第十章__表面活性剂分析
表面活性剂分析
微型流化床
03
利用微型流化床中的高传质、高分散特性，实现表面活性剂的
连续合成。
04
表面活性剂的性能评价
表面张力与界面张力
表面张力
表面活性剂能够显著降低水的表面张力，使得水更容易润湿其他物质表面。表 面张力越低，润湿性能越好。
界面张力
界面张力是指两种不同物质之间的界面处的张力。表面活性剂能够降低油水界 面张力，有助于油污的去除。
性质
表面活性剂具有降低表面张力、润湿 、乳化、增溶、起泡和消泡等特性， 这些性质与其分子结构和溶液环境密 切相关。
表面活性剂的应用领域
洗Hale Waihona Puke 剂用于清洁衣物、餐具等，主要 利用表面活性剂的润湿、乳化
、增溶等性质。
化妆品
用于护肤、洗发、沐浴等产品 中，主要利用表面活性剂的乳 化、增溶等性质。
石油工业
用于油水分离、采油等，主要 利用表面活性剂的乳化、破乳 等性质。
优先选择低毒、易降解、环保的表面活性 剂，减少对环境和健康的危害。
合理控制表面活性剂的使用量，避免过量 使用造成的环境污染和健康危害。
规范废弃物处理
加强监管和检测
对含有表面活性剂的废弃物进行规范处理 ，避免对环境和人体健康造成危害。
政府和相关部门应加强对表面活性剂生产 和使用的监管，同时加强检测和评估，确 保安全使用。
05
表面活性剂的环境影响与 安全问题
表面活性剂的环境污染问题
生态毒性
表面活性剂对水生生物具有毒性作用，可影响水生生物的生长发育 和生存。
持久性污染
部分表面活性剂不易降解，可在环境中长期残留，对生态环境造成 长期影响。
富营养化
表面活性剂中的磷、氮等元素可促进水体中藻类的生长，导致水体富 营养化。
表面活性剂的介绍与分析方法
表面活性剂的介绍与分析方法摘要：近年来，随着石油化工的高速发展，为表面活性剂的合成提供了丰富的原料，是表面活性剂的产量和品种迅速增长，成为国民经济的基础工业之一。
由于表面活性剂具有润湿、乳化、分散、增溶、起泡、消泡、均染、洗涤、抗静电、防腐、杀菌等一系列独特的作用和功能，表面活性剂对改进生产工艺、提高产品质量、降低成本、节约能源、提高生产率、增加附加值等方面发挥了巨大作用，因此有“工业味精”和“工业催化剂”之称。
关键字：表面活性剂；一、简介自然界存在着大量既亲水又亲油的所谓“两亲性”分子。
这类物质通常都具有亲水性链段和亲油性链段两个部分，从而使其具有“两亲”功能。
1930年Freundlich 将加入少量时就能使水的表面张力或者液-液界面张力大为降低的两亲物质称作表面活性剂。
随着人们对这种“两亲”结构物质研究的深入，表面活性剂这一概念从降低表面张力这一表面现象扩展到所有表面性能上，将少量使用即可使表面或界面的一些性质（如乳化、增溶、分散、渗透、润湿）发生显著变化的物质都叫表面活性剂。
近年来，随着石油化工的高速发展，为表面活性剂的合成提供了丰富的原料，是表面活性剂的产量和品种迅速增长，成为国民经济的基础工业之一。
由于表面活性剂具有润湿、乳化、分散、增溶、起泡、消泡、均染、洗涤、抗静电、防腐、杀菌等一系列独特的作用和功能，表面活性剂对改进生产工艺、提高产品质量、降低成本、节约能源、提高生产率、增加附加值等方面发挥了巨大作用，因此有“工业味精”和“工业催化剂”之称。
随着经济和科学技术的发展，表面活性剂的应用领域从日用化学工业扩展到食品、农业、环保、医药、石油加工、采矿等一切生产及技术领域。
值得一提的是，两亲分子的设计赋予表面活性剂新的功能及应用，成为解决许多实际问题的钥匙。
二、特点及分类1常见表面活性剂的种类任一种表面活性剂的分子都是由两种不同性质的基团所组成，非极性的亲油基团和极性的亲水基团。
也就是说，表面活性剂既具有亲水性，又具有亲油性，形成一种所谓“两亲结构”的分子，如图1-1所示。
第十章 表面活性剂a
氢氧化钙 羟苯乙酯
加热 85℃
[处方] 硬脂醇 220g
白凡士林 250g
十二烷基硫酸钠 15g
羟苯甲酯 0.25g
丙二醇 120g 羟苯丙酯 0.15g 蒸馏水加至1000g
[制法] 硬脂醇
水浴 75℃ 溶化
白凡士林
搅拌
缓缓
十二烷基硫酸钠 羟苯甲酯 丙二醇 羟苯丙酯
加入 加热同上 溶于水 冷凝
蜂蜡 8g
单硬脂酸甘油酯 17.0g
液状石蜡 410.0ml
地蜡 75.0g
白凡士林 67.0g
双硬脂酸铝 10.0g
氢氧化钙 1.0g 羟苯乙酯 1.0g 蒸馏水 401.5ml
[制法] 硬脂酸 液状石蜡 白凡士林 双硬脂酸铝 单硬脂酸甘油酯 蜂蜡 地蜡
水浴 加热 溶化 依次加入 加热 85℃ 搅拌 溶于蒸馏水 缓缓 加入
三硬脂 单油
应用：为水溶性O/W型表面活性剂，用作增溶剂、
乳化剂、分散剂和润湿剂。
25
三、聚氧乙烯型 1.聚氧乙烯脂肪酸酯：卖泽类[Myrij]
系聚乙二醇与长链脂肪酸缩合而成的酯。
通式：R· COO· 2(CH2O CH2)nCH2· CH OH
因n不同，产品常用的有：
Myrij-45 -49 -51 -52 -53
利用这些性质与表面活性剂浓度 之间的关系，可
推测出CMC。 （2）温度、浓度、电解质、pH值等因素对测定结 果也会产生影响。
