第三章表面活性剂PPT课件
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【胶体和界面化学】研究生课件3
HCOOCR + 3NaOH
H2COOCR
CH2OH 3RCOONa + CHOH
CH2OH
2. R-OSO3M硫酸酯盐 (烷基硫酸盐）R为8～22，M为Na、K ， （如十二烷基硫酸钠）
是润湿、乳化分散及去污最好的表面活性剂之一，是在肥 皂之后最老的阴离子表面活性剂，是以用高级醇经硫酸化、 碱中和后制成。由于高表面活性而得到广泛应用，但有两 方面缺点，一是在酸性条件下易水解还原为醇，二是碳原 子数为14-16时室温溶度很小。
第三章：表面活性剂作用原理
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构 §第二节 表面活性剂在界面上的吸附 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第四节 表面活性剂有序结构 §第五节 表面活性剂的化学结构和性能
的关系
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
1.1 表面活性和表面活性剂 1.2 表面活性剂的分子结构特点 1.3 表面活性剂的分类和化学结构
纺织、印染、农药等工业中常用的调湿剂“拉开粉”即为 一
种烷基(二丁基或二异丙基)萘磺酸盐。萘和丁醇在浓硫酸 石油的磺作酸用盐下即生成二丁基萘磺酸，以碱中和即得萘磺酸盐。
石油磺酸过去常为提炼、纯化白矿油的副产品，与废酸一起 被抛弃。近年来应用越来越广泛。石油磺酸不再作为废品被 弃去，而是在市场上供不应求。实际应用的石油磺酸大部分 是油溶性的，其平均分子量大约在400与580之间(石油磺酸钠)
烷基苯磺酸盐，十二烷基苯磺酸钠，是大多数洗衣粉中的主要 成分，在硬水中一般不生成皂垢，耐酸碱。制造的主要原料是 石油,合成路线：
C10H24CH4 = CH2 +
[HF] C12H25
or[H2SO4]
C12H25
[H2SO4] [SO3]
H2COOCR
CH2OH 3RCOONa + CHOH
CH2OH
2. R-OSO3M硫酸酯盐 (烷基硫酸盐）R为8～22，M为Na、K ， （如十二烷基硫酸钠）
是润湿、乳化分散及去污最好的表面活性剂之一，是在肥 皂之后最老的阴离子表面活性剂，是以用高级醇经硫酸化、 碱中和后制成。由于高表面活性而得到广泛应用，但有两 方面缺点，一是在酸性条件下易水解还原为醇，二是碳原 子数为14-16时室温溶度很小。
第三章：表面活性剂作用原理
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构 §第二节 表面活性剂在界面上的吸附 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第四节 表面活性剂有序结构 §第五节 表面活性剂的化学结构和性能
的关系
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
1.1 表面活性和表面活性剂 1.2 表面活性剂的分子结构特点 1.3 表面活性剂的分类和化学结构
纺织、印染、农药等工业中常用的调湿剂“拉开粉”即为 一
种烷基(二丁基或二异丙基)萘磺酸盐。萘和丁醇在浓硫酸 石油的磺作酸用盐下即生成二丁基萘磺酸，以碱中和即得萘磺酸盐。
石油磺酸过去常为提炼、纯化白矿油的副产品，与废酸一起 被抛弃。近年来应用越来越广泛。石油磺酸不再作为废品被 弃去，而是在市场上供不应求。实际应用的石油磺酸大部分 是油溶性的，其平均分子量大约在400与580之间(石油磺酸钠)
烷基苯磺酸盐，十二烷基苯磺酸钠，是大多数洗衣粉中的主要 成分，在硬水中一般不生成皂垢，耐酸碱。制造的主要原料是 石油,合成路线：
C10H24CH4 = CH2 +
[HF] C12H25
or[H2SO4]
C12H25
[H2SO4] [SO3]
《药物表面活性剂》PPT课件
