表面活性剂HLB值与浊点的分析测定与计算

HLB值计算

HLB值计算
HLB（依凡尼洛夫法）值是一种用于测量表面活性剂（也称为表面活性剂）的极性度的指标。

依凡尼洛夫（HLB）值是一种常用的表面活性剂组合的量化指标，主要是用来确定表面活性剂的最佳组合。

HLB（依凡尼洛夫）值计算过程有以下四步：
第一步：计算组份的HLB值。

HLB值是用来衡量表面活性剂的极性度的指标，可以用来确定每种表面活性剂的组合，确定母液的形成与特性。

每种表面活性剂都有其自身的HLB值，可以简单地通过手册或者互联网等方式获得这个HLB值。

第二步：根据公式计算表面活性剂总体的HLB值。

通过以下公式可以计算表面活性剂的总体HLB值：
总体HLB值=∑[每种表面活性剂的质量分数×每种表面活性剂对应的HLB值]
第三步：根据总体HLB值计算混合液体的表面张力
根据总体HLB值可以计算混合液的表面张力，公式如下：
表面张力= 20 × 总体HLB值（dyn / cm）
第四步：计算和结果报告
最后，将所有步骤的结果汇总在一起，就可以得出总体表面活性剂组合的HLB值和其对应的表面张力。

HLB值是一种定量分析表面活性剂的标准，可以有效地控制表面活性剂的极性和组合，从而得到所需的特性。

表面活性剂HLB值的分析测定与计算

表面活性剂HLB值的分析测定与计算Ⅱ.HLB值的计算作者：周家华等关键词：表面活性剂，HLB，极性指数，分子结构，结构参数摘要：内容：表面活性剂的亲油亲水平衡值(HLB值)是表面活性剂的生产和应用中的一个重要指标｡对于已知结构的表面活性剂的研究和应用以及新结构的表面活性剂的分子设计来说,采用有关公式计算HLB值十分方便,精度一般可以满足生产和应用的需要｡本工作收集整理了有关的文献资料,对各种计算方法的适用性进行了分析｡1 分子结构式法这种方法假定表面活性剂的亲油基和亲水基部分对整个分子的亲油性和亲水性的贡献仅与各部分的相对分子质量有关｡有关计算公式见表1｡根据表1中公式(1),壬基酚聚氧乙烯醚(9)即C9 H19C6H4O(CH2CH2O)9H的HLB值=20(1-396/616)=12.86由于一般情况下,分子的亲水性､亲油性不仅与该部分的相对分子质量有关,而且与该部分的化学结构有关,显然这种方法对于不同结构类型的表面活性剂要分别计算｡由于表面活性剂在水溶液中都会采取一定的构象存在,结构性质并不是简单的加和,因而就存在一个有效链长的问题,但在简单的相对分子质量HLB值计算中被略去了,采用本法计算,有时误差高达36%｡2 结构因子法结构因子法考虑了不同表面活性剂的结构因素,分别计算表面活性剂中亲水基和亲油基各构成细节部分对亲水性和亲油性的贡献,部分克服了简单运用相对分子质量计算带来的较大误差,公式的适用范围较广,与直接用分子结构式计算比较,需要的结构数据略多,这些数据可以在一般的表面活性剂文献中查到｡有关计算公式如下:根据表3中的公式(4),表面活性剂C9H19C6H4O(CH2CH2O)9H的HLB值=10(9×35+100+15)/(15×20)=14.3按本法中公式(1)计算仍嫌粗略,但比直接用亲水基占表面活性剂的质量分数表示的HLB值精度要高｡公式(2)和公式(3)引入有效链长,概念和公式(1)是一样的,主要是用同系表面活性剂链长和CMC之间的关系把环系结构､弱亲水结构等转化为有效链长,计算结果相对准确一些｡公式(4)的结果相对其余的来说更加粗略｡但可适用于一般的表面活性剂｡总之,分子结构式法和结构参数法结果不是十分准确,但由于基础数据较全,对于新结构的表面活性剂的设计､性能预测等方面仍有较大的应用价值｡3 结构参数法表面活性剂的一些结构参数与表面活性剂亲油基和亲水基的大小或相对作用大小相关,关联这种参数可以直接得出表面活性剂的HLB值｡有关公式见表5｡例如甘油硬脂酸单酯的皂化值=161,酸值=196,其HLB值=20(1-161/198)=3.8表5中公式(1)的实质与按分子结构式直接计算是一样的｡一般油脂类表面活性剂的酸值和皂化值都可以从有关文献中查到｡公式(2)中的溶度参数考虑了分子中各个基团的多种作用,有文献认为其计算结果较为准确｡4 极性指数表面活性剂由极性小的亲油基和极性大的亲水基两部分组成,对于同类表面活性剂,其极性与非离子表面活性剂分子中的亲油基和亲水基的相对大小有关,极性指数可以通过反向色谱法或介电常数来决定,此法一般只适用于非离子表面活性剂｡由于计算极性指数的结构参数资料有限,本法的应用受到限制｡有关的计算公式见表6｡5表面活性剂混合物的HLB值计算混合表面活性剂的HLB值一般采用重量分数加和法计算｡结果虽然粗略,但完全可以满足一般应用的需要,通常的乳化法测定表面活性剂的HLB值也是以此为基础的｡例如采用司盘20(HLB值=8.6)和吐温20(HLB值=16.7)混合表面活性剂乳化石蜡和芳香烃基矿物油1∶1的混合物(所需HLB值=10×0.5+12×0.5=11)时,需要司盘20和吐温20分别为70%和30%即8.6×0.7+16.7×0.3=11｡在数据资料充分的情况下,直接采用有关公式计算表面活性剂的HLB值十分方便｡工业产品往往为混合物,产品一般只标明了平均结构式,采用有关公式进行计算仍然是可行的｡但对于结构复杂的､特别是高分子表面活性剂,分子中有一些特殊基团或同时有很多亲水基团和/或多个疏水基团,基团之间相互影响很大,采用直接计算法误差较大,这个时候只有用实验测试的方法才能取得较好的结果｡。

HLB值计算

HLB值计算HLB值是指表面活性剂分子中疏水基团和亲水基团相对比例的度量。

它是一种重要的指标，用于评估表面活性剂的性质和应用范围。

在不同的应用中，需要不同HLB值的表面活性剂来实现最佳的乳化、分散、溶剂、润湿等性能。

HLB值的计算方法有多种，其中较常使用的是Davies法和Griffin法。

以下将详细介绍这两种计算方法，并给出一个具体的计算示例。

一、Davies法Davies法是根据表面活性剂分子中疏水基团和亲水基团的相对数量来计算HLB值的方法，计算公式如下：HLB=20*(Mh/(Md+Mh))其中Mh为亲水基团的摩尔分数，Md为疏水基团的摩尔分数。

二、Griffin法Griffin法是通过对表面活性剂中亲水基团和疏水基团的特征进行判定，然后根据判定结果对应HLB值的方法。

具体判定和对应的HLB值如下：1.完全亲水性，对应HLB值为20。

2.强亲水性，对应HLB值在15-20之间。

3.亲水性与疏水性相当，对应HLB值在10-15之间。

4.强疏水性，对应HLB值在6-10之间。

5.完全疏水性，对应HLB值为6三、计算示例假设有一种表面活性剂，其分子中含有1个羧酸基（-COOH）和1个羟基（-OH）。

根据Davies法可知，羧酸基属于疏水基团，羟基属于亲水基团。

假设表面活性剂中疏水基团和亲水基团的摩尔分数分别为0.4和0.6使用Davies法计算HLB值：HLB=20*(0.6/(0.4+0.6))=20*0.6=12根据Griffin法判断HLB值：由于羧酸基属于疏水基团，羟基属于亲水基团，根据判定结果可知该表面活性剂是强疏水性的，对应HLB值为6-10之间。

因此，可以将HLB 值设置为7综上所述，使用Davies法计算的HLB值为12，根据Griffin法判断的HLB值为7、这两个值在其中一种程度上都可以用来描述该表面活性剂分子中疏水基团和亲水基团的比例关系，进而指导其应用性能。