41
（三）亲水亲油平衡值HL来自值1、HLB值（Hydrophile-lipophile balance） --表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的 综合亲和力。是用来表示表面活性剂的亲水亲油 性强弱的数值。
药剂学10表面活性剂PPT课件
▪ 两性离子SAA在碱性溶液中呈阴离子SAA的性质，起泡、去污作用强； ▪ 两性离子SAA在酸性溶液中呈阳离子SAA的性质，杀菌能力强。Tego杀菌
强而毒性小于阳离子SAA，1% TegoMHG-甘氨酸盐（Dodecin HCl）的消 毒能力强于洗必泰、苯扎溴铵、70%乙醇。
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石油醚等 ▪ 制备注射用乳剂、脂质微粒剂主要辅料
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卵磷脂结构
CH2-O-OCR1
CH-O-OCR2 CH2-O-P-O-CH2-CH2-N+-CH3
CH3
O
CH3
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2、氨基酸型、甜菜碱型 ▪ 氨基酸型：R·+N H2·CH2C H2·C OO-，在 等 电 点 时 亲水 性 减 弱 ， 可能 沉 淀 ▪ 甜菜碱型：R·+N ·（C H3）2CH2·COO-，易溶于酸、碱、中性溶液，不沉淀
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2、硫酸化物 ▪ 硫酸化油、高级脂肪醇硫酸酯类 ▪ R ·O ·S O 3- M +， C 12 ～ C 18间 ▪ 硫酸化油：代表是硫酸化蓖麻油（土耳其红油），无刺激性，为去污剂和润
湿剂，可用于挥发油或不溶性杀菌剂的增溶。
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▪ 高级脂肪醇硫酸酯类：十二烷基硫酸钠（SDS，月桂醇硫酸钠，SLS）、十 六烷基硫酸钠（鲸蜡醇硫酸钠）、十八烷基硫酸钠（硬脂醇硫酸钠）。乳化 性强，较肥皂类稳定，较耐酸、钙、镁盐，与一些高分子阳离子药物作用而 沉淀，对粘膜有刺激性。主要用于外用软膏的乳化剂、片剂等润湿剂或增溶 剂。
易溶于丙二醇、乙醇等 ▪ 作O/W型乳化剂、分散剂。
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2、脂肪酸山梨坦（司盘，span） ▪ 山梨糖醇（单酐、二酐）+ 脂肪酸→山梨醇脂肪酸酯→失水（司盘）
表面活性剂的作用原理
疏水基团
疏水基团是表面活性剂分子中 与水分子排斥的部分，通常为 非极性烃基，如烷基、芳基等。
疏水基团的作用是与油污、油 脂等有机物结合，形成胶束或 乳浊液，从而将油污、油脂等 从表面分离。
疏水基团的性质决定了表面活 性剂的油溶性、去污能力和乳 化性能。
亲水亲油平衡值（HLB）
HLB值是衡量表面活性剂分子中亲水基团和疏水 基团平衡程度的数值。
04
表面活性剂的实际应用
洗涤剂
总结词
表面活性剂在洗涤剂中起到关键作用，能够降低水的表面张力，使污渍与织物 分离，从而达到清洁效果。
详细描述
洗涤剂中的表面活性剂能够降低水的表面张力，使水能够更好地渗透到纤维中， 将污渍从织物上彻底清洁掉。此外，表面活性剂还能包裹污渍，使其在洗涤过 程中容易随水流走，从而达到清洁效果。
的特性，两性离子型表面活性剂具有较好的适应性，应用范围广泛。
02
表面活性剂的分子结构与性质
亲水基团
亲水基团是表面活性剂分子中能 够与水分子结合的部分，通常为 极性基团，如羟基、羧基、氨基
等。
亲水基团通过与水分子结合，使 表面活性剂分子在水中溶解并分 散，形成单分子膜，降低水的表
面张力。
亲水基团的数量和性质决定了表 面活性剂的亲水性、溶解度和稳
详细描述
在制药领域中，表面活性剂可以作为药物载体，将药 物包裹在稳定的胶束中或形成脂质体，从而提高药物 的稳定性和生物利用度。在生物技术领域中，表面活 性剂可以作为生物传感器的敏感膜材料，检测生物分 子或细胞的存在和活性。此外，表面活性剂还可以用 于制备纳米材料和自组装膜等先进材料。
THANKS感谢观看 Nhomakorabea表面活性剂的作用原理
• 表面活性剂的定义与分类 • 表面活性剂的分子结构与性质 • 表面活性剂的作用原理 • 表面活性剂的实际应用
表面活性剂分析
一、定义：1、表面活性剂：⑴、在浓度很低时,能显著降低溶剂（一般为水）的表(界)面张力，从而明显改变体系表(界)面性质和状态的物质称为表面活性剂。
⑵、在浓度很低的情况下，能够显著降低水的表面张力或水同其他物质的界面张力的物质。
2、临界胶束浓度（cmc或叫CMC）：形成表面活性剂完整胶束的最低浓度叫表面活性剂的临界胶束浓度。
3、双亲结构:在同一表面活性剂分子中同时具有亲油基和亲水基。
4、乳化:互不相溶的两种液体中,一种液体以微小粒子分散于另一种液体中的现象叫乳化，形成的液体叫乳液。
