表面活性剂的基本性质及作用
表面活性剂的功能及其作用
第一节 表面活性剂在溶液中的状态
2.表面活性剂的溶解度
（1）临界溶解温度（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 （Krafft Point），以Tk表示。
（2）表面活性剂的浊点 非离子表面活性剂在水中的溶解度随温度上升而降低，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，这个温度称为该表面活性剂的浊点(Tp)。这个 现象是可逆的，溶液冷却后，即可恢复成均相。
出现浊点的原因是：非离子表面活性剂通过它的极性基与水形 成氢键，温度升高不利于氢键的形成。温度升高到一定程度， 非离子表面活性剂与水的结合减弱，水溶性降低，溶液出现浑 浊。
此时溶液的表面张力降至最低，溶液中的表面活性剂会从 单体（单个离子或分子）缔合成为胶态聚集物，即形成胶 团。表面活性剂中开始大量形成胶团的浓度叫临界胶团浓 度（cmc）。当溶液的浓度达到临界胶团浓度之后，若浓 度再继续增加，溶液的表面张力几乎不再下降，只是溶液 中的胶团数目和聚集数增加，如图1-3d所示。此状态相当 于图1-2曲线上的水平部分。
图1-3为按a、b、c、d顺序，逐渐增加表面活性剂的浓度，水溶液
中表面活性剂的活动情况。浓度极低时，如图1-3a，接近纯水状态。 如果稍微增加表面活性剂的浓度，水中的表面活性剂分子也三三 两两地聚集到一起，疏水基互相靠在一起，开始形成如图1-3b所 示的小胶团。浓度进一步增大，当溶液达到饱和吸附时，形成紧 密排列的单分子膜，如图1-3c所示。
同类型表面活性剂的临界胶团浓度随疏水基增大而 降低，这是由于表面活性剂分子或离子间的疏水相互作 用随疏水基变大而增强。
离子型表面活性剂的cmc随碳原子数变化呈现一定 规律：同系物每增加一个碳原子，cmc下降约一半。
表面活性剂文献综述
表面活性剂一、表面活性剂的性质1.表面活性剂的定义表面活性剂(surfactant)，是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。
具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。
表面活性剂分为离子型表面活性剂（包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂）、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。
2.表面活性剂的结构特点表面活性剂分子具有独特的两亲性：一端为亲水的极性基团，简称亲水基，也称为疏油基或憎油基，有时形象地称为亲水头，如-OH、-COOH、-SO3H、-NH2；另一端为亲油的非极性基团，简称亲油基，也称为疏水基或憎水基，如R-（烷基）、Ar-（芳基）。
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，但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”。
3.表面活性剂的性质表面活性剂通过在气液两相界面吸附降低水的表面张力，也可以通过吸附在液体界面间来降低油水界面张力。
许多表面活性剂也能在本体溶液中聚集成为聚集体。
囊泡和胶束都是此类聚集体。
表面活性剂开始形成胶束的浓度叫做临界胶束浓度或CMC。
当胶束在水中形成，胶束的尾形成能够包裹油滴的核，而它们的（离子/极性）头能够形成一个外壳，保持与水接触。
表面活性剂在油中聚集，聚集体指的是反胶束。
在反胶束中，头在核，尾保持与油的充分接触。
表面活性剂系统的热动力学很重要，不论是理论上还是实践上。
因为表面活性剂系统代表的是介于有序和无序物质状态之间的系统。
表面活性剂溶液可能含有有序相（胶束）和无序相（自由表面活性剂分子和/或离子）。
胶束——表面活性剂分子的亲脂尾端聚于胶束内部，避免与极性的水分子接触；分子的极性亲水头端则露于外部，与极性的水分子发生作用，并对胶束内部的憎水基团产生保护作用。