Krafft点：离子表面活性剂，表-溶解度 制备温度 〉 Krafft点
昙点(或浊点)（cloud point）：聚氧乙烯型“表” 温度，表析出（破坏氢键），增溶 制备温度〈昙点，Tween-20 的昙点〉80
14
精品医学
三、表面活性剂的性质
（四）表面活性剂的复配： 外加物质对胶束的影响：有利，增溶量增加
精品医学
阳离子表面活性剂
苯扎氯铵 苯扎溴铵 杀菌作用
两性离子表面活性剂
1.卵磷脂
注射用乳剂
2.氨基酸型和甜菜碱型
8
精品医学
非离子表面活性剂
RCOO - 甘油、聚乙二醇、山梨醇 （酯）
RO -（醚）
1、脂肪酸甘油酯 W/O 2、蔗糖脂肪酸酯 O/W
9
精品医学
非离子表面活性剂
3、脂肪酸山梨坦：司盘Span W/O 4、聚三梨酯：吐温 Tween-80 O/W 5、聚氧乙烯脂肪酸酯：卖泽 Myrij 6、聚氧乙烯脂肪醇醚：苄泽 Brij 7、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物：
阳离子型与阴离子型表面活性剂混合体系(协同 作用)
16
精品医学
三、表面活性剂的性质
（五）表面活性剂增溶作用的应用 增溶相图：三元相图 解离性药物的增溶(可溶和不可溶性复合物) 多组分增溶质的增溶(和主药竞争--增溶量减少或
增加) 抑菌剂的增溶：活性降低，增加用量 表面活性剂溶液的化学稳定性 增溶剂加入和顺序(增溶质与增溶剂先混合)
4 、不同类别表面活性剂的毒性如何？与其应用 有何关系？
5 、表面活性剂在药剂中有哪些应用？举例说明。
20
精品医学
19
精品医学
一、练习题
1 、名词解释：表面活性剂、 HLB 值、昙点、 临界胶团浓度。
昙点(或浊点)（cloud point）：聚氧乙烯型“表” 温度，表析出（破坏氢键），增溶 制备温度〈昙点，Tween-20 的昙点〉80
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精品医学
三、表面活性剂的性质
（四）表面活性剂的复配： 外加物质对胶束的影响：有利，增溶量增加
精品医学
阳离子表面活性剂
苯扎氯铵 苯扎溴铵 杀菌作用
两性离子表面活性剂
1.卵磷脂
注射用乳剂
2.氨基酸型和甜菜碱型
8
精品医学
非离子表面活性剂
RCOO - 甘油、聚乙二醇、山梨醇 （酯）
RO -（醚）
1、脂肪酸甘油酯 W/O 2、蔗糖脂肪酸酯 O/W
9
精品医学
非离子表面活性剂
3、脂肪酸山梨坦：司盘Span W/O 4、聚三梨酯：吐温 Tween-80 O/W 5、聚氧乙烯脂肪酸酯：卖泽 Myrij 6、聚氧乙烯脂肪醇醚：苄泽 Brij 7、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物：
阳离子型与阴离子型表面活性剂混合体系(协同 作用)
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精品医学
三、表面活性剂的性质
（五）表面活性剂增溶作用的应用 增溶相图：三元相图 解离性药物的增溶(可溶和不可溶性复合物) 多组分增溶质的增溶(和主药竞争--增溶量减少或
增加) 抑菌剂的增溶：活性降低，增加用量 表面活性剂溶液的化学稳定性 增溶剂加入和顺序(增溶质与增溶剂先混合)
4 、不同类别表面活性剂的毒性如何？与其应用 有何关系？
5 、表面活性剂在药剂中有哪些应用？举例说明。
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精品医学
19
精品医学
一、练习题
1 、名词解释：表面活性剂、 HLB 值、昙点、 临界胶团浓度。
药剂学表面活性剂ppt课件
极性物质，降低增溶量 ❖盐析现象 阴离子表面活性剂溶解度 ❖ 对非离子表面活性剂影响较小，高浓度时，使浊
点降低
28
（二）有机添加剂
❖碳原子在12以下的脂肪醇 增溶量 ❖短链醇（C1-C12）破坏胶束形成 ❖极性有机物， CMC，抑制胶束形成
（三）水溶性高分子
