§3.2  表面活性剂的基本性质和应用原理

一、表面活性剂在水溶液中的性质

因表面活性剂在溶液表面或油水界面定向吸附，能显著降低水的表面张力，改变固体表面的润湿性，具有润湿、增溶、渗透、乳化、起泡、分散、洗涤、抗静电等多种功能。

二、表面活性剂的临界胶束浓度

胶束：表面活性剂在水中达一定浓度时，其非极性部分会互相结合，形成多分子聚集体，使憎水基向里、亲水基向外。这种多分子聚集体称为胶束。图3-4.

临界胶束浓度：形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度(critical micellc concentration)，记作CMC。浓度达到CMC时，继续增加表面活性剂的量，只能增加溶液中胶束的数量和大小。胶束大小常用聚集度（即构成胶束所需的单个分子数）表示，单链阴（阳）离子表面活性剂的聚集度为20~100，非离子表面活性剂的聚集度比较大，有时可大于1000，

多数阴离子表面活性剂的CMC在10^-3~10^-2 mol/L之间, 非离子表面活性剂的CMC在相同条件下更低，在10^-5~10^-4 mol/L间。

三、表面活性剂的HLB值

  1、表面活性剂的HLB值：Griffin（格里芬）提出了用HLB(hydrophile-lipophile balance，亲水亲油平衡)值来表示表面活性剂的亲水性   

 

例如：石蜡无亲水基，所以 HLB=0; 聚乙二醇，无憎水基，全是亲水基，HLB=20。

其余非离子型表面活性剂的HLB值介于0～20之间。

2、1957年，Davies提出基团数法（即基团对HLB值的贡献数）计算HLB值

HLB=7+（亲水基团数）—（亲油基团数）。

如：表3-4 HLB的基团数。

（亲油基团数）=0.475m（m为亲油基的碳原子数）

对于亲水基相同的表面活性剂：HLB = a—0.475m

对于大部分多元醇脂肪酸酯型非离子表面活性剂 HLB = 20（1-S/A）,

      S指1g酯完全皂化所需氢氧化钾的质量（mg），

A指中和1g有机酸所需氢氧化钾的质量（mg）

石蜡无亲水基，其 HLB=0，油酸的HLB=1，油酸钾的HLB=20，十二烷基硫酸钠的HLB=40，阴（阳）离子表面活性剂的HLB在1~40间，非离子表面活性剂的HLB在1~20之间。

HLB值反映表面活性剂的亲水性，表3-5，表3-6.

四、离子型表面活性剂的Kraff 点：离子型表面活性剂的溶解度随着温度的升高而增加，当达到一定温度后，其溶解度会突然迅速增加，这个转变温度称为Kraff 点

五、非离子型表面活性剂的浊点：非离子型表面活性剂的亲水基主要是聚乙烯基。升高温度会破坏聚乙烯基同水的结合，而使溶解度下降，甚至析出。所以加热时可以观察到溶液发生混浊现象。发生混浊的最低温度称为浊点。

六、表面活性剂的应用：洗涤、润湿、乳化、浮选等。