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。
表面活性剂的定义
表面活性剂的定义
表面活性剂：定义和用途
表面活性剂，也称为界面活性剂，是一种化学物质，具有表面活性性质，能够调节液体间的相互作用，改善液体的界面性质，并具有良好的洗涤能力。
表面活性剂可以将液体分成脂肪族、非脂肪族和非水溶性组分。
它们的主要作用是使液体的界面活性性增强，使液体表面的粘着性降低，从而改善液体的洗涤能力。
表面活性剂的种类繁多，主要有极性表面活性剂、非极性表面活性剂、离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂等。
不同的表面活性剂具有不同的性能，可以根据不同的应用需求来选择适当的表面活性剂。
表面活性剂有多种用途，主要用于清洁剂、润滑剂、染料、防结垢剂、抗结垢剂、抗氧化剂、医药中间体、各种洗涤液和洗衣粉的制备以及液体的分散、悬浮和乳化等。
举例来说，洗洁精中的表面活性剂可以改善洗洁精的洗涤能力，使污渍更容易清除；润滑剂中的表面活性剂可以减少摩擦，提高润滑性；防结垢剂中的表面活性剂可以阻止水中的沉淀物结块，防止水垢的形成等。
总之，表面活性剂是一种具有优良界面活性性质的物质，它可以改善液体的洗涤能力，并被广泛应用于清洁剂、润滑剂、染料、防结
垢剂、抗氧化剂、医药中间体、各种洗涤液和洗衣粉的制备以及液体的分散、悬浮和乳化等方面。
化学表面活性剂的性质与应用
化学表面活性剂的性质与应用化学表面活性剂是一类广泛应用于工业和生活中的重要物质。
它们以其特殊的性质，在各种领域中起着关键作用。
本文将详细介绍化学表面活性剂的性质和应用。
一、化学表面活性剂的定义化学表面活性剂是一类具有分子结构上的特殊性质，能够吸附在液体表面并降低表面张力的物质。
它们以亲水性和疏水性部分构成，因此可以在液体中形成胶束，并在界面上发挥应用。
二、化学表面活性剂的性质1. 降低表面张力化学表面活性剂能在液体表面或液体-固体界面降低表面张力，由于其分子结构的特殊性质，使其在水中部分分子吸附在液体表面上，使表面张力降低。
2. 分散作用化学表面活性剂能使油和水两种互不溶于单质混合，分散作用使油颗粒分散在水中，形成乳状液。
这对于液体的混合、溶解和吸收有着重要的应用。
3. 乳化作用化学表面活性剂在水和油界面能够形成乳状液，使两者混合得更加均匀。
这种乳化作用在食品、化妆品和润滑剂等领域有广泛应用。
4. 润湿性化学表面活性剂具有良好的润湿性，能够降低固体表面的接触角，使液体能够在固体表面上均匀分布。
这对于清洁剂、涂料和涂层等领域非常重要。
5. 增稠性化学表面活性剂在高浓度时能形成胶束，形成网状结构，增加液体的黏性。
这种增稠性在洗涤剂、油漆和胶水等领域有广泛应用。
三、化学表面活性剂的应用1. 清洁剂化学表面活性剂作为清洁剂的重要组分，能够有效降低水的表面张力，增强溶解能力，使污垢更容易被清洗。
例如，洗衣粉中的表面活性剂能够去除衣物上的污渍。
2. 洗护产品化学表面活性剂在洗发水、沐浴露等洗护产品中发挥重要作用。
它们能够降低洗涤液的表面张力，使洗涤剂更容易被清洗，从而有效去除头发和皮肤上的油脂和污垢。
3. 化妆品化学表面活性剂在化妆品中起到乳化、稳定和润湿的作用。
例如，乳状化妆品中的表面活性剂能够使油和水充分混合，使化妆品更易于使用和吸收。
4. 农药与肥料化学表面活性剂在农药和肥料中用作助剂，能够提高药剂或肥料对植物和土壤的附着性，提高效果，并降低泥土中的表面张力。
表面活性剂在电镀中的应用
表面活性剂在电镀中的应用表面活性剂是金属表面处理技术领域的与材料之一，也是绝大多数电镀添加剂不可缺少的组成之一。
在电镀的整个工艺过程中，如镀前处理的化学脱脂、酸洗除锈、电解脱脂、基体活化到电镀中单金属、合金电镀用的添加剂、镀后处理的防镀层变色剂、镀层保护膜乃至电镀废水处理，几乎都用到表面活性剂。
在液体和空气的界面上，液体表面的分子受到液体分子内部的引力大于受到空气分子的引力，由此造成液体表面上的收缩作用叫做表面张力。
