表面活性剂
表面活性剂概述、结构特点、分类
03 亲水基团的性质和数量对表面活性剂的离子类型、 溶解度和性能有重要影响。
连接基团
01
连接基团是连接疏水基团和亲水基团的桥梁，通常为
碳链或芳香环。
02
连接基团的性质和长度对表面活性剂的聚集状态和性
能有重要影响。
03
连接基团的设计和优化是表面活性剂分子设计中的关
短链表面活性剂
疏水基团较短的表面活性剂，具有较 低的表面张力和较好的润湿性。
长链表面活性剂
疏水基团较长的表面活性剂，具有较 高的表面张力和较好的渗透性。
按亲水基团分类
羧酸盐型
以羧酸及其衍生物作为亲水基团的表面活性剂， 具有较好的耐酸、耐硬水能力。
硫酸酯盐型
以硫酸酯作为亲水基团的表面活性剂，具有较好 的耐碱、耐硬水能力。
磺化法
用浓硫酸或氯磺酸等强酸处理有机物，引入磺 酸基团，形成表面活性剂。
酯化法
通过醇和酸的酯化反应，生成酯类表面活性剂。
绿色合成方法
生物发酵法
利用微生物发酵产生表面活性剂，具有环保、可持续 的优点。
酶催化法
利用酶催化反应合成表面活性剂，选择性高、条件温 和。
绿色氧化还原法
利用环保的氧化剂和还原剂合成表面活性剂，减少对 环境的污染。
亲水亲油平衡值（HLB）
总结词
亲水亲油平衡值是衡量表面活性剂亲水性和亲油性平衡程度的指标。
详细描述
HLB值越大，表面活性剂的亲水性越强；反之，HLB值越小，表面活性剂的亲油性越强。选择合适的 HLB值的表面活性剂对于发挥其应用性能至关重要。
泡沫性能与去污力
总结词
泡沫性能和去污力是衡量表面活性剂在 洗涤、清洁等领域应用效果的性能参数 。
17种常见的表面活性剂
月桂基磺化琥珀酸单酯二钠(DLS)一、英文名：Disodium Monolauryl Sulfosuccinate二、化学名：月桂基磺化琥珀酸单酯二钠三、化学构造式：ROCO-CH2-CH(SO3Na)-COONa四、产品特性1 .常温下为白色细腻膏体，加热后(>70βC)为透亮液体；2 .泡沫细密丰富；无滑时感，格外简洁冲洗；3 .去污力强，脱脂力低，属常见的温存性外表活性剂；4 .能与其它外表活性剂配伍，并降低其刺激性；5 .耐硬水，生物降解性好，性能价格比高。
五、技术指标：1 .外观(25βC)：纯白色细腻膏状体2 .含量(％) ：48.0—50.03 .Na2SO3 (%) ：≤0.504 .PH 值11 %水溶液)： 5.5—7.0六、用途与用量：1 .用途：配制温存高粘度高度清洁的洗手膏(液)、泡沫洁面音、泡沫洁面*、泡沫剃须膏, 也可配制爽洁无滑腻的泡沫沐浴露、珠光香波等。
2 .推举用量：10—60%。
脂肪醵聚氧乙烯醒(3)磺基琥珀酸单酯二钠MES一、英文名：Disodium Laureth(3) Sulfosuccinate二、化学名：脂肪醇聚氯乙烯酸(3)磺基琥珀酸单酯二钠三、化学构造式：RO(CH2CH2O)3COCH2CH(SO3Na)COONa四、产品特性：1 .具有优良的洗涤、*化、分散、润湿、增溶性能；2 .刺激性低，且能显著降低其他外表活性剂的刺激性；3 .泡沫丰富细密稳定；性能价格比高；4 .有优良的钙皂分散和抗硬水性能；5 .复配性能好，能与多种外表活性剂和植物提取液(如皂角、首乌)复配，形成格外稳定的体系，创制自然用品；6 .脱脂力低，去污力适中，极易冲洗且无滑腻感。
五、技术指标：1 .外观(25℃)：无色至浅**透亮粘稠液体2 .活性物(%) ：30.0±2.03 .PH 值(1%) ： 5.5-6.54 .色泽(APHA) ：≤505 .Na2SO3 (%)：≤0.36 .泡沫(mm) ：≥150六、用途与用量：1、用途：制造洗发香波、泡沫浴、沐浴露、洗手液、外科手术清洗及其它扮装品、洗涤日化产品等，还可作为*化剂、分散剂、润湿剂、发泡剂等。
表面活性剂介绍
表面活性剂的分类
01
按化学结构分类
阴离子型、阳离子型、非离子型和 两性离子型等。
按应用分类
洗涤剂、化妆品、食品工业、医药、 农药等专用表面活性剂。
03
02
按来源分类
天然表面活性剂和合成表面活性剂。
表面活性剂能够降低固体表面与液体的接 触角，提高固体表面的润湿性，有利于物 质的分离和制备。
在泡沫体系中，表面活性剂可以控制泡沫 的大小和稳定性，发泡和消泡在日化、食 品、医药等领域有广泛应用。
03
表面活性剂的应用领域
工业清洗
总结词
表面活性剂在工业清洗中发挥重要作用，能够降低水的表面张力，使污渍和油 脂更容易被去除。
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石油工业
总结词
表面活性剂在石油工业中用于提高采收率和油水分离效果。
详细描述
表面活性剂能够降低油水界面张力，改善原油的流动性，提高采收率。同时，它 们在油水分离过程中发挥重要作用，能够将水和原油有效分离，提高油品质量和 产量。
食品工业
总结词
表面活性剂在食品工业中用于食品加工、乳化、增稠和稳定食品体系。
04
表面活性剂的发展趋势与展望
新材料与新技术的应用
纳米材料的应用
表面活性剂在纳米材料制备中发 挥重要作用，如纳米颗粒、纳米 纤维和纳米膜等。
