表面活性剂的功能与应用
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
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chap5 表面活性剂的功能与应用
chap5表面活性剂的功能与应用—增溶作用胶团催化微乳化4—1增溶作用（一）增溶作用的定义和特点所谓增溶作用是指由于表面活性剂胶束的存在，使得在溶液中难溶乃至不溶的物质溶解度显著增加的作用。
例子：25℃苯在水中的溶解度为0.07g/100g水100℃的油酸钠水溶液苯溶解度为7 g/100g水增溶作用的基础是胶束的形成，表面活性剂浓度越大，形成的胶束越多，难溶物或不溶物溶解得越多，增溶量越大。
表面活性剂浓度达到cmc以后，溶质的溶解度显著提高，并随表面活性剂浓度的增大而增大。
特点：1.增溶作用可使被增溶物的化学势降低，使体系更加稳定，是自发进行的过程2.与普通的溶解过程不同的是，增溶后溶液的沸点、凝固点和渗透压等没有明显的改变3.溶质并非以分子或离子的形式存在，而是以分子团簇分散在表面活性剂的溶液中4.由于表面活性剂用量很少，没有改变溶剂的性质，增溶作用与使用混合溶剂提高溶解度不同5.与乳化作用不同，增溶后没有新增的两相界面的存在，是热力学稳定体系（二）增溶作用的方式①非极性分子在胶束内核的增溶如饱和脂肪烃、苯等不易极化的非极性有机化合物。
紫外光谱或核磁共振谱分析表明：被增溶的物质完全处于一个非极性环境中；χ射线衍射分析发现：增溶后胶束体积变大。
②在表面活性剂分子间的增溶对于分子结构与表面活性剂相似的极性化合物，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。
被增溶物的非极性碳氢插入胶束内部，极性头插入表面活性剂极性基之间。
③在胶束表面吸附增溶对于既不溶于水，也不溶于油的小分子极性化合物在胶束表面的增溶。
这些化合物被吸附胶束表面区域，光谱（）表明：它们处于完全或接近完全极性的环境中。
一些高分子物质、甘油、蔗糖以及染料也采用此种增溶方式。
④聚氧乙烯醚间的增溶以聚氧乙烯基为亲水基团的非离子表面活性剂，通常将被增溶物包藏在胶束外层的聚氧乙烯链中，以这种方式被增溶的物质主要是较易极化的碳氢化合物，如苯、乙苯、苯酚等短链芳香烃类化合物。
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一一润湿作用一、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= Y SL- Y SG丫LG V 0 W A= Y SG- Y SL+ Y LG> 0 （沾湿）式中：Y SG Y SL和Y LG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 = Y SL- Y SG< 0W i = Y SG- Y SL》0 （W: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= Y SL+Y LG-Y SG< 0S= Y S（- Y SL- Y LG》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Y SG越大，液体表面张力Y LG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。
表面活性剂作用原理及应用
表面活性剂作用原理及应用表面活性剂一词来自英语surfactant。
它实际上是短语surface active agent的缩合词。
它还有一个名字叫做tenside。
凡加入少量而能显著降低液体表面张力的物质，统称为表面活性剂。
它们的表面活性是对某特定的液体而言的，在通常情况下则指水。
表面活性剂一端是非极性的碳氢链（烃基），与水的亲和力极小，常称疏水基；另一端则是极性基团（如—OH、—COOH、—NH₂、—SO₃H等），与水有很大的亲和力，故称亲水基，总称“双亲分子”（亲油亲水分子）。
为了达到稳定,表面活性剂溶于水时，可以采取两种方式：1、在液面形成单分子膜将亲水基留在水中而将疏水基伸向空气，以减小排斥。
而疏水基与水分子间的斥力相当于使表面的水分子受到一个向外的推力，抵消表面水分子原来受到的向内的拉力，亦即使水的表面张力降低。
这就是表面活性剂的发泡、乳化和湿润作用的基本原理。