表面活性剂是一种在低浓度下能降低水和其他溶液体系的表面张力或界面张力的物质。
从分子结构上一定是有非极性的亲油性基和极性的亲水基两部分不所组成的化合物。
降低表面张力即是表面活性。
极大部分表面活性剂是水溶性的、油溶性的只占极少数。
一、表面活性剂的基本性质和作用表面活性剂分子结构中，能在水溶液中降低表面张力的那部分称为活性部分。
分子在水中离解后，活性部分呈各种离子状态或分子状态。
表面活性剂的活性部分是由亲水基团与憎水基团构成。
憎水基团通常含C8~C18的各种非极性碳-氢长链基团，它具有排水的作用，亲水基是极性基团（如羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、磷酸盐、有机胺盐、季铵盐、多元醇及聚氧乙烯长链等）他具有水分子相互吸引的作用。
表面活性剂分子的亲水基与憎水基是构成界面吸附层、分子定向排列等现象。
表面活性剂能起到润滑、分散、乳化、渗透、增溶、发泡及洗涤等作用。
表面活性剂在电镀工业中应用及其广泛。
利用其乳化、润滑及增溶作用来提高镀件的除油效率及除油质量；利用其在金属和溶液界面上的定向排列及吸附作用，来改善镀层的结晶组织、提高阴极极化从而降低镀层的分散能力；利用其润滑作用，可防止析出的氢气在镀件表面滞留，从而防止镀层出现麻点及针孔。
二、表面活性剂的分类根据表面活性剂的用途可分为：润湿剂、乳化剂、发泡剂、洗涤剂及增溶剂等等。
但最常见和最方便的方法是按离子的类型分类，根据表面活性剂溶于水时，凡能电离生成离子的叫做离子表面活性剂；凡不能电离生成离子的叫做非离子表面活性剂。
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)。
表面活性剂的基本性质和应用 习题
去污剂 油/水乳化剂
润湿剂与 铺展剂 水/油乳化剂
大部分消泡剂
亲水亲油平衡值
非离子表面活性系的HLB值具有加和性
• 例如简单的二组分非离子表面活性剂体系的HLB 值可计算如下： HLBa×Wa+HLBb× ：上式不能用于混合离子型表面活性剂HLB值的计算
常用表面活性剂的HLB值可查表得到
亲水亲油平衡值
（二）HLB值的理论计算法 HLB基团数（group numble） 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：
HLB=∑(亲水基团HLB数）－ ∑（亲油基团 HLB值）＋7
注：表面活性剂的一些常见基团及其HLB基团数查表 可得
三、表面活性剂的增溶作用
（一）胶束增溶
二 亲水亲油平衡值
（一）HLB值的概念
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 对油或水的综合亲和力
亲水亲油平衡值
根据经验：
• 表面活性剂的HLB范围值限定在0~40 • 非离子表面活性剂的HLB值范围为0～20 • 完全由疏水碳氢基团组成的石蜡分子的HLB值为 0 • 完全由亲水性的氧乙烯基组成的聚氧乙烯的HLB 值为20 • 亲水性表面活性剂有较高的HLB值，亲油性表面 活性剂有较低的HLB值
在一定浓度范围的表面活性剂溶液中，胶束成球
形结构。 随着溶液中表面活性剂浓度增加（20%以上），胶 束转变成具有更高分子缔合数的棒状胶束，甚至六 角束状结构 表面活性剂浓度更大时，成为板状或层状结构 变化趋势：紊乱分布 液态 规整排列 液晶态
胶束的形态
（三） 临界胶束浓度测定
当表面活性剂的溶液浓度达到临界胶束浓度 时，除溶液的表面张力外，溶液的多种物理 性质，如摩尔电导、粘度、渗透压、密度、 光散射等发生急剧变化 或者说，溶液物理性质发生急剧变化时的浓 度即该表面活性剂的CMC，利用此特性，可 测定CMC值
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。
表面活性剂的性能和作用
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影响临界胶束浓度（CMC)的因素
• 2.支链的表面活性剂的cmc高于具有相同碳数的直链 的.