总结起来，HLB值的计算是通过对表面活性剂分子中疏水基团和亲水基团的摩尔分数或特征进行判断和计算，从而评估表面活性剂的性质和应用范围。

HLB值测定

符号意义
适用范围
1
HLB=0.0980X+4.02
X 为 10％表面
PO-EO 嵌段共聚物
HLB=1602X(X+115.9)/163.4-7 活性剂水溶液浊
2
.34
点，℃
烷基酚聚氧乙烯醚
3
HLB=23.64logW-10.16
酯型非离子表面活性剂
4
HLB=57.91logW-58.55
W 为水数
有机硅非离子表面活性剂
一般非离子表面活性剂
HLB=2.5log(a0/aw)+1
对于油性表面活性剂，可以固定油相为棉籽油，用另外一种水溶性较大的表面活性剂如吐温 60(所需 HLB 值为 14.9)与待测表面活性剂配制成不同比例的系列复合乳化剂，根据上述相同的方法，也可测出表面活性剂的 HLB 值。
在应用乳化法时，要注意以下两个方面的问题：一是混合表面活性剂的 HLB 值的计算，现在基本上都采用重量加和法，这是一种粗略的算法。二是当待测表面活性剂的乳化力较强时，测得的 HLB 值是一个范围。一般的表面活性剂都可以采用乳化法测出 HLB 值。对于特殊、新型结构的表面活性剂，采用乳化法也可以得到可靠的结果，此法的缺点是过程比较繁琐、费时。
对应关系。溶液很多性质如表面张力、电导率、渗透压等在此浓度之后基本保持
不变，可以此来测定表面活性剂的 HLB 值。
有关的计算公式见表 2-2 和 2-3。
表 2-2 CMC 法 HLB 值计算公式
编
计算公式
适用围
号
1
HLB=7+4.021og(1/[CMC])
非离子表面活性剂
2
聚乙二醇醚类非离子表面活性剂

表面活性剂HLB值计算方法

.2 HLB值的计算(1)Griffin关系式测定HLB值的方法最早由Griffin提出,该法繁琐且耗时[3].后来Griffin提出用下列经验式计算某些非离子型表面活性剂的HLB值.质量百分数法(基团重量法)对于有聚氧乙烯基类和多元醇类的非离子型表面活性剂:HLB=20*MH/M.式中,MH 为亲水基部分的分子量,M为总的分子量.皂化值法对于多数多元醇的脂肪酸酯类表面活性剂[3]:HLB=20(1-S/A).其中S代表表面活性剂(多元醇酯)的皂化值(又称皂化数),A代表成酯的脂肪酸的酸值.对于皂化值不易测定的多元醇乙氧基化合物:HLB=(E+P)/5.式中E为表面活性剂的亲水部分,即乙氧基(C2H4O)的质量分数,P为多元醇的质量分数.皂化值不清的脂肪酸酯如妥尔油!松香酸酯!蜂蜡酯及羊毛酯等的HLB值都可以由上式求算.对于只用乙氧基(C2H4O)为亲水部分的表面活性剂和脂肪醇与C2H4O的聚合体,上式简化为:HLB=E/5.混合表面活性剂的HLB值具有加和性.A,B两种表面活性剂混合之后的HLB值为:HLB=HLBA*A%+HLBB*B%.(2)J.T.Davies关系式基团数法:1957年Davies提出将表面活性剂分子分解为不同的基团,这些基团各自对HLB有一定的贡献:HLB=7+Σ(亲水基的基数)+Σ(亲油基的基数).该方法适用于计算阴离子型表面活性剂和非离子型表表面活性剂的HLB与其在油水两相中的平衡浓度有关[4]:HLB-7=0.36ln(cW/cO)式中cW为表面活性剂在水相中的平衡浓度,cO为表面活性剂在油相中的平衡浓度,cW/cO为表面活性剂在两相中的分配系数.(3)无机性基团贡献法:把表面活性剂划分为有机性基团(一般疏水)和无机性20,据此得到表面活性剂分子中各基团的无机性!有机性贡献值.HLB=(E无机性基团值/E有机性基团值)@10(4)估算法利用表面活性剂在水中的溶解情况可以估计该表面活性剂的HLB值范围(见表1).水溶液外观不分散不良分散搅拌后*状分散稳定*状分散半透明至透明透明液HLB值1~4 3~6 6~8 8~10 10~13 13~20(5)HLB值的实验测定和计算①气相色谱法气相色谱固定液分离样品的能力取决于固定液与样品中各组分的极性.据此,用表面活性剂做固定液,选择其他流动相可测定HLB.Beche和Birkmeier,以乙醇和乙烷混合物为流动相,表面活性剂为固定相进行测定,结果表明,乙醇与乙烷的保留时间比与HLB成直线关系:HLB=8.55ρ-6.36.*化剂载体的极性定义是二组分的保留时间比ρ: ρ=REtOH/RHex.其中,REtOH为乙醇的保留时间,RHex为乙烷的保留时间.当*化剂含有较多的自由多元醇组分时直线关系须做校正.保留时间比值随温度而改变,一般采用折中温度80度,在此温度下,大部分非离子*化剂为液体.②水数法聚氧乙烯型非离子表面活性剂的HLB与水数有一定关系:HLB=algW+b式中,a,b 为常数,W为水数!单位为mL.所谓水数是指以体积比为96%和4%的二氧杂环乙烷和苯胺混合物溶解样品,然后用水滴定至混浊所用水的数量.③对数法*化剂的亲水亲油平衡值与其亲水!疏水基团的重量比的对数有关:HLB=7+11.7lgWL/WO.其中WL,WO分别为*化剂分子中亲水!疏水基团的重量.测定HLB值的方法还有很多,测定及计算时所用的实验方法和所依据的关系式均有一定的使用范围,如果不适当地套用某一方法,则有时误差很大.2*化剂的选择和混合*化剂配方现适用于选择*化剂的方法主要有两种:HLB法(亲水亲油平衡法)和PIT法(相转变温度法).前者适用于各种类型表面活性剂,后者是对前一方法的补充,只适用于非离子型表面活性剂.2.1 HLB值与*化剂筛选一个具体的油-水体系究竟选用哪种*化剂才可以得到性能最佳的*状液,这是制备*状液的关键.最可*的方法是通过实验筛选,HLB值有助于筛选工作.通过实验发现,作为O/W型(水包油型)*状液的*化剂其HLB值常在8~18之间;作为W/O型(油包水型)*状液的*化剂其HLB值常在3~6之间.在制备*状液时,除根据欲得*状液的类型选择*化剂外,所用油相性质不同对*化剂的HLB值也有不同要求,并且,*化剂的HLB值应与被*化的油相所需一致.[4]有一种简单的确定被*化油所需HLB值的方法:目测油滴在不同HLB值*化剂水溶液表面的铺展情况,当*化剂HLB值很大时油完全铺展,随着HLB值减小,铺展变得困难,直至在某一HLB值*化剂溶液上油刚好不展开时,此*化剂的HLB值近似为*化油所需的HLB值.这种方法虽然粗糙,但操作简便,所得结果有一定参考价值.2.2 HLB值与最佳*化剂的选择每种*化剂都有特定的HLB值,单一*化剂往往很难满足由多组分组成的体系的*化要求.通常将多种具有不同HLB值的*化剂混合使用,构成混合*化剂,既可以满足复杂体系的要求,又可以大大增进*化效果.欲*化某一油-水体系,可按如下步骤选择最佳*化剂.油-水体系最佳HLB值的确①定选定一对HLB值相差较大的*化剂,例如,Span-60(HLB=4.3)和Tween-80(HLB=15),按不同比例配制成一系列具有不同HLB值的混合*化剂,用此系列混合*化剂分别将指定的油水体系制成系列*状液,测定各个*状液的*化效率(可用*状液的稳定时间来代表,也可以用其他稳定性质来代表),与计算出的混合*化剂的HLB,作图,可得一钟形曲线,与该曲线最高峰相应的HLB值即为*化指定体系所需的HLB值.显然,利用混合*化剂可得到最适宜的HLB值,但此*化剂未必是效率最佳者.所谓*化剂的效率好是指稳定指定*状液所需*化剂的浓度最低!价格最便宜.价格贵但所需浓度低得多的*化剂也可能比价格便宜!浓度大的*化剂效率高.②*化剂的确定在维持所选定*化体系所需HLB值的前提下,多选几对*化剂混合,使各混合*化剂之HLB值皆为用上述方法确定之值.用这些*化剂*化指定体系,测其稳定性,比较其*化效率,直到找到效率最高的一对*化剂为止.值得注意的是,这里未提及*化剂的浓度,但这并不影响这种选配方法,因为制备一稳定*状液所要求的HLB值与*化剂浓度关系不大.在*状液不稳定区域内,当*化剂浓度很低或内相浓度过高时,才会对本方法有影响.[6]采用HLB方法选择*化剂时,不仅要考虑最佳HLB值,同时还应注意*化剂与分散相和分散介质的亲和性.一个理想的*化剂,不仅要与油相亲和力强,而且也要与水相有较强的亲和力.把HLB值小的*化剂与HLB值大的*化剂混合使用,形成的混合膜与油相和水相都有强的亲和力,可以同时兼顾这两方面的要求.所以,使用混合*化剂比使用单一*化剂效果更好.综上所述,决定指定体系*化所需*化剂配方的方法是:任意选择一对*化剂,在一定范围内改变其混合比例,求得效率最高之HLB值后,改变复配*化剂的种类和比例,但仍需保持此所需HLB值,直至寻得效率最高的复配*化剂.2.3 HLB值与混合*化剂配比在复配*化剂时,采用多少量合适可通过各自的HLB值和指定体系所需的HLB值求得.例如,在进行醋酸乙烯酯的O/W型*液聚合时,*化剂用量为3%,采用SDS和Span-65为*化剂,已知SDS的HLB值为40,Span-65的HLB值为2.1,*液聚合时要求的HLB值平均为16.0.设Span-65在混合*化剂中的质量分数为w%,则40(1-w%)+2.1w%=16,解之得w%=63.3%,则SDS在混合*化剂中的质量分数为36.7%.由此可知,在醋酸乙烯酯的O/W型*液聚合体系中,Span-65的用量占3%*63.3%=1.9%;SDS的用量占3%*(1-63.3%)=1.1%.3结束语在制备稳定*状液时,选择最适合的*化剂以达到最佳*化效果是关键问题.对于*化剂的选择,目前尚没有完善的理论.表面活性剂的HLB值在选择*化剂和确定复合*化剂配比用量方面有很大使用价值,其优点主要体现在它的加和性上,可以简单地进行计算;其问题是没有考虑其他因素对HLB值的影响,尤其是温度的影响,这在近年来用量很大的非离子型*化剂上表现尤为突出.此外,HLB值只能大致预示形成*状液的类型,不能给出最佳*化效果时*化剂浓度,也不能预示所得*状液的稳定性.因此,应用HLB值选择*化剂是一个比较有效的方法,但也有一定的局限性,在实际应用中还需要结合其他方法参照进行.。