高分子材料的应用
高分子表面活性剂在胶束、乳液 、微乳液等领域具有广泛应用， 可提高材料的性能和稳定性。
绿色环保与可持续发展
生物可降解表面活性剂
随着环保意识的提高，生物可降解表 面活性剂成为研究热点，如脂肪酸酯 、烷基多糖苷等。
表面活性剂
1.表面活性剂定义：在加入量很少时即能明显降低溶剂表面张力，改变物系的界面状态，能够产生润湿，乳化，起泡，增溶及分散等一系列作用，从而达到实际应用的要求的一类物质。
2.表面活性剂的分类：按离子类型：1.阴离子表面活性剂2.阳离子表面活性剂3.两性表面活性剂按亲水基结构：1.羧酸盐类2.磺酸盐类3.硫酸酯盐类4.磷酸酯眼泪5.胺盐类6.季铵盐7.鎓盐类8.多羟基型9.聚氧乙烯型3.表面活性，表面活性物质，表面活性剂：表面活性：使溶剂表面张力降低的性质表面活性物质：具有表面活性的物质表面活性剂：一类表面活性物质，其在浓度极低时能明显降低溶液表面张力的物质4.表面活性如何表征：溶质在表面发生吸附，使溶液表面张力降低5.表面活性剂的两大性质：1.降低表面张力2.形成胶束6.什么是临界胶束浓度及其测定方法：临界胶束浓度：开始形成胶束的最低浓度测定方法：1.表面张力法2.电导法3.增溶作用法4.染料法5.光散射法7.什么是表面活性剂的HLB值，有什么意义HLB值：亲水亲油平衡值意义：HLB值越大，亲水性越强；HLB只越小，亲油性越强8.影响表面活性剂性能的结构因素包括哪些方面？表面活性剂分子形态，分子量和其润湿去活能力的关系？因素包括：亲水基；疏水基；分子形态；分子大小。
分子形态的影响：1.亲水基位于分子中间时，润湿性能比位于分子末端强，亲水基在末端的去活力强；2.亲油基团中带分子结构的具有较好的润湿和渗透性能，但去活力较小分子大小的影响：分子量大的洗涤，分散，乳化性能好；分子量少的润湿，渗透作用好。
9.表面张力的定义：作用在表面单位长度边缘上的力。
10.表面张力的测定方法：滴重法；毛细管上升法；环法；吊片法；最大气泡法；滴外形法。
11.表面活性剂的结构特征：由一部分疏水基团和一部分亲水基团构成，这两部分处于表面活性剂分子两端形成不对称的结构，疏水基团由疏水亲油的非极性碳氢链构成，亲水基团由亲水疏油的极性基团构成。
表面活性剂
一、名词解释1.表面与界面：界面是指物质的相与相之间的交界面（约几个分子厚的过渡区）。
若其中一项为气体，这种界面通常称为表面。
2.表面活性剂：表面活性剂是这样一种物质，它活跃于表面和界面上，具有极高的降低表、界面张力的能力和效率。
在一定浓度以上的溶液中形成分子有序组合体，从而具有一系列应用功能。
3.表面活性：这种因表面正吸附而使液体表面张力降低的性质称为表面活性。
表面活性剂所具有的润湿和反润湿，渗透和防水，乳化和破乳，分散和凝聚，起泡和消泡，洗涤，抗静电，润滑以及增溶等一系列作用称为表面活性。
4.临界胶束浓度（cmc）：表面活性剂在水中随着浓度增大，表面上聚集的活性剂分子形成定向排列的紧密单分子层，多余的分子在体相内部也三三两两的以憎水基互相靠拢，聚集在一起形成胶束，这开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度（critical micelle concentration, cmc）。
5.Krafft点与浊点：对离子型表面活性剂，在温度较低时，表面活性剂的溶解度一般都较小，当达到某一温度时，表面活性剂的溶解度突然增大，这一温度被称为Krafft点。
对非离子型表面活性剂则不同，它存在浊点（cloud point），即一定浓度的表面活性剂溶液在加热过程中，表面活性剂突然析出使溶液浑浊的温度点。
6.特劳贝（Traube）规则：在稀水溶液中，当c很小时，γ-c略成直线，每增加一个一CH2一基团时，其负斜率约为原来的三倍。
7.效率和有效值：表面活性剂的效率(efficiency)由测定表面活性剂使水的表面张力明显下降至一定值时的所需浓度来度量的。
有效值(effectiveness) 是表面活性剂能使溶液的表面张力降低到可能达到的(一般在cmc附近)最小值（γcmc)。
8.酸值：是指中和1克脂肪中的游离脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。
9.皂化值：是指水解1克油脂所需要氢氧化钾的克数。
10.冰山结构（iceberg sturcture）：表面活性剂溶于水后，使水中原来的氢键结构重新排列，亲油基周围也形成一“整齐结构”，即所谓“冰山结构”。
表面活性剂的基本性质及作用
新型绿色表面活性剂的研究与开发
1
新型绿色表面活性剂是指具有环保、低毒、生物 可降解等优点的表面活性剂，如糖基表面活性剂、 磷脂表面活性剂等。
2
新型绿色表面活性剂的合成方法主要包括化学合 成和生物合成两种，其中生物合成方法具有环境 友好、生产成本低等优点。
3
新型绿色表面活性剂在应用过程中需注意其性能 与其他传统表面活性剂的差异，以及大规模生产 和应用的可行性问题。
选择合适的润湿剂需要考虑其润湿性能和稳定性，同时还需要考虑其与其他化学品的兼 容性。
起泡和消泡作用
起泡作用