❖对表面活性剂有吸附作用， CMC ❖但一旦胶束形成，增溶效果显著增强
❖ 表面张力是研究物质表面现象的最基本和最重 要的物理量之一，由于表面层分子与体相分子 周围环境不同。
❖ 对于单组分体系，来自于同一物质在不同相中 的密度不同；对于多组分体系来自于界面层的 组成与任一相的组成不同
❖ 表面收缩的动力 ❖ 引起液体表面自动收缩的力称为表面张力，实
际是分子间吸引力的一种量度，分子间吸引力 大者，表面张力高
35
3、可解离型表面活性剂
❖ 又称可控半衰期的表面活性剂，是指在完成其 应用功能后，通过酸、碱、盐、热或光作用能 分解成非表面活性物质或转变成新表面活性化 合物的一类表面活性剂。
❖ 常见的是带有可解离基团的季铵盐。 ❖ 酸解型、碱解型、盐解型、热解型、光解型。 ❖ 易于生物降解；易分离除去；可使解离产物产
生新功能。
36Leabharlann 4、高分子表面活性剂❖ M〉1000 ❖ 氧化乙烯-硅氧烷共聚物、乙烯亚胺共聚物、
乙烯基醚共聚物、烷基酚-甲醛缩合物-氧化乙 烯共聚物 ❖水溶性高分子物质 如：海藻酸钠、CMC-Na、 MC、PVP、聚乙烯醇 ❖ 起泡、乳化、增溶等应用 ❖ 与低分子表面活性剂相比，降低表面张力、增 溶、渗透能力较弱；乳化能力较强 ❖ 常用作保护胶体
23
二、亲油亲水平衡值
❖ HLB，从0 至 40 （一）定义 值越大，亲水性越强 HLB不同，性质不同（O/W，W/O） 计算HLB（混合表面活性剂、加和性）
点降低
28
（二）有机添加剂
❖碳原子在12以下的脂肪醇 增溶量 ❖短链醇（C1-C12）破坏胶束形成 ❖极性有机物， CMC，抑制胶束形成
（三）水溶性高分子
❖对表面活性剂有吸附作用， CMC ❖但一旦胶束形成，增溶效果显著增强
❖ 表面张力是研究物质表面现象的最基本和最重 要的物理量之一，由于表面层分子与体相分子 周围环境不同。
❖ 对于单组分体系，来自于同一物质在不同相中 的密度不同；对于多组分体系来自于界面层的 组成与任一相的组成不同
❖ 表面收缩的动力 ❖ 引起液体表面自动收缩的力称为表面张力，实
际是分子间吸引力的一种量度，分子间吸引力 大者，表面张力高
35
3、可解离型表面活性剂
❖ 又称可控半衰期的表面活性剂，是指在完成其 应用功能后，通过酸、碱、盐、热或光作用能 分解成非表面活性物质或转变成新表面活性化 合物的一类表面活性剂。
❖ 常见的是带有可解离基团的季铵盐。 ❖ 酸解型、碱解型、盐解型、热解型、光解型。 ❖ 易于生物降解；易分离除去；可使解离产物产
生新功能。
36Leabharlann 4、高分子表面活性剂❖ M〉1000 ❖ 氧化乙烯-硅氧烷共聚物、乙烯亚胺共聚物、
乙烯基醚共聚物、烷基酚-甲醛缩合物-氧化乙 烯共聚物 ❖水溶性高分子物质 如：海藻酸钠、CMC-Na、 MC、PVP、聚乙烯醇 ❖ 起泡、乳化、增溶等应用 ❖ 与低分子表面活性剂相比，降低表面张力、增 溶、渗透能力较弱；乳化能力较强 ❖ 常用作保护胶体
23
二、亲油亲水平衡值
❖ HLB，从0 至 40 （一）定义 值越大，亲水性越强 HLB不同，性质不同（O/W，W/O） 计算HLB（混合表面活性剂、加和性）
全套课件 表面活性剂
表面活性剂在溶液中的状态 润湿作用 泡沫 乳化作用 加溶与微乳 分散作用 洗涤作用
第一节 表面活性剂在溶液中的状态
一、表面活性剂溶液的性质 1.溶液的物理化学性质 表面活性剂水溶液的表面张力随 浓度的变化而改变，当浓度比较低时， 表面张力随浓度的增加而降低，但当 浓度增加到一定值，表面张力几乎不 再随浓度的增加而降低，也就是说表 面活性剂溶液的表面张力随其浓度对 图1-1表面活性剂溶液特性示意图 数变化的曲线中有一突变点。不仅表面张力的变化有此特 征，许多物理化学性质，如渗透压、密度、摩尔电导率、 折射率、黏度等均有相同的变化规律，如图1-1所示， C围12内H发25S生O4突N变a水。溶液的各种性质都在一个相当窄的浓度范