在油-水系统中，表面活性剂分子会被吸附在油-水两相的界面上，而将极性基团插入水中，非极性部分则进入油中，在界面定向排列。
这在油-水相之间产生拉力，使油-水的界面张力降低。
这一性质对表面活性剂的广泛应用有重要的影响。
2、形成“胶束”胶束可为球形，也可是层状结构，都尽可能地将疏水基藏于胶束内部而将亲水基外露。
如以球形表示极性基，以柱形表示疏水的非极性基，则单分子膜和胶束。
如溶液中有不溶于水的油类（不溶于水的有机液体的泛称），则可进入球形胶束中心和层状胶束的夹层内而溶解。
这称为表面活性剂的增溶作用。
表面活性剂在污垢和基底表面的吸附是去污洗涤的核心，吸附作用也是表面活性剂最基本的性质之一。
在洗涤过程中，表面活性剂的疏水基会尽可能地减少与水的接触，在表/界面上发生定向吸附，达到一定浓度后在体相形成聚集体，因此表面活性剂表现出一系列优良的性能，如润湿、乳化、增溶等。
表面活性剂可起洗涤、乳化、发泡、湿润、浸透和分散等多种作用，且表面活性剂用量少（一般为百分之几到千分之几），操作方便、无毒无腐蚀，是较理想的化学用品。
表面活性剂的功能
表面活性剂的功能表面活性剂是一种化学物质，广泛应用于各个领域。
它具有许多重要的功能，下面将介绍其中几个主要的功能。
第一，表面活性剂具有降低液体表面张力的功能。
液体的表面张力是指液体表面上分子间的相互牵引力。
表面活性剂能够吸附在液体表面，并与液体分子相互作用，破坏液体表面分子间的牵引力，从而降低液体的表面张力。
这使得液体更容易湿润固体表面，并能够提高液体的流动性。
第二，表面活性剂具有增强溶解度的功能。
由于表面活性剂的结构具有亲水和疏水基团，它们能够在水和油之间形成一种结构称为胶束。
胶束是一种由表面活性剂分子组成的小颗粒，其疏水基团朝向胶束的内部，亲水基团朝向胶束的外部，从而将疏水物质包围在内部。
这种结构能够增强疏水物质在水中的溶解度，使其更易被水所接受。
第三，表面活性剂具有分散、乳化和稳定液体混合物的功能。
由于表面活性剂的两性性质，它们能够将不相溶的液体分散在一起，并形成稳定的乳状液体。
这在制药、食品和化妆品等领域中得到了广泛应用。
例如，在药物制剂中，表面活性剂能够将水溶性药物和油溶性药物结合在一起，提高药物的稳定性和溶解度。
第四，表面活性剂具有减少液滴的表面张力的功能。
在农业领域中，表面活性剂被用作农药的助剂。
它们能够降低液滴的表面张力，使液滴更好地附着在作物上，并提高农药的吸收效率。
此外，表面活性剂还能够改善土壤的渗透性，促进植物根系的生长和发育。
除了上述功能外，表面活性剂还具有抗静电、抗沉积、防锈、抗腐蚀等多种功能。
总的来说，表面活性剂的功能非常广泛，不仅可以改变液体的性质，提高液体的使用性能，还可以在各个领域中发挥重要的作用。
然而，由于表面活性剂会对环境产生一定的影响，因此在应用过程中需要合理使用，并加强对其环境和健康风险的研究。
表面活性剂的主要功能
表面活性剂的主要功能（一）润湿作用当固体与液体接触时，原来的固/气、液/气界面消失而形成了新的固/液界面，这一过程称为润湿。
如纺织纤维是一种多孔性物质，有着巨大的表面，当溶液沿着纤维铺展时，会进入纤维间的空隙，并将空气驱赶出去，把原来的空气/纤维界面变成液体/纤维界面，就是一个典型的润湿过程；而溶液同时会进入纤维内部，这一过程则称为渗透。
帮助润湿和渗透作用发生的表面活性剂称为润湿剂和渗透剂。
把不同液体滴在同一固体表面，可以看到两种不同的现象。
一种是液滴很快在固体表面铺展开形成液∕固新界面，这种情况叫润湿，如图（a）和图（b）所示。
把气∕液界面通过液体与固∕液界面之间的夹角称为接触角，可以看出在润湿的情况下接触角小于90°。
另一种情况是液体不在固体表面上铺展，而是在固体表面缩成一液珠，如把水滴加到固体石蜡表面所形成的现象，这种情况叫不润湿，如图（c）和图（d）所示，此时的接触角大于90°。
通常可通过液体在固体表面受力达到平衡时所形成的接触角的大小来判断润湿或不润湿。
当在水滴中加入表面活性剂时，由于表面活性剂具有降低气∕液界面张力和液/固界面张力的作用，会改变上述受力关系，导致水滴可以在石蜡表面铺展，由不润湿变为润湿。
（二）乳化作用乳化作用是指两种互不相溶液的液体（如油和水），其中一种液体以极小的粒子（粒径为10-8~10-5m）均匀地分散到另一种液体中形成乳状液的作用。
把油滴分散到水中称为水包油型乳状液（O/W），水滴分散到油中则称为油包水型乳状液体（W/O）。
把能帮助乳化作用的表面活性剂称为乳化剂。
作乳化剂使用的表面活性剂有稳定和保护两种作用。