HLB值测定

HLB值的实验测定方法1.HLB值测定方法简介乳化法至今还是最经典的方法之一，但是过程比较复杂、繁琐，因此众多研究者纷纷提出了其他方法，主要有以下方法：酯的皂化价、脂肪酸的酸价、临界胶束浓度、亲水基和亲油基的分子量、分配系数、水合热、浊点、表面活性以及极性指数、介电常数、扩散系数、界面吸附热、溶解参数、转相温度PIT、界面张力、偏摩尔体积、表面活性度、内聚能密度、单分子层性质、发泡力、碳黑滴定法、红外光谱法、极谱法、核磁及质谱法、亲水(油)指数法和气相色谱法等。

2.几种常见主要的实验方法2.1 乳化法乳化法的原理是：用表面活性剂来乳化油相介质时，当表面活性剂的HLB值与油相介质所需的HLB值相同时，生成的乳液稳定性最好。

对于一般的水性表面活性剂，可以使用松节油(所需HLB值为16)和棉籽油(所需HLB值为6)配制一系列需要不同HLB值的油相，每15份油相中加入5份待测表面活性剂，然后加入80份水，搅拌乳化，其中稳定性最好的试样中油相所需的HLB值就是表面活性剂的HLB值。

对于油性表面活性剂，可以固定油相为棉籽油，用另外一种水溶性较大的表面活性剂如吐温60(所需HLB值为14.9)与待测表面活性剂配制成不同比例的系列复合乳化剂，根据上述相同的方法，也可测出表面活性剂的HLB值。

在应用乳化法时，要注意以下两个方面的问题：一是混合表面活性剂的HLB值的计算，现在基本上都采用重量加和法，这是一种粗略的算法。

二是当待测表面活性剂的乳化力较强时，测得的HLB值是一个范围。

一般的表面活性剂都可以采用乳化法测出HLB值。

对于特殊、新型结构的表面活性剂，采用乳化法也可以得到可靠的结果，此法的缺点是过程比较繁琐、费时。

页脚内容12.2 浊点、浊数法其原理是：聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的HLB值与它的水溶液发生混浊的温度之间有一定的关系，通过测定浊点可以得知它的HLB值。

浊点测定时，可将1%左右的表面活性剂水溶液置于大试管中，液面高度50mm,在甘油浴中边搅拌边缓慢加热，当溶液透明度降低而变混浊时，试管内的温度就是表面活性剂的浊点。

表面活性剂HLB值的分析测定与计算Ⅰ.+HLB值的分析测定

碳氟阴离子表面活性剂
阴离子表面活性剂
表 Q 阴离子表面活性剂的 R"J值
表面活性剂
O
&
SL88T SL88UV SW82UV SW8(UV LXY’X1 *L88UV LXY’X1 *L88T
*-:(> *-(.( *-:*, *-.:* *-.:* *-;’,
’2-.’: ’’->22 2(-2*2 *:-’(;
浊数也称水数’就是使一定质量分数 &约 )*?,的表面活性剂有机溶剂 &可以是正丙醇1二氧六环等 ,溶液发生混浊所需添加的水的毫升数 2 测定时采用普通的滴定法即可 ’此法简单易行 ’但只适用于水溶性较小 1分布较窄的表面活性剂 2
表 G 水合热法 )*+值计算公式
符号意义 H为表面活性剂的水合热 "I A.(F0JK2< R 为表面活性剂的混合热焓
适用范围
LMN:和 OPQQ:类非离子表面活性剂亲油性非离子表面活性剂
S 核磁共振法TUSVUWX 用核磁共振研究一些非离子表面活性剂亲油
和亲水部分的氢原子时发现"其共振波谱的特性值与表面活性剂的 )*+值有良好的一致性"用于表面活性剂 )*+值的计算有快速简捷3重现性好的特点!对于表面活性剂混合物也适用!有关的计算公式见表 0! Y 色谱法TZ[VZ$X
围进行了分析2 5 乳化法65789
乳化法的原理是用表面活性剂来乳化油相介

实验四表面活性剂的类型鉴别及HLB值的测定

实验四表面活性剂的类型鉴别及HLB值的测定一、实验目的1.掌握不同类型表面活性剂的鉴别方法。

2.了解HLB值的意义并掌握基本的HLB值的测定法。

二、基本原理（一）表面活性剂的类型鉴别：不同类型的表面活性剂有不同的性质，因此，可以用不同的方法将它们鉴别出来，一般可用下面两种方法：1、染料法：染料也像表面活性剂一样有阳离子染料和阴离子染料。

例如次甲基蓝是一种染料，因为它的待色离子是阳离子，淀酚蓝是一种阴离子染料，因为它的带色离子是阴离子。

由于阴离子活性剂与阳离子活性染料，活阳离子活性剂与阴离子活性剂染料生成不溶于水而能溶于油的有色复合物，因此当油相（例如三氯甲烷）存在时，则它们在水中反应生成的复合物就会移到油相而油相着色，所以我们可用染料将阴离子和阳离子活性剂鉴别开来，非离子活性剂与上述染料不起反应。

2、蚀点法：蚀点法蚀聚氧乙烯型非离子活性剂的一般特征，阴离子和阳离子活性剂都没有蚀点，如果一种溶液有蚀点，则可证明是聚氧乙烯型非离子表面活性剂。

（二）表面活性剂的HLB值每种表面活性剂都是一个亲水油平衡值即HLB值，这个数值表示活性剂亲水基德亲水能力对亲油基德亲油能力对关系。

HLB值越小，活性剂越亲油；HLB值越大，活性剂越亲水。

不同的HLB值的活性剂有不同的用途。

例如HLB值为3-6的活性剂可作为油包水乳化剂，HLB值为7-8的活性剂可作为水包油乳化剂；HLB值12-15的活性剂可作为润湿剂等。

所以测定活性剂的HLB值是有实际意义的。

HLB值可根据表面活性剂的化学组成进行计算，但是基本的还是用实验法确定。

本实验是用乳化剂的方法测定油乳化的HLB要求值和表面活性剂的HLB值。

因为这种油都有一最适于它乳化成水包油活油包水乳状液的活性剂HLB值，该值叫做油乳化剂的HLB要求值，以HLB表示。

我们用两种已知HLB值的活性剂按照不同比例配成混合表面活性剂，然后用这些活性剂将油乳化，找出乳化这种油的最还的混合活性剂比例，就可计算出油乳化的HLB值。

表面活性剂HLB值与浊点的分析测定与计算

表面活性剂HLB值与浊点的分析测定与计算表面活性剂之所以能得到广泛的应用就是因为它的两亲性,其两亲性的相对大小称为HLB 值,是选择和应用表面活性剂的一个重要参考因素,有关表面活性剂HLB 值的分析和计算已有不少报道,但缺乏完整系统的资料,特别是不同方法的适用性尚未见综合分析比较, 不利于表面活性剂的开发应用, 作者对有关资料进行了归纳整理, 并对有关分析测试和相应的计算方法及其应用范围进行了分析。