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油 微乳状
H2O
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临界胶束浓度
• 若在层状胶束中加入适量的非极性溶液，则 可能形成微乳液，形成反相胶束。
• 对表面活性剂聚集体的研究方兴未艾，已成 为有序组合体超分子化学和分子层面上的化 学研究部分。表面活性剂分子聚集效应可以 产生增溶中心和某些化学反应的微环境，形 成胶束反应器。（如纳米材料）。
• 3.增加不饱和键时, cmc相应增高;一般来说,每增一 个双键, cmc增大3~4倍.
• 4.碳氢链中有极性时, cmc显著增高. • 5.有苯环cmc增高. • 6.含碳氟链的, cmc显著减小.(具有较高的表面活性. • 7.离子cmc较非离子大100倍. • 8.在表面活性剂中添加盐,使cmc下降.二价比一价降
(一)胶束的形成 临界腔束浓度CMC： 表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。 胶体粒子范围（1～100nm） 临界浓度通常在0.02%～0.5%左右。
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临界胶束结构
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胶束(micelle)
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胶束(micelle)
表面活性剂既亲水又亲油的两亲性，使其具有一部分可溶 于水而另一部分易从水中逃离的双重性质。在水溶液中， 尽管水分子与疏水基团存在着相互作用，但水分子之间的 作用力要远大于它们之间的作用，而疏水基团则存在着相 互吸引、相互缔合而离开水相的趋势。在水溶液中疏水基 团相互吸引、缔合的作用称为疏水作用（效应）。
物理化学中的表面活性剂
物理化学中的表面活性剂表面活性剂是物理化学领域中的一类重要化合物，它们在许多领域中发挥着关键作用。
本文将介绍表面活性剂的定义、分类、性质以及在实际应用中的重要性。
一、表面活性剂的定义和分类表面活性剂是一类具有降低液体表面张力的化合物。
它们通常由两部分组成：亲水基团和疏水基团。
亲水基团能与水分子形成氢键，而疏水基团则对水不具有亲和力。
根据亲水基团的性质，表面活性剂可分为阴离子、阳离子、非离子和两性离子四类。
阴离子表面活性剂是最常见的一类，其亲水基团通常是负离子，如硫酸根、磺酸根等。
阳离子表面活性剂的亲水基团是正离子，如胺基、季铵盐等。
非离子表面活性剂则没有离子基团，通常是由多个氧原子组成的聚氧乙烯链。
两性离子表面活性剂则同时具有正离子和负离子基团。
二、表面活性剂的性质表面活性剂具有许多独特的性质，这使得它们在各种应用中发挥重要作用。
1. 降低表面张力：表面活性剂能够在液体表面形成单分子膜，降低液体的表面张力。
这使得液体能够更容易湿润固体表面，提高液体在固体上的润湿性。
2. 分散和乳化作用：表面活性剂在液体中形成胶束结构，能够有效地分散固体颗粒或液滴。
这使得表面活性剂在洗涤剂、乳化剂等领域有广泛应用。
3. 胶束形成：表面活性剂在适当浓度下能够形成胶束结构。
胶束是由表面活性剂分子组成的微小球形结构，疏水基团朝向内部，亲水基团朝向外部。
胶束的形成使得表面活性剂在溶液中具有良好的分散性和乳化性。
4. 表面吸附：表面活性剂能够在固体表面吸附形成单分子层，这对于改善固体表面性质、调节固体颗粒的分散性和稳定性具有重要作用。
三、表面活性剂的应用表面活性剂在许多领域中都有广泛的应用。
1. 日用化学品：表面活性剂是洗涤剂、肥皂、洗发水等产品的重要成分。
它们能够有效地去除油污和污渍，并提供良好的润湿性。
2. 医药领域：表面活性剂在药物制剂中常用作乳化剂、分散剂和溶剂。
它们能够改善药物的稳定性和生物利用度。
3. 石油工业：表面活性剂在石油开采中被广泛应用。
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。