表面活性剂能够降低液体的表面张力，使气体更容易在液体中形成气泡。在泡 沫灭火器、泡沫混凝土、泡沫清洗等领域中，起泡作用是表面活性剂的重要应 用之一。
消泡作用
在一些工业过程中，如纸浆制造、石油开采等，会产生大量的泡沫，影响生产 效率和产品质量。表面活性剂可以作为消泡剂，有效抑制泡沫的产生和稳定， 提高生产效率和产品质量。
详细描述
农药和医药中间体中的表面活性剂能够增加药物的溶解度，使其更好地分散在水中或穿透细胞膜，从而提高药物 的生物利用度和治疗效果。此外，表面活性剂还可以作为药物的载体，帮助药物在体内更好地分布和吸收。
05
词
磺化法是一种常用的表面活性剂合成方法， 通过将芳香族化合物与硫酸反应，引入磺酸 基团，从而制备出阴离子型表面活性剂。
总结词
化妆品中添加表面活性剂是为了提高产品的稳定性、润湿性和乳化效果。
详细描述
在化妆品中，表面活性剂可以作为乳化剂、润湿剂和分散剂，有助于将油性成分和水性成分混合在一 起，形成稳定且易于涂抹的质地。同时，表面活性剂还能帮助增加皮肤的水合作用，使皮肤更加柔软 光滑。
农药和医药中间体
表面活性剂
商品名为苄泽(Brij)，平平加O (Perogol O)是一类聚氧乙烯 蓖麻油化合物，HLB值在12－18间，具有较强的亲水性质， 常用作增溶剂及o/w型乳化剂
（四）聚氧乙烯－聚氧丙烯共聚物
又称泊洛沙姆(poloxamer)，商品名为普流罗尼克(pluronic)。 Poloxamer 188(Pluronic F68)作为一种水包油型乳化剂，是目前 用于静脉乳剂极少数合成乳化剂之一,用本品制备的乳剂能够耐 受热压灭菌和低温冰冻而不改变其物理稳定性。
制剂中存在多种组份时，对主药的增溶效果取决于各组份 与表面活性剂的相互作用。当多种组份与主药竞争
同一增溶位置或某一组分吸附或结合表面活性剂分子 而使主药的增溶量减小，若某些组份可扩大 胶束体积从而增加主药的增溶。
例如：苯甲酸增加羟苯甲酯在聚氧乙烯脂肪醇醚
溶液中的溶解，而二氯酚则减少其溶解
4、抑菌剂的增溶
本章重点
• 掌握表面活性剂的定义及结构特点 • 掌握表面活性剂的分类：阴离子表面活性剂，阳离
子表面活性剂，两性离子型表面活性剂，非离子型 表面活性剂 • 掌握表面活性剂的性质：胶束，HLB值，起昙，配 伍，应用 • 熟悉表面活性剂的生物学性质：对药物吸收的影响， 与蛋白质的相互作用，毒性，刺激性
第三节 表面活性剂的基本性质和应用
一、表面活性剂胶束
当表面活性剂在溶液表面的正吸附达到饱和时,如继 续增加表面活性剂的浓度,不能在表面定向排列的表面活 性剂分子则转入体相。这些过剩的表面活性剂分子依赖 范德华力聚集在一起形成亲油基团向内亲水基团向外在 水中稳定分布的胶束(micelle)。
表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度称为临界 胶束浓度(CMC)。
常见的表面活性剂
脂肪醇硫酸盐(FAS)是重垢洗涤剂中常用的阴离子表面活性剂，有去污力强的优点厂它的缺点是对硬水比较敏感，因此使用的配方中必须加螯合剂。
（3）磺酸化物 主要有脂肪族磺医`学敎育网搜`集整理酸化物、磺基芳基磺酸化物、磺基萘磺酸化物等，分子结构通式为ROSO3-M+。其水溶性和耐钙、镁盐的能力虽比硫酸化物稍差，但不易水解，在酸性水溶液中较稳定。常用的有：
①脂肪族磺酸化物，如二辛基琥珀酸磺酸钠（商品名“阿洛索-OT”）；
3.两性离子型表面活性剂
本类表面活性剂的分子结构中，与疏水基相连的亲水基是电性相反的两个基团，即同时具有正、负电荷基团。在碱性溶液中呈阴离子型表面活性剂的性质，具有很好的起泡性、去污力；在酸性介质中呈阳离子型表面活性剂的性质，具有杀菌力。
（1）天然的两性离子型表面活性剂 常用的是卵磷脂，主要来源于大豆和蛋黄，其分子结构由磷酸酯盐型的阴离子部分和季铵盐型的阳离子部分组成。本品不溶于水，但对油脂的乳化能力很强，可制得乳滴细小而不易被破坏的乳剂，可用于制备注射用乳剂，也是良好的脂质体原料。
1、阴离子表面活性剂 ：硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠
2、阳离子表面活性剂：季铵化物
3、两性离子表面活性剂：卵磷脂，氨基酸型，甜菜碱型
4、非离子表面活性剂： 脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦（司盘），聚山梨酯
碱金属皂：O/W
碱土金属皂：W/O
有机胺皂：三乙醇胺皂
蔗糖酯：HLB（5~13）O/W乳化剂、分散剂
表面活性剂
典型的气-液及液-液相界面的平衡状态