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。表1-1列出了一些离子型表 面活性剂的克拉夫特点。离子型表面活性剂的溶解特点与 它在水中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 成清亮的均相。表1-2列出了几个典型非离子表面活性剂的浊点。
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。
临界胶团浓度是表面活性剂的重要特性参数，它可以 作为表面活性剂性能的一种量度。cmc越小，此种表面活 性剂形成胶团所需浓度越低，为改变体系表面（界面）性 质，起到润湿、乳化、起泡、加溶等作用所需的浓度也越 低。也就是说，临界胶团浓度越低，表面活性剂的应用效 率越高。此外，临界胶团浓度还是表面活性剂溶液性质发 生显著变化的一个“分水岭”。所以，临界胶团浓度是表 征表面活性剂性质不可缺少的数据。通常将临界胶团浓度 时溶液的表面张力作为表征表面活性剂活性的特征参数。 表1-3列出一些表面活性剂的临界胶团浓度。
第三章表面活性剂-PPT
大多数聚氧乙烯表面活性剂得浊点在 70~100℃。
45
六 表面活性剂得生物学性质
1、对药物吸收得影响 表面活性剂得存在可能增加药物吸收,也可能降低药物
得吸收。 (1)若药物系被增溶在胶束内,且能顺利从胶束内扩散或胶
束本身迅速与胃肠粘膜融合,则可增加吸收,如吐温80 促进螺内酯口服吸收。 (2)表面活性剂得浓度亦有重要影响,如0、01%吐温80可 增加司可巴妥吸收,而1%吐温80反而降低了司可巴妥 吸收。
图解表面张力
三、表面活性剂得种类
根据极性基团得解离性质进行分类: ①离子型表面活性剂(阴离子型活性剂;阳离子
型活性剂,两性离子型); ②非离子型表面活性剂。
混合型得
11
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交
12
根据分子量大小进行分类: ①低分子表面活性剂; ②高分子表面活性剂[如海藻酸钠、聚乙烯醇(PVA)、
酸碱酶得作用下易水解。
23
24
第二节 表面活性剂得基本特性
一、胶束(micelles)
溶液得表面正吸附达到饱与后,当溶液内表面活性剂 分子数目不断增加时,分子转入溶液中,其疏水部分 相互吸引,缔合在一起。
表面活性剂分子自身依靠范德华力相互聚集,形成亲 油基向内,亲水基向外,在水相中温度分散,大小在胶 体粒子范围得缔合体,称为胶束。
表面活性剂浓度变大
C < CMC
分子在溶液表面 定向排列,表面张 力迅速降低
C ＝ CMC
溶液表面定向排 列已经饱与,表面 张力达到最小值。 开始形成小胶束
C > CMC
溶液中得分子得憎水 基相互吸引,分子自 发聚集,形成球状、 层状胶束,将憎水基 埋在胶束内部
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六 表面活性剂得生物学性质
1、对药物吸收得影响 表面活性剂得存在可能增加药物吸收,也可能降低药物
得吸收。 (1)若药物系被增溶在胶束内,且能顺利从胶束内扩散或胶
束本身迅速与胃肠粘膜融合,则可增加吸收,如吐温80 促进螺内酯口服吸收。 (2)表面活性剂得浓度亦有重要影响,如0、01%吐温80可 增加司可巴妥吸收,而1%吐温80反而降低了司可巴妥 吸收。
图解表面张力
三、表面活性剂得种类
根据极性基团得解离性质进行分类: ①离子型表面活性剂(阴离子型活性剂;阳离子
型活性剂,两性离子型); ②非离子型表面活性剂。
混合型得
11
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交
12
根据分子量大小进行分类: ①低分子表面活性剂; ②高分子表面活性剂[如海藻酸钠、聚乙烯醇(PVA)、
酸碱酶得作用下易水解。
23
24
第二节 表面活性剂得基本特性
一、胶束(micelles)
溶液得表面正吸附达到饱与后,当溶液内表面活性剂 分子数目不断增加时,分子转入溶液中,其疏水部分 相互吸引,缔合在一起。
表面活性剂分子自身依靠范德华力相互聚集,形成亲 油基向内,亲水基向外,在水相中温度分散,大小在胶 体粒子范围得缔合体,称为胶束。