1 乳化法乳化法的原理是用表面活性剂来乳化油相介质时, 当表面活性剂的HLB 值与油相介质所需的HLB 值相同时, 生成的乳液稳定性最好。

对于一般的水性表面活性剂, 可以使用松节油( 所需HLB 值为16) 和棉籽油( 所需HLB 值为6) 配制一系列需要不同HLB 值的油相,每15 份油相中加入 5 份待测表面活性剂,然后加入80份水,搅拌乳化,其中稳定性最好的试样中油相所需的HLB值就是表面活性剂的HLB 值。

对于油性表面活性剂,可以固定油相为棉籽油,用另外一种水溶性较大的表面活性剂如司盘60( 所需HLB 值为14.9) 与待测表面活性剂配制成不同比例的系列复合乳化剂, 根据上述相同的方法。

也可测出表面活性剂的HLB 值。

在应用乳化法时要注意以下两个方面的问题: 一混合表面活性剂的HLB 值的计算,现在基本上都采用重量加和法,是一种粗略的算法;二是当待测表面活性剂的乳化力较强时,测得的HLB 值是一个范围。

一般的表面活性剂都可以采用乳化法测出HLB 值。

对于特殊新型结构的表面活性剂,采用乳化法也可以得到可靠的结果,此法的缺点是比较繁琐、费时。

2 浊点法/浊数法浊点法的原理是聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的HLB 值与它的水溶液发生混浊的温度之间有一定的关系, 通过测定浊点可以得知它的HLB 值。

浊点测定时可将1% 左右的表面活性剂水溶液置于大试管中,液面高50mm, 在甘油浴中边搅拌边缓慢加热,当溶液透明度降低而变混浊时,试管内的温度就是表面活性剂的浊点。

表面活性剂HLB值计算方法

.2 HLB值的计算(1)Griffin关系式测定HLB值的方法最早由Griffin提出,该法繁琐且耗时[3].后来Griffin提出用下列经验式计算某些非离子型表面活性剂的HLB值.质量百分数法(基团重量法)对于有聚氧乙烯基类和多元醇类的非离子型表面活性剂:HLB=20*MH/M.式中,MH 为亲水基部分的分子量,M为总的分子量.皂化值法对于多数多元醇的脂肪酸酯类表面活性剂[3]:HLB=20(1-S/A).其中S代表表面活性剂(多元醇酯)的皂化值(又称皂化数),A代表成酯的脂肪酸的酸值.对于皂化值不易测定的多元醇乙氧基化合物:HLB=(E+P)/5.式中E为表面活性剂的亲水部分,即乙氧基(C2H4O)的质量分数,P为多元醇的质量分数.皂化值不清的脂肪酸酯如妥尔油!松香酸酯!蜂蜡酯及羊毛酯等的HLB值都可以由上式求算.对于只用乙氧基(C2H4O)为亲水部分的表面活性剂和脂肪醇与C2H4O的聚合体,上式简化为:HLB=E/5.混合表面活性剂的HLB值具有加和性.A,B两种表面活性剂混合之后的HLB值为:HLB=HLBA*A%+HLBB*B%.(2)J.T.Davies关系式基团数法:1957年Davies提出将表面活性剂分子分解为不同的基团,这些基团各自对HLB有一定的贡献:HLB=7+Σ(亲水基的基数)+Σ(亲油基的基数).该方法适用于计算阴离子型表面活性剂和非离子型表表面活性剂的HLB与其在油水两相中的平衡浓度有关[4]:HLB-7=0.36ln(cW/cO)式中cW为表面活性剂在水相中的平衡浓度,cO为表面活性剂在油相中的平衡浓度,cW/cO为表面活性剂在两相中的分配系数.(3)无机性基团贡献法:把表面活性剂划分为有机性基团(一般疏水)和无机性20,据此得到表面活性剂分子中各基团的无机性!有机性贡献值.HLB=(E无机性基团值/E有机性基团值)@10(4)估算法利用表面活性剂在水中的溶解情况可以估计该表面活性剂的HLB值范围(见表1).水溶液外观不分散不良分散搅拌后*状分散稳定*状分散半透明至透明透明液HLB值1~4 3~6 6~8 8~10 10~13 13~20(5)HLB值的实验测定和计算①气相色谱法气相色谱固定液分离样品的能力取决于固定液与样品中各组分的极性.据此,用表面活性剂做固定液,选择其他流动相可测定HLB.Beche和Birkmeier,以乙醇和乙烷混合物为流动相,表面活性剂为固定相进行测定,结果表明,乙醇与乙烷的保留时间比与HLB成直线关系:HLB=8.55ρ-6.36.*化剂载体的极性定义是二组分的保留时间比ρ: ρ=REtOH/RHex.其中,REtOH为乙醇的保留时间,RHex为乙烷的保留时间.当*化剂含有较多的自由多元醇组分时直线关系须做校正.保留时间比值随温度而改变,一般采用折中温度80度,在此温度下,大部分非离子*化剂为液体.②水数法聚氧乙烯型非离子表面活性剂的HLB与水数有一定关系:HLB=algW+b式中,a,b 为常数,W为水数!单位为mL.所谓水数是指以体积比为96%和4%的二氧杂环乙烷和苯胺混合物溶解样品,然后用水滴定至混浊所用水的数量.③对数法*化剂的亲水亲油平衡值与其亲水!疏水基团的重量比的对数有关:HLB=7+11.7lgWL/WO.其中WL,WO分别为*化剂分子中亲水!疏水基团的重量.测定HLB值的方法还有很多,测定及计算时所用的实验方法和所依据的关系式均有一定的使用范围,如果不适当地套用某一方法,则有时误差很大.2*化剂的选择和混合*化剂配方现适用于选择*化剂的方法主要有两种:HLB法(亲水亲油平衡法)和PIT法(相转变温度法).前者适用于各种类型表面活性剂,后者是对前一方法的补充,只适用于非离子型表面活性剂.2.1 HLB值与*化剂筛选一个具体的油-水体系究竟选用哪种*化剂才可以得到性能最佳的*状液,这是制备*状液的关键.最可*的方法是通过实验筛选,HLB值有助于筛选工作.通过实验发现,作为O/W型(水包油型)*状液的*化剂其HLB值常在8~18之间;作为W/O型(油包水型)*状液的*化剂其HLB值常在3~6之间.在制备*状液时,除根据欲得*状液的类型选择*化剂外,所用油相性质不同对*化剂的HLB值也有不同要求,并且,*化剂的HLB值应与被*化的油相所需一致.[4]有一种简单的确定被*化油所需HLB值的方法:目测油滴在不同HLB值*化剂水溶液表面的铺展情况,当*化剂HLB值很大时油完全铺展,随着HLB值减小,铺展变得困难,直至在某一HLB值*化剂溶液上油刚好不展开时,此*化剂的HLB值近似为*化油所需的HLB值.这种方法虽然粗糙,但操作简便,所得结果有一定参考价值.2.2 HLB值与最佳*化剂的选择每种*化剂都有特定的HLB值,单一*化剂往往很难满足由多组分组成的体系的*化要求.通常将多种具有不同HLB值的*化剂混合使用,构成混合*化剂,既可以满足复杂体系的要求,又可以大大增进*化效果.欲*化某一油-水体系,可按如下步骤选择最佳*化剂.油-水体系最佳HLB值的确①定选定一对HLB值相差较大的*化剂,例如,Span-60(HLB=4.3)和Tween-80(HLB=15),按不同比例配制成一系列具有不同HLB值的混合*化剂,用此系列混合*化剂分别将指定的油水体系制成系列*状液,测定各个*状液的*化效率(可用*状液的稳定时间来代表,也可以用其他稳定性质来代表),与计算出的混合*化剂的HLB,作图,可得一钟形曲线,与该曲线最高峰相应的HLB值即为*化指定体系所需的HLB值.显然,利用混合*化剂可得到最适宜的HLB值,但此*化剂未必是效率最佳者.所谓*化剂的效率好是指稳定指定*状液所需*化剂的浓度最低!价格最便宜.价格贵但所需浓度低得多的*化剂也可能比价格便宜!浓度大的*化剂效率高.②*化剂的确定在维持所选定*化体系所需HLB值的前提下,多选几对*化剂混合,使各混合*化剂之HLB值皆为用上述方法确定之值.用这些*化剂*化指定体系,测其稳定性,比较其*化效率,直到找到效率最高的一对*化剂为止.值得注意的是,这里未提及*化剂的浓度,但这并不影响这种选配方法,因为制备一稳定*状液所要求的HLB值与*化剂浓度关系不大.在*状液不稳定区域内,当*化剂浓度很低或内相浓度过高时,才会对本方法有影响.[6]采用HLB方法选择*化剂时,不仅要考虑最佳HLB值,同时还应注意*化剂与分散相和分散介质的亲和性.一个理想的*化剂,不仅要与油相亲和力强,而且也要与水相有较强的亲和力.把HLB值小的*化剂与HLB值大的*化剂混合使用,形成的混合膜与油相和水相都有强的亲和力,可以同时兼顾这两方面的要求.所以,使用混合*化剂比使用单一*化剂效果更好.综上所述,决定指定体系*化所需*化剂配方的方法是:任意选择一对*化剂,在一定范围内改变其混合比例,求得效率最高之HLB值后,改变复配*化剂的种类和比例,但仍需保持此所需HLB值,直至寻得效率最高的复配*化剂.2.3 HLB值与混合*化剂配比在复配*化剂时,采用多少量合适可通过各自的HLB值和指定体系所需的HLB值求得.例如,在进行醋酸乙烯酯的O/W型*液聚合时,*化剂用量为3%,采用SDS和Span-65为*化剂,已知SDS的HLB值为40,Span-65的HLB值为2.1,*液聚合时要求的HLB值平均为16.0.设Span-65在混合*化剂中的质量分数为w%,则40(1-w%)+2.1w%=16,解之得w%=63.3%,则SDS在混合*化剂中的质量分数为36.7%.由此可知,在醋酸乙烯酯的O/W型*液聚合体系中,Span-65的用量占3%*63.3%=1.9%;SDS的用量占3%*(1-63.3%)=1.1%.3结束语在制备稳定*状液时,选择最适合的*化剂以达到最佳*化效果是关键问题.对于*化剂的选择,目前尚没有完善的理论.表面活性剂的HLB值在选择*化剂和确定复合*化剂配比用量方面有很大使用价值,其优点主要体现在它的加和性上,可以简单地进行计算;其问题是没有考虑其他因素对HLB值的影响,尤其是温度的影响,这在近年来用量很大的非离子型*化剂上表现尤为突出.此外,HLB值只能大致预示形成*状液的类型,不能给出最佳*化效果时*化剂浓度,也不能预示所得*状液的稳定性.因此,应用HLB值选择*化剂是一个比较有效的方法,但也有一定的局限性,在实际应用中还需要结合其他方法参照进行.。

