表面活性剂化学(第2章)ppt课件

1、第第2 2章章 外表活性剂的作用原理外表活性剂的作用原理气气- -液界面液界面气气-固界面固界面液液-固界面固界面液液-液面液面固固-固面固面ab2.1 外表与界面定义外表与界面定义3外表外表: 液体或固体和气体的接触面。液体或固体和气体的接触面。4界面界面:液体与液体，固体与固体或液体的液体与液体，固体与固体或液体的接触面。接触面。1物质存在形状：气体、液体或固体三态。物质存在形状：气体、液体或固体三态。 (2) 接触面：物质三态相互之间接触而产生接触面：物质三态相互之间接触而产生的面。的面。 景象景象1：无外力作用时，液体总是趋于球状。：无外力作用时，液体总是趋于球状。景象景象2：外力作用

2、时，球状会压瘪；除去外：外力作用时，球状会压瘪；除去外力，自动恢复。力，自动恢复。 外表张力和外表自在能角度了解与解释外表张力和外表自在能角度了解与解释2.2 外表张力与外表自在能外表张力与外表自在能气气相相液液相相外表张力外表张力FL=F/2LF为坚持外表平衡不收缩的拉力；为坚持外表平衡不收缩的拉力；L单位面的长度；单位面的长度；外表张力。外表张力。单位：单位：mN/m定义定义: 垂直经过液面上任一长度、与液面相切的垂直经过液面上任一长度、与液面相切的收缩外表的力量；从功角度，作用于单位长度边收缩外表的力量；从功角度，作用于单位长度边缘上力。缘上力。外表张力外表张力FLdG= dAG外界对液

3、体作的功；外界对液体作的功；A液体新增外表的外表积；液体新增外表的外表积；外表自在能。外表自在能。单位：单位：J=N.m; N/m= J/m2外表自在能外表自在能定义：液体外表自发地减少，那么会减少自定义：液体外表自发地减少，那么会减少自在能，假设按相反过程，使液体产生新外表在能，假设按相反过程，使液体产生新外表dA，那么需求一定的，那么需求一定的dG，因此，单位外表，因此，单位外表上的液体分子比处于液上的液体分子比处于液体内部的同量分的自在能过剩值。从能量角体内部的同量分的自在能过剩值。从能量角度，添加单位外表积液体时的自在能度，添加单位外表积液体时的自在能外表张力和外表自在能存在于一切相界

4、面上。外表张力和外表自在能存在于一切相界面上。2. 3 外表张力测定方法外表张力测定方法(1) 滴重法滴体积法滴重法滴体积法根本原理：从毛细管滴头滴下液体根本原理：从毛细管滴头滴下液体时，液滴大小与外表张力有关，溶时，液滴大小与外表张力有关，溶液外表张力越大，那么滴下的液滴液外表张力越大，那么滴下的液滴也越大。也越大。运用范围：准确且简便，常用的方法运用范围：准确且简便，常用的方法=W/(2Rf)=Vg/(2Rf)外表张力；外表张力；W(或或V)一滴从毛细管滴下的液体的分量一滴从毛细管滴下的液体的分量(或体积或体积)；R毛细管滴头处的半径；毛细管滴头处的半径；f仪器的校正系数；仪器的校正系数；

5、液体的密度。液体的密度。(2) 毛细管上升法毛细管上升法=Rg(h+r/3)/2外表张力；外表张力；R毛细管的半径；毛细管的半径；界面两相的密度差；界面两相的密度差；g重力加速度；重力加速度；h液面上升液面上升(或下降或下降)的高度；的高度；r凹凹(或凸或凸)形液面的曲率半径。形液面的曲率半径。根本原理：当毛细管插入液体时，管中的弯液面会上升或下降一定高度；根本原理：当毛细管插入液体时，管中的弯液面会上升或下降一定高度；运用范围：准确度更高，常用方法之一；运用范围：准确度更高，常用方法之一；(3) 圆环法：把一圆环平置于液面上，测定圆环法：把一圆环平置于液面上，测定将环拉离液面所需的最大力。将