表面活性剂浓度变大
C < CMC
分子在溶液表面 定向排列,表面张 力迅速降低
C ＝ CMC
溶液表面定向排 列已经饱与,表面 张力达到最小值。 开始形成小胶束
C > CMC
溶液中得分子得憎水 基相互吸引,分子自 发聚集,形成球状、 层状胶束,将憎水基 埋在胶束内部
课件3-第三章 表面活性剂驱 (提高采收率)
十六烷基酸钠
符号表示
亲油基
亲水基
亲油基一般是碳氢链，而亲水基一般是－COOM(羧酸基）、一SO3M(磺酸基)、－OSO3M(硫酸基)
等，M表示的是金属原子。
提高采收率原理
3.1 表面活性剂
2、类型 阴离子型活性剂:
第三章 表面活性剂溶液驱油
3.1 表面活性剂 3.2 活性剂水溶液性质 3.3 驱油机理
提高采收率原理
3.1 表面活性剂 3.2 活性剂水溶液体系 3.3 驱油机理
第三章 表面活性剂溶液驱油
提高采收率原理
3.1 表面活性剂
第三章 表面活性剂溶液驱油
3.1 表面活性剂 3.2 活性剂水溶液体系 3.3 驱油机理
表面活性剂是指能够在溶液中自发地吸附于两相界面上，并能显著 地降低该界面自由表面能(表面张力)的物质。 两相界面层的自由表面能：
被驱替原油之间的界面，达到混相驱油的效果。 聚并形成油带机理
提高采收率原理
3.3 驱油机理
3、微乳液驱
第三章 表面活性剂溶液驱油
3.1 表面活性剂 3.2 活性剂水溶液体系 3.3 驱油机理
利用胶束、微乳液的正异常液特性，缓解剖面、平面、结构上的非均质
对波及系数的影响，提高采收率。
图1：被驱替的油聚并为油带
图2：油带在向前移动中不断扩大
提高采收率原理
3.3 驱油机理
2、胶束溶液驱 与活性水相比，胶束溶液有两个特点：
第三章 表面活性剂溶液驱油
3.1 表面活性剂 3.2 活性剂水溶液体系 3.3 驱油机理
表面活性剂浓度超过临界胶束浓度，因此溶液中有胶束存在。胶束可增 溶油，提高了胶束溶液的洗油效率 ； 是胶束溶液中除表面活性剂外，还有醇和盐等助剂的加入。醇和盐等助
第三章-表面活性剂PPT课件
7）阴离子表面活性剂是家用洗涤剂、工业 洗涤剂、干洗剂和润湿剂的重要成分。
2021
8
3.2.1 阴离子表面活性剂
分类
1、肥皂类
系高级脂肪酸的盐，通式： (RCOOˉ）n M。脂肪酸烃R一 般为11~17个碳 的长链，常见有硬脂酸、油酸、月桂酸。 根据M代表的物质不同，又可分为碱金属皂、碱土金属皂 和有机胺皂。它们均有良好的乳化性能和分散油的能力。 但易被破坏，碱金属皂还可被钙、镁盐破坏，电解质亦可 使之盐析。
胶束聚集数增大
形成新的胶团
临界胶束浓度：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度
0.002%-0.5% (0.0001mol/L-0.02mol/L)
2021
20
3.4 临界胶束浓度
2021
21
3.4 临界胶束浓度
CMC是表面活性剂表面活性的一种度量。 形成胶束所需要的浓度愈低；
CMC愈小
达到表面饱和吸附的浓度愈低； 使表面张力降到最低值所需浓度愈低；
2021
阴离子型
RCOONa
R洗SO涤3N、a R去OS污O3性Na
好
ROPO3Na
4
3.2.1 阴离子表面活性剂
起作用的部分是阴离子
特性
1）溶解度随温度的变化存在明显的转折点，即 在较低的一段温度范围内溶解度随温度上升非常 缓慢，当温度上升到某一定值时溶解度随温度上 升而迅速增大，这个温度叫做表面活性剂的克拉 夫点（Krafft point)。一般离子型表面活性剂 都有Krafft点。
②如果表面活性剂的疏水基相同，亲水基使cmc增大的顺序是：
离子型
C O O ->S O 3 ->O S O 3 -
非离子型 聚氧乙烯单元数目增大，cmc略有增大。
2021
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3.2.1 阴离子表面活性剂
分类
1、肥皂类