（1）稳定作用乳化剂有降低两种液体间界面张力而使混合体系达到稳定的作用。
因为当油（或水）在水（或油）中分散成许多微小粒子时，扩大了它们之间的接触面积，导致体系能位增加而处于不稳定状态。
当加入乳化剂时，乳化剂分子的亲油基吸附在油滴微粒表面而亲水基伸入水中，并在油滴表面定向排列形成一层亲水性分子膜，使油∕水界面张力降低，降低了体系的能位并且减少了油滴间吸引力，防止油滴聚集后重新分为两层。
表面活性剂的功能
表面活性剂的功能
凡是能吸附在溶液的表面上，较低浓度就能极高的降低表面张力的能力和效率的物质称为表面活性剂。
表面活性剂的分子结构可分为两部分，一部分是亲水基团，另一部分是疏水基团。
表面活性剂的性质主要由亲水基团决定，而亲水基团的结构变化多端，所以总体上可分为两大类：离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。
表面活性剂的功能主要有五类：润湿作用、乳化作用、悬浮分散作用、增溶作用、发泡作用。
1.润湿作用。
所谓润湿就是当固体与液体接触时，原来的固-气和液-气表面消失而形成新的固-液界面的现象。
表面活性剂以极性基团朝向固体，非极性基团朝向气、液体吸附于固体表面，形成定向排列的吸附层，使自由能较高的固体表面被碳氢链覆盖而转化为低能表面，达到改变润湿性能的目的。
2.乳化作用。
乳化作用是指两种不相混溶的液体中的一种以极小的粒子（粒径1-10微米）均匀地分散到另一种液体中形成乳状液的作用。
乳化过程中，表面活性剂可起两种主要作用，一是降低两种液体间界面张力的稳定作用；二是保护作用。
3.悬浮分散作用。
把固体微粒均匀、稳定地分散到液体介质中，形成悬浮体的作用叫做分散作用。
表面活性剂在固体颗粒表面的吸附，能够增加固体微粒重新聚积的能障，降低粒子聚积的倾向，提高分散体系的稳定性。
4.增溶作用。
增溶作用指表面活性剂有增加难溶性或不溶性物质在水中的溶解度的作用。
5.发泡作用。
气体分散在液体中的状态称为气泡。
向含有表面活性剂的水溶液中充气或施以搅拌，可形成被溶液包围的气泡。
化妆品中的表面活性剂种类与功能解析
化妆品中的表面活性剂种类与功能解析化妆品是现代人日常生活中不可或缺的一部分，而其中的表面活性剂作为化妆品中的重要成分之一，具有着重要的作用。
本文将对化妆品中常见的表面活性剂种类与功能进行解析，帮助读者更好地了解和选择化妆品。
一、洗涤剂类表面活性剂洗涤剂类表面活性剂主要用于清洁和去除污垢，广泛应用于洗面奶、洗发水、沐浴露等产品中。
常见的洗涤剂类表面活性剂包括：硫酸盐类表面活性剂、月桂酸盐类表面活性剂和醚硫酸盐类表面活性剂。
1. 硫酸盐类表面活性剂硫酸盐类表面活性剂是一种强降解性表面活性剂，能有效去除皮肤表面油脂和污垢，却可能对皮肤产生刺激和干燥的副作用。
因此，对于干燥或敏感肌肤的人群而言，选择含有硫酸盐类表面活性剂较少的化妆品是更加温和和安全的选择。
2. 月桂酸盐类表面活性剂月桂酸盐类表面活性剂是一种温和的清洁成分，能有效清除污垢的同时不会破坏皮肤的天然保护层。
它具有良好的起泡性能，且容易被皮肤吸附，能够在皮肤表面形成保护膜，使得皮肤保持滋润和柔软。
3. 醚硫酸盐类表面活性剂醚硫酸盐类表面活性剂在洗涤剂中被广泛使用，它不仅具有良好的清洁性能，还能起到调节粘度、增稠和乳化的作用，使得洗涤剂的使用感更加舒适。
二、乳化剂类表面活性剂乳化剂类表面活性剂主要用于化妆品中的乳化和分散效果。
乳化剂可以将脂质和水相结合在一起，形成乳液的稳定状态。
乳液型化妆品具有良好的质感，容易涂抹和吸收。
常见的乳化剂类表面活性剂有：甘油酯类表面活性剂和聚氧乙烯脂肪醇醚类表面活性剂。
1. 甘油酯类表面活性剂甘油酯类表面活性剂是一种天然提取的表面活性剂，具有较强的保湿性能和润滑性能。
它能够调节皮肤的水油平衡，减少皮肤水分流失，并对皮肤具有柔软的触感。
2. 聚氧乙烯脂肪醇醚类表面活性剂聚氧乙烯脂肪醇醚类表面活性剂具有良好的乳化和分散性能，能够稳定化妆品中的油水相，使其更易于涂抹和吸收。
它还能够增强化妆品的稠度和粘稠度，提高产品的质感。
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3章表面活性剂的功能与应用乳化与破乳作用
PIT法的具体应用
取等量的油相和水相，加入3%--5%的表面活性剂制成乳状液，不断振 荡并加热体系，观测乳状液的类型变化，当乳状液由O/W型变成W/O型 的温度即为PIT。
通常，O/W型乳状液在低于PIT 20-60℃，W/O在高于PIT 10-40℃时是 稳定的。