6、环拉离液面所需的最大力。=PF/(4R)外表张力；外表张力；P圆环脱离液面的最大拉力；圆环脱离液面的最大拉力；F校正因子；校正因子；R圆环的平均半径。圆环的平均半径。(4) 吊片法吊片法:将薄片如铂金片等悬于液面之上，使将薄片如铂金片等悬于液面之上，使其刚好与液面接触，为维持此位置，所必需施加其刚好与液面接触，为维持此位置，所必需施加的力。的力。=P/2(l+d)外表张力；外表张力；P维持薄片正好与液面接触所需的拉力；维持薄片正好与液面接触所需的拉力；l薄片的宽度；薄片的宽度；d薄片的厚度。薄片的厚度。(5) 最大气泡压力法：毛细管端与液面接触，最大气泡压力法：毛细管端与液面接触，然后在管内逐

7、渐加压，直至一最大值时，然后在管内逐渐加压，直至一最大值时，管端忽然吹出气泡后压力的最大值时，管管端忽然吹出气泡后压力的最大值时，管端忽然吹出气泡后压力下降，这个最大值端忽然吹出气泡后压力下降，这个最大值是刚好抑制毛细压力的最大压力。是刚好抑制毛细压力的最大压力。=Pm/2R外表张力；外表张力；Pm从毛细管中吹出气泡的最大压力；从毛细管中吹出气泡的最大压力；R毛细管半径。毛细管半径。(6) 滴外形法：滴外形法：外表吸附速率很慢的溶液只能采用滴外形法。外表吸附速率很慢的溶液只能采用滴外形法。滴外形法：利用液滴或气泡的外滴外形法：利用液滴或气泡的外形与外表张力存在一定关系，测形与外表张力存在一定关

8、系，测定平衡外表张力及外表张力随时定平衡外表张力及外表张力随时间变化的关系。间变化的关系。2. 4 外表活性与外表活性剂外表活性与外表活性剂1外表张力随溶液浓度的添加而外表张力随溶液浓度的添加而稍有增大；稍有增大；(无机盐、多羟基有机无机盐、多羟基有机物物)2外表张力随溶液浓度的添加而外表张力随溶液浓度的添加而逐渐减小；逐渐减小；(极性有机物极性有机物)3溶液的浓度较低时，外表张力溶液的浓度较低时，外表张力急剧地降低，浓度到一定值后，急剧地降低，浓度到一定值后，外表张力几乎不变化。外表张力几乎不变化。(外表活性外表活性剂剂)大量实验结果发现，各种物质的水溶液的外表张力与浓度的关系大量实验结果发

9、现，各种物质的水溶液的外表张力与浓度的关系吸附景象吸附景象物质参与液体中后，它在液体外表层的浓度物质参与液体中后，它在液体外表层的浓度和液体内部的浓度存在差别，此景象称为吸和液体内部的浓度存在差别，此景象称为吸附景象。附景象。正吸附作用正吸附作用使外表层的浓度大于液体内部浓度的作用。使外表层的浓度大于液体内部浓度的作用。负吸附作用负吸附作用使外表层的浓度小于液体内部浓度的作用。使外表层的浓度小于液体内部浓度的作用。外表活性外表活性溶质在外表发生吸附而使溶液外表张力降低的性质。溶质在外表发生吸附而使溶液外表张力降低的性质。外表活性物质外表活性物质能使溶液外表张力降低而具有外表活性的物质。能使溶液

10、外表张力降低而具有外表活性的物质。非外表活性物质非外表活性物质不能使溶液外表张力降低而不具有外表活性的物质。不能使溶液外表张力降低而不具有外表活性的物质。外表活性剂外表活性剂在浓度极低的时候就能显著地降低溶液外表张力而具有外表活在浓度极低的时候就能显著地降低溶液外表张力而具有外表活性的物质。性的物质。特劳贝规那么特劳贝规那么对低浓度直链烷基酸的水溶液，每添加一个亚对低浓度直链烷基酸的水溶液，每添加一个亚甲基，外表张力降低值甲基，外表张力降低值与溶液的浓度与溶液的浓度c c的比的比值值(/c)(/c)就添加为原来的就添加为原来的3 3倍。倍。=0-0水的外表张力；水的外表张力；添加外表活性剂后，