系高级脂肪酸的盐，通式： (RCOOˉ）n M。脂肪酸烃R一 般为11~17个碳 的长链，常见有硬脂酸、油酸、月桂酸。 根据M代表的物质不同，又可分为碱金属皂、碱土金属皂 和有机胺皂。它们均有良好的乳化性能和分散油的能力。 但易被破坏，碱金属皂还可被钙、镁盐破坏，电解质亦可 使之盐析。
胶束聚集数增大
形成新的胶团
临界胶束浓度：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度
0.002%-0.5% (0.0001mol/L-0.02mol/L)
2021
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3.4 临界胶束浓度
2021
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3.4 临界胶束浓度
CMC是表面活性剂表面活性的一种度量。 形成胶束所需要的浓度愈低；
CMC愈小
达到表面饱和吸附的浓度愈低； 使表面张力降到最低值所需浓度愈低；
2021
阴离子型
RCOONa
R洗SO涤3N、a R去OS污O3性Na
好
ROPO3Na
4
3.2.1 阴离子表面活性剂
起作用的部分是阴离子
特性
1）溶解度随温度的变化存在明显的转折点，即 在较低的一段温度范围内溶解度随温度上升非常 缓慢，当温度上升到某一定值时溶解度随温度上 升而迅速增大，这个温度叫做表面活性剂的克拉 夫点（Krafft point)。一般离子型表面活性剂 都有Krafft点。
②如果表面活性剂的疏水基相同，亲水基使cmc增大的顺序是：
离子型
C O O ->S O 3 ->O S O 3 -
非离子型 聚氧乙烯单元数目增大，cmc略有增大。
表面活性剂的作用原理PPT课件
第19页/共76页
胶束的内核由疏水的C-H链构成，类似 于液态烃，外壳为亲水基。离子型带电。
非离子型：外壳为厚厚的、柔顺的聚氧 乙烯层，聚氧乙烯层会与水分子结合成 氢键而一个O原子可结合20-30个水分 子，形成“冰山”结构，即一个非离子 表面活性剂分子外部包含有许多水分子 而具有了亲水性。
第20页/共76页
第3页/共76页
• 表面现象:表面分子与内部分子所处的状 态不同，因此会产生很多特殊现象，即 表面现象，如水银珠、露珠等都为球形。
第4页/共76页
一、表面张力和表面自由能 • 1.表面张力 由图可以看出，液体表面分子 总是处在向液体内部拉入的引 力作用之下，因此，液体总要 自动收缩，此力即为表面张力。
最弱表面活性： 1
第51页/共76页
第52页/共76页
表面活性剂的物化性质
表面活性剂亲水—亲油性平衡与性质的 关系 亲水—亲油性平衡值（HLB值）是 表面活性剂亲水—亲油性平衡的定量 反映。它直接影响表面活性剂的性质 和应用
第53页/共76页
HLB值的范围 3----6 7----8 8----15 13----15 15----18
离子在溶液中开始形成胶束的最低浓度，
简称cmc。即cmc为临界胶束浓度，达
到cmc后即有胶束形成。胶束中的表面
活性剂分子可随时补充表面分子膜中分
子的损失，从而使表面活性得以充分发
挥。
第22页/共76页
• 2.性质：当溶液中表面活性剂达到 cmc后，由于胶束的存在，而使溶液 的诸多性能发生明显的突变，如表面 张力、高频电导、渗透压、电导率等。
第10页/共76页
（4）吊片法：将一薄片（如铂金片） 悬浮于液面上，使其刚好与液面接触， 则需有向上的拉力P，此力与表面张 力大小相同，方向相反。再用公式求 得γ。
胶束的内核由疏水的C-H链构成，类似 于液态烃，外壳为亲水基。离子型带电。
非离子型：外壳为厚厚的、柔顺的聚氧 乙烯层，聚氧乙烯层会与水分子结合成 氢键而一个O原子可结合20-30个水分 子，形成“冰山”结构，即一个非离子 表面活性剂分子外部包含有许多水分子 而具有了亲水性。
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• 表面现象:表面分子与内部分子所处的状 态不同，因此会产生很多特殊现象，即 表面现象，如水银珠、露珠等都为球形。