PIT与HLB值有一定关系，一般PIT随HLB值的增加而升高。
的一相为乳状液的连续相(外相)，形成相应类型的乳状液。如 易溶于水的乳化剂形成O/W型；易溶于油的形成W/O型。 Bancroft规则可用界面张力或表面能的变化规律解释。 可以解释水溶性好的碱金属皂作为乳化剂能形成O/W型的原因， 也可解释水溶性不好的银皂作乳化剂时只能形成W/O型乳状液 的原因。
(5) 光折射法
油和水对光的折射率不同。让光从一侧射入乳状液，乳状液中的液珠起到透镜 作用，若为O/W型，显微镜仅能看到液珠的左侧轮廓；若为W/O型，则只能看到 右侧轮廓。
3.2.2 影响乳状液类型的因素
（1） 相体积 （2） 乳化剂的分子结构和性质（定向楔理论） （3） 溶解度规则 （4）聚结速度理论 （5）制备方法与乳化器材质
（4）聚结速度理论
1957年Davies提出。
内容：在乳化剂、油和水一起摇荡时，油相与水相都破裂成 液滴，最终形成的乳状液的类型取决于两种液滴的聚结速度。 液滴的聚结速度与乳化剂的亲水亲油性质关系很大。当乳化剂 的亲水性较强时，亲水部分对液滴的聚集有较大的阻碍作用， 使油滴的聚结速度减慢，而水滴的聚结速度大于油滴的聚结速 度，最终使水成为连续相，形成O/W型乳状液；反之则形成 W/O型乳状液。
HLB值
1.5~3 3~6 7~9 8~18 13~15 15~18
应用领域
消泡剂 W/O型乳化剂
表面活性剂的功能与应用乳化与破乳作用
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破乳剂在污水处理中的应用
其他表面活性剂的应用领域
表面活性剂在食品工业中广泛应用于食品添加剂和加工助剂，如稳定剂、增稠剂和消泡剂等。
在医药领域，表面活性剂作为药物载体和药物增溶、稳定剂，有助于提高药物的生物利用度和稳定性。
表面活性剂在破乳过程中的作用
破乳是指将乳状液破坏，使油水两相分离的过程。表面活性剂在破乳过程中起到关键作用。通过改变表面活性剂的种类和浓度，可以调节乳状液的稳定性，从而实现油水相的有效分离。
表面活性剂在乳化与破乳中的重要性
表面活性剂在乳化与破乳过程中起着至关重要的作用。它们能够显著影响乳状液的形成、稳定性和分离效果。通过合理选择和应用表面活性剂，可以实现高效的乳化和破乳过程，广泛应用于石油、化工、食品和制药等领域。
表面活性剂在乳化与破乳中的作用与重要性
未来研究方向与展望
深入研究表面活性剂的分子结构和性能关系：进一步了解表面活性剂的分子结构与其乳化、破乳性能之间的关系，有助于发现新型高效的表面活性剂，提高乳化与破乳效果。
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影响乳状液稳定性的因素
界面膜的强度、界面电荷、温度、外力等。
乳状液的类型与稳定性
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降低界面张力
表面活性剂能够显著降低油水界面张力，使油滴更容易形成和稳定。
形成界面膜
表面活性剂分子在油水界面上定向排列，形成具有一定强度的界面膜，防止油滴合并和破裂。
电荷稳定作用
某些表面活性剂能够使乳状液界面带电，产生静电排斥力，提高乳状液的稳定性。
表面活性剂在乳化过程中的作用
化妆品原料：表面活性剂的功能
分散作用：使非水溶性物质在水中形成微粒且呈均匀分散状态的现象。 分散过程中，表面活性剂分子的亲水基伸在水中，亲油基吸附在固体粒子表
面，在固体表面形成亲水性吸附层，降低界面能；或吸附在粉体表面，使其带电 ，粒子间产生静电排斥；或提高分散介质的粘度，使分散体系稳定。
表面活性剂的功能 表面活性剂在化妆品应用中主要起乳化、增溶、分散、净洗等作用。
乳状液：两种互不混溶的液相(油相和水相) ，其中一相以微小粒子分散在另一相 中所形成的体系。 乳化作用：使非水溶性物质在水中呈均匀乳化而形成乳状液的现象。
乳化剂在化妆品中主要用于生产膏霜、乳液等。
表面活性剂的功能
搅拌 油
净洗清洁产品主要有洗面奶、洗发香波、沐浴露等。常用阴离子表面活性剂， 两性表面活性剂椰油酰胺丙基甜菜碱、咪唑啉、氨基酸类等。
静置
水
加入 SAA
水
W/O
油 O/W
表面活性剂的功能 表面活性剂在化妆品应Leabharlann 中主要起乳化、增溶、分散、净洗等作用。
增溶作用：使微溶物或不溶性物质增大溶解度的现象。