11、溶液的外表张力；添加外表活性剂后，溶液的外表张力；添加外表活性剂后，溶液外表张力的降低值。添加外表活性剂后，溶液外表张力的降低值。2.5 外表活性剂的构造特点外表活性剂的构造特点外表活性剂构成外表活性剂构成 非极性碳氢链非极性碳氢链 硅烷基硅烷基 硅氧烷基硅氧烷基 碳氟链碳氟链亲水、疏油基团亲水、疏油基团极性基团构成极性基团构成疏水、亲油基团疏水、亲油基团单分子吸附层实际单分子吸附层实际胶束实际胶束实际2.6 外表活性剂胶束外表活性剂胶束当外表活性剂在溶液外表的吸附到达饱和后，它们便当外表活性剂在溶液外表的吸附到达饱和后，它们便在溶液内部由分子或离子分散形状缔合成由数个乃至在溶液内部由分子或离

12、子分散形状缔合成由数个乃至数百个离子或分子所组成的稳定胶束，此时将不能在数百个离子或分子所组成的稳定胶束，此时将不能在显著地添加溶液单个分子或离子的浓度。显著地添加溶液单个分子或离子的浓度。2.6.1 胶束构成胶束构成2.6.2 胶束的构造胶束的构造 对离子型外表活性剂，对离子型外表活性剂，胶束内核由疏水的碳氢链构胶束内核由疏水的碳氢链构成，双电层最内层不仅包含成，双电层最内层不仅包含极性头，还固定一部分与极极性头，还固定一部分与极性头结合的反离子和缺乏以性头结合的反离子和缺乏以铺满一单分子层的水化层；铺满一单分子层的水化层；离子胶束有一反离子分散层，离子胶束有一反离子分散层，即双电层外围的分

13、散层部分。即双电层外围的分散层部分。 对非离子型外表活性对非离子型外表活性剂，外壳不存在双电层剂，外壳不存在双电层构造。聚氧乙烯型非离构造。聚氧乙烯型非离子外表活性剂胶束的外子外表活性剂胶束的外壳是一层相当厚的、柔壳是一层相当厚的、柔顺的聚氧乙烯层，还包顺的聚氧乙烯层，还包括大量与醚键相结合的括大量与醚键相结合的水分子。水分子。2.6.3 临界胶束浓度临界胶束浓度 CMC Critical Micell Concentration外表活性剂在水中随着浓度增大，外表上聚集的活性剂分子构成定向陈列的严密单分子层，多余的分子在体相内部也三三两两的以憎水基相互靠拢，聚集在一同构成胶束，这开场构成胶束的

14、最低浓度称为临界胶束浓度。外表活性剂浓度变大外表活性剂浓度变大C CMC溶液中的分子的憎水溶液中的分子的憎水基相互吸引，分子自基相互吸引，分子自发聚集，构成球状、发聚集，构成球状、层状胶束，将憎水基层状胶束，将憎水基埋在胶束内部埋在胶束内部 这时溶液性质与理想性质发生偏离，在外表张力对浓度绘制的曲线上会出现转机。继续添加活性剂浓度，外表张力不再降低，而体相中的胶束不断增多、增大。(2) 临界胶束浓度的测定临界胶束浓度的测定(a) 外表张力法外表张力法以外表活性剂溶液的外以外表活性剂溶液的外表张力表张力对对lgc作图得到作图得到-lgc曲线，曲线转机点所曲线，曲线转机点所对应的浓度即为临界胶对应