二、表面能和表面张力 1．气-液界面的表面能 每一单位液体表面积对应一定量的自由能称为表面自由能。其单位 为10-3焦耳/米2，(=10-7焦耳/厘米2)。增加表面自由能需要消耗功，其结 果会使液体的表面积增大。纯液体力图保持最低能量状态，也就是保持 一种表面积最小的几何形状。 在一个小单元体积液体中间的分子所受其它分子的引力应该是各向 同等的。但在液体表面的分子却完全不同于内部的分子，它会受到强烈 的里层分子的吸引。这是因为外界气体分子把液体分子从液相拉出的力 远小于液相内部分子的吸引力。其比值约为1∶1000。由于上述原因， 这种不平衡的引力作用的结果，会使大量的分子尽可能从表面集中到液 相的内部，就会出现液相的表面积达到最小值的状态。上述原理可解释 在理想条件下，空气中自由落下的液滴是球形的这种自然现象。 2．液-液界面的界面能 两种相互不溶的液体界面上每一单位面积对应着一定量的自由能， 称为界面自由能。其单位为10-3焦耳/米2(10-7焦耳/厘米2)。增加界面积就 须要加入能量，而界面本身则力图保持最小的界面积。
4.2 表面活性剂对溶液性质的影响
当表面活性剂溶解于溶剂中时，形成的溶液与纯溶剂相比在性质上 会产生很大的变化。通常的情况是浓度很低，但对溶液性质的影响却十 分显著。表面活性剂对溶液性质有显著效应部分的浓度都不高，一般在 10-2~10-4摩尔/升范围内起作用。 一、表面活性剂的水溶液
当表面活性剂分子溶入水中时，其正、负离子部分都被水溶剂化。
洗涤用的钠皂为硬质肥皂，钾皂为软质肥皂，其他二价和三价金属 盐为不溶性肥皂，PH＜7时生成不溶性游离脂肪酸。所以，肥皂这类表 面活性剂不适用于硬水、酸性溶液和海水。 2.烷基苯磺酸钠(LAS) 大多数皂粉中的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠盐，在硬水中不会 生成钙、镁皂沉淀，并耐酸和碱，克服了肥皂的缺点。以正十二烯为原 料合成十二烷基苯磺酸钠
表面活性剂
绪论1.表面活性物质：凡是能降低溶剂表面张力的物质——有机酸、醇、醛溶液2.非表面活性物质：不能降低溶剂表面张力的物质——NaCl、Na2SO4等3.表面活性剂：在浓度很低时能大大降低溶剂的表面张力，在浓度达到一定值时，随浓度的增加，表面张力不再变化或变化不明显的物质——C8以上有机酸、有机胺盐、磺酸盐、苯磺酸盐4.表面活性剂的功能：①在表（界）面上吸附，形成吸附膜②在溶液内部自聚，形成胶团5.表面活性剂分类：⑴阴离子型：极性基带负电——羧酸盐（RCOO-M+）、磺酸盐（RSO3-M+）、硫酸酯盐（ROSO3-M+）、磷酸盐（RPO4-M+）⑵阳离子型：极性基带正电——季铵盐(RN+R’3 A-)、胺盐（RnNHm+A-，m=1~3，n=1~3）⑶两性型：正电性基团主要为氨基、季铵基，负电性基团主要是羧基和磺酸基。
氨基酸型：R-NH(CH2)n-CH2COO- 甜菜碱型：RN+(CH3)2CH2COO-咪唑啉型：N----CH2----CH2|| |R——C————-N+——CH2CH2OH|CH2COO-⑷非离子型：极性基不带电①多元醇类化合物（蔗糖酯型、甘油酯型、失水山梨醇脂肪酸酯——司盘）②聚乙二醇型（OP型——烷基酚聚氧乙烯醚平平加型——脂肪醇聚氧乙烯醚吐温型——聚山梨酯）⑸混合型：两种亲水基团，一种带电，一种不带电醇醚硫酸盐 R(C2H4O)nSO4Na6.表面张力：作用于液体表面单位长度上使表面收缩的力（N/m）第一章表面活性剂的功能及其作用1.临界溶解温度（Tk 克拉夫特点）:离子型表面活性剂在水中的溶解度随温度的上升逐渐增加，当达到某一特定温度时，溶解度急剧陡升，该温度称为临界溶解温度2.Sa的浊点：非离子表面活性剂在水中的溶解度随温度的上升而降低，升至某一温度，溶液出现浑浊，经放置或离心可得到富胶团和贫胶团两个液相，这个温度称为该Sa的浊点（Tp）亲水基相同时，亲水基增加，亲水性升高，浊点升高；亲水基加成数固定，碳增加，亲油性升高，浊点降低。
常见的17种表面活性剂
常见的17种表面活性剂
一、阴离子型表面活性剂
1. 磺酸盐类：硫酸钠、硫酸钾、氢氧化钠等；
2. 聚氧化乙烯类：聚乙二醇醚（PEG）、聚乙二醇硫酸酯（PES）、聚氧乙烯乙基醚（POE）等；
3. 硫醇类：硫醇钠、硫醇钾、磷酸硫醇、硫酸硫醇等；
4. 氯化物类：氯化钠、氯化钾等；
5. 脂肪醇类：甘油、乙基己基醇、硬脂醇等；
6. 葡萄糖醇类：玉米醇、葡萄糖醇、甘露醇等；
7. 脂肪酸类：棕榈酸、肉豆蔻酸钠等；
8. 醚类：苯乙醇、异丁基羟基苯醚、异戊二基羟基苯醚等；
9. 芳香族表面活性剂：苯甲醚树脂、羟基乙基苯乙醚等。
二、阳离子型表面活性剂
1. 烷基氧基醚类：芳香族烷基氧基醚、烷基氧基醚磺酰脲等；
2. 羧基化合物类：氯化月桂基醇、苯甲酸钠、氯化磺酰胺等；
3. 叠氮化合物类：氯化二苯基硫磺酸酯、氯化硫酰胺等；
4. 其他类：聚乙二醇偶联剂、乙二胺四乙酸、氨基磺酸类等。
;。
常见表面活性剂介绍
常见表面活性剂介绍FMESFMES为阴/非两性表面活性剂，是脂肪酸甲酯乙氧基化物的磺酸盐，兼备阴离子和非离子表面活性剂的特点，主要表现为：FMES同时具有非离子的乳化净洗的特点，亦具有阴离子的耐碱、耐高温等特点。
FMES在分子链两端引入环状磺化封端结构，使其具有立体结构的分子链，从而具有更好的分散性能。
与AES性能比较AES增稠性能好于FMES，起泡沫性能和泡沫丰富性远高于FMES。
在渗透、净洗、水溶性等方面FMES则明显优于AES。