增溶剂主要用于化妆水、生发油等生产。要求具有较高的亲水性（HLB>15）， 如：脂肪醇聚乙烯醚、聚氧乙烯蓖麻油、聚甘油脂肪酸酯等。
表面活性剂的功能
化妆品分散系统包括粉体（无机颜料和有机颜料）、溶剂（水系和非水系） 及分散剂三部分。用作分散剂的表面活性剂，如：脂肪醇聚乙烯醚、脂肪酸聚氧 乙烯酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸盐等。
表面活性剂的功能 表面活性剂在化妆品应用中主要起乳化、增溶、分散、净洗等作用。
净洗作用：一方面，降低水的表面张力，从而改善水对洗涤物表面的润湿性； 另一方面，增强污垢的分散和悬浮能力。
表面活性剂的成分和应用
表面活性剂的成分和应用表面活性剂是一种广泛应用于各个领域的化学物质，其作用是改善各种液体的表面性质，使得液体能够更好地与其他物质相互作用。
表面活性剂的应用非常广泛，包括制造洗涤剂、化妆品、医药产品和食品等。
因此，对表面活性剂的理解和应用具有重要的意义。
本文将介绍表面活性剂的成分、结构和应用。
一、表面活性剂的成分表面活性剂是一类化学物质，其主要成分由两部分组成：亲水性基团和疏水性基团。
亲水性基团是一种带有极性的基团，可以与水分子相互作用，而疏水性基团是一种不带极性的基团，与水分子的相互作用力较小。
表面活性剂的亲水性基团包括羟基、羧基、胺基、醇基等，疏水性基团包括烷基、芳香基、偶氮基等。
这些基团的不同组合形成了不同类型的表面活性剂。
二、表面活性剂的结构表面活性剂的分子结构一般由亲水基团和疏水基团组成，其亲疏性不均匀分布，形成亲水头和疏水尾。
亲水头和疏水尾之间形成的结构被称为胶束。
胶束结构使得表面活性剂具有独特的性质。
比如，在液体中，表面活性剂的分子朝向表面形成一个紧密联系的薄膜，这称为表面膜。
表面膜可以使水变得更加稳定，并防止各种物质的扩散和溶解。
三、表面活性剂的应用表面活性剂具有广泛的应用价值，其中一个主要应用是制造洗涤剂。
洗涤剂是一种兼有清洁和去污功能的化学制剂，其中的表面活性剂起到了至关重要的作用。
桑椹角黄素、白藜芦醇、蒲公英总黄酮等表面活性剂制剂均能够有效地清洗衣物和家居用品。
另外，表面活性剂也被广泛应用于化妆品、医药产品、农药和食品等领域。
比如，表面活性剂被用于制造肥皂、沐浴露、洗发水等沐浴清洁用品。
表面活性剂还被用于制造药物、注射液和眼药水等医药产品。
此外，表面活性剂还有抗菌、防腐、增强乳化和疏水等多种功能。
总之，表面活性剂是一种重要的化学物质，其成分包括亲水基团和疏水基团。
表面活性剂的分子结构由亲水头和疏水尾组成，形成了胶束结构。
表面活性剂被广泛应用于各个领域，包括制造洗涤剂、化妆品、医药产品和食品等。
表面活性剂的作用原理和应用
表面活性剂的作用原理和应用
表面活性：因溶质在表面发生吸附（正吸附）而使溶液表面张力降低的性质被称为表面活性。
表面活性剂的用途极广，主要有5个方面。
1、润湿作用
表面活性剂可以降低液体表面张力，改变接触角的大小，从而达到所需的目的。
2、起泡作用
“泡”就是由液体薄膜包围着的气体。
有表面活性剂和水可以形成一定强度的薄膜，包围着空气而形成泡沫，用于浮游选矿，泡沫灭火和洗涤去污等，这种活性剂称为起泡剂。
也有时要使用消泡剂，在制糖、制中药过程中泡沫太多，要加入适当的表面活性剂降低薄膜强度，消除气泡，防止事故。
3、增溶作用
非极性有机物如苯在水中溶解度很小，加入油酸钠等表面活性剂后，苯在水中的溶解度大大增加，这称为增溶作用。
增溶作用与普通的溶解概念是不同的，增溶的苯不是均匀分散在水中，而是分散在油酸根分子形成的胶束中。
经X射线衍射证实，增容后各种胶束都有不同程度的增大，而整个溶液的依赖性变化不大。
4、乳化作用
一种或者几种液体以大于10-7m直径的液体分散在另一不相混溶的液体之中形成的粗分散体系称为乳状液。
要使它稳定存在，必须加乳化剂。
根据乳化剂结构的不同可以形成以水为连续相的水包油乳状液（o/w），或以为连续相的油包水乳状液（w/o）。
有时为了破坏乳状液需加入另一种表面活性剂，称为破乳剂。
将乳状液中的分散相和分散介质分开。
例如原油中需要加入破乳剂将油和水分开。
5、洗涤作用
洗涤剂中通常要加入多种辅助成分，增加对被清洗物体的润湿作用，又要有起泡，增白，占领清洁表面不被再次污染等功能。
表面活性剂的作用及运用领域
表面活性剂在洗涤方面的研究与应用前景摘要：简述了日常生活中如个人清洁、宾馆/酒店厨房、餐具保洁中应用的表面活性剂的主要类型，表面活性剂是具有表面活性的物质，能改变物质的表面张力。