表面活性剂HLB值计算方法

.2 HLB值的计算(1)Griffin关系式测定HLB值的方法最早由Griffin提出,该法繁琐且耗时[3].后来Griffin提出用下列经验式计算某些非离子型表面活性剂的HLB值.质量百分数法(基团重量法)对于有聚氧乙烯基类和多元醇类的非离子型表面活性剂:HLB=20*MH/M.式中,MH 为亲水基部分的分子量,M为总的分子量.皂化值法对于多数多元醇的脂肪酸酯类表面活性剂[3]:HLB=20(1-S/A).其中S代表表面活性剂(多元醇酯)的皂化值(又称皂化数),A代表成酯的脂肪酸的酸值.对于皂化值不易测定的多元醇乙氧基化合物:HLB=(E+P)/5.式中E为表面活性剂的亲水部分,即乙氧基(C2H4O)的质量分数,P为多元醇的质量分数.皂化值不清的脂肪酸酯如妥尔油!松香酸酯!蜂蜡酯及羊毛酯等的HLB值都可以由上式求算.对于只用乙氧基(C2H4O)为亲水部分的表面活性剂和脂肪醇与C2H4O的聚合体,上式简化为:HLB=E/5.混合表面活性剂的HLB值具有加和性.A,B两种表面活性剂混合之后的HLB值为:HLB=HLBA*A%+HLBB*B%.(2)J.T.Davies关系式基团数法:1957年Davies提出将表面活性剂分子分解为不同的基团,这些基团各自对HLB有一定的贡献:HLB=7+Σ(亲水基的基数)+Σ(亲油基的基数).该方法适用于计算阴离子型表面活性剂和非离子型表表面活性剂的HLB与其在油水两相中的平衡浓度有关[4]:HLB-7=0.36ln(cW/cO)式中cW为表面活性剂在水相中的平衡浓度,cO为表面活性剂在油相中的平衡浓度,cW/cO为表面活性剂在两相中的分配系数.(3)无机性基团贡献法:把表面活性剂划分为有机性基团(一般疏水)和无机性20,据此得到表面活性剂分子中各基团的无机性!有机性贡献值.HLB=(E无机性基团值/E有机性基团值)@10(4)估算法利用表面活性剂在水中的溶解情况可以估计该表面活性剂的HLB值范围(见表1).水溶液外观不分散不良分散搅拌后*状分散稳定*状分散半透明至透明透明液HLB值1~4 3~6 6~8 8~10 10~13 13~20(5)HLB值的实验测定和计算①气相色谱法气相色谱固定液分离样品的能力取决于固定液与样品中各组分的极性.据此,用表面活性剂做固定液,选择其他流动相可测定HLB.Beche和Birkmeier,以乙醇和乙烷混合物为流动相,表面活性剂为固定相进行测定,结果表明,乙醇与乙烷的保留时间比与HLB成直线关系:HLB=8.55ρ-6.36.*化剂载体的极性定义是二组分的保留时间比ρ: ρ=REtOH/RHex.其中,REtOH为乙醇的保留时间,RHex为乙烷的保留时间.当*化剂含有较多的自由多元醇组分时直线关系须做校正.保留时间比值随温度而改变,一般采用折中温度80度,在此温度下,大部分非离子*化剂为液体.②水数法聚氧乙烯型非离子表面活性剂的HLB与水数有一定关系:HLB=algW+b式中,a,b 为常数,W为水数!单位为mL.所谓水数是指以体积比为96%和4%的二氧杂环乙烷和苯胺混合物溶解样品,然后用水滴定至混浊所用水的数量.③对数法*化剂的亲水亲油平衡值与其亲水!疏水基团的重量比的对数有关:HLB=7+11.7lgWL/WO.其中WL,WO分别为*化剂分子中亲水!疏水基团的重量.测定HLB值的方法还有很多,测定及计算时所用的实验方法和所依据的关系式均有一定的使用范围,如果不适当地套用某一方法,则有时误差很大.2*化剂的选择和混合*化剂配方现适用于选择*化剂的方法主要有两种:HLB法(亲水亲油平衡法)和PIT法(相转变温度法).前者适用于各种类型表面活性剂,后者是对前一方法的补充,只适用于非离子型表面活性剂.2.1 HLB值与*化剂筛选一个具体的油-水体系究竟选用哪种*化剂才可以得到性能最佳的*状液,这是制备*状液的关键.最可*的方法是通过实验筛选,HLB值有助于筛选工作.通过实验发现,作为O/W型(水包油型)*状液的*化剂其HLB值常在8~18之间;作为W/O型(油包水型)*状液的*化剂其HLB值常在3~6之间.在制备*状液时,除根据欲得*状液的类型选择*化剂外,所用油相性质不同对*化剂的HLB值也有不同要求,并且,*化剂的HLB值应与被*化的油相所需一致.[4]有一种简单的确定被*化油所需HLB值的方法:目测油滴在不同HLB值*化剂水溶液表面的铺展情况,当*化剂HLB值很大时油完全铺展,随着HLB值减小,铺展变得困难,直至在某一HLB值*化剂溶液上油刚好不展开时,此*化剂的HLB值近似为*化油所需的HLB值.这种方法虽然粗糙,但操作简便,所得结果有一定参考价值.2.2 HLB值与最佳*化剂的选择每种*化剂都有特定的HLB值,单一*化剂往往很难满足由多组分组成的体系的*化要求.通常将多种具有不同HLB值的*化剂混合使用,构成混合*化剂,既可以满足复杂体系的要求,又可以大大增进*化效果.欲*化某一油-水体系,可按如下步骤选择最佳*化剂.油-水体系最佳HLB值的确①定选定一对HLB值相差较大的*化剂,例如,Span-60(HLB=4.3)和Tween-80(HLB=15),按不同比例配制成一系列具有不同HLB值的混合*化剂,用此系列混合*化剂分别将指定的油水体系制成系列*状液,测定各个*状液的*化效率(可用*状液的稳定时间来代表,也可以用其他稳定性质来代表),与计算出的混合*化剂的HLB,作图,可得一钟形曲线,与该曲线最高峰相应的HLB值即为*化指定体系所需的HLB值.显然,利用混合*化剂可得到最适宜的HLB值,但此*化剂未必是效率最佳者.所谓*化剂的效率好是指稳定指定*状液所需*化剂的浓度最低!价格最便宜.价格贵但所需浓度低得多的*化剂也可能比价格便宜!浓度大的*化剂效率高.②*化剂的确定在维持所选定*化体系所需HLB值的前提下,多选几对*化剂混合,使各混合*化剂之HLB值皆为用上述方法确定之值.用这些*化剂*化指定体系,测其稳定性,比较其*化效率,直到找到效率最高的一对*化剂为止.值得注意的是,这里未提及*化剂的浓度,但这并不影响这种选配方法,因为制备一稳定*状液所要求的HLB值与*化剂浓度关系不大.在*状液不稳定区域内,当*化剂浓度很低或内相浓度过高时,才会对本方法有影响.[6]采用HLB方法选择*化剂时,不仅要考虑最佳HLB值,同时还应注意*化剂与分散相和分散介质的亲和性.一个理想的*化剂,不仅要与油相亲和力强,而且也要与水相有较强的亲和力.把HLB值小的*化剂与HLB值大的*化剂混合使用,形成的混合膜与油相和水相都有强的亲和力,可以同时兼顾这两方面的要求.所以,使用混合*化剂比使用单一*化剂效果更好.综上所述,决定指定体系*化所需*化剂配方的方法是:任意选择一对*化剂,在一定范围内改变其混合比例,求得效率最高之HLB值后,改变复配*化剂的种类和比例,但仍需保持此所需HLB值,直至寻得效率最高的复配*化剂.2.3 HLB值与混合*化剂配比在复配*化剂时,采用多少量合适可通过各自的HLB值和指定体系所需的HLB值求得.例如,在进行醋酸乙烯酯的O/W型*液聚合时,*化剂用量为3%,采用SDS和Span-65为*化剂,已知SDS的HLB值为40,Span-65的HLB值为2.1,*液聚合时要求的HLB值平均为16.0.设Span-65在混合*化剂中的质量分数为w%,则40(1-w%)+2.1w%=16,解之得w%=63.3%,则SDS在混合*化剂中的质量分数为36.7%.由此可知,在醋酸乙烯酯的O/W型*液聚合体系中,Span-65的用量占3%*63.3%=1.9%;SDS的用量占3%*(1-63.3%)=1.1%.3结束语在制备稳定*状液时,选择最适合的*化剂以达到最佳*化效果是关键问题.对于*化剂的选择,目前尚没有完善的理论.表面活性剂的HLB值在选择*化剂和确定复合*化剂配比用量方面有很大使用价值,其优点主要体现在它的加和性上,可以简单地进行计算;其问题是没有考虑其他因素对HLB值的影响,尤其是温度的影响,这在近年来用量很大的非离子型*化剂上表现尤为突出.此外,HLB值只能大致预示形成*状液的类型,不能给出最佳*化效果时*化剂浓度,也不能预示所得*状液的稳定性.因此,应用HLB值选择*化剂是一个比较有效的方法,但也有一定的局限性,在实际应用中还需要结合其他方法参照进行.。