15、的浓度即为临界胶束浓度。外表活性剂需束浓度。外表活性剂需提纯后方可进展测定。提纯后方可进展测定。不受无机盐影响；极性物不受无机盐影响；极性物质有影响。质有影响。(b) 电导法电导法作外表活性剂溶液的电作外表活性剂溶液的电导率或摩尔电导率对浓导率或摩尔电导率对浓度或浓度平方根的关系度或浓度平方根的关系曲线，曲线转机点所对曲线，曲线转机点所对应的浓度即为临界胶束应的浓度即为临界胶束浓度。适宜于溶液中盐浓度。适宜于溶液中盐类浓度较低时测定。类浓度较低时测定。受无机盐影响受无机盐影响(c) 增溶作用法增溶作用法 当外表活性剂溶液的浓当外表活性剂溶液的浓度超越一定值时，烃类度超越一定值时，烃类或不溶性染

16、料在该溶液或不溶性染料在该溶液中的溶解度急剧添加，中的溶解度急剧添加，这一浓度即为临界胶束这一浓度即为临界胶束浓度。浓度。(d) 光散射法光散射法外表活性剂缔合成胶束时，溶液外表活性剂缔合成胶束时，溶液的散射光强度添加。作外表活性的散射光强度添加。作外表活性剂溶液的散射光强度对浓度的关剂溶液的散射光强度对浓度的关系图，突变点处所对应的浓度即系图，突变点处所对应的浓度即为临界胶束浓度。为临界胶束浓度。(e) 染料法染料法 配制浓度高于临界胶束浓度的外表活性剂配制浓度高于临界胶束浓度的外表活性剂溶液，并向其中参与很少量的染料，呈现出增溶液，并向其中参与很少量的染料，呈现出增溶于胶束的颜色。然后用水

17、稀释此溶液直至溶溶于胶束的颜色。然后用水稀释此溶液直至溶液颜色发生显著的变化，此时外表活性剂的浓液颜色发生显著的变化，此时外表活性剂的浓度即为临界胶束浓度。普通要求染料离子与外度即为临界胶束浓度。普通要求染料离子与外表活性剂离子的电荷相反。表活性剂离子的电荷相反。(3) 临界胶束浓度的影响要素临界胶束浓度的影响要素(1)内在要素内在要素:分子构造，包括疏水基团碳氢链的长度、分子构造，包括疏水基团碳氢链的长度、碳氢链的分支、极性基团的位置、碳氢链上的取代基、碳氢链的分支、极性基团的位置、碳氢链上的取代基、疏水链的性质以及亲水基团的种类等。疏水链的性质以及亲水基团的种类等。(2)外界要素：临界胶束

18、浓度的大小还与温度、外加无外界要素：临界胶束浓度的大小还与温度、外加无机盐和有机添加剂等外界要素有关。机盐和有机添加剂等外界要素有关。温度温度离子型离子型 Krafft point非离子型非离子型 浊点浊点 cloud point 对离子型外表活性剂，同系物每添加一个碳原对离子型外表活性剂，同系物每添加一个碳原子，临界胶束浓度就下降为原来的一半左右；子，临界胶束浓度就下降为原来的一半左右；对非离子外表活性剂，同系物每添加两个碳原对非离子外表活性剂，同系物每添加两个碳原子，临界胶束浓度就下降为原来的子，临界胶束浓度就下降为原来的1/10左右。左右。(a) 碳氢链的长度碳氢链的长度(c) 极性基团

19、的位置极性基团的位置(b) 碳氢链的分支碳氢链的分支疏水基团碳氢链带有分支的外表活性剂，比一样疏水基团碳氢链带有分支的外表活性剂，比一样碳原子数的直链化合物的临界胶束浓度大的多。碳原子数的直链化合物的临界胶束浓度大的多。极性基团越接近碳氢链的中间位置，临界胶束浓极性基团越接近碳氢链的中间位置，临界胶束浓度越大。度越大。(d) 碳氢链中的取代基碳氢链中的取代基(e) 疏水链的性质疏水链的性质碳氢链中极性基团数量的添加，亲水性提高，外碳氢链中极性基团数量的添加，亲水性提高，外表活性剂的临界胶束浓度将会增大。表活性剂的临界胶束浓度将会增大。碳氢链中疏水基团的疏水性越强，外表活性剂的碳氢链中疏水基团的