5、分散:一种固体以细小微粒的形式均匀地散布于另一种液体中的现象。
6、浊点：（含醚键或酯基的）非离子表面活性剂在水中的溶解度随温度的升高而降低，当达到一定温度时溶液开始变浑浊，这一温度叫非离子表面活性剂的浊点(也叫雾点)。
7、等电点:两性离子表面活性剂溶液中，正、负离子离解度相等时溶液的PH值。
8、HLB值（亲水亲油平衡值）：表面活性剂为具有亲水基团和亲油基团的两亲分子，表面活性剂分子中亲水基和亲油基之间的大小和力量的平衡程度的量。
9、HLB基团数：分子结构式可分成若干基团，每个基团都对HLB有贡献，贡献的大小就叫基团数。
10、乙氧基化：在酸性或者碱性催化剂下，向有机分子内引入乙氧基的反应，称为乙氧基化反应（它属于亲核取代反应）。
11、润湿性（Wetting）是固体界面由固-气界面转变为固-液界面的现象。
润湿作用（wetting）：固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程。
12、克拉夫(特)Krafft点离子型表面活性剂在水中的溶解度随着温度的变化而变化，当温度升高至某一点时，表面活性剂的溶解度急剧升高，该温度称为krafft点。
13、双子表面活性剂通过化学键将两个或两个以上的同一或几乎同一的表面活性剂单体，在亲水头基或靠近亲水头基附近用联接基团将这两亲成份联接在一起，形成的一种表面活性剂称为双子表面活性剂。
二、分类：1、表面活性剂：离子型表面活性剂（①、②、③）和非离子型表面活性剂①、阴离子型表面活性剂：羧酸盐型；硫酸酯盐型；磺酸盐型；磷酸酯盐型；②、阳离子型表面活性剂：季铵盐；脂肪胺盐型（伯、仲、叔胺盐）；③、两性型表面活性剂：硫酸酯盐型；磺酸盐型；磷酸酯盐型；羧酸盐型（氨基酸系、甜菜碱系、咪唑啉系）；④、非离子型表面活性剂：聚氧乙烯型；多元醇型；烷醇酰胺型；聚醚型。
表面活性剂的分析与测试
表面活性剂的分析与测试表面活性剂具有降低表面张力及在溶液中定向吸附并形成胶束的特性，由此表面活性剂具有湿润、乳化、分散、起泡、消泡、增溶、絮凝、杀菌、去污等一系列作用和功能。
这些功能已在洗涤剂生产、纺织、造纸、皮革加工、金属加工、石油工业、农药制剂生产等诸多工业领域得以应用并发挥重要作用。
各种用途的工业表面活性剂产品通常是用几种不同性能的表面活性剂、无机物、水或有机溶剂等复配而成。
一般需要用物理、化学和色谱方法对混合物进行分析、分离和精制，再利用红外、紫外、核磁、质谱和色谱等仪器进行未知物的定性分析、定量分析及组成与结构测试。
一、表面活性剂的理化性能测试浊点是非离子表面活性剂亲水性与温度关系的重要指标，与应用需求密切相关，多采用一定浓度的水溶液升温法。
分散力测试方法有分散指数法、酸量滴定法、比浊法等。
润湿力的测定方法通常用帆布沉降法、纱布沉降法、纱线沉降法和接触角法等。
静表面张力测定有滴重法、吊环法、平板法、悬滴法和最大泡压法。
形成胶束所需表面活性剂的最低浓度称为临界胶束浓度（cmc），表面活性剂的水溶液只有其浓度略高于其CMC值时它的作用才能充分显示，测定方法有表面张力、染料、电导率法等。
表面活性剂在水溶液中形成胶束以后，能使不溶解或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增大的能力，形成真溶液体系。
增溶实验是将一定量的表面活性剂将苯或其它所需考察的有机物增溶在水中，当体系中有机溶剂含量超过表面活性剂的增溶极限时，体系浑浊，由此测定其增溶能力。
表面活性剂的泡沫性能包括它的起泡性和稳泡性两个方面，均随其浓度上升而增强（直至极限值），测定方法是测定表面活性剂在一定浓度、一定温度、一定高度自由流下的一定硬度的水溶液所产生的泡沫高度/量，及此泡沫在一定时间后的泡沫高度/量。
乳化力的测定因不同的乳化对象及不同的乳化环境表面活性剂呈现出不同的乳化力，视具体情况而定，无统一的方法。
相转变温度（PIT）是测定乳液相转变的温度，是衡量乳液稳定性的重要指标。
表面活性剂ppt课件教学教程
Surfactant
去污作用（HLB值为13~16）
➢ 油酸钠和脂肪酸的钠盐、钾盐、十二烷基硫酸钠或烷基 磺酸钠等阴离子性表面活性剂。
➢ 机理：包括对污物表面的润湿、分散、乳化或增溶、起 泡等多种过程。
➢ 溶液的性质如渗透压、界面
张力等都存在突变现象
胶态电解质溶液—十二烷 基硫酸钠的性质
临界胶束浓度的测定
表
摩
面 张
尔 电 导
力
率
浓度
庚基乙二醇十二烷基醚的 表面张力与浓度的关系
浓度
十二烷基磺酸钠水溶液 的电导率与浓度的关系
Surfactant
2 亲水亲油平衡值 HLB
Hydrophile-lipophile balance 定义：表面活性剂分子中亲水和亲油基团对水或油 的综合亲和力 HLB值范围 ：O～40 非离子型混合表面活性剂的HLB值： HLB值的理论计算 HLB=∑(亲水基团HLB数)-∑(亲油基团HLB数)+7
剂、乳化剂、分散剂和润湿剂、常与司盘配伍 。
CR
Surfactant
聚氧乙烯脂肪酸酯（商品名：卖泽Myrij)
通式：R.COO.CH2(CH2OCH2)nCH2OH
