表活复配的目的原理及影响

《表面活性剂胶体应用基础》

主讲钟岩亮

Email：1035111397@

化妆品专业基础课程

60学时2课程地位

《表面活性剂基础》、《胶体化学》、《界面化学》是高等职业院校“制药、生化与精细化工大类”专业学生必修的专业核心基础课程。三门课程交叉内容较多，对于化妆品技术专业，精简内容，突出重点，开设《表面活性剂、胶体基础与应用》较为合理。

先导课程有《有机化学》、《生化基础》、《物理化学》等专业基础课程，后续课程有《化妆品原料与配方》、《化妆品生产技术》、《精细有机化工生产技术》等专业核心课程。课程任务

使学生认识并掌握表面活性剂和胶体的基本概念、基本分类和基础应

用，了解表面活性剂和胶体在生产技术中的应用原理；

进行简单的表面活性剂合成实验；

培养学生具备理论联系实际、分析问题和解决问题的能力；

培养学生实事求是的科学态度、严谨认真的工作作风、务实肯干的团队协作和创新意识。3考试考核平时成绩：考勤+课堂表现20%线上考察考核：30%期末考试：50%4第三章表面活性剂的复配技术

——表面活性剂复配目的和原理1.表面活性剂复配原因2.表面活性剂复配原理重点和难点表面活性剂复配原因和原理7在实际生活中，因为成本等诸多因素，没有必要用纯的表面活性剂，例如在一般的洗涤剂配方中，表面活性剂的占比只在20%左右

，往往是一系列同系混合物、或为达到目的而复配的不同品种的表面活性剂的混合物。例如：非离子与离子表面活性剂复配，这种混合体系已经得到广泛的实际应用，但目前缺乏其作用机理的规律性认识。一般认为非离子表面活性剂的加入使得离子表面活性剂间的斥力减弱，从而促进了胶团的形成。复配依据：表面活性剂之间具有协同效应（Synergisticeffect）。复配的研究意义8提高性能、降低成本、减少污染(1)提高表面活性剂的性能。复配体系常常具有比单一表面活性剂更优越的性能。(2)降低表面活性剂的应用成本。(3)减少表面活性剂对生态环境的破坏。9内容提要同系物混合体系无机电解质极性有机物非离子表面活性剂与离子表面活性剂的混合物阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂混合物表面活性剂和高聚物复配体系

同系物混合体系10同系物混合物的物理化学性质，常介于各个纯化合物之间。碳原子数越多，越易于在溶液的表面吸附，表面活性愈高。碳原子数愈多，越易于在溶液中形成胶团，临界胶团浓度越低，表面活性亦愈高。C10H21SO4Na－C12H25SO4Na混合体系的表面张力（30℃）11

1-1:0；2-3:1；3-1:1；4-1:3；5-0:112混合表面活性剂的cmc

式中，Cr为混合表面活性剂的cmc；

Ci为i组分表面活性剂的cmc；Xi为i组分的摩尔分数；

K。为与胶团反离子结合度有关的常数。二组分表面活性剂混合物的水溶液13式中，C12为二组分混合物的cmc；C1为组分l的cmc；C2为组分2的cmc；X1为组分1的摩尔分数；X2为组分2的摩尔分数；K。为与胶团反离子结合度有关的常数。14C10H21SO4Na－C12H25SO4Na混合体系的cmc（30℃）【3】O-实验值；…理论计算值对于非离子表面活性剂的二元混合物15上式中的K0＝0，则

亚砜混合溶液的表面张力（25℃）【4】1-C10H21SOCH；2-X1＝0.156；3-X1＝0.075；4-C8H17SOCH316根据胶团理论，还可以推算出混合胶团的成分。

当溶液中没有外加盐时，式5-4变为非离子表面活性剂

17式中，

Xim为组分i在混合胶团中的摩尔分数；

Xi为i组分在溶液中的摩尔分数；

Cr为混合溶液的cmc；

Ci为混合溶液的组分i溶液的cmc。18C7H15COOK－RCOOK混合物的cmc（25℃）【5】RO(C2H4O)nH混合物的cmc【6】RCOOK：1.C9H19CCOK1C12H25O(C2H4O)6H－C8H17O(C2H4O)6H2C10H21COOK2C12H25O(C2H4O)6H－C12H25O(C2H4O)12H3C11H23COOK4C13H27COOK