表面活性剂HLB值估算

表面活性剂分子是一种两亲分子，具有既亲油又亲水的两亲性质。

其分子一般总是由非极性的、亲油的碳氢链和极性的、亲水的基团两部分组成，该两部分分处在两端，形成不对称的结构，因此，它具有可在各种界面上定向吸附及在溶液内部形成胶团的重要性质。

在表面活性剂中，比较其表面活性分子中亲水基团的亲水性和亲油基团的亲油性是一项衡量效率的重要指标。

1949年，Griffin 首次提出用HLB 值表示表面活性分子内部平衡后整个分子的综合倾向是亲水的还是亲油的，以及亲和程度如何。

表面活性剂的HLB 值均以石蜡的HLB ＝0，聚乙二醇的HLB ＝20，十二烷基硫酸钠的HLB ＝40作为参考标准，其他表面活性剂的HLB 值可用浊度法即由它在水中的溶解情况按表1的标准估计该表面活性剂的HLB 范围。

表1 浊度法测定HLB 值对照表加水后情况HLB 值加水后情况 HLB 值不分散1——4 稳定乳白色分散系 8——10 分散较差 3——6 半透明至透明分散系 10——13剧烈振荡后成乳剂6——8 透明溶液 13以上HLB 值越大，表示该表面活性剂的亲水性越强，反之，则亲油性越强，HLB 值在10附近的亲水亲油能力均衡。

表面活性剂分子的HLB 值可按照下式计算：HLB 值＝7＋ ∑(亲水基的HLB 值)－∑(亲油基的HLB 值)不同基团各自对表面活性剂的HLB 值有不同的影响，具体数值见表2：表2：某些基团的HLB 值基团名称HLB 值基团名称 HLB 值基团名称 H LB 值 -SO4Na 38.7 -OH(自由) 1.9 -CH30.475 -COOK21.1 -O- 1.3 -CH2- 0.475 -SO3Na 11 -OH 0.5 -CF3 0.87 -COOH2.1 -(C2H4O)- 0.33 -CF2-0.87常用的表面活性剂阴离子型常见为高级脂肪酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐等,如肥皂、十二烷基磺酸钠(ＳＢＳ)、十二烷基硫酸钠(ＳＤＳ)、十二烷基苯磺酸钠(ＳＤＢＳ)等。

聚氧乙烯基类表面活性剂的HLB值测定

,
但在高
,
温不加热蒸汽时
性
,
再恢复加捻状态
,
、
具有这种卷曲
可用
,
。
所以除有膨体性之外
还改善了伸缩性紧身衣裤等
》
,
作特殊加工
,
可记忆加捻的形状
。
,
借此使原来所无
,
于针织套衫等外衣和短袜
的生丝具有伸缩性
所谓特殊加工不用化学品
,
3
分钟备用
为防止碘蒸气的挥发而影响结果的正确应在冷凝管的另一端装上鼓泡器
。
加入碘化汞的目的可使该指示剂的稳定性得以提高
(3 )
o
1
.
并在
使有效期延长
I
。
0 毫升的碘化钾溶液以吸收挥鼓泡器内加约 1
.
,
加淀粉指示剂
,
再滴定至
将试样称在沸棒一端锥形面中
,
终点
。
样称在具有凹槽的玻璃制沸石中精确至
毫克
。
5
.
空白试验
,
对聚氧乙烯基含量小于 3 % ( 质量数比 )
除在反应时烧瓶内不加试样外
其余按
〔 1 7 8〕
·
50
·
1 9 8 7年 5 月
式中
:
的试样

hlb值的测定实验报告

hlb值的测定实验报告HLB 值的测定实验报告一、实验目的HLB 值（亲水亲油平衡值）是一个用来表示表面活性剂亲水或亲油性能的指标。

本次实验的目的是通过一系列的测定方法，准确测定给定表面活性剂的 HLB 值，从而深入理解表面活性剂的性质及其在不同应用场景中的作用。

二、实验原理HLB 值的测定方法多种多样，本次实验采用的是乳化法和浊点法。

乳化法的原理基于不同 HLB 值的表面活性剂对油和水的乳化能力不同。

通过将待测表面活性剂与已知 HLB 值的标准表面活性剂进行对比实验，观察其乳化效果，从而确定待测表面活性剂的大致 HLB 值范围。

浊点法的原理是某些非离子表面活性剂在水溶液中的溶解度随温度升高而降低，当溶液开始出现浑浊时的温度即为浊点。

HLB 值与浊点之间存在一定的关系，通过测量浊点可以推算出 HLB 值。

三、实验仪器与试剂1、仪器恒温磁力搅拌器电子天平温度计具塞刻度试管移液管2、试剂待测表面活性剂已知 HLB 值的标准表面活性剂（如 Span 系列和 Tween 系列）正庚烷蒸馏水四、实验步骤（一）乳化法1、配制标准表面活性剂溶液分别称取一定量的已知 HLB 值的标准表面活性剂（如 Span 20、Span 40、Tween 20、Tween 80 等），用蒸馏水配制成质量分数为 1%的溶液。