聚 特点：较强水溶性、增溶剂、用作O/W型乳化
氧 乙
剂和栓剂的基质。
烯 常用：polyoxyl 40 stearate。
型
聚氧乙烯脂肪醇醚（商品名：苄泽Brij)
剂
高分子表面活性剂
Surfactant
1•代离表子：硫表酸面化蓖活麻性油（剂土耳其红油）；SDS 。
表面活性剂分析和试验法课件
通过测量表面张力，可以了解液体表面层的分子间相互作用力，从而评估表面活性剂的吸附性能和界 面活性。常见的表面张力试验方法有悬液滴法、Wilhelmy板法、Du Noüy环法等。
润湿性能试验
总结词
润湿性能是指液体在固体表面铺展或被固体吸收的能力，是表面活性剂的重要性质之一。
详细描述
润湿性能试验主要通过测量接触角的大小来评估润湿性能。接触角越小，润湿性能越好。 常见的润湿性能试验方法有 sessile drop method、pendant drop method、 captive bubble method等。
表面活性剂的结构与性质
结构
表面活性剂分子通常由亲水基团和疏水基团组成，形成不对称结构。
性质
表面活性剂具有界面活性、溶解性、分散性、乳化性、增溶性等性质。
表面活性剂的应用
工业清洗
用于清洗机械、设备、金属表 面等。
化妆品
用于洗发水、沐浴露、护肤品 等产品中。
制药
用于制备药物悬浮液、乳剂、 注射剂等。
起泡性能试验
总结词
起泡性能是指液体形成泡沫的能力，是 表面活性剂在洗涤、制药等领域的重要 应用之一。
VS
详细描述
起泡性能试验主要通过测量泡沫的高度、 体积、稳定性等指标来评估起泡性能。常 见的起泡性能试验方法有 rotating cylinder method、trometer method、 bubbling method等。
05
表面活性剂的发展趋势与展望
新兴应用领域的开发
生物医药领域
表面活性剂在药物传递、基因治 疗和生物材料等方面具有广泛应 用，未来将进一步探索其在生物 医药领域的新应用。
能源领域
表面活性剂解析
表面活性剂：是一种加入很少即能明显降低溶剂（通常为水）的表面（或界面张力），改变物系的界面状态，能够产生润湿、乳化、起泡、憎溶及分散等一系列作用，从而达到实际应用的要求的精细化学品。
在结构上至少存在亲水基和疏水基两种基团，一个分子中可以同时存在多个亲水基，多个疏水基。
分类：（1）按离子类型分类：1）非离子型表面活性剂2）离子型表面活性剂：阴离子、阳离子、两性（2 ）按表面活性剂的特殊性分类：碳氟表面活性剂、含硅表面活性剂、高分子表面活性剂、生物表面活性剂、冠醚型表面活性剂。
常见阴离子、阳离子、两性表面活性剂的中英文名、简写及结构（1）阴离子：十二烷基苯磺酸钠：Sodium dodecyl benzene sulfonate （SDBS 或LAS ）2）阳离子：苄基三甲基氯化铵：Benzyltrimethylammonium Chloride （TMBAC ）（3 ）非离子：脂肪醇聚氧乙烯醚：Primary Alcobol Ethoxylate （AE 或AEO ）R-O-（CH2CH2O）n-H（4）两性：十二烷基甜菜碱：Dodecyl dimethyl betaine （BS-12）C12H25-N+（CH3）2CH2COO-阴离子表面活性剂的合成：（1）烷基苯磺酸盐——烷基芳烃的生产过程：a.以烯烃为烷基化试剂合成长链烷基苯：反应历程：（质子酸做催化剂）R－CH ＝CH2 ＋H+ ＝R－＋CH－CH3（以AlCl3 作催化剂）HCl ＋ AlCl3 ＝ Hδ+－Clδ- ·AlCl3RCH＝CH2 ＋ Hδ+－Clδ-·AlCl3 ＝ R－＋CH－CH3⋯AlCl4－之后反应：b. 以氯代烷为烷基化试剂、三氯化铝为催化剂合成长链烷基苯：3)氧磺化法生产烷基磺酸盐：（ 4） 氯磺化法制备烷基磺酸盐 ：RH ＋ SO2 ＋ Cl2 → RSO2Cl ＋ HCl ↑RSO2Cl ＋ 2NaOH → RSO3Na ＋ H2O ＋ NaCl22)α-烯烃磺酸盐5）琥珀酸酯磺酸盐：6) Aerosol OT 的合成(7)硫酸酯盐型：C12H25OH + H2SO4→ C12H25OSO3H + H2O(8)磷酸酯盐型：4ROH＋P2O5 → 2 (RO)2PO(OH) ＋H2O2ROH＋P2O5 ＋H2O → 2ROPO(OH)23ROH＋P2O5 → (RO)2PO(OH) ＋ROPO(OH)2(9)羧酸盐型：磺酸型阴离子表面活性剂的结构与性能关系：（1）烷基苯磺酸钠：溶解度：1 烷基取代基碳原子数越少，烷基链越短，疏水性越差；2.随烷基碳原子数的增加，达相同溶解度所需温度（Krafft 点）越高；3.随烷基链的增长，cmc 呈下降趋势。
10-表面活性剂
W/O型乳化剂： HLB值 3～6
O/W型乳化剂： HLB值 8 ～18
增溶剂：
HLB值 13～18
润湿剂：
HLB值 7～9
消泡剂：
HLB值 1～3
去污剂：
HLB值 13～16
3.表面活性剂混合后HLB值旳计算
非离子型表面活性剂旳HLB值具有加和性。
HLBa×Wa＋HLBb×Wb HLB混合 =
二、表面活性剂构造特征（亲水、亲油基团）
R-CH2-CH2