表面活性剂的化学原理
表面活性剂的化学原理表面活性剂，又称为界面活性剂，是一类具有分子结构特殊的化合物，能够在两种不相溶的物质之间降低表面或界面张力，使其能够混合或分散的物质。
表面活性剂在日常生活和工业生产中起着重要作用，比如洗涤剂、乳化剂、分散剂等。
那么，表面活性剂的化学原理是什么呢？本文将从表面活性剂的结构特点、作用原理和应用领域等方面进行探讨。
一、表面活性剂的结构特点表面活性剂的分子结构通常由亲水性头基和疏水性尾基组成。
亲水性头基通常是含有羟基、羧基、胺基等带电离子的基团，能与水分子形成氢键或离子键，使其具有亲水性；而疏水性尾基通常是长链脂肪酸基团或芳香烃基团，能与油脂等疏水性物质相互作用，使其具有疏水性。
这种结构使得表面活性剂分子在水中形成胶束结构，头基朝向水相，尾基朝向油相，从而降低了界面张力，使两种不相容的物质能够混合。
二、表面活性剂的作用原理1. 降低表面张力：表面活性剂的主要作用是降低液体表面或界面的张力，使其能够与其他物质更好地混合。
表面活性剂分子在界面上形成吸附膜，使界面张力降低，从而促进液体的分散、乳化或泡沫化。
2. 分散作用：表面活性剂能够将固体颗粒或液滴分散在液体中，防止其重新聚集沉淀。
通过表面活性剂的作用，固体颗粒或液滴能够均匀分散在溶液中，提高了溶液的稳定性。
3. 乳化作用：表面活性剂能够将油脂等疏水性物质分散在水相中，形成乳液。
表面活性剂的疏水性尾基与油脂分子相互作用，使其分散在水相中，形成乳状液体。
4. 渗透作用：表面活性剂能够改变液体的表面性质，使其在固体表面上形成薄膜，改善润湿性能，促进液体的渗透和扩散。
三、表面活性剂的应用领域1. 洗涤剂：表面活性剂是洗涤剂的主要成分，能够降低水的表面张力，使污垢与衣物分离，并在水中形成乳液，起到清洁作用。
2. 乳化剂：表面活性剂能够将油脂等疏水性物质分散在水相中，形成乳液，广泛应用于食品工业、化妆品工业等领域。
3. 分散剂：表面活性剂能够将固体颗粒或液滴分散在溶液中，防止其沉淀或聚集，广泛应用于颜料、涂料、药物等领域。
化学表面活性剂
化学表面活性剂化学表面活性剂是一类常见的化学物质，具有降低液体表面张力的作用。
它们可以在固液、气液和液液界面上发挥作用，改变表面性质。
在日常生活和工业生产中，化学表面活性剂发挥着重要的作用。
本文将探讨化学表面活性剂的定义、特性、分类以及应用领域。
一、定义与特性化学表面活性剂是一类具有两亲性的化合物，通常分为亲水性头基和疏水性烃链。
这种结构特点使得表面活性剂在不同相之间形成分子层结构，在水/油等液体界面上降低表面张力。
化学表面活性剂的主要特性包括：1. 降低表面张力：表面活性剂能够在液体表面形成分子层，使液体表面张力降低，使得液体分子能够更容易相互靠近，形成胶束结构。
2. 分散性：表面活性剂具有较好的分散性，可以将固体颗粒分散在液体中，形成均匀的悬浮液。
3. 乳化性：表面活性剂可以将两种互不溶的液体乳化，形成乳状液体。
4. 渗透性：表面活性剂能够渗透到固体表面，改变其表面性质。
5. 泡沫性：一些表面活性剂在搅拌或摩擦作用下能够产生泡沫。
二、分类根据其分子结构和作用方式的不同，化学表面活性剂可以分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂四类。
1. 阴离子表面活性剂：阴离子表面活性剂的疏水基团带有阴离子基团，如烷基苯磺酸盐和烷基硫酸盐。
这类表面活性剂广泛应用于洗涤剂、肥皂等清洁产品中。
2. 阳离子表面活性剂：阳离子表面活性剂的疏水基团带有阳离子基团，如季铵盐和季胺盐。
这类表面活性剂主要用于柔顺剂、杀菌剂等产品。
3. 非离子表面活性剂：非离子表面活性剂的疏水基团不含离子基团，如聚氧乙烯醚和聚氧乙烯醚硅油。
这类表面活性剂常用于护肤品、染料助剂等领域。
4. 两性表面活性剂：两性表面活性剂的分子同时具有阳离子和阴离子性质，如脂肪醇聚醚硫酸钠和缩水甘油醚磺酸盐。
这类表面活性剂多用于油田、药品制剂等行业。
三、应用领域化学表面活性剂在各个领域有着广泛的应用，如下所示：1. 洗涤行业：洗涤剂是化学表面活性剂最常见的应用之一。
表面活性剂的性质和应用
