1.潤濕作用 要求：HLB：7-9

所謂潤濕即固體表面吸附的氣體為液體所取代的現(xiàn)象, 能增強這一取代能力的物質(zhì)稱為潤濕劑。潤濕一般分為三類? 接觸潤濕一沾濕( 浸入潤濕一浸濕( 鋪展?jié)櫇褚讳佌?。其中鋪展是潤濕的最高標? 常以鋪展系數(shù)) 作為體系之間潤濕性能的指標。

此外, 接觸角大小也是潤濕好壞的判據(jù) 使用表面活性劑可以控制液、固之間的潤濕程度。農(nóng)藥行業(yè)中在粒劑及供噴粉用的粉劑中，有的也含有一定量的表面活性劑，其目的是為了提高藥劑在受藥表面的附著性和沉積量，提高有效成分在有水分條件下的釋放速度和擴展面積，提高防病、治病效果。

在化妝品行業(yè)中，做為乳化劑是乳霜、乳液、潔面、卸妝等護膚產(chǎn)品中不可或缺的成分。

2.膠束與增溶作用 要求：C>CMC （ HLB13~18）

表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度。當其濃度高于CMC值時，表面活性劑的排列成球狀、棒狀、束狀、層狀/板狀等結(jié)構(gòu)。

增溶體系為熱力學平衡體系；CMC越低、締合數(shù)越大，增溶量（MAC）就越高；溫度對增溶的影響：溫度影響膠束的形成，影響增溶質(zhì)的溶解，影響表面活性劑的溶解度 離子型表面活性劑的溶解度隨溫度增加而急劇增大這一溫度稱為Krafft點， Krafft點越高，其臨界膠束濃度越小  。

對于聚氧乙烯型非離子表面活性劑，溫度升高到一定程度時，溶解度急劇下降并析出，溶液出現(xiàn)混濁，這一現(xiàn)象稱為起曇，此溫度稱為曇點。在聚氧乙烯鏈相同時，碳氫鏈越長，濁點越低；在碳氫鏈相同時，聚氧乙烯鏈越長則濁點越高。

非極性有機物如苯在水中溶解度很小, 加入油酸鈉等表面活性劑后, 苯在水中的溶解度大大增加, 這稱為增溶作用。增溶作用與普通的溶解概念是不同的, 增溶的苯不是均勻分散在水中, 而是分散在油酸根分子形成的膠束中。經(jīng)X射線衍射證實, 增溶后各種膠束都有不同程度的增大, 而整個溶液的的依數(shù)性變化不大。

表面活性劑在水中隨著濃度增大，表面上聚集的活性劑分子形成定向排列的緊密單分子層，多余的分子在體相內(nèi)部也三三兩兩的以憎水基互相靠攏，聚集在一起形成膠束，這開始形成膠束的最低濃度稱為臨界膠束濃度。

這時溶液性質(zhì)與理想性質(zhì)發(fā)生偏離，在表面張力對濃度繪制的曲線上會出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。繼續(xù)增加活性劑濃度，表面張力不再降低，而體相中的膠束不斷增多、增大。

表面活性劑在溶液中分散，當達到一定濃度時，表面活性劑分子會從單體(單個離子或分子)締合成為膠態(tài)聚集物，形成膠團。溶液性質(zhì)隨之發(fā)生突變，此時的濃度，即形成膠團時的濃度，稱為臨界膠團濃度(critical micelle concentration，簡寫為CMC)，表面活性劑形成膠團的過程稱為膠團化作用。