无机电解质

19协同作用：无机电解质使溶液的表面活性提高。在表面活性剂的应用配方中，无机电解质是最主要的添加剂之一。

无机电解质对离子型表面活性剂的影响

20降低同浓度溶液的表面张力，降低表面活性剂的cmc，使溶液的最低表面张力降得更低，即达到全面增效作用。

NaCl对C12H25SO4Na水溶液表面活性的影响（29℃）

21NaCl浓度为：（1）－NaCl浓度为0;(2)-NaCl浓度为0.1M;(3)-NaCl浓度为0.3M;(4)-NaCl浓度为0.5M;(5)-NaCl浓度为1M22cmc与所加盐的浓度有下列关系：

lgcmc＝A2-k0lgC/i

式中，A2－常数；

K0－与胶团反离子结合度有关的常数；

C/i－表面活性剂反离子的浓度。

公式

lgcmc＝A2-k0lgC/i

其物理意义是：反离子浓度(C/i)增加，影响表面活性离子胶团的扩散双电层，使扩散双电层厚度减小，胶团容易生成，cmc值降低。

23C12H25SO4Na的cmc与离子浓度的关系（25℃）[8]24加到表面活性剂溶液中的无机盐，在降低溶液cmc的同时，也使其表面张力大大下降。 当表面活性剂浓度相同时，NaCl浓度愈高，溶液的表面张力愈低。

NaCl的加入量愈多，表面活性剂的cmc愈低，且最低表面张力降得更低。实验证明:25价数愈高的反离子，降低溶液cmc的作用愈显著。高价离子具有更大的降低表面活性剂最低表面张力的能力。

金属盐对C12H25SO4Na水溶液表面张力的影响（29℃）

1-NaCl；2-MgCl2；3-MnCl2；4-AlCl3（浓度均为0.1N）无机盐对于非离子表面活性剂

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对于非离子表面活性剂，无机盐对其性质影响较小。当盐的浓度较小时(如小于0.1M)非离子表面活性剂的表而活性几乎没有显著变化。只是在盐浓度较大时，表面活性才显示变化，但也较离子表面活性剂的变化小得多。

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表示无机盐对非离子表面活性剂表面活性的影响。0.86NNaCl28无机盐非离子表面活性剂的胶团聚集数的影响不大

对于非离子表面活性剂，则主要在于对疏水基的“盐析”或“盐溶”作用，而不是对亲水基的作用。起“盐析”作用时，表面活性剂cmc降低；起盐溶作用时，则cmc升高。29欲使非离子表面活性剂的浊点有较大的变化，则必须有较高的盐浓度。

电解质对2％浊点的影响

1-AlCl3；2-CaCl2及LiCl；3-NaCl；

4-KCl；5-Li2SO4；6－K2SO4；7-Na2SO4电解质的盐析作用极性有机物

30极性有机物一般是指碳原子数较多（≧6）的长链的醇、酸、胺等。少量的这样的有机物的存在，常导致表面活性剂在水溶液中的cmc有很大下降。同时，出现表面张力有最低值的现象。极性有机物与离子表面活性剂。

长链脂肪醇

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脂肪醇的存在对表面活性剂溶液的表面张力、临界胶团浓度以及其它性质(如起泡性、泡沫稳定性、乳化性能及加密作用等)皆有显著的影响，其影响作用，一般是随脂肪醇烃链的加长而增大。321-C2H5OH；2-C3H7OH;3-i-C4H9OH;4-C4H9OH；5-i-C5H11OH;6-C6H13OH;7-C7H15OH

几种醇对C12H25NH3C的cmc的影响

几种醇对十二酸钾的cmc的影响

331-C2H5OH；2-C3H7OH;3-C4H9OH；4-i-C5H11OH;5-C6H13OH;6-C7H15OH34cmc随醇的浓度的增加而下降。醇的碳氢链愈长，影响愈大。溶液的cmc随醇浓度有直线变化关系。溶液中醇的存在就使胶团容易形成，cmc降低。35

长链脂肪醇对表面活性剂溶液表面张力的影响

正辛醇对正辛基硫酸钠的水溶液表面张力的影响（15℃）【2】

短链醇的影响

36在浓度小时可使表面活性剂的cmc降低；在浓度高时，则cmc随浓度变大而增加。

醇对C16H33N(CH3)Br的影响1-C3H7OH;2-C4H9OH;3-i-C5H11OH；4-C6H13OH

醇对C12H25SO4Na的影响1-C8H17OH；2-C6H11OH;3-C5H9OH;4-C3H2OH;5-C5H11OH;6-C6H12OH37在低浓度时，醇本身碳氢链周围有冰山结构，故醇分子参与表面活性剂胶团形成的过程是容易形成，cmc降低；醇浓度升高，溶剂性质改变，使表面活性剂的溶解度增大，表面活性剂分子或离子不易缔合；溶液的介电常数变小，使胶团离子头之间的斥力增加，亦不利于胶团形成，致使表面活性剂溶液随醇浓度增加cmc值升高。

强水溶性极性有机化合物

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一类物质，如尿素，N—甲基乙酰胺、乙二醇、1，4-二氧六环等，此类物质使表面活性剂的cmc和表面张力上升，而不是下降。

尿素对的cmc之影响【20】

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几种添加剂对溶液表面张力的影响【21】1-3MN-甲基乙酰胺；2-无添加剂；3-1M果糖；4-1M木糖40另一类极性物质如木糖、果糖以及山梨醇、环己