O C
ONa
表面活性剂在水中会怎样排列？
第十章 表面活性剂 第一节 概述
三、表面活性剂旳吸附性
1、表面活性剂旳正吸附 表面活性剂溶于水， 在浓度很低时，在水表面形成单分子层定向排列， 亲水基团朝向水而亲油基团朝向空气。使溶液旳 表面张力降到纯水下列。表面活性剂在溶液表面 层汇集旳现象称为正吸附，简称吸附。
芳基磺酸化物、烷基萘基磺酸化物。
特点：⑴渗透力强，起泡去污力好，粘度低，泡沫 易消失，优良洗涤剂。
⑵水溶性及耐酸、钙、镁盐比硫酸化物差，但 酸中不易水解
⑶二辛基琥珀酸磺酸钠（阿拉索-OT）、二己基 琥珀酸磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠为目前广泛应用 旳洗涤剂。甘胆酸钠、牛磺胆酸钠等胆酸盐亦属此 类，常作胃肠道脂肪旳乳化剂和单硬脂酸甘油酯旳 增溶剂。
⑸耐热压灭菌和低温冷冻。
第十章 表面活性剂
第三节表面活性剂旳基本性质
一、表面活性剂旳物理化学性质 ㈠表面活性剂旳胶束 1.临界胶束浓度 (CMC)：当表面活性剂旳正 吸附达饱和后，继续加入，其分子则转入溶液内 部，造成表面活性剂分子本身依赖范德华引力相 互汇集，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内旳缔合体 称为胶束或胶团。表面活性剂分子缔合形成胶束 旳最低浓度称为临界胶束浓度 。 在CMC时，溶液旳表面张面性剂
第十章表面活性剂-PPT课件
常用品种
2.聚氧乙烯脂肪醇醚 • 通式：R· O· (CH2O CH2)nH • 产品:
（1）苄泽类(Brij)，如Brij-30 、Brij-35，作O/W乳 化剂。 （2）西土马哥(cetomacrogol)为O/W型乳化剂 或挥 发油增溶剂。 （3）平平加O(perogol O) （4）埃莫尔弗(emlphor) 易溶于水和醇及多种有机 溶剂， HLB为12~18，具有较强亲水性，乳化能 力强，作增溶剂和O/W型乳化剂。
• 应用：主要用作W/O型辅助乳化剂。
常用品种
（二）多元醇型
1.蔗糖脂肪酸酯 • 种类：单酯、二酯、三酯及多酯。 • 性质：在酸、碱及酶等作用下易水解成游 离脂肪酸和蔗糖， HLB为5~13。溶于丙二 醇、乙醇，但不溶于水，但在水和甘油中 加热可形成凝胶。 • 应用：主要用作O/W型乳化剂、分散剂。
常用品种 （四）聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物
• 又泊洛沙姆(poloxamer)，商品名普朗尼克 (Pluronic) • 通式：HO(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)cH • 性质：为淡黄色液体或固体；分子量1000~10000以 上；HLB值为0.5~30；聚氧丙烯为亲油基；聚氧乙 烯为亲水性基；具有乳化、润湿、分散、起泡和消 泡等多种优良性能，但增溶能力较弱。 • Poloxamer188 (pluronic F68)特点：无毒、无抗原性、 无致敏性、无刺激性、化学性质稳定，可作为静脉 乳剂o/w型乳化剂， 用本品制备的乳剂能耐受热压 灭菌和低温冰冻而不改变其物理稳定性。
（三）两性离子表面活性剂
分子结构上同时具有正负电荷基团的表面活性 剂，随介质的pH可成阳或阴离子型。 卵磷脂：不溶于水，可作注射用乳剂的乳化剂、 脂质体主要原料； 氨基酸型和甜菜碱型两性离子型表面活性剂。 后者最大优点：适用于任何pH溶液，在等电 点时也无沉淀。 性质：碱性水溶液中呈阴离子性质，去污力强； 酸性水溶液中呈阳离子性质，杀菌力强。
表面活性剂的分析与测试
表面活性剂的分析与测试2008-03-20 19:09表面活性剂具有降低表面张力及在溶液中定向吸附并形成胶束的特性，由此表面活性剂具有湿润、乳化、分散、起泡、消泡、增溶、絮凝、杀菌、去污等一系列作用和功能。
这些功能已在洗涤剂生产、纺织、造纸、皮革加工、金属加工、石油工业、农药制剂生产等诸多工业领域得以应用并发挥重要作用。
各种用途的工业表面活性剂产品通常是用几种不同性能的表面活性剂、无机物、水或有机溶剂等复配而成。
一般需要用物理、化学和色谱方法对混合物进行分析、分离和精制，再利用红外、紫外、核磁、质谱和色谱等仪器进行未知物的定性分析、定量分析及组成与结构测试。
一、表面活性剂的理化性能测试浊点是非离子表面活性剂亲水性与温度关系的重要指标，与应用需求密切相关，多采用一定浓度的水溶液升温法。
分散力测试方法有分散指数法、酸量滴定法、比浊法等。
润湿力的测定方法通常用帆布沉降法、纱布沉降法、纱线沉降法和接触角法等。
静表面张力测定有滴重法、吊环法、平板法、悬滴法和最大泡压法。
形成胶束所需表面活性剂的最低浓度称为临界胶束浓度（cmc），表面活性剂的水溶液只有其浓度略高于其CMC值时它的作用才能充分显示，测定方法有表面张力、染料、电导率法等。
表面活性剂在水溶液中形成胶束以后，能使不溶解或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增大的能力，形成真溶液体系。