2、配制待测表面活性剂溶液称取适量的待测表面活性剂，用蒸馏水配制成质量分数为 1%的溶液。

3、乳化实验取 4 支具塞刻度试管，分别加入 4 mL 正庚烷和 4 mL 蒸馏水。

向其中 3 支试管中依次加入 1 mL 不同的标准表面活性剂溶液，向第 4 支试管中加入 1 mL 待测表面活性剂溶液。

将试管盖紧，上下剧烈振荡 10 次，然后静置观察乳化情况。

记录乳化层的高度和稳定时间。

4、比较乳化效果根据乳化层的高度和稳定时间，与标准表面活性剂的乳化效果进行对比，初步确定待测表面活性剂的 HLB 值范围。

（二）浊点法1、配制待测表面活性剂溶液准确称取一定量的待测表面活性剂，用蒸馏水配制成质量分数为10%的溶液。

（完整版）HLB值计算

（完整版）HLB值计算HLB：亲水亲油平衡值（hydrophile-lipophile balance）一、HLB值的意义1、HLB值：Griffin提出了用一个相对的值，即HLB值来衡量表面活性物质的亲水性。

2、HLB值的意义：HLB值越大，表明表面活性剂的亲水性越强，越易溶于水；HLB值越小，表明亲水性越弱，亲油性越强，水溶性减弱，油溶性增强。

3、HLB值的说明：1）HLB值为相对值。

2）通常令亲油性强的油酸（）HLB值为1，令亲水性强的油酸钠（）HLB值为18。

3）用以上两值为标准，采用实验或其他方法测定活性剂的HLB值。

二、常用表面活性剂的HLB值表面活性剂的重要作用：表面活性剂的用途极广，主要有五个方面：1、润湿作用；2、起泡作用；3、乳化作用；4、增溶作用；5、洗涤作用。

三、HLB值的应用根据需要，可根据HLB值选择合适的表面活性剂。

例如：HLB值在2~6之间，可作油包水型的乳化剂；8~10之间作润湿剂；12~18之间作为水包油型乳化剂。

四、HLB值的计算方法在表面活性剂的应用中，需根据不同目的选择具备适当亲水亲油性的表面活性剂。

1、基数法把表面活性剂的结构分解为一些基团，确定每个基团对HLB值的贡献，称之为HLB值的基团基数法。

此法适用于一些阴离子型和非离子型表面活性剂的HLB值计算。

表1是一些亲水基团和亲油基团的基数。

表1 一些亲水基和亲油基的基数亲水基基数亲水基基数38.7—CH—0.475—COOK21.10.47519.10.47511.0=CH—0.475—COO(R) 2.40.870脂（自由） 2.40.870—COOH 2.1苯环 1.662—OH 1.9—O— 1.3式中∑H——代表亲水基基数；∑L——代表亲油基基数。

例1 计算十二烷基磺酸钠的HLB值。

解：十二烷基磺酸钠的结构式为，其中亲水基为—，亲油基为1个—，11个——，将相应的基数带入公式：。

例2 计算油酸钠的HLB值。

表面活性剂HLB值计算方法

表面活性剂H L B值计算方法Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT.2HLB值的计算(1)Griffin关系式测定HLB值的方法最早由Griffin提出,该法繁琐且耗时[3].后来Griffin提出用下列经验式计算某些非离子型表面活性剂的HLB值.质量百分数法(基团重量法)对于有聚氧乙烯基类和多元醇类的非离子型表面活性剂:HLB=20*MH/M.式中,MH 为亲水基部分的分子量,M为总的分子量.皂化值法对于多数多元醇的脂肪酸酯类表面活性剂[3]:HLB=20(1-S/A).其中S代表表面活性剂(多元醇酯)的皂化值(又称皂化数),A代表成酯的脂肪酸的酸值.对于皂化值不易测定的多元醇乙氧基化合物:HLB=(E+P)/5.式中E为表面活性剂的亲水部分,即乙氧基(C2H4O)的质量分数,P为多元醇的质量分数.皂化值不清的脂肪酸酯如妥尔油!松香酸酯!蜂蜡酯及羊毛酯等的HLB值都可以由上式求算.对于只用乙氧基(C2H4O)为亲水部分的表面活性剂和脂肪醇与C2H4O的聚合体,上式简化为:HLB=E/5.混合表面活性剂的HLB值具有加和性.A,B两种表面活性剂混合之后的HLB值为:HLB=HLBA*A%+HLBB*B%.基团数法:1957年Davies提出将表面活性剂分子分解为不同的基团,这些基团各自对HLB有一定的贡献:H LB=7+Σ(亲水基的基数)+Σ(亲油基的基数).该方法适用于计算阴离子型表面活性剂和非离子型表表面活性剂的HLB与其在油水两相中的平衡浓度有关[4]:HLB-7=(cW/cO)式中cW为表面活性剂在水相中的平衡浓度,cO为表面活性剂在油相中的平衡浓度,cW/cO为表面活性剂在两相中的分配系数.(3)无机性基团贡献法:把表面活性剂划分为有机性基团(一般疏水)和无机性20,据此得到表面活性剂分子中各基团的无机性!有机性贡献值.HLB=(E无机性基团值/E有机性基团值)@10(4)估算法利用表面活性剂在水中的溶解情况可以估计该表面活性剂的HLB值范围(见表1).水溶液外观不分散不良分散搅拌后*状分散稳定*状分散半透明至透明透明液HLB值1~43~66~88~1010~1313~20(5)HLB值的实验测定和计算①气相色谱法气相色谱固定液分离样品的能力取决于固定液与样品中各组分的极性.据此,用表面活性剂做固定液,选择其他流动相可测定和Birkmeier,以乙醇和乙烷混合物为流动相,表面活性剂为固定相进行测定,结果表明,乙醇与乙烷的保留时间比与HLB成直线关系:HLB=ρ.*化剂载体的极性定义是二组分的保留时间比ρ:ρ=REtOH/RHex.其中,REtOH为乙醇的保留时间,RHex为乙烷的保留时间.当*化剂含有较多的自由多元醇组分时直线关系须做校正.保留时间比值随温度而改变,一般采用折中温度80度,在此温度下,大部分非离子*化剂为液体.②水数法聚氧乙烯型非离子表面活性剂的HLB与水数有一定关系:HLB=algW+b式中,a,b 为常数,W为水数!单位为mL.所谓水数是指以体积比为96%和4%的二氧杂环乙烷和苯胺混合物溶解样品,然后用水滴定至混浊所用水的数量.③对数法*化剂的亲水亲油平衡值与其亲水!疏水基团的重量比的对数有关:HLB=7+WO.其中WL,WO分别为*化剂分子中亲水!疏水基团的重量.测定HLB值的方法还有很多,测定及计算时所用的实验方法和所依据的关系式均有一定的使用范围,如果不适当地套用某一方法,则有时误差很大.？2*化剂的选择和混合*化剂配方现适用于选择*化剂的方法主要有两种:HLB法(亲水亲油平衡法)和PIT法(相转变温度法).前者适用于各种类型表面活性剂,后者是对前一方法的补充,只适用于非离子型表面活性剂.值与*化剂筛选一个具体的油-水体系究竟选用哪种*化剂才可以得到性能最佳的*状液,这是制备*状液的关键.最可*的方法是通过实验筛选,HLB值有助于筛选工作.通过实验发现,作为O/W型(水包油型)*状液的*化剂其HLB值常在8~18之间;作为W/O型(油包水型)*状液的*化剂其HLB值常在3~6之间.在制备*状液时,除根据欲得*状液的类型选择*化剂外,所用油相性质不同对*化剂的HLB值也有不同要求,并且,*化剂的HLB值应与被*化的油相所需一致.[4]有一种简单的确定被*化油所需HLB值的方法:目测油滴在不同HLB值*化剂水溶液表面的铺展情况,当*化剂HLB值很大时油完全铺展,随着HLB值减小,铺展变得困难,直至在某一HLB值*化剂溶液上油刚好不展开时,此*化剂的HLB值近似为*化油所需的HLB值.这种方法虽然粗糙,但操作简便,所得结果有一定参考价值.值与最佳*化剂的选择每种*化剂都有特定的HLB值,单一*化剂往往很难满足由多组分组成的体系的*化要求.通常将多种具有不同HLB值的*化剂混合使用,构成混合*化剂,既可以满足复杂体系的要求,又可以大大增进*化效果.欲*化某一油-水体系,可按如下步骤选择最佳*化剂.油-水体系最佳HLB值的确①定选定一对HLB值相差较大的*化剂,例如,Span-60(HLB=和Tween-80(HLB=15),按不同比例配制成一系列具有不同HLB值的混合*化剂,用此系列混合*化剂分别将指定的油水体系制成系列*状液,测定各个*状液的*化效率(可用*状液的稳定时间来代表,也可以用其他稳定性质来代表),与计算出的混合*化剂的HLB,作图,可得一钟形曲线,与该曲线最高峰相应的HLB值即为*化指定体系所需的HLB值.显然,利用混合*化剂可得到最适宜的HLB值,但此*化剂未必是效率最佳者.所谓*化剂的效率好是指稳定指定*状液所需*化剂的浓度最低!价格最便宜.价格贵但所需浓度低得多的*化剂也可能比价格便宜!浓度大的*化剂效率高.②*化剂的确定在维持所选定*化体系所需HLB值的前提下,多选几对*化剂混合,使各混合*化剂之HLB值皆为用上述方法确定之值.用这些*化剂*化指定体系,测其稳定性,比较其*化效率,直到找到效率最高的一对*化剂为止.值得注意的是,这里未提及*化剂的浓度,但这并不影响这种选配方法,因为制备一稳定*状液所要求的HLB值与*化剂浓度关系不大.在*状液不稳定区域内,当*化剂浓度很低或内相浓度过高时,才会对本方法有影响.[6]采用HLB方法选择*化剂时,不仅要考虑最佳HLB值,同时还应注意*化剂与分散相和分散介质的亲和性.一个理想的*化剂,不仅要与油相亲和力强,而且也要与水相有较强的亲和力.把HLB值小的*化剂与HLB值大的*化剂混合使用,形成的混合膜与油相和水相都有强的亲和力,可以同时兼顾这两方面的要求.所以,使用混合*化剂比使用单一*化剂效果更好.综上所述,决定指定体系*化所需*化剂配方的方法是:任意选择一对*化剂,在一定范围内改变其混合比例,求得效率最高之HLB值后,改变复配*化剂的种类和比例,但仍需保持此所需HLB值,直至寻得效率最高的复配*化剂.值与混合*化剂配比在复配*化剂时,采用多少量合适可通过各自的HLB值和指定体系所需的HLB 值求得.例如,在进行醋酸乙烯酯的O/W型*液聚合时,*化剂用量为3%,采用SDS 和Span-65为*化剂,已知SDS的HLB值为40,Span-65的HLB值为,*液聚合时要求的HLB值平均为.设Span-65在混合*化剂中的质量分数为w%,则40(1-w%)+%=16,解之得w%=%,则SDS在混合*化剂中的质量分数为%.由此可知,在醋酸乙烯酯的O/W型*液聚合体系中,Span-65的用量占3%*%=%;SDS的用量占3%*%)=%.3结束语在制备稳定*状液时,选择最适合的*化剂以达到最佳*化效果是关键问题.对于*化剂的选择,目前尚没有完善的理论.表面活性剂的HLB值在选择*化剂和确定复合*化剂配比用量方面有很大使用价值,其优点主要体现在它的加和性上,可以简单地进行计算;其问题是没有考虑其他因素对HLB值的影响,尤其是温度的影响,这在近年来用量很大的非离子型*化剂上表现尤为突出.此外,HLB值只能大致预示形成*状液的类型,不能给出最佳*化效果时*化剂浓度,也不能预示所得*状液的稳定性.因此,应用HLB值选择*化剂是一个比较有效的方法,但也有一定的局限性,在实际应用中还需要结合其他方法参照进行.。