20、疏水性越强，外表活性剂的临界胶束浓度将会越小。临界胶束浓度将会越小。(全氟代化合物全氟代化合物)(f) 亲水基团的种类亲水基团的种类水溶液中，离子型外表活性剂的临界胶束浓度远水溶液中，离子型外表活性剂的临界胶束浓度远比非离子型外表活性剂的大。比非离子型外表活性剂的大。在同系物中，聚氧乙烯型外表活性剂的临界胶束在同系物中，聚氧乙烯型外表活性剂的临界胶束浓度随氧乙烯单元数目的添加而有所提高。浓度随氧乙烯单元数目的添加而有所提高。当疏水基一样时，离子型外表活性剂当疏水基一样时，离子型外表活性剂CMC约为聚约为聚氧乙烯型氧乙烯型CMC的的1/100.两性外表活性剂的两性外表活性剂的CMC那么与一样碳原

21、子数的离那么与一样碳原子数的离子型外表活性剂相近。子型外表活性剂相近。(g) 外加无机盐和有机添加剂外加无机盐和有机添加剂添加无机盐，会使离子型外表活性剂的临界胶束浓度降添加无机盐，会使离子型外表活性剂的临界胶束浓度降低，但对非离子型外表活性剂的临界胶束浓度影响不大。低，但对非离子型外表活性剂的临界胶束浓度影响不大。在温度较低时，离子型外表活性剂的溶解度普通较在温度较低时，离子型外表活性剂的溶解度普通较小，当到达某一温度时，其溶解度忽然增大，这一小，当到达某一温度时，其溶解度忽然增大，这一温度称为温度称为Krafft点，可以以为离子型外表活性剂在点，可以以为离子型外表活性剂在Krafft点时的

22、溶解度与其临界胶束浓度相当；点时的溶解度与其临界胶束浓度相当；当溶液温度升至某一温度时，非离子型外表活性剂当溶液温度升至某一温度时，非离子型外表活性剂忽然析出而使溶液混浊，这一温度称为浊点，因此忽然析出而使溶液混浊，这一温度称为浊点，因此非离子型外表活性剂通常在其浊点以下运用。非离子型外表活性剂通常在其浊点以下运用。(f) 溶液温度溶液温度2.3.4 胶束的外形和大小胶束的外形和大小胶束聚集数胶束聚集数指缔合成胶束的外表活性剂分子或离子的指缔合成胶束的外表活性剂分子或离子的数目，可用光散射法、分散法、数目，可用光散射法、分散法、X射线衍射线衍射法、核磁共振法、浸透压法和超离心法射法、核磁共振法

23、、浸透压法和超离心法等测定。等测定。在水介质中，外表活性剂与水之间的不类在水介质中，外表活性剂与水之间的不类似性似性(即疏水性即疏水性)越大，那么胶束聚集数越越大，那么胶束聚集数越大。大。2.3.5 胶束的作用胶束的作用(1) 乳化作用乳化作用外表活性剂吸附于液体分散粒子上构成维护外表活性剂吸附于液体分散粒子上构成维护层而阻隔粒子之间发生相互碰撞，或改动分层而阻隔粒子之间发生相互碰撞，或改动分散粒子的静电性质而有利于双电层的构成，散粒子的静电性质而有利于双电层的构成，从而起到降低外表张力，使乳液容易生成并从而起到降低外表张力，使乳液容易生成并稳定的作用。稳定的作用。(2) 泡沫作用泡沫作用低的