表面活性劑隨水溶液的濃度變化在溶液中形成膠團有一個變化的過程，溶液中表面活性劑濃度極低時即極稀溶液時，空氣和水幾乎是直接接觸著，水的表面張力下降不多，接近純水狀態(tài)，水中只有不多的表面活性劑分子，當稍微增加表面活性劑的濃度時，表面活性劑分子就會很快聚集到水面，其對水的遮蓋使水和空氣的接觸減少，溶液的表面張力急劇下降。而在水中的表面活性劑有一部分聚集在一起，這些表面活性劑的憎水基互相靠在一起，開始形成小膠團，隨著表面活性劑濃度逐漸增加，當表面活性劑的溶液達到飽和吸附時，液面開始形成緊密排列的單分子膜。當溶液的濃度達到表面活性劑的膠團濃度時，溶液的表面張力降至最低值。如果在溶液的濃度達到臨界膠團濃度之后，再繼續(xù)增加表面活性劑，雖然溶液的濃度增加，但溶液的表面張力幾乎不再下降，此時溶液中的膠團數(shù)目和聚集數(shù)增加，溶液體系是由膠團組成的，納米粉體合成所利用的微反應器就是此時的膠團，然后體系漸漸向形成液晶狀態(tài)變化。表面活性劑的水溶液在濃度達到CMC時，表面活性劑會隨其濃度的增加形成膠團，這一現(xiàn)象體現(xiàn)在表面活性劑的表面張力與濃度曲線(r-1gc曲線)上出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點，而溶液的其他物理化學性質(zhì)出現(xiàn)非理想性。

對于離子型表面活性劑，其形成的膠團帶有較高的電荷，由于靜電引力的作用，在膠團周圍會吸引_些反離子，使一部分正、負電荷互相抵消。但在膠團形成高電荷后，反離子形成的離子霧的阻滯力大大增加，利用這一點可以調(diào)整納米粉體的分散性。由于這兩個原因，使得溶液的當量電導在CMC之后隨濃度的增加迅速下降，因此，該點也被用于測量表面活性劑的臨界膠束濃度。

離子型表面活性劑膠團的結(jié)構(gòu)為球形膠團，由內(nèi)核、外殼和擴散雙電層組成，離子型表面活性劑的內(nèi)核由類似于液態(tài)烴疏水的碳氫鏈構(gòu)成，其直徑約l～2．8nm。由于鄰近極性基-CH2-帶有一定的極性，內(nèi)核的周圍仍有部分水分子存在，因此膠團內(nèi)核中還含有較多的滲透水，此時，這種-CH2-基團并不完全是加入液態(tài)的碳氫鏈組成的內(nèi)核，而是作為非液態(tài)膠團外殼的一部分。

膠團的外殼也稱為膠團-水的“界面”或者表面相。膠團的外殼并非指膠團與水的宏觀界面，而是指膠團與單體水溶液之間的一層區(qū)域。對于離子型表面活性劑膠團，此外殼由膠團雙電層的最內(nèi)層Stern層(或固定吸附層)組成，其厚約0．2～0．3nm。在膠團外殼中不僅有表面活性劑的離子頭及固定的一部分反離子，而且由于離子的水化，膠團外殼還包括水化層。膠團的外殼并非一個光滑的面，而是一個“粗糙”不平的面。這是由于表面活性劑單體分子的熱運動，引起膠團外殼的波動所致。

在非水(油性)介質(zhì)中，油性分子占大多數(shù)，表面活性劑親水基團在膠團內(nèi)部構(gòu)成極性基內(nèi)核，而由疏水的碳氫鏈構(gòu)成膠團的外殼，所形成的膠團與常規(guī)膠團相反，因此稱之為反膠團，與之對應，在水中的膠束叫正膠團。圖4為表面活性劑在非水溶液中形成的反膠團模型。近年來反膠團被廣泛用于納米藥物載體的合成和制備中，例如，親水性藥物的包覆。

3.乳化作用

表面活性劑分子中親水和親油基團對油或水的綜合親合力。根據(jù)經(jīng)驗，將表面活性劑的HLB值范圍限定在0-40，非離子型的HLB值在0-20。

混合加和性：HLB=（HLBa Wa+HLBb /Wb） / （Wa+Wb）    理論計算：HLB=∑（親水基團HLB值）+∑（親油基團HLB）-7    HLB：3-8 W /O型乳化劑：Tween；一價皂HLB：8-16 O/W型乳化劑：Span；二價皂