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一、表面张力和表面自由能 • 1.表面张力 由图可以看出，液体表面分子 总是处在向液体内部拉入的引 力作用之下，因此，液体总要 自动收缩，此力即为表面张力。
最弱表面活性： 1
第51页/共76页
第52页/共76页
表面活性剂的物化性质
表面活性剂亲水—亲油性平衡与性质的 关系 亲水—亲油性平衡值（HLB值）是 表面活性剂亲水—亲油性平衡的定量 反映。它直接影响表面活性剂的性质 和应用
第53页/共76页
HLB值的范围 3----6 7----8 8----15 13----15 15----18
离子在溶液中开始形成胶束的最低浓度，
简称cmc。即cmc为临界胶束浓度，达
到cmc后即有胶束形成。胶束中的表面
活性剂分子可随时补充表面分子膜中分
子的损失，从而使表面活性得以充分发
挥。
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• 2.性质：当溶液中表面活性剂达到 cmc后，由于胶束的存在，而使溶液 的诸多性能发生明显的突变，如表面 张力、高频电导、渗透压、电导率等。
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（4）吊片法：将一薄片（如铂金片） 悬浮于液面上，使其刚好与液面接触， 则需有向上的拉力P，此力与表面张 力大小相同，方向相反。再用公式求 得γ。
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（一）阴离子表面活性剂
3、磺酸化物（磺酸盐型）：
①通式：R·SO3-M+ ②分类：脂肪族磺酸化物，如二辛琥珀酸脂
磺酸钠；烷基芳基磺酸化物，如十二烷基 苯磺酸钠，胆酸盐，如牛磺胆酸钠。 ③性质：水溶性, 耐酸、钙、镁盐性比硫酸化 物差, 不易水解。 ④应用： 用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸 甘油酯的增溶剂；较好的洗涤剂。
（一）阴离子表面活性剂
起表面活性作用的部分是阴离子。 1、高级脂肪酸盐（羧酸盐型）： ①通式：(RCOO)n-Mn+脂肪酸盐 ②分类：一价金属皂(钾、钠皂)；二价或多价
皂(铅、钙、铝皂)；有机胺皂(三乙醇胺皂) ③性质：具有良好的乳化能力，易被酸及多价
盐破坏，电解质使之盐析。 ④应用：具有一定的刺激性，只供外用。
3）平平加O(Perogol O)为15单位氧乙烯与油醇的缩合物。
第三章 表面活性剂
第一节 概述
一、表面活性剂的概念
表面活性剂(surfactant)是指那些具有很强 表面活性、能使液体的表面张力显著下 降的物质。
表面张力：使液体表面分子向内收缩至 最小面积的这种力。
二、表面活性剂的结构特点
非极性烃链（亲油基）
表面活性剂分子
极性基团（亲水基）
非极性烃链： 8个碳原子以上烃链 极性基团：羧基、磺酸基、氨基或胺基及 其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等。
（三）聚氧乙烯型
2.聚氧乙烯脂肪醇醚
系聚乙二醇与脂肪醇缩合而成的醚。
通式:R·O·(CH2O CH2)nH 产品有:
1）苄泽类(Brij)，如Brij-30 和-35分别为不同分子量的聚乙二 醇与月桂醇的缩合物，n为10-20时作油/水乳化剂 。
2）西土马哥(Cetomacrogol)为聚乙二醇与十六醇的缩合物。
二、非离子表面活性剂
在水溶液中不解离。 1.结构组成：
①亲水基团 (甘油、聚乙二醇、山梨醇)； ②亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳
基)； ③酯键、醚健 2.性质： 毒性，溶血作用较小，化学上不解离，
不易受电解质，pH值的影响；能与大多数药物 配伍，应用广泛（外用、内服、注射）。
常用品种
（二）阳离子表面活性剂