24、外表张力和高强度外表膜的构成是构成泡低的外表张力和高强度外表膜的构成是构成泡沫的根本条件。外表活性剂既可作为起泡剂，沫的根本条件。外表活性剂既可作为起泡剂，又可作为稳泡剂。又可作为稳泡剂。(3) 分散作用分散作用外表活性剂吸附于固体粒子上构成维护层而妨碍外表活性剂吸附于固体粒子上构成维护层而妨碍粒子之间聚集，或改动分散粒子的静电性质而有粒子之间聚集，或改动分散粒子的静电性质而有利于双电层的构成，从而起到降低界面自在能，利于双电层的构成，从而起到降低界面自在能，使得粒子容易分散并稳定存在的作用。使得粒子容易分散并稳定存在的作用。(4) 增溶作用增溶作用当外表活性剂的浓度超当外表活性剂的浓度超越临

25、界胶束浓度后，可越临界胶束浓度后，可使不溶或微溶于水的有使不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度显著机化合物的溶解度显著添加的景象。添加的景象。(5) 催化作用催化作用外表活性剂胶束的直径为外表活性剂胶束的直径为35nm，其大小、，其大小、构造和性质与含酶球蛋白类似，因此适宜的构造和性质与含酶球蛋白类似，因此适宜的胶束具有与酶类似的催化作用，可以显著地胶束具有与酶类似的催化作用，可以显著地提高化学反响速率。提高化学反响速率。2.4 外表活性剂的构造与性能外表活性剂的构造与性能化学构造亲油基种类亲水性分子形状分子量亲水基种类性质功能用途2.4 外表活性剂构造与性能的关系外表活性剂构造与性能的关系2.

26、4.1 外表活性剂的亲水性外表活性剂的亲水性 HLB亲水亲油平衡值亲水亲油平衡值(Hydrophile-Lipophile Balance)外表活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合外表活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力，是用来表示外表活性剂的亲水亲油性强弱的数值。力，是用来表示外表活性剂的亲水亲油性强弱的数值。Griffin提出提出HLB(亲水亲水-亲油平衡值亲油平衡值)表示了外表活性剂的亲水性，代表了表示了外表活性剂的亲水性，代表了外表活性剂上亲水基和亲油基之间在多少和强弱上的对比程外表活性剂上亲水基和亲油基之间在多少和强弱上的对比程度。度。HLB值越高，外表活性剂的亲水

27、性越强；值越高，外表活性剂的亲水性越强；HLB值越低，外表活性剂的亲水性越弱。值越低，外表活性剂的亲水性越弱。亲水基一样时，亲油基的碳氢链越长，外表活性剂的亲油性越大，因此其亲油性可用亲油基的质量来表示。亲水基种类繁多，并且亲水性能差别较大，因此很难简单地用亲水基的质量来表示外表活性剂的亲水性。(1) 聚氧乙烯型非离子型外表活性剂聚氧乙烯型非离子型外表活性剂其亲水基为聚氧乙烯链，亲油基一样时，聚氧其亲水基为聚氧乙烯链，亲油基一样时，聚氧乙烯链越长，分子量越大，亲水性也将越强。乙烯链越长，分子量越大，亲水性也将越强。HLB=W水水20/W =W水水20/(W水水+W油油)W水亲水基团的质量；水亲

28、水基团的质量；W油亲油基团的质量；油亲油基团的质量；W外表活性剂的质量。外表活性剂的质量。HLB=E/5E合成外表活性剂时参与的环氧乙烷的质量分数。合成外表活性剂时参与的环氧乙烷的质量分数。聚氧乙烯型非离子型外表活性剂聚氧乙烯型非离子型外表活性剂HLB值通常介于值通常介于020之间，之间，只需亲水基时，只需亲水基时，HLB=20(如聚乙二醇如聚乙二醇)；只需亲油基时，只需亲油基时，HLB=0(如石蜡烃如石蜡烃)。(2) 多元醇脂肪酸酯非离子型外表活性剂多元醇脂肪酸酯非离子型外表活性剂HLB=20(1-S/A)S S多元醇酯外表活性剂的皂化值，即多元醇酯外表活性剂的皂化值，即1g1g酯完全皂化所

