表面活性剂

4.4 浊点（Cloud Point）:缓慢加热非离子表面活性剂 的透明水溶液，当表面活性剂开始析出，溶液呈现 浑浊时的温度。故非离子表面活性剂在浊点以上不 溶于水，而在浊点以下溶于水。
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4.5 亲水亲油平衡值HLB（HYDROPHILICLIPOPHILIC BALANCE）值
①表面活性剂的亲水亲油部分有适当的平衡比例
表面活性剂
1、定义 将少量物质加到溶剂(溶液)中即可显著降低溶 剂(溶液)的表(界)面张力，使体系的表(界)面 状态发生明显变化。
2、分类 2.1按表面活性剂在水中的电离情况分类 （A）阴离子型表面活性剂 （B）阳离子型表面活性剂 （C）非离子型表面活性剂 （D）两性类表面活性剂 ▪ 使用：一般阴离子型、阳离子型表面活性剂
②表面活性剂在界面上形成相当结实的吸附膜与其亲 水亲油部分的大小比例有关。
③若将HLB作为结构因子的总和来处理，把表面活性 剂结构分解成一些基团，每一基团对HLB值均有确 定的贡献：
▲HLB=7+∑（亲水的基团数）-∑（亲油的基团数）
其中亲水的基团数， 亲油的基团数可查相关手册
▲剂对只有-（C2H4O）n-为亲水基的非离子表面活性
④界面定向：在界面上定向排列成分子层
⑤形成胶束：当其在溶剂中的浓度达到一定时， 会聚集形成胶束，此浓度的极限值称为临界胶 束浓度CMC（ Critical Micelle Concentration ）
⑥多功能性：其溶液通常具有多种复合的功能， 如清洗，发泡，润湿，乳化，增溶，分散等
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3.2 结构及性质
➢ 不同于溶解作用,因为被增溶的有机物是进入表 面活性剂的胶团中增加溶解的;
➢ 也不同于乳化作用,因为乳化形成的乳化体是外 观一般不透明、热力学不稳定体系;而增溶形成的 是透明、热力学稳定、各向同性的溶液。
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➢ 苯乳状液的稳定性显著低于苯增溶体系的原因在于： 乳化的苯蒸汽压与纯苯相同；而增溶的苯蒸汽显著 低于纯苯；由化学势μ=μθ+RTlnP，乳状液的化学 势大于增溶溶液的化学势。
5.5 分散作用：使固体微粒均匀分散在另一液体内部。
5.6 起泡作用：表面活性剂分子的亲水基向着内部， 疏水基向着外部（空气）排列，最后形成双分子膜 结构。
不可同时混用
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表1-表面活性剂的主要亲水亲油基团
亲油基团
亲水基团
烃基 R 烷丙烃基 烷苯基 脂肪酸基 R-COO脂肪酸酰胺基R-CONH-
羧酸基-COONa 羟基-OH 磺酸基-SO3Na 硫酸基-OSO3Na 磷酸基
脂肪族醇基R-O 脂肪族胺基R-NH烷基马来酸酯 烷基酮基R-CO-CH2-
氨基 睛基-CN 硫代基-SH 卤基-Cl,-Br等
①不对称结构：亲水亲油基团一般分处两端， 使其一部分可溶于水而另一部分易自水中逃 逸。
②疏水基团：脱离水包围的趋势，自身互相靠 近并聚集，致使其在水溶液表面上吸附，并 在溶液内部形成胶束。
③表面张力γ与lgC：作图可确定CMC
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γ
（ 表 面 张 力 ）
γ－lgC曲线 表面活性剂水溶液的浓度与 表面张力的关系
A
5
2.4 生物表面活性剂:利用微生物在一ห้องสมุดไป่ตู้条件下, 将某些物质转化为具表面活性剂特性的代谢物.
▪ 如:海藻糖脂,磷脂类,鼠李糖,蛋白脂-多糖聚合 物
3、特征、结构与性质 3.1 特征 ①两亲性：亲水亲油性
②溶解性：溶于液相中的某一相
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③界面吸附：达到平衡时，其在界面上的浓度要 大于其作为溶质在溶液整体中的浓度
聚氧丙烯基-O-(CHCH3CH2O)n-
A 氧乙烯基-CH2-CH2-O-
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表-2 表面活性剂按亲水基种类分类 阴离子表面活性 R-COONa 羧酸盐
剂
R-OSO3Na 硫酸酯盐
R-SO3Na 磺酸盐
R-O-PO3Na2 磷酸酯盐
非离子表面活性 R-O-(CH2CH2O-)nH 聚氧乙烯型
剂
R-COOCH2C(CH2OH)3 多元醇
型
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阳离子表面活性剂 两性表面活性剂
R-NH2·HCl
C H3 R N...... H C l
H
C H3
R N...... H C l
C H3
C H3
+
-
R N CH3Cl
R-NHCHC2HC3 H2COOH
CH3
+
-
R N CH2C OO
CH3
A
伯胺盐 仲胺盐 叔胺盐
季胺盐
氨基酸型 甜菜碱型
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5.3 乳化作用：互不相溶的两种液体以微小粒子 分散于另一种液体中的现象叫乳化。表面活性 剂向油水界面吸附，疏水基一端溶入油中，亲 水基一端留在水中，定向排列成一层保护层， 降低了油水两相界面上的界面张力，降低了油 在水中分散所需要的功，达到油与水乳化的目 的。
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5.4 增溶：也叫加溶，表面活性剂能使某些难溶或 不溶于水的有机物在水中的溶解度显著提高。此 现象是当处于或高于CMC浓度时才明显表现出 来。此时，胶束内部与液状烃近似，为热力学稳 定的各向同性溶液。
HLB=E/5（E为表面活性剂中C2H4O 质量百分数） ▲阴阳离子型表面活性剂的HLB在1～40之间
▲非离子型表面活性剂的HALB在1～２0之间
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5、表面活性剂的应用
5.1 润湿：固体表面和液体表面接触时，原来的 固-气界面消失，形成新的固-液界面。
5.2 渗透作用：借助表面活性剂向物体内部进行 渗透。
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C（浓度 ）
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4、相关物性
4.1 表面张力：单位面积的表面自由能。水中加入表 面活性剂后，表面张力迅速下降，开始时表面张力 随其浓度增加而急剧下降，以后则大体保持平衡。
4.2 胶束：表面活性剂在超过一定浓度范围后急速聚 集，形成了所谓的胶束分子或离子集合体。
4.3 显效点（Krafft Point ）:离子型表面活性剂在水中 的溶解度在低温时只随温度的升高缓慢增加,温度升 至某一值后,溶解度迅速增大,此点为---。该点的浓 度为该温度下的CMC。
2.2 高分子表面活性剂：通常将分子量在数千以上 且具有表面活性的物质称为高分子表面活性剂
2.3 特种表面活性剂 (A)有机氟表面活性剂:疏水基为全氟代的烷基 (B)有机硅表面活性剂:疏水基为聚二甲基硅氧链 (C)高分子表面活性剂:天然(果胶酸钠,羧基淀粉, 羧甲基纤维素CMC),合成(PVA,聚氧乙烯-聚氧 丙烯共聚物) (D)有机硼表面活性剂