因此AES适用于日化产品（洗洁精、洗手液等），日化产品要求的是低含量、低成本、高泡沫、高稠度，日化产品对于渗透力没有要求，对于日化产品的洗涤能力、去油能力，普通使用者无法做出判断，能做出判断的仅仅是泡沫的多少与稠度，因此也掩盖了AES的缺陷。
FMES适用于工业清洗，大部分工业清洗的条件较为苛刻，工业清洗对乳化力、洗涤力、耐高温、耐酸碱，要求较高，对洗涤效果亦有明确的评价指标。
与LAS性能比较LAS具有极佳的渗透性，渗透力远高于FMES，LAS的使用受水质影响较大，在硬水中，LAS的洗涤力明显下降，FMES则不受水质的影响。
与MES性能比较MES是未经乙氧基化的脂肪酸甲酯磺化后的产品，MES的原料主要是天然脂肪酸，因此MES的更加环保，在日化领域具有绿色、亲肤的概念，具有很大发展潜力。
FMES的环保性能较差，不易于生物降解，由于脱脂力度大，对皮肤亦有一定的损伤（如干燥、粗糙）。
油田开采中作为驱油剂，FMES耐温能力达140-160℃，抗Na+能力达15-50g/L，抗Ca2+能力达2-5g/L，具有较好的耐温抗盐及乳化能力，与原油间形成超低界面张力（<10-3mN/m），可以与聚丙烯酰胺组成二元驱油体系，提高采收率。
工业清洗作为高效清洗剂，FMES的洗涤能力、脱脂能力远高于AES、LAS 等，可用于提高脱脂、除蜡等洗涤效果。
FMES具有良好的耐碱性能，对于玻璃瓶、幕墙的清洗较为适用。
表面活性剂
表面活性剂(surfactant)，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。
表面活性剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为憎水基团；亲水基团常为极性的基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等；而憎水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。
表面活性剂分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。
定义及应用表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子，一种粒子具有极强的亲油性，另一种则具有极强的亲水性。
溶解于水中以后，表面活性剂能降低水的表面张力，并提高有机化合物的可溶性。
表面活性剂范围十分广泛（阳离子、阴离子、非离子及两性），为具体应用提供多种功能，包括发泡效果，表面改性，清洁，乳液，流变学，环境和健康保护。
表面活性剂在许多行业配方中被用作性能添加剂，如个人和家庭护理，以及无数的工业应用中：金属处理、工业清洗、石油开采、农药等。
组成表面活性剂分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为疏水基团。
吸附性溶液中的正吸附：增加润湿性、乳化性、起泡性；固体表面的吸附：非极性固体表面单层吸附，极性固体表面可发生多层吸附表面活性剂的结构传统观念上认为，表面活性剂是一类即使在很低浓度时也能显著降低表（界）面张力的物质。
随着对表面活性剂研究的深入，目前一般认为只要在较低浓度下能显著改变表（界）面性质或与此相关、由此派生的性质的物质，都可以划归表面活性剂范畴。
无论何种表面活性剂，其分子结构均由两部分构成。
分子的一端为非极亲油的疏水基，有时也称为亲油基；分子的另一端为极性亲水的亲水基，有时也称为疏油基或形象地称为亲水头。
两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接，形成了一种不对称的、极性的结构，因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油，便又不是整体亲水或亲油的特性。
表面活性剂的这种特有结构通常称之为“双亲结构”（amphiphilic structure），表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”。
表面活性剂的名词解释
表面活性剂的名词解释
表面活性剂是一种在化学和物理领域中广泛使用的添加剂，也被称为表面活性物质或高分子活性物质。
它们可以改变液体的物理性质，从而使其更容易与其它液体和固体分子混合，并形成更加稳定的聚合物。
更重要的是，表面活性剂可以有效地保护和改善少量添加剂的物理和力学性质，并维持其稳定性。
表面活性剂的类型主要有三种：阴离子活性剂、阳离子活性剂和非离子活性剂。
阴离子活性剂是指含有负电荷的分子，它们在水中有很好的溶解度，可以在液体中形成聚合物。
阳离子活性剂含有正电荷，它们在液体中形成聚合物，而非离子活性剂则不含电荷，它们可以在液体中形成均匀的乳状液体。
表面活性剂在众多行业中都有重要的应用，其中最常见的应用包括家用化妆品和清洁剂、农药、纺织品助剂以及工业用的洗涤剂和润滑剂等。
它们可以帮助消解泥沙，改善液体的稳定性，保护和改善基质的物理和力学性质，防止结晶，降低表面张力，增强乳状液体的流变性，提高界面活性物质的稳定性，去除污染物并延长储存时间等。