表面活性剂的分子都是由亲水基和疏水基构成，大部分能溶于水，能产生润湿、乳化、渗透、发泡、去污等作用。
随着洗涤剂越来越专用化，表面活性剂的品种数量也在飞速发展。
因此，利用不同类型的表面活性剂在洗涤剂中的不同功能及作用，使其不断满足对不同洗涤环境的要求，提高人们日常卫生质量水平。
关键字：表面活性剂；性能；个人卫生；宾馆；酒店；厨房；餐具；清洁剂，应用表面活性剂是一种功能性精细化工产品，当它溶解或分散于液体时，加入很少量就能使溶液的表面张力或液－液界面张力大大降低，改变体系的界面状态；当达到一定浓度时，在溶液中缔合成胶团，因而产生润湿、乳化或破乳、起泡或消泡、增溶、洗涤、杀菌、柔软、抗静电等许多有实用意义的物化性能和化学性能，大大改善这些界面的能量关系，以达到实际应用的要求。
它广泛地应用于日常生活洗涤中，以下便是它在不同洗涤环境的应用。
一、表面活性剂在个人卫生中的应用90年代后,随着液体洗涤剂的快速发展,洗涤行业对产品的生化降解性,皮肤刺激性和冷、热水中去污力提出更高要求, AOS较烷基苯磺酸盐的生物降解性好，对皮肤的刺激性低、毒性小，用作洗涤剂可使织物有良好的手感，此外还能防止粉状洗涤剂结块。
表面活性剂AOS由于具有良好性能，因而被广泛用作粉状合成洗涤剂、厨房用洗涤剂和香波等的原料，现在也用作工业用合成洗涤剂的原料。
近十几年来,作为阴离子表面活性剂的后起之秀迅速发展壮大。
在我国,随着洗涤剂液体化、浓缩化、无磷化比重上升,由于表面活性剂AOS与无磷助剂协同效应好,它的比重逐年上升。
表面活性剂AOS以其优良的性能,在卫生洗浴用品、个人清洁用品中独占鳌头。
表面活性剂AOS具有C-S键的磺酸盐结构特征, AOS分子结构中不含苯环,它区别于与以C-O-S键结合的硫酸盐及烷基苯磺酸盐(LSA) 类表面活性剂，结构决定性质，其优点包括: (1)可生物降解,无毒,低皮肤刺激性;(2)良好的润湿性能与乳化性能,即使在硬水中也能保持优越性能; (3)极佳的去污力和起泡性; (4)极好的增溶性,可降低制品的浊点和改善制品的耐寒性；（5)优异的钙皂分散力和耐硬水性;(6)极易溶于水、易冲洗干净。
表面活性剂的作用原理
表面活性剂的作用原理表面活性剂是一类具有特殊化学结构的化合物，它们在水和油之间起着极为重要的作用。
表面活性剂的分子结构中同时含有亲水性和疏水性基团，这使得它们能够在水和油的界面上降低表面张力，从而实现乳化、分散、润湿、起泡等作用。
下面我们就来详细了解一下表面活性剂的作用原理。
首先，表面活性剂在乳化过程中起到了关键作用。
当表面活性剂加入到水和油的混合物中时，它的分子会在水相和油相的界面上形成一个薄膜，这个薄膜能够有效地降低水和油之间的界面张力，使得两者能够均匀地混合在一起，形成乳状液。
这种乳化作用在食品加工、化妆品生产等领域都有着广泛的应用。
其次，表面活性剂还能够起到分散作用。
在液体中加入适量的表面活性剂后，它的分子会将固体颗粒包裹在其中，形成胶体颗粒。
这些胶体颗粒能够均匀地分散在液体中，避免固体颗粒的沉淀和团聚，从而保持液体的稳定性。
这种分散作用在油墨、涂料、颜料等行业中得到了广泛的应用。
此外，表面活性剂还能够起到润湿作用。
当液体接触到固体表面时，如果表面张力较大，液体会呈现出珠状，无法完全覆盖固体表面。
而加入适量的表面活性剂后，它能够降低液体与固体表面之间的界面张力，使得液体能够完全覆盖固体表面，实现润湿。
这种润湿作用在农业、油田开发等领域都有着重要的应用。
最后，表面活性剂还能够起泡。
表面活性剂的分子在水中形成的薄膜能够降低水的表面张力，使得水能够形成稳定的泡沫。
这种起泡作用在洗涤剂、洗发水、泡沫塑料等领域都有着重要的应用。
综上所述，表面活性剂在乳化、分散、润湿、起泡等方面都发挥着重要的作用。
它们的作用原理主要是通过降低界面张力，使得不同相的物质能够均匀地混合在一起，或者使得液体能够完全覆盖固体表面，从而实现各种特定的功能。
这些特性使得表面活性剂在化工、日化、食品等领域都有着广泛的应用前景。
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4 聚氧乙烯基间的增溶
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以聚氧乙烯基为亲水基的 非离子表面活性剂 包裹在胶束外层的长链中
7
增溶量：100mL已标定的浓度的表面 活性剂溶液中，滴加被增溶物，当达饱 和开始析出时的物质的量（mol）
4＞2 ＞ 1 ＞ 3