增溶实验是将一定量的表面活性剂将苯或其它所需考察的有机物增溶在水中，当体系中有机溶剂含量超过表面活性剂的增溶极限时，体系浑浊，由此测定其增溶能力。
表面活性剂的泡沫性能包括它的起泡性和稳泡性两个方面，均随其浓度上升而增强（直至极限值），测定方法是测定表面活性剂在一定浓度、一定温度、一定高度自由流下的一定硬度的水溶液所产生的泡沫高度/量，及此泡沫在一定时间后的泡沫高度/量。
乳化力的测定因不同的乳化对象及不同的乳化环境表面活性剂呈现出不同的乳化力，视具体情况而定，无统一的方法。
相转变温度（PIT）是测定乳液相转变的温度，是衡量乳液稳定性的重要指标。
表面活性剂的定性分析
表面活性剂的定性分析一、表面活性剂离子类型的鉴别表面活性剂品种繁多，对未知的表面涤性剂首先需要快速、简便、有效地确定其离子型，即确定阴离子、阳离子、非离子及两性表面活性剂，是非常必要有。
下面我们介绍几种表面活性齐离子类型的鉴别方法。
1．泡沫特征试验这个试验可以初步鉴定存在的表面活性剂的类型，可以和下面其他试验联合应用。
具体操作步骤如下。
在一支沸腾管中，用几毫升水摇动少量醇萃取物，如果生成泡沫，表示存在表面活性剂。
加2～3滴稀盐酸溶液，摇动，如果泡沫被抑制，表示在其他表面活性剂中存在肥皂；如果泡沫保持，表示存在除肥皂外的表面活性剂。
若在这种情况下加热至沸，并沸腾几分钟，如果泡沫消失，并形成脂肪层，表示存在易水解阴离子洗涤剂（烷基硫酸盐或烷基醚硫酸盐）；如果泡沫保持，表示存在不易水解的阴离子洗涤剂〔烷基（芳基）磺酸盐〕、阳离子或非离子表面活性剂，或其混合物。
2．亚甲基蓝-氯仿试验亚甲基蓝是水溶性染料，但阴离子表面活性剂与亚甲基蓝可形成可溶于氯仿的蓝色络合物，从而使蓝色从水相转移到氯仿相。
利用该性质可定性定量分析阴离子表面活性剂。
（1）溶液的配制1）亚甲基蓝溶液：将6.8 g浓硫酸缓慢地注入约50 mL水中，待冷却后加亚甲基蓝0.03 g和无水硫酸钠50 g,溶解后加水稀释至1 L。
2）阴离子表面活性剂溶液：ρB＝0.5 g/L（2）检验步骤移取5 mL试样于在带玻璃塞的试管中，加入10 mL亚甲基蓝溶液和5 mL氯仿，塞上塞子充分振荡后静置分层，观察两层颜色。
如氯仿层呈蓝色，表示有阴离子表面活性剂存在。
因为试剂是酸性的，如果存在肥皂的话，则已经分解成脂肪酸，所以肥皂不能被检出。
如果水层的颜色较深，则表明存在阳离子表面活性剂，因为试剂是酸性的，两性表面活性剂通常呈（微弱的）阳性结果。
如果水层呈乳状，或两层基本呈同一颜色则表明有非离子表面活性剂存在。
如果有疑问，可用2 mL水代替试样溶液进行对照试验。
硝酸盐、磷酸盐等无机盐不会产生干扰。
表面活性剂分析：表面活性剂及其功能
表面活性剂及其功能
界面：物质相与相之间的分界面。 包括：气-液、气-固、液-液、固-固、 固-液。
表面：含气相的界面。 包括：1.液体表面 2.固体表面
表面张力（Surface tension） 在物质内部，每个分子所受其周围分子的作用力是对称的，而处于界表面上的分子 所受的作用力是不对称的。而这种不对称的合力就是界面张力，对液-气、固-气、表面 而言就称之为表面张力。液体表面有自动收缩的纵向，当重力可以忽略时，液体总是趋 向于形成球形，这就是表面张力作用的结果。
Байду номын сангаас
表面活性剂基本功能： 2.在溶液内部自聚，形成多种类型的分子有序组合体（如胶束）。 基于胶束及其他有序组合体的增溶功能，衍生出胶束催化、形成微
乳液等功能。
结构
存在状态
工业味精 （增溶 、乳化 、润湿 、起泡、去垢等）
功能 应用
表面活性剂用途极其广泛，在国民经济各个领域几乎无处不在，与人们 的衣食住行密切相关，作为最重要的化学工业助剂极大的改进了生产工艺与 产品性能。虽然其用量不大，但作用关键，业内人士称之为“工业味精”。
作业： 查阅资料，学习有关表面活性剂的应用领域。
双亲结构
疏水基 憎水基
疏油基 憎油基
双亲分子
表面活性剂: 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。
表面活性剂存在状态
表面活性剂基本功能： 1.在表面上吸附，形成吸附膜； 吸附膜降低了溶液表面张力，从而使
表面活性剂溶液具有起泡、消泡、乳化、 分散、絮凝、润湿、润滑、抗静电等功能。
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第十章表面活性剂第一节表面活性剂分类一、表面活性剂的概念●表面张力：一种使表面分子具有向内运动的趋势，并使表面自动收缩至最小面积的力。
●表面活性：使液体表面张力下降的性质。
●表面活性物质：能使液体表面张力下降的物质。
第一节表面活性剂分类一、表面活性剂(surfactant)●定义：指那些具有很强表面活性、能使液体的表面张力显著下降的物质。
增溶、乳化、润湿、杀菌、去污、起泡和消泡等●表面活性剂分子的结构特征✓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。