起作用的是阳离子，亦称阳性皂。 1.结构：含有一个五价氮原子。
2.特点：水溶性大，在酸性和碱性溶液中较 稳定具有良好的表面活性和杀菌作用。
3.应用：杀菌；防腐；皮肤、粘膜手术器械 的消毒。
4.常用药物：①苯扎氯铵(洁尔灭)；②苯扎 溴铵 (新洁尔灭)
（三）两性离子表面活性剂
Span 脂肪酸
-20
单月 桂
-40
-60
-65 -80
单棕榈 单硬脂 三硬脂 单油
-85 三油
应用：HLB1.8~3.8，因其亲油性较强，一般用作 水/油乳剂的乳化剂。用于搽剂，软膏，亦可作 为乳剂的辅助乳化剂。
（二）多元醇型
3. 聚山梨酯(polysorbate)：吐温[Tweens]
即聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯
对于极性固体物质在表面活性剂浓度较 低时形成单层吸附，当其达到临界胶束 浓度时，转为双层吸附。对于非极性固 体，一般只发生单分子层吸附。
第二节 表面活性剂的分类
根据分子组成特点和极性基团的解离性
质：
阳离子表面活性剂
◇离子表面活性剂
阴离子表面活性剂
◇非离子表面活性剂
两性离子表面活性剂
一、离子表面活性剂
（三）聚氧乙烯型
1.聚氧乙烯脂肪酸酯：卖泽类[Myrj] 系聚乙二醇与长链脂肪酸缩合而成的酯。 通式：R·COO·CH2(CH2O CH2)nCH2·OH 因n不同，产品常用的有：
Myri-45 -49 -51 -52 -53 应用：具有较强水溶性，乳化能力强，作
增溶剂和油/水型乳化剂。 常用的有 polyoxyl 40 stearate(聚氧乙烯40硬脂酸酯)。
三、表面活性剂的吸附性
1.表面活性剂分子在溶液中的正吸附
表面活性剂在溶液的表面层聚集的现象称为 正吸附。
正吸附改变了溶液表面的性质，最外层呈现 出碳氢链性质，体现出较低的表面张力，进 而产生较好的润湿性、乳化性、起泡性等。
三、表面活性剂的吸附性
2.表面活性剂在固体表面的吸附
表面活性剂溶液与固体接触时，表面活 性剂分子可能在固体表面发生吸附，使 固体表面性质发生改变。
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。
常用品种：卵磷脂、氨基酸型和甜菜碱 型两性离子型表面活性剂。
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，起 泡性良好、去污力亦强； 酸性水溶液中 呈阳离子性质，杀菌力很强，毒性小。
（一）脂肪酸甘油酯
主要有脂肪酸单甘油酯和脂肪酸二甘油 酯。
性质：不溶于水，在水、热、酸、碱及 酶等作用下易水解成甘油和脂肪酸， HLB3~4，表面活性弱。
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 简称蔗糖酯， 是蔗糖和脂 肪酸反应生成的一大类化合物。
根据脂肪酸取代数不同分为：单酯、二酯、 三酯及多酯。
性质：溶于丙二醇、乙醇，但不溶于水和 油；在酸、碱及酶等作用下易水解成蔗糖 和脂肪酸， HLB5~13，表面活性弱。
应用：主要用作O/W型乳化剂、分散剂。
（ns]
是山梨糖醇及其单酐和二酐+各种脂肪酸 →Spans(混合物)
根据脂肪酸品种数量不同分为：
脱水山梨醇脂肪酸酯+环氧乙烷→Tweens(亲水 性化合物)。因有一次和二次脱水，故为混合物。
脂肪酸品种和数量不同分为：
Tween -20
-40
-60
-65 -80 -85
脂肪酸 单月桂 单棕榈 单硬脂 三硬脂 单油 三油
应用：亲水性大大增加，为水溶性表面活性剂， 用作增溶剂、乳化剂、分散剂和润湿剂。
（一）阴离子表面活性剂
2、硫酸化物（硫酸酯盐型）：
①通式：R·O·SO3-M+ ②分类：硫酸化油(硫酸化蓖麻油称土耳其红
油)；高级脂肪醇硫酸脂(十二烷基硫酸钠) 。
③性质：可与水混溶，为无刺激的去污剂和 润湿剂；乳化性很强，稳定、耐酸、钙， 易与一些高分子阳离子药物发生沉淀。
④应用：代替肥皂洗涤皮肤；有一定刺激性， 主要用于外用软膏的乳化剂。有时也用于 片剂等固体制剂的润湿剂或增溶剂。