表面活性剂的安全性取决于它的化学结构，部分活性剂会对人体和环境产生不良影响，因此在使用表面活性剂时应非常小心，避免受到污染物的危害。
此外，应按照产品说明书的指示和产品性能要求，遵循相关法律和法规，并正确使用和处理表面活性剂，以确保生产环境的安全性。
表面活性剂具有许多特性，可以改善液体的力学性能，减少表面
张力和结晶，防止物质的污染，提高乳状液体的流变性，延长储存时间等。
它们可以有效地改善少量添加剂的物理和力学性质，并维持其稳定性，因此是大多数工业生产中不可或缺的添加剂。
表面活性剂
OH OH
(2) 聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯类
O CH2OOCR
H(C2H4O)xO
O(C2H4O)yH O(C2H4O)zH
Tween Tween Tween Tween Tween
20（聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯） 40（聚氧乙烯脱水山梨醇单棕榈酸酯） 60（聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯） 80（聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯） 85（聚氧乙烯脱水山梨醇三油酸酯）
表面活性剂的复配
与中性无机盐的复配 与有机添加剂的复配 水溶性高分子 表面活性剂混合体系
与中性无机盐的复配
离子型表面活性剂
反离子浓度高，cmc降低 高价反离子降低溶解度，产生盐析
非离子表面活性剂
高浓度时，破坏亲水基与水分子的结合使浊 点降低
有机添加剂
脂肪醇和一些多元醇：形成混合胶束 短链醇：破坏胶束 极性有机物：增大表面活性剂的溶解度， 升高cmc
Griffin提出用HLB值来表示某些非离子表面活性剂的亲 水性的大小。规定不含疏水基团的聚乙二醇HLB=20， 而无亲水基的石蜡的HLB=0。并以下式计算其它非离 子表面活性剂的HLB值。
HLB=
亲水基重量 100 5 (疏水基重量 亲水基重量)
可以看出，亲水基重量所占的比例越大时亲水性也愈大。 也有规定亲油性强的油酸的HLB值为1，而亲水性强的 油酸钠的HLB值为18，由此可以相对地定出其他表面活 性剂的HLB值。根据HLB值就可以大致估计该表面活性 剂的用途。
水溶性高分子
水溶性高分子吸附表面活性剂，使cmc升高 阳离子表面活性剂与阴离子高分子物质作用 若形成胶束，则增溶效果增强
表面活性剂的混合体系
同系物：表面活性介于各自表面活性剂 之间，cmc与摩尔分数不呈线性 非离子型表面活性剂与离子型表面活性 剂：易形成混合胶束 阴阳离子型表面活性剂：形成具有高表 面活性的分子复合物，但可能形成沉淀
表面活性剂
1、表面活性剂是农药助剂主要成分，农药助剂中以表面活性剂为活性组分的散剂、润湿剂、粘着剂等，其中重点有：分散剂、乳化剂、润湿渗透剂。
2、表面活性剂的HLB含义是表面活性剂分子中亲水基部分与疏水基部分的比值，也称为亲水亲油平衡值，其数值在0-40之间，该值大小与表面活性剂亲水亲油关系为HLB增大亲水减小，HLB减小亲友增大3、影响泡沫稳定性因素有影响：液膜厚度和表面膜强度4、临界胶团浓度的测定方法有：表面张力法、电导法、染料法、浊度法、光散射法5、表面活性剂广泛应用于钻井等各个生产环节中，其所发挥的重要作用是：保证钻井安全、提高原油采收率、油品质量和生产效率，以及节省运输，设备防护，开发油品品种和防止环境污染6、阳离子型表面活性剂有哪两类：胺盐型阳离子表面活性剂、季胺盐型阳离子表面活性剂7、两性离子表面活性剂是指：兼有阴离子性和阳离子性亲水基的表面活性剂8、胶团的加溶作用是指：能增加在溶剂中原本不溶或微溶物的溶解度，加溶能力如何表示：表面活性剂溶液浓度9、分散作用概念是：一种或几种物质分散在另一种物质中形成分散体系的作用10 分散体系可分为哪三类：粗分散体系、胶体分散体系、分子分散体系11 乳液的鉴别方法有;12 表面活性剂在石油开采方面应用有:钻井液、固井液、原油破乳脱水用表面活性剂13 金属加工工业使用表面活性剂的目的是：提高产品质量、降低消耗、减轻劳动强度、改善劳动保护14 涂料是由哪几部分构成：成膜物质、溶剂、颜料助剂四部分组成15 影响表面活性剂洗涤作用的因素是：16 阳离子型表面活性剂的特性是，按亲水基团分为几类：17 纺织工业用表面活性剂都用在哪些工序中：纺纱、纺丝、上浆、针织、精炼、颜色、印花、整理18 当今各类燃料专用的添加剂有：润湿分散剂、消泡剂、流平剂、乳化剂、抗静电剂19 化妆品的概念：保护、修饰、梅美化人体，使容貌整洁，增加魅力，具有令人愉快香气，以涂、搽、撒、喷、洗、漱等方式使用的日常生活用品，分类:皮肤用、发用、美容、空腔卫生用化妆品二、判断题1、沾湿、铺展、浸湿的关系2、牛奶是乳状液的概念3、表面活性剂复配的影响因素4、表面活性剂在涂料方面的应用5、表面活性剂概念6、化妆品分类7、表面活性剂在制药工业中应用哪几方面1、阴离子表面活性剂的主要用途答：作为杀菌剂；在水溶液或有些溶液中形成胶团，降低溶液表面张力，有乳化、润湿、去污性能；中和纤维表面负电荷，减少摩擦产生的自由电子，具较好抗静电能力；降低纤维静摩擦系数，具有良好柔软平滑性，，克做纤维柔软整理剂2、表面活性剂在洗涤过程中起到什么作用答：表面活性剂已有单一品发展成为多元复合，以发挥其协同作用，使其性能得到相互补偿，能使去污能力好，加工时工艺上易处理。