表面活性剂的吸附性(1) 在溶液中的正吸附OOOOOOOOWWW（肥皂R-COO−）亲油的非极性烃链亲水的极性基团双亲性分子结构长度不少于羧酸磺酸硫酸及其盐羟(2) 在固体表面的吸附非极性固体表面单层吸附极性固体可发生多层吸附●离子型表面活性剂●阳离子●阴离子●两性离子●非离子型（一）阴离子表面活性剂⏹高级脂肪酸盐通式：RCOO－M＋如硬脂酸钠、钙、镁等；良好的乳化能力，但易被酸破坏，一般供外用⏹硫酸盐通式：ROSO3－M＋如十二烷基硫酸钠、十六醇硫酸钠等;乳化能力很强，较稳定。
主要用作外用软膏的乳化剂⏹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＋表面张力↓润湿性↑乳化性↑如阿洛索-OT 、十二烷基苯磺酸钠等； 渗透力强，去污力强，为优良洗涤剂 胆盐 甘胆酸钠、牛胆磺酸钠等。
（二）阳离子表面活性剂⏹ 胺盐型 通式：[RNH3+]X-，[R2NH2+]X- 如氯苄甲乙胺等；⏹ 季铵盐型 通式：[R1R2N+R3R4]X- 如洁尔灭、新洁尔灭等。
（三）两性离子表面活性剂⏹ 氨基酸型 通式：RN ＋H2CH2CH2COO －磷脂类 磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸等⏹ 甜菜碱型 通式：R(CH3)2N+CH2COO －⏹ 碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质，具有很好的起泡、去污作用； ⏹ 酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质，具有很强的杀菌能力。
磷脂中主要的分子结构式（四）非离子型表面活性剂⏹ 多元醇型 ⏹ 聚氧乙烯型⏹ 聚氧乙烯-聚氧丙烯型 ⏹ 蔗糖脂肪酸酯 1. 多元醇型⏹ 脱水山梨醇脂肪酸酯类(司盘型：Span)， 也称脂肪酸山梨坦 ⏹ 通式：主要用作 W/O 型辅助乳化剂聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯类（吐温型：Tween 也称为聚山梨酯 polysorbate ）通式： HLB 值：1.8 ～ 8.6OOHOHOHCH 2OOCRSpan 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)W/O 型乳化剂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) 2. 聚氧乙烯型⏹ 酯型 通式：RCOOCH2(CH2OCH2)nCH2OH聚氧乙烯二醇基；卖泽(Myrij)类表面活性剂，聚氧乙烯40硬脂酸酯(polyoxyl 40 stearate)。
HLB 值：﹥8 增溶剂、润湿剂、 O/W 型乳化剂⏹ 醚型 通式：RO(CH2OCH2)nH ，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 值较高，作增溶剂、O/W 型乳化剂 3. 聚氧乙烯-聚氧丙烯型⏹ 泊洛沙姆 (美国 NF 名 Poloxamer)国外商品名普朗尼克 (Pluronic) ，本品为聚氧乙烯丙烯嵌段共聚物⏹ 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％。
Poloxamer188系 O/W 型乳化剂，可用于静脉乳剂 4. 蔗糖脂肪酸酯⏹ 蔗糖脂肪酸酯 (Sucrose esters ，简称 SE)⏹ 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 5 ~ 13 内范围变化。
O/W 型乳化剂和分散剂，高脂肪酸含量的蔗糖酯可用作阻滞剂 （五）高分子型表面活性剂⏹ 相对分子质量往往在数千以上，有时达数十万⏹子型⏹第二节表面活性剂的理化性质与生物性质⏹临界胶束浓度⏹亲水亲油平衡值(HLB)⏹Krafft 点与昙点⏹表面活性剂的生物学性质一、临界胶束浓度⏹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)⏹Critical micelle concentration：开始形成胶束的浓度称为临界胶束浓度或称临界胶团浓度，用CMC 表示。
（一）胶束的形成、大小与形状⏹表面活性剂的浓度达到CMC值时，形成胶束；⏹在临界胶束浓度时水分子的强大凝聚力把表面活性剂分子从其周围挤开，迫使表面活性剂分子的亲油基和亲水基各自互相接近，排列成亲油基在内、亲水基在外的球形缔合体，即胶束；⏹胶束的形成并不是由于亲油基和水分子间的斥力或亲油基彼此间的Vander waals引力所致，而是受水分子的排挤所致。
离子型表面活性剂胶束形状⏹浓度比临界胶束浓度稍大，并且无其它添加剂存在时，胶束为球状；⏹在浓溶液中，胶束呈棒状；⏹浓度更大时，棒状胶团聚集成束，周围是溶剂；⏹浓度再大时，胶束合并为层状胶束。