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8
3.1.3 增溶作用的主要影响因素
ห้องสมุดไป่ตู้
分散相 (内相、不连续相) 分散介质 (外相、连续相) 水相 / 油相
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3.2.1 乳状液的类型及形成
3.2.1.1 乳状液的类型和鉴别 1 水包油 O / W 2 油包水 W / O 3 套圈型
稀释法 染料法 电导法 滤纸湿润法
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3.2.1.2 影响乳状液类型的主要因素
3.1.3.1 表面活性剂的化学结构 1. 非离子型＞阳离子型 ＞阴离子型 2. 胶束越大，增溶量越大。 3. 直链型＞支链型 4. 疏水基含有极性基团
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3.1.3.2 被增溶物的化学结构 链长、不饱和度、支链、环化程度…… 有个问题？？
3.1.3.3 温度的影响
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表面活性剂在水溶液中达到临界胶束浓度后， cmc 一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中
的溶解度可显著增加并形成透明胶体溶液，
这种作用即增溶作用。
C/%
没有两相界面存在
是热力学稳定体系
溶液的其他物理性质没有明显改变。
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3
3.1.2 增溶作用的方式
1 非极性分子在胶束内的增溶
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物理法 ： 离心法 电沉积法 超声波法 过滤法
化学法：破乳剂 顶替作用 湿润作用 絮凝作用
破坏界面膜
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3.2.5 乳化和破乳的应用
农药生产、金属加工、沥青乳化 食品、化妆品 原油开采
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3.3 润湿作用
润湿是固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程
第三章 表面活性剂的功能与应用
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1
增溶作用 乳化作用 润湿作用 起泡与消泡 洗涤作用 分散作用
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功能 应用
肥皂、洗涤剂 化妆品 食品加工 石油、建筑 纺织工业 金属加工
2
3.1 增溶作用 Solubilization
s / 溶解度
3.1.1 增溶作用的定义和特点
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3.2.3 乳化剂及其选择依据
合成表面活性剂 高分子化合物
天然化合物
固体粉末
1 HLB值法
亲油 | 亲水
HLB值 0 1 3 6 7 8 10 12 13 15
18 20
| |消泡| — |
| 润湿剂 |—增溶剂——| |
石蜡 W/O乳化剂
|去污|
聚乙二醇
|—— 渗透作用 ———|
| ——— O/W 乳化剂 ————|
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1 乳化剂与分散相的亲和性。 2 乳化剂的配伍作用 3 乳化剂体系的特殊要求
食品、化妆品用乳化剂应无毒、无特殊气味。 冰淇淋用硬脂酸单甘油醋作乳化剂。 雪花膏等则用司潘—吐温混合乳化剂
4 乳化剂的制造工艺 不宜过分复杂，原料来源应丰富； 使用要方便。
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3.1.3.4 添加无机电解质的影响 3.1.3.5 有机添加剂的影响
添加极性物质 添加非极性物质
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3.1.4 增溶作用的应用