非离子表面活性剂浊点测定方法

非离子表面活性剂浊点测定方法方法原理：由于聚氧乙烯醚键上的氧原子能与水以氢键结合，增大了表面活性剂的溶解度。

当温度上升时，分子运动激烈，结合的水分子逐渐脱离。

同时，溶液中的胶束量增加，当温度升至某值后，发生相的分离，出现混浊。

这种当水溶液在温度升高时，溶液由均相变为非均相(即由清晰透明变为混浊)时的温度即为“浊点”。

浊点是反映聚氧乙烯型非离子表面活性剂亲水性的一个指标，与HLB值有一定关系。

测定方法是将一定浓度的试样溶液缓缓加热，测定溶Ⅸ自8s变为混浊的温度；或加热至液体完全不透明后，冷却并不断搅拌，观察不透明消失时的温度。

1．标准法(参见GB／T 5559--1993)(1)方法的选用：方法A：若试样的水溶液在工10—90℃间变混浊的，则在蒸馏水中进行测定。

方法B=若试样的水溶液在低于10℃变混浊的或试样不能完全溶解于水的，则在25％的二乙二醇丁醚水溶液中进行测定(不适用于某些含环氧乙烷低的试样，仅适用溶于25％二乙二醇丁醚水溶液试样)。

方法C：若试样的水溶液在高于90℃变混浊的，则需在密封管内进行测定，密封管可使操作在压力下进行，以达到比常压下溶液的沸点还要高的温度。

也可采用在盐水溶液里测定其浊点。

(2)试剂和溶液：二乙二醇丁醚：分析纯，25％水溶液。

氯化钠：分析纯，5％水溶液。

(3)材料和仪器：温度计：刻度0．1℃，适用于试样被测温度的范围。

量筒：容量100mL。

烧杯：150mL、1000mL。

安瓿瓶：外径工14mm、内径12mm、高120mm，外面用粗孔网罩住，以防止安瓿瓶受压爆裂。

此外还需具有加热器的磁力搅拌器及分析天平。

(4)试样准备：方法A：准备称取试样0.5g（精确到0.01g），加入100mL蒸馏水，搅拌使试样完全溶解。

方法B：准确称取试样5g(精确至0．01g)，加入45g25％的二乙二醇丁醚溶液，搅拌至试样完全溶解。

方法C:a液同方法A;b液，准确称取试样0.5G（精确至0.01g），加入5%氯化钠溶液100mL，搅拌至试样完全溶解。

HLB值测定

HLB值的实验测定方法1。

HLB值测定方法简介乳化法至今还是最经典的方法之一，但是过程比较复杂、繁琐，因此众多研究者纷纷提出了其他方法，主要有以下方法：酯的皂化价、脂肪酸的酸价、临界胶束浓度、亲水基和亲油基的分子量、分配系数、水合热、浊点、表面活性以及极性指数、介电常数、扩散系数、界面吸附热、溶解参数、转相温度PIT、界面张力、偏摩尔体积、表面活性度、内聚能密度、单分子层性质、发泡力、碳黑滴定法、红外光谱法、极谱法、核磁及质谱法、亲水(油)指数法和气相色谱法等。

2.几种常见主要的实验方法2。

1 乳化法乳化法的原理是：用表面活性剂来乳化油相介质时，当表面活性剂的HLB 值与油相介质所需的HLB值相同时，生成的乳液稳定性最好。

对于一般的水性表面活性剂,可以使用松节油(所需HLB值为16）和棉籽油（所需HLB值为6)配制一系列需要不同HLB值的油相,每15份油相中加入5份待测表面活性剂，然后加入80份水，搅拌乳化，其中稳定性最好的试样中油相所需的HLB值就是表面活性剂的HLB值.对于油性表面活性剂，可以固定油相为棉籽油,用另外一种水溶性较大的表面活性剂如吐温60（所需HLB值为14.9)与待测表面活性剂配制成不同比例的系列复合乳化剂，根据上述相同的方法，也可测出表面活性剂的HLB值。

在应用乳化法时,要注意以下两个方面的问题：一是混合表面活性剂的HLB 值的计算，现在基本上都采用重量加和法,这是一种粗略的算法。

二是当待测表面活性剂的乳化力较强时,测得的HLB值是一个范围。

一般的表面活性剂都可以采用乳化法测出HLB值。

对于特殊、新型结构的表面活性剂,采用乳化法也可以得到可靠的结果，此法的缺点是过程比较繁琐、费时。

2。

2 浊点、浊数法其原理是:聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的HLB值与它的水溶液发生混浊的温度之间有一定的关系,通过测定浊点可以得知它的HLB值。

浊点测定时，可将1％左右的表面活性剂水溶液置于大试管中，液面高度50mm,在甘油浴中边搅拌边缓慢加热，当溶液透明度降低而变混浊时，试管内的温度就是表面活性剂的浊点。

表面活性剂HLB值与浊点的分析测定与计算

HLB值计算

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