一種或幾種液體以大于10-7m直徑的液珠分散在另一不相混溶的液體之中形成的粗分散體系稱為乳狀液。要使它穩(wěn)定存在必須加乳化劑。根據(jù)乳化劑結(jié)構(gòu)的不同可以形成以水為連續(xù)相的水包油乳狀液(O/W)，或以油為連續(xù)相的油包水乳狀液(W/O)。有時為了破壞乳狀液需加入另一種表面活性劑，稱為破乳劑，將乳狀液中的分散相和分散介質(zhì)分開。例如原油中需要加入破乳劑將油與水分開。

4.起泡和消泡作用

表面活性劑在醫(yī)藥行業(yè)也有廣泛應用。在藥劑中，一些揮發(fā)油脂溶性纖維素、甾體激素等許多難溶性藥物利用表面活性劑的增溶作用可形成透明溶液及增加濃度；藥劑制備過程中，它是不可缺少的乳化劑、潤濕劑、助懸劑、起泡劑和消泡劑等?！芭荨本褪怯梢后w薄膜包圍著氣體。有的表面活性劑和水可以形成一定強度的薄膜，包圍著空氣而形成泡沫，用于浮游選礦、泡沫滅火和洗滌去污等，這種活性劑稱為起泡劑。也有時要使用消泡劑，在制糖、制中藥過程中泡沫太多，要加入適當?shù)谋砻婊钚詣┙档捅∧姸?，消除氣泡，防止事故?/p>

5.助懸作用

在農(nóng)藥行業(yè)，可濕性粉劑、乳油及濃乳劑都需要有一定量的表面活性劑，如可濕性粉劑中原藥多為有機化合物，具有憎水性，只有在表面活性劑存在的條件下，降低水的表面張力，藥粒才有可能被水所潤濕，形成水懸液。

表面活性劑用于礦石的浮選，就是運用助浮作用。攪拌并從池底鼓氣，帶有有效礦粉的氣泡聚集表面，收集并滅泡濃縮，從而達到了富集的目的。不含礦石的泥砂、巖石留在池底，定時清除。當?shù)V砂表面有5%被捕集劑覆蓋時，就使表面產(chǎn)生憎水性，它會附在氣泡上一起升到液面，便于收集。選擇合適的捕集劑，使它的親水基團只吸在礦砂的表面，憎水基朝向水。

6.消毒、殺菌

在醫(yī)藥行業(yè)中可作為殺菌劑和消毒劑使用，其殺菌和消毒作用歸結(jié)于它們與細菌生物膜蛋白質(zhì)的強烈相互作用使之變性或失去功能，這些消毒劑在水中都有比較大的溶解度，根據(jù)使用濃度，可用于手術(shù)前皮膚消毒、傷口或粘膜消毒、器械消毒和環(huán)境消毒；

7.去垢、洗滌作用

去除油脂污垢是一個比較復雜的過程，它與上面提到的潤濕、起泡等作用均有關(guān)。洗滌劑中通常要加入多種輔助成分，增加對被清洗物體的潤濕作用，又要有起泡、增白、占領(lǐng)清潔表面不被再次污染等功能。其中作為主要成分的表面活性劑的去污過程是：水的表面張力大，對油污潤濕性能差，不容易把油污洗掉。加入表面活性劑后，憎水基團朝向織物表面和吸附在污垢上，使污垢逐步脫離表面。污垢懸在水中或隨泡沫浮到水面后被去除，潔凈表面被表面活性劑分子占領(lǐng)。

最后要說明的是，表面活性劑起作用，并不單單是因為某一方面的作用，很多情況下是多種因素共同作用。如在造紙工業(yè)中可以用作蒸煮劑、廢紙脫墨劑、施膠劑、樹脂障礙控制劑、消泡劑、柔軟劑、抗靜電劑、阻垢劑、軟化劑、除油劑、殺菌滅藻劑、緩蝕劑等。

轉(zhuǎn)載自：化工好料到haoliaodao.com

來源：表面活性劑發(fā)展中心