29、需酯完全皂化所需氢氧化钾的质量氢氧化钾的质量(mg)(mg)；A A外表活性剂中脂肪酸原料的酸值，即中和外表活性剂中脂肪酸原料的酸值，即中和1g1g酸所需氢酸所需氢氧化钾的质量氧化钾的质量(mg)(mg)。甘油脂肪酸酯甘油脂肪酸酯季戊四醇脂肪酸酯季戊四醇脂肪酸酯 (3) 皂化值难测的非离子型外表活性剂皂化值难测的非离子型外表活性剂HLB=(E+P)/5E E为外表活性剂的亲水部分为外表活性剂的亲水部分, ,即乙氧基即乙氧基(C2H4O)(C2H4O)的质量分数的质量分数, ,P P为多元醇的质量分数为多元醇的质量分数. .皂化值不清的脂肪酸酯如妥尔油、松香酸皂化值不清的脂肪酸酯如妥尔油、松香酸

30、酯、蜂蜡酯及羊毛酯等酯、蜂蜡酯及羊毛酯等HLBHLB值均可由上式求值均可由上式求(4) 离子型外表活性剂离子型外表活性剂HLB=HLB=亲水基基团数亲水基基团数-亲油基基团数亲油基基团数+7+7HLB基团数各种基团的基团数各种基团的HLB值，可从相关手册上查到。值，可从相关手册上查到。基团数法:1957年Davies提出将外表活性剂分子分解为不同的基团,这些基团各自对HLB有一定的奉献:HLB=7+(亲水基的基数)+(亲油基的基数).该方法适用于计算阴离子型外表活性剂和非离子型表外表活性剂。(5) 亲水基一样的外表活性剂同系物亲水基一样的外表活性剂同系物HLB=a-0.475ma a某一常数；

31、某一常数；m m碳氢链亲油基的碳原子数。碳氢链亲油基的碳原子数。外表活性剂的亲油基普通为碳氢链，外表活性剂的亲油基普通为碳氢链，当亲水基一样时，适用此公式当亲水基一样时，适用此公式(6) 复配的外表活性剂复配的外表活性剂HLB=(HLBiqi)HLBi复配体系中某一种外表活性剂的复配体系中某一种外表活性剂的HLB值；值；qi某一种外表活性剂在复配体系中的质量分数。某一种外表活性剂在复配体系中的质量分数。外表活性剂外表活性剂HLB值与用途值与用途通常外表活性剂的通常外表活性剂的HLB值与其用途存在如下关系：值与其用途存在如下关系：13 消泡作用；消泡作用； 1215 润湿作用；润湿作用；36 乳

32、乳化作用；化作用； 1315 去污作用；去污作用；715 浸透作用；浸透作用； 1518 增溶增溶作用；作用；818 乳化作用；乳化作用；HLBHLB值值 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 | | | | | | | | | | | 石蜡石蜡 W/O W/O乳化剂乳化剂 润湿剂润湿剂 洗涤剂洗涤剂 增增溶剂溶剂 | | | | 聚乙聚乙二醇二醇 O/W O/W乳化剂乳化剂外表活性剂外表活性剂HLB值运用案例值运用案例P23：1mol月桂醇和月桂醇和10mol的环氧乙烷的环氧乙烷HLBHLB值值 0 2 4 6 8 1

33、0 12 14 16 18 20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 | | | | | | | | | | | 石蜡石蜡 W/O W/O乳化剂乳化剂 润湿剂润湿剂 洗涤剂洗涤剂 增增溶剂溶剂 | | | | 聚乙聚乙二醇二醇 O/W O/W乳化剂乳化剂2.4.2 亲油基团的影响亲油基团的影响亲油基的类型：亲油基的类型：(a) 氟代烃基，全氟烷基的疏水性最强；氟代烃基，全氟烷基的疏水性最强；(b) 硅氧烃基；硅氧烃基；(c) 脂肪族烃基，包括脂肪族烷基和脂肪族烯脂肪族烃基，包括脂肪族烷基和脂肪族烯基；基；(d) 芳香族烃基，如苯基、萘基等；芳香族烃基，如苯基、萘基等；(e)

