| 表面活性劑的基本性質 1.臨界膠束濃度(CMC):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/板狀等結構。 2.親水親油平衡值(HLB):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。根據經驗,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 表面活性劑的基本性質 3、增溶作用 1)膠束增溶:水不溶性、微溶性藥物在膠束溶液中溶解度顯著增加 非洛地平-----0.025%吐溫-----10倍 (表)親水基團---親油基團, (藥)極性基團---非極性基團 ?cmc,“表”的量?,膠束?,增溶量?,最大增溶濃度(MAC) 表面活性劑的應用 1.增溶:C>CMC ( HLB13~18) 增溶體系為熱力學平衡體系 CMC越低、締合數越大,增溶量(MAC)就越高 溫度對增溶的影響:溫度影響膠束的形成,影響增溶質的溶解,影響表面活性劑的溶解度 Krafft點: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 曇點: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,溶液出現混濁,這一現象稱為起曇,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。 2.乳化: 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 3.潤濕:(HLB:7-9) 4.助懸: 5.起炮和消泡 6.消毒、殺菌 7.去污劑 表面活性劑的結構 傳統觀念上認為,表面活性劑是一類即使在很低濃度時也能顯著降低表(界)面張力的物質。隨著對表面活性劑研究的深入,目前一般認為只要在較低濃度下能顯著改變表(界)面性質或與此相關、由此派生的性質的物質,都可以劃歸表面活性劑范疇。 無論何種表面活性劑,其分子結構均由兩部分構成。分子的一端為非極親油的疏水基,有時也稱為親油基;分子的另一端為極性親水的親水基,有時也稱為疏油基或形象地稱為親水頭。兩類結構與性能截然相反的分子碎片或基團分處于同一分子的兩端并以化學鍵相連接,形成了一種不對稱的、極性的結構,因而賦予了該類特殊分子既親水、又親油,便又不是整體親水或親油的特性。表面活性劑的這種特有結構通常稱之為“雙親結構”(amphiphilic structure),表面活性劑分子因而也常被稱作“雙親分子”。 根據所需要的性質和具體應用場合不同,有時要求表面活性劑具有不同的親水親油結構和相對密度。通過變換親水基或親油基種類、所占份額及在分子結構中的位置,可以達到所需親水親油平衡的目的。經過多年研究和生產,已派生出許多表面活性劑種類,每一種類又包含眾多品種,給識別和挑選某個具體品種帶來困難。因此,必須對成千上萬種表面活性劑作一科學分類,才有利于進一步研究和生產新品種,并為篩選、應用表面活性劑提供便利。 表面活性劑的歷史發展 表面活性劑和合成洗滌劑形成一門工業得追溯到本世紀30年代,以石油化工原料衍生的合成表面活性劑和洗滌劑打破了肥皂一統天下的局面。經過60余年的發展,1995年世界洗滌劑總產量達到4300萬噸,其中肥皂900萬噸。據專家預測,全世界人口從2000年到2050年將翻一番,洗滌劑總量將從5000萬噸增加到12000萬噸,凈增1.4培,這是一個令人鼓舞的數字。 中國的表面活性劑和合成洗滌劑工業起始于50年代,盡管起步較晚,但發展較快。1995年洗滌用品總量已達到310萬噸,僅次于美國,排名世界第二位。其中合成洗滌劑的生產量從1980年的40萬噸上升到1995年的230萬噸,凈增4.7倍,并以年平均增長率大于10%的速度增長。據中國權威部門預測,2000年洗滌用品總量將達到360萬噸,其中合成洗滌劑將達到65.5萬噸。其中產量超萬噸的表面活性劑品種計有:直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨(AESA)、月桂醇硫酸鈉(K12或SDS)、壬基酚聚氧乙烯(10)醚(TX-10)、平平加O、二乙醇酰胺(6501)硬脂酸甘油單酯、木質素磺酸鹽、重烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽(石油磺酸鹽)、擴散劑NNO、擴散劑MF、烷基聚醚(PO-EO共聚物)、脂肪醇聚氧乙烯(3)醚(AEO-3)等。 表面活性劑的化學結構與性能的關系 1.親疏平衡值與性能之間的關系 H·L·B值:表示表面活性劑的親水疏水性能 (Hydrophile-Lipophile Balance) 表面活性劑要呈現特有的界面活性,必須使疏水基和親水基之間有一定的平衡。 石蠟HLB值=0(無親水基) 聚乙二醇HLB值=20(完全親水) 對陰離子表面活性劑,可通過乳化標準油來確定HLB值。 HLB值 15~18 13~15 8~8 7~9 3.5~6 1.5~3 用途 增溶劑 洗滌劑 油/水型乳化劑 潤濕劑 水/油乳化劑 消泡劑 HLB值可作為選用表面活性劑的參考依據。 3. 疏水基種類與性能 疏水基按應用分四種 (1) 脂肪烴: (2) 芳烴: (3) 混合烴: (4) 帶有弱親水性基 (5) 其他:全氟烴基 疏水性大小:(5)>(1)>(3)>(2)>(4) 3.親水基的位置與性能 末端:凈洗作用強,潤濕性差;中間:相反。 4.分子量與性能 HLB值、親水基、疏水基相同,分子量小,潤濕作用好,去污力差; 分子量大,潤濕作用差,去污力好。 5.濁點 對非離子表面活性劑來說,親水性取決于醚鍵的多少,醚與水分子的結合是放熱反應。 當溫度↑,水分子逐漸脫離醚建,而出現混濁現象,剛剛出現混濁時的溫度稱濁點。此時表面活性劑失去作用。濁點越高,使用的溫度范圍廣。 |