表面活性剂的性质和应用表面活性剂是一种具有特殊表面活性的化学成分，能够在液体中形成界面，它们既能吸附在水气界面上，也能吸附在水油界面上，是许多洗涤剂、清洁剂及化妆品的重要成分。
表面活性剂具有许多特性，如它们能够使液体表面张力降低，具有良好的润湿性和乳化性，能够清洗脏污并调节水的黏滞度。
本文将介绍表面活性剂的性质和应用。
一、性质1. 表面张力↓表面张力是液体表面自由能的一种维度，表面自由能大时，表面张力就大；表面自由能小时，表面张力就小。
表面活性剂能够降低液体表面的自由能，使表面张力降低，使液体表面能量更低，更容易展开。
2. 润湿性↑表面活性剂能够改善液体与固体表面之间的接触角，从而增强液体的润湿性能力。
当液体在固体表面上的接触角接近零度时，就表明液体具有非常好的润湿性。
3. 乳化性能↑表面活性剂能够将两种非混溶的液体乳化在一起，通过吸附和覆盖液体的表面，形成稳定的乳液。
这对于制造化妆品、食品和医药制剂具有重要的意义。
4. 清洗能力↑表面活性剂能够减小液体中分子之间的吸引力，从而使油污和其他污渍在液体表面上分散，轻松清洁掉。
此外，表面活性剂还有调节水的黏度、改善泡沫力等作用。
二、应用1. 日用化妆品表面活性剂广泛应用于日用化妆品中，它们尤其在口红、眼影、染发和洗发水中表现出色，能够使这些物品更容易涂抹和清洗。
例如，肥皂和沐浴露都是由表面活性剂制成的，它们能够深入皮肤毛孔，去掉皮肤表层的脏污和油脂。
2. 卫生清洁表面活性剂能够将油污和其他污渍从物品或表面上分散，可以进行卫生清洁。
例如，洗衣粉、洗涤剂、护洗液和洗碗液等日常清洁用品都是由表面活性剂制成的，它们能够轻松清洗掉衣物、餐具和厨房用品上的污垢。
3. 工业应用表面活性剂也广泛应用于工业中，例如在石油开采和农业中用于润滑和农药喷洒。
此外，在制造各种聚合物、塑料和胶粘剂时，也需要使用表面活性剂。
4. 环境污染治理表面活性剂在环境治理中也有广泛的应用。
表面活性剂的基本性质
O/W型乳化剂 去污剂 增溶剂
• HLB值大小可以确定乳剂的类型，HLB值小的 油溶性乳化剂可形成W/O型乳剂；HLB值较大 的水溶性乳化剂可形成O/W型乳剂，但HLB值 不能说明乳化能力的大小。 HLB值在3~8的表 面活性剂适合作W/O型乳化剂； HLB值在 8~16的表面活性剂适合作O/W型乳化剂； HLB值在15~20的表面活性剂适合作增溶剂； HLB值在7~9的表面活性剂适合作润湿剂。
OOOWW
胶束形成的原因？ 由于亲油基团的存在，表面活性剂分子与 水分子的排斥力大于吸引力。 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。
一表面活性剂的基本性质 在一定温度和一定浓度下，表面活性剂胶束有一定的缔 合数，但不同表面活性剂胶束的分子缔合数各不相同。 离子型表面活性剂：10～100，少数大于1000； 非离子型表面活性剂缔合数较大。 • 相同亲水基的同系列表面活性剂，若亲油基越大， 越容易形成胶束，则CMC越小。溶液的表面张力 达到最小。
一表面活性剂的基本性质 （二）．胶束的形成 1. 胶束：在溶液内部多个表面活性剂分子的亲油基团 互相吸引，缔合在一起，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集合体，称 胶束。 临界胶束浓度Critical Micelle Concentration ： 开始形成胶束 的最低浓度，称CMC。
表面活性剂
药
物
• 肥皂增加甲酚在水中的溶解度(2％～50％)； • 吐温可使非洛地平的溶解度增加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，增溶量也增加。
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6
胶束的大小常用聚集度表示：即构成胶 束所需的单个分子数。可几十～几千。
胶束的结构常用球形胶束模型表示。除 此之外，还有棒状胶束。
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7