34、 脂肪基芳香烃基，如十二烷基苯基；脂肪基芳香烃基，如十二烷基苯基；(f) 环烷烃，主要指环烷酸皂类中的环烷烃基；环烷烃，主要指环烷酸皂类中的环烷烃基；(g) 含弱亲水基的亲油基，如聚氧丙烯基团中醚键。含弱亲水基的亲油基，如聚氧丙烯基团中醚键。亲油基的疏水性大小的顺序：亲油基的疏水性大小的顺序：(a)(b)脂肪族烷基脂肪族烷基(f)脂肪族烯基脂肪族烯基(e)(d)(g)运用：运用：乳化剂，疏水基和亲油基相近；乳化剂，疏水基和亲油基相近；燃料和颜料分散，芳环基或带弱亲水基，由于构造中燃料和颜料分散，芳环基或带弱亲水基，由于构造中含苯环和极性取代基。含苯环和极性取代基。2.4.3 亲水基团的影响亲水

35、基团的影响亲水基的类型：亲水基的类型：(a) 阴离子外表活性剂中，如磺酸基阴离子外表活性剂中，如磺酸基(-SO3Na)、硫酸基硫酸基(-SO4Na)、羧酸基、羧酸基(-COONa)和磷酸基和磷酸基(-PO4Na)等；等； (b) 阳离子外表活性剂中，如季铵阳离子；阳离子外表活性剂中，如季铵阳离子；(c) 非离子外表活性剂中，如醚键非离子外表活性剂中，如醚键(-O-)和羟基和羟基(-OH)。亲水基的亲水性大小的顺序：亲水基的亲水性大小的顺序：-SO3Na，-SO4Na，季铵阳离子，季铵阳离子-PO4Na，-COONa -O-，-OH亲水基团将影响溶解度和临界胶束浓度。亲水基团将影响溶解度和临界胶

36、束浓度。外表活性剂的溶解度越大，临界胶束浓度将越高；外表活性剂的溶解度越大，临界胶束浓度将越高；外表活性剂的溶解度越小，临界胶束浓度将越低。外表活性剂的溶解度越小，临界胶束浓度将越低。2.4.4 分子形状的影响分子形状的影响(1) 亲水基的相对位置亲水基的相对位置普通情况下，亲水基位于分子中普通情况下，亲水基位于分子中间时，外表活性剂的润湿性和浸间时，外表活性剂的润湿性和浸透性比位于分子末端的强；透性比位于分子末端的强；但是亲水基位于分子末端时，那但是亲水基位于分子末端时，那么去污力较强。么去污力较强。(2) 亲油基构造中的分支亲油基构造中的分支在外表活性剂类型和分子大小一样的情况下，带在外表

37、活性剂类型和分子大小一样的情况下，带有分支构造的外表活性剂通常具有较好的润湿性有分支构造的外表活性剂通常具有较好的润湿性和浸透性，但是去污力较弱。和浸透性，但是去污力较弱。2.4.5 分子量的影响分子量的影响普通分子量较大的外表活性剂具有普通分子量较大的外表活性剂具有较好的洗涤、分散和乳化性能；较好的洗涤、分散和乳化性能；而分子量较小的外表活性剂那么具而分子量较小的外表活性剂那么具有较好的润湿和浸透性能。有较好的润湿和浸透性能。2.4.6 外表活性剂的溶解度外表活性剂的溶解度(a) Krafft点，指点，指1%的外表活性剂的外表活性剂(离子型离子型和部分非离子型和部分非离子型)溶液在加热过程中由浑浊溶液在加热过程中由浑浊忽然变廓清时的温度。忽然变廓清时的温度。Krafft点越低，阐明点越低，阐明外表活性剂的低温水溶液越好；外表活性剂的低温水溶液越好；Krafft点越点越高，其溶解度降低。高