2. 非离子型表面活性剂胶束3. 高分子型表面活性剂胶束4. 混合胶束（二）外界条件对临界胶束浓度值的影响⏹温度对CMC 值的影响⏹外加电解质对CMC 值的影响⏹外加有机物对CMC 值的影响1. 温度对CMC值的影响⏹离子型表面活性剂在水中的溶解度有限，随温度升高而缓慢增大，一般CMC值随升温略增大，这是因为升温使分子热运动加剧，不利于形成胶束。
⏹非离子型表面活性剂则不然，澄清溶液加热至某一温度时溶液突然浑浊，表明温度升高使溶解度降低，CMC值降低。
2. 外加电解质对CMC值的影响⏹在表面活性剂溶液中加入强电解质能降低CMC值；⏹一般对离子型表面活性剂的影响尤其显著，是因为电解质离子与带相反电荷的表面活性剂离子之间存在静电作用。
3. 外加有机物对CMC值的影响⏹在表面活性剂溶液中加入醇、酸、胺等有机物，对CMC值影响比较复杂；⏹一般长链的极性有机物对表面活性剂的CMC值的影响显著；例如醇、酸、胺等化合物随烃链增长，使离子型表面活性剂的CMC值减小；⏹醇类对非离子型表面活性剂的CMC值影响恰好相反。
（三）临界胶束浓度的测定⏹表面张力法⏹电导法二、亲水亲油平衡值(HLB)⏹Hydrophile-lipophile balance：亲水性和亲油性的强弱，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；⏹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；⏹非离子型表面活性剂HLB 值约处于1 ~ 20 之间，离子型表面活性剂HLB 值约处于 1 ~ 40 之间；⏹HLB值小则亲油性强，HLB值大，则亲水性强。
HLB 值的计算⏹理论计算法：如果HLB 值是由表面活性剂分子中各种结构基团贡献的总和，则每个基团对HLB值的贡献可用数值表示，此数值称为HLB 基团数(group number)。
HLB=∑(亲水基团HLB)+∑(亲油基团HLB)+7混合乳化剂的 HLB 值例 HLB 值的计算：用司盘 80（HLB 值 4.3）和聚山梨酯 20（HLB 值16.7）制备 HLB 值为 9.5 的混合乳化剂 100 g ，问两者应各用多少克？该混合物可作何用？100)- (100 16.7 4.3 9.5A A W W ⨯⨯=＋应使用司盘80 58.1 g ，聚山梨酯20 41.9 g 。
该混合物可作油/水型乳化剂、润湿剂等使用。
HLB 值 应 用 HLB 值 应 用3～6 W/O 型乳化剂 13～18 增溶剂7～9 作润湿剂与铺展剂 1～3 消泡剂8～18 O/W 型乳化剂 13～16 去污剂BA BB A A AB W W W HLB W HLB HLB ＋＋⨯⨯=三、Krafft 点与昙点(一) Krafft 点⏹对于离子型表面活性剂在水中的溶解度随温度变化曲线随温度升高，其溶解度在某一温度K点急剧升高，转折点K对应的温度称克拉费特点(Krafft point)；⏹此点对应的溶解度即为该离子型表面活性剂的临界胶团浓度。
(二) 昙点(Cloud Point)⏹非离子型表面活性剂在水溶液中的溶解度随温度升高而下降，使溶液变浊，称此变浊温度为昙点（Cloud point），亦称浊点；⏹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℃；⏹吐温类产生昙点的原因是温度升高，聚氧乙烯链与水之间的氢键断裂，水合能力下降，溶解度反而减小，溶液变浊出现昙点，冷却时氢键重新形成，又澄明；⏹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。
四、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⏹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；⏹如果药物被增溶在胶束内，并可以顺利从胶束内扩散或胶束本身迅速与胃肠粘膜融合，则增加吸收，例如吐温80明显促进螺内酯的口服吸收；⏹表面活性剂能溶解生物膜脂质，增加上皮细胞的通透性，从而改善吸收，如十二烷基硫酸钠改进头孢菌素钠、四环素、磺胺脒、氨基苯磺酸等药物的吸收。
⏹吐温80和吐温85增加一些难溶性药物的吸收，则是因其在胃肠中形成高粘度团块，降低了胃排空速率。
⏹但当聚氧乙烯类或纤维素类表面活性剂增加胃液粘度而阻止药物向粘膜面的扩散时，则吸收速率随粘度上升而降低。
（二）表面活性剂与蛋白质的作用⏹蛋白质分子结构中氨基酸的羧基在碱性条件下发生解离而带有负电荷，在酸性条件下则结构中的氨基或胍基发生解离而带有正电荷。
因此，在两种不同带电情况下，分别与阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂发生电性结合。
⏹表面活性剂还可能破坏蛋白质二维结构中的盐键、氢键和疏水键，从而使蛋白质各残基之间的交联作用减弱，螺旋结构变得无序或受到破坏，最终使蛋白质发生变性。
（三）表面活性剂的毒性⏹一般而言，阳离子表面活性剂的毒性最大，其次是阴离子表面活性剂，非离子表面活性剂毒性最小；⏹两性离子表面活性剂的毒性小于阳离子表面活性剂；⏹阳离子及阴离子表面活性剂不仅毒性较大，而且还有较强的溶血作用；⏹非离子表面活性剂的溶血作用较轻微。