表面活性剂的名词解释
表面活性剂的名词解释
表面活性剂(SurfaceActiveAgent)是一种具有表面活性的有机物，它们的分子具有双性结构，其中含有一个水溶性的部分(阴离子或阳离子)和一个油溶性的部分(芳烃)，使之具有表面活性，能够在液体表面上形成一层附着膜，从而改变液体的物理性质。
表面活性剂在工业生产中有广泛的应用。
表面活性剂的性质：由于表面活性剂分子具有双性结构，因此可以将表面活性剂分为三类：阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂。
其中，阴离子表面活性剂的水溶性部分是一个负离子，油溶性部分是芳烃，使之具有较强的吸附性和极性。
阳离子表面活性剂的水溶性部分是一个正离子，油溶性部分是芳烃，使之具有良好的乳化性和亲水性。
非离子表面活性剂的水溶性部分是一个非离子，油溶性部分是芳烃，使之具有良好的乳化性和亲油性。
表面活性剂的应用：表面活性剂广泛应用于化学工业、冶金工业、食品工业、医药工业和日常生活等领域，其应用的具体功能如下：（1）表面活性剂可以改变液体的物理性质，如改善润湿性、稳定解吸、减少拉力和油水分离等。
（2）表面活性剂可以调节表面和界面，如稳定油水界面、减少接触角、控制气溶胶的大小和形状等。
（3）表面活性剂可以用作乳化剂，如石油钻井液中的乳化剂、乳腺的乳化剂、高分子的乳化剂等。
（4）表面活性剂还可以用于皮革加工、洗涤剂、石油脱蜡剂、
燃料添加剂等。
综上所述，表面活性剂在化学工业、冶金工业、食品工业、医药工业和日常生活等领域都具有重要的应用。
从生产成本、性能等角度出发，表面活性剂一般分为三类，分别是阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂，具有不同的性质和应用功能。
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一、物理化学性质
（一）表面活性
液体表面上的分子并不像其内部分子一样完全被其他的分子所包围，因此溶液内部的分子对表面分子施加一个向液体内部的净作用力，这种力使表面有收缩的趋势，即表面张力。
表面活性剂在较低浓度时，溶液表面形成单分子层，可降低溶液的表面张力。
表面活性剂的表面活性除与浓度有关外，其分子结构、碳链的长短、不饱和程度及亲水亲油平衡值等均可影响其表面活性的大小。
（二）表面活性剂胶束
1．临界胶束浓度（critical micell concentration，CMC）：
胶束（micelles）：当表面活性剂的正吸附达饱和后，继续加入表面活性剂，其分子则转入溶液中，因其亲油基团的存在，水分子与表面活性剂分子相互间的排斥力大于吸引力，导致表面活性剂分子自身依赖范德华力相互聚集，形成亲油基团向内，亲水基团向外、在水中稳定分散、大小在胶体粒子范围的缔合体，称为胶团或胶束（micelles）。
表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度（critical micell concentration, CMC）。
离子型表面活性剂的缔合数10～100；非离子型表面活性剂缔合数一般较大。
具有相同亲水基的同系列表面活性剂，若亲油基团越大，则CMC越小。
在CMC时，溶液的表面张力基本上到达最低值。
在CMC达到一定范围内，单位体积内胶束数量和表面活性剂的总浓度几乎成正比。
不同表面活性剂有其自己的临界胶束浓度，除与结构和组成有关外，还可随外部条件变化而不同，如温度、溶液的pH及电解质等均影响CMC的大小。
常用表面活性剂的临界胶束浓度
2．胶束的结构
在一定浓度范围的表面活性剂溶液中，胶束呈球形结构，其碳氢链无序缠绕构成内核，具非极性液态性质。
碳氢链上一些与亲水基相邻的次甲基形成整齐排列的栅状层。
亲水基则分布在胶束表面，由于亲水基与水分子的相互作用，水分子可深入到栅状层内。
对于离子型表面活性剂，则有反离子吸附在胶束表面。
从球形结构到层状结构，表面活性剂的碳氢链从紊乱分布转变成规整排列，完成了从液态向液晶态的转变，表现出明显的光学各向异性性质，在层状结构中，表面活性剂分子的排列已接近于双分子层结构。
在高浓度的表面活性剂水溶液中，如有少量的非极性溶剂存在,则可能形成反向胶束，即亲水基团向内，亲油基团朝向非极性液体。
油溶性表面活性剂如钙肥皂、丁二酸二辛基磺酸钠和司盘类表面活性剂在非极性溶剂中也可形成类似反向胶束。
3．临界胶束浓度的测定
（三）亲水亲油平衡值（HLB）
表面活性剂是由亲水基团和亲油基团所组成，其亲水性和亲油性的强弱是影响表面活性剂性能的主要因素。
