸酯 聚氧乙烯月桂酸酯-2 Span 85 Span 65 Span 80 Span 60 LAE-2
1.0
1.8 2.1 4.3 4.7 6.1
脱水山梨醇单棕榈酸酯
Span 40
6.7
脱水山梨醇单月桂酸酯 聚氧乙烯油酸酯-4 聚氧乙烯十二醇醚-4 二[十二烷基]二甲基氯化 铵 十四烷基苯磺酸钠 油酸三乙醇胺 聚氧乙烯壬基苯酚醚-9 聚氧乙烯十二胺-5
• 现在认为胶束的大小范围相当窄，每个胶束
约含有50~200个单体。例如十二烷基硫酸钠 的胶束量在12000到40000之间，胶束量的大 小随离子强度的增加而增大。
图 胶态电解质溶液—十二烷基硫酸钠的性质
离子型表面活性剂胶束
非离子型表面活性剂胶束
高分子型表面活性剂胶束 混合胶束 （实线为在纸的水平面上，虚线为在纸的垂直面上）
第三章 表面活性剂
基本要求： 1.掌握表面活性剂的概念和分类；掌握表 面活性剂的基本性质和应用。 2.熟悉表面活性剂的生物性质。 3.了解表面活性剂的结构。 重点： 表面活性剂的概念、分类及其基本性质和应用 难点：表面活性剂的基本性质
第一节
概述
• 一、概述： • 概念：任何溶液表面存在一定张力，其张力大小与
• 五）高分子型表面活性剂 • 这类表面活性剂的相对分子质量往往在数千以上，
有时达数十万；分子内有极性和非极性部分，它又可分 为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子型。 • 聚氧乙烯聚氧丙烯二醇醚是非离子型：
CH3 CH CH2 O O (C3H6O)m(C2H4O)nH (C3H6O)m(C2H4O)nH
（三）亲水亲油平衡值：HLB值