表面活性剂分子在水溶液中开始形成胶 束的最低浓度，称临界胶束浓度（cmc， critical micelle concentration）。是表 面活性剂的一个重要参数。表面活性剂水溶 液在cmc前后的各种特性有很大差异。如月桂 醇硫酸钠水溶液的粘度、电导率等许多性质 会在cmc前后发生突变。
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2
结果：当在水中加表面活性剂形成稀溶液时，
两种分子之间的相互作用使表面活性剂分子 趋向表面。把疏水基伸向空气，亲水基留在 水中，导致有较多的表面活性剂分子在表面 吸附并定向。空气与水之间隔了一层表面活 性剂分子，使表面张力急剧下降。
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3
继续往水中加表面活性剂，表面活性剂分子
表面活性剂的多功能性决定了表面活性 剂可用于各个领域，且少量就能发挥显著功 能。所以被誉为“工业味精”。
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表面活性剂的基本性质及作用
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1
由于表面活性剂的分子结构呈现两亲性 (amphiphile) ，所以当表面活性剂溶于水中 时，一方面，水中原来的动态平衡被打破； 另一方面，表面活性剂分子被溶剂化，在溶 剂化层中周围是水分子，中间是表面活性剂 分子，其亲水端与水分子有吸引作用，疏水 端与水分子有排斥作用。
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润湿、渗透、乳化、分散、增溶 → 洗涤
洗Байду номын сангаас是表面活性剂最大的用途。
家庭用（纺织品、服装、厨房、
卫生间、居室、其它）； 工业用（食品、交通、印刷、机械、
精密仪器、医疗设备、其它）。
起泡、捕集 → 浮选：煤炭工业、采矿业
抗静电：合成纤维、塑料、橡胶
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柔软：织物柔软整理 防水：防雨具制造：雨伞、雨衣、防雨篷布 絮凝：造纸业、废水治理 杀菌：医疗行业、石油工业 缓蚀：金属清洗，（强化采油）石油工业
在表面不断吸附、定向，直至表面无间隙， 形成表面活性剂分子膜（单分子膜），将空 气与水彻底隔绝，表面张力降至最低点。
再往水中加表面活性剂，由于表面已无空隙，
所以表面活性剂分子只能在水溶液中以另一 种方式维持稳定存在：即开始形成胶束。
(micelle)
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表面活性剂分子的亲油基相互靠拢，将亲水 基朝向周围水分子。缔合成一个大的分子团， 并在大分子团中定向排列（即胶束中定向）。
表面活性剂有两个基本性质： 1.表面吸附并定向， 2.形成胶束并在胶束中定向。
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继续增加表面活性剂，则胶束中表面
活性剂分子的缔合度增加且胶束数量增加。 胶束的形成、增大及数量增加并不改变液 体表面的单分子膜状况，所以，表面张力 也不再改变，即表面活性剂达到一定浓度 后继续增加，溶液的表面张力将趋向稳定 于某一值。
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表面活性剂性质示意图：
a.极稀溶液 b.稀溶液 c.临界胶束浓度
的溶液 d.大于临界胶束
浓度的溶液
a
c
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b
d
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表面活性剂的基本结构决定了其分子具 有双亲媒性（亲水、亲油）。从而使表面活 性剂在其溶液中有两个基本性质：
表面吸附、 大于cmc 定向
形成胶束，在 胶束中定向。
这两个基本性质决定了表面活性剂有多功能 （多种作用）：