亲水亲油平衡值(Hydrophile-lipophile balance，HLB)：表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油和水的综合亲和力称为亲水亲油平衡值。
亲油性或亲水性很大的表面活性剂易溶于油或易溶于水，在溶液界面的正吸附量较少，故降低表面张力的作用较弱。
HLB范围0～40
非离子表面活性剂HLB范围0～20
石蜡（完全由疏水的碳氢基团组成）HLB=0
聚氧乙烯（完全由亲水的氧乙烯基组成）HLB=20
十二烷基硫酸钠HLB=40
亲水性表面活性剂HLB较大，亲油性表面活性剂HLB较小。
表面活性剂HLB与其应用性质
W/O乳化剂：HLB 3～6
O/W乳化剂：HLB 8～18
增溶剂：HLB 13～18
润湿剂：HLB 7～9
消泡剂：HLB 1～3
非离子表面活性剂的加和性：
不适用于混合离子表面活性剂HLB值的计算。
用45%司盘60（HLB=4.7）和55%吐温60（HLB=14.9）混合，问混合表面活性剂的HLB 值是多少？
HLB值的理论计算法
把表面活性剂的HLB值看成是分子中各种结构基团贡献的总和，则每个基团对HLB值的贡献可以用数值表示，这些数值称为HLB基团数（group number），将各个HLB基团数代入下式，即可求出表面活性剂的HLB值，
HLB=∑(亲水基团HLB数)-∑(亲油基团HLB数)+7
例如：十二烷基硫酸钠
已知：硫酸钠基团HLB数=38.7
（四）表面活性剂的增溶作用
1．胶束增溶
增溶（solubilization）：表面活性剂在水溶液中达到CMC后，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，形成透明胶体溶液，这种作用称为增溶。
例如：甲酚在水中溶解度2%，在肥皂溶液中50%。
非洛地平在0.025%吐温溶液中溶解度增加10倍。
胶束增溶体系是热力学稳定体系也是热力学平衡体系。
在CMC以上，随着表面活性剂用量的增加，胶束数量增加，增溶量也相应增加。
最大增溶浓度(maximum additive concentration, MAC):当表面活性剂用量为1g时增溶药物达到饱和的浓度即为最大增溶浓度。
1g十二烷基硫酸钠可增溶0.262g黄体酮，1g吐温80或吐温20可分别增溶0.19g和0.25g 丁香油。
CMC越低、缔合数越大，MAC越高。
2．温度对增溶的影响
温度对增溶存在三方面的影响：
①影响胶束的形成
②影响增溶质的溶解
③影响表面活性剂的溶解度
（1）Krafft点
对于离子型表面活性剂，例如十二烷基硫酸钠在水中的溶解度随温度变化曲线，如图。
图十二烷基硫酸钠在水中的溶解度曲线
对于离子型表面活性剂，随温度升高至某一温度，其溶解度急剧升高，该温度称克拉费特点(Krafft point)。
Krafft点是离子型表面活性剂的特征值。
Krafft点也是表面活性剂应用温度的下限，或者说，只有在温度高于Krafft点表面活性剂才能更好的发挥作用。
在室温条件下使用，下列哪种表面活性剂比较理想？十二烷基硫酸钠的Krafft点为8℃，十二烷基磺酸钠的Krafft点为70℃，
2．起昙与昙点（Cloud point）
某些氧乙烯型非离子型表面活性剂因加热其溶解度随温度升高而急剧下降并析出，使溶液变为混浊，这种现象称为起昙，此时的温度称为浊点或昙点（Cloud point）。
昙点是非离子型表面活性剂的特征值。
此类表面活性剂的昙点在70～100℃。
产生昙点的原因：温度升高，导致聚氧乙烯链与水之间的氢键断裂，当温度上升到一定温度时，聚氧乙烯链可发生强烈脱水和收缩，使增溶空间减小，增溶能力下降，表面活性剂溶解度急剧下降和析出，溶液出现混浊；当冷却时氢键重新形成，又恢复澄明状态。
在聚氧乙烯链相同时，碳氢链越长，则昙点越低；在碳氢链长相同时，聚氧乙烯链越长则昙点越高。
观察不到浊点：泊洛沙姆108，泊洛沙姆188
二、表面活性剂的生物学性质
（一）表面活性剂对药物吸收的影响
研究发现表面活性剂的存在可能增进药物的吸收也可能降低药物的吸收。
取决于多种因素的影响，如药物在胶束中的扩散、生物膜的通透性改变、对胃空速率的影响、粘度等，很难作出预测。
1．增进
2．降低
（二）表面活性剂与蛋白质的相互作用
1．静电结合
2．破坏蛋白质二维结构中的盐键、氢键和疏水键
（三）表面活性剂的毒性
毒性：阳离子表面活性剂＞阴离子表面活性剂＞非离子表面活性剂
阳离子、阴离子表面活性剂不仅毒性较大，还有溶血作用，非离子表面活性剂的溶血作用较轻微，吐温类溶血作用最小。
溶血：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
吐温20＞吐温60＞吐温40＞吐温80。
目前吐温类表面活性剂仍只用于某些肌肉注射液中。
（四）表面活性剂的刺激性
各类表面活性剂都可以用于外用制剂，但长期应用或高浓度使用可能出现皮肤或粘膜损害。
例如季铵盐类化合物高于1％即可对皮肤产生损害，十二烷基硫酸钠产生损害的浓度为20％以上，吐温类对皮肤和粘膜的刺激性很低，但同样一些聚氧乙烯醚类表面活性剂在5％以上浓度即产生损害作用。