乳液聚合 开采石油 胶片生产 洗涤剂
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3.2 乳化与破乳作用
一种或多种液体以微滴状分散到 另一种不相混溶的液体中所形成 的多相分散体系，称为乳状液。 这种形成乳状液的过程称为乳化。
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阴离子型
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非离子型
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3.3.4 表面活性剂在润湿方面的应用
1 矿物的泡沫浮选 2 金属的防锈、缓蚀 3 织物的防水、防油处理 4 农药中的应用
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3.4 起泡和消泡作用
打开啤洒、香槟瓶即有大量泡沫出 现等，液体泡沫。 面包、蛋糕等弹性大的物质以及 泡沫塑料、饼干等为固体泡沫。
接触角的示意图：
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3.3.1 润湿过程
（1）粘湿
粘附功
(work of adhesion)
Wa' Ga
Ga ls gl g-s
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(2) 浸湿
浸湿功
(work of immersion)
Gi ls g-s
Wi Gi 0 能浸湿
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(3)铺展
Gs l-s l-g s-g
S G 2020/11/19
s
s-g 表面活l性-s剂
l-g
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3.3.2 表面活性剂的润湿作用
这种借助表面活性剂来润湿物体的作用叫润湿作用 1 在固体表面发生定向吸附
2 提高液体的湿润能力
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2 转相温度PIT法（Phase Inversion Temperature）
主要针对 非离子表面活性剂 浊点 Cloud Point 温度高低
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3.2.4 乳化剂的破乳
有两相界面存在 是热力学不稳定体系
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表面活性剂
表面活性剂
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3.3.3 润湿剂
这种能使液体湿润或能加速固体表面湿润的表面活性剂
叫做湿润剂 1 分子结构
位于分子中间时湿润性能比较强
亲水基位置
位于分子末端时去污能力比较强
2 性质
亲油基
有分支结构的湿润性和渗透性的较好 去污能力较差
分子量
分子量小的的湿润性和渗透性的较好 分子量大的洗涤、分散、乳化能力较好
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在胶束内部， 被增容的物质 完全处于非极 性环境中。
4
2 在表面活性剂分子间的增溶
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分子结构与表面活性剂类似 的极性有机化合物 栅栏之间 甚至拉入内部。
5
3 在胶束表面的吸附增溶
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既不溶于水也不溶于油的 小分子极性有机化合物 在胶束表面增容
1 相体积（25.98%—74.02%） 2 乳化剂的分子结构和性质 3 乳化器的材质 4 两相的聚结速度
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3.2.2 影响乳状液稳定性的因素
有两相界面存在 是热力学不稳定体系
1 表面张力 2 界面膜的性质 3 界面电荷 4 乳状液分散介质的黏度 5 固体粉末的加入