第二節(jié)表面活性劑的性能和作用

第二節(jié)表面活性劑的性能和作用當(dāng)我們將性質(zhì)不同的某些物質(zhì)分別溶于水后,發(fā)現(xiàn)水的表面張力發(fā)生了變化.1是表面張力隨濃度增加稍有增加。2是表面張力隨濃度增加而降低。3表面張力在低濃度時(shí)隨溶質(zhì)濃度增加而急劇下降。濃度123表面張力氯化鈉,氫氧化鉀,硝酸鉀銨等無機(jī)鹽醇、醛、酸等有機(jī)物烷基苯磺酸鹽等第二節(jié)表面活性劑的性能和作用2.1表面活性劑的定義第一類物質(zhì)為無表面活性，稱非表面活性物質(zhì)。然而第二類與第三類物質(zhì)，它們的表面活性又很不相同，為區(qū)別他們，將第三類表面活性的物質(zhì)稱為表面活性劑表面活性劑：使液體能表面張力顯著降低的物質(zhì)第二節(jié)表面活性劑的結(jié)構(gòu)和性能2.2表面活性劑結(jié)構(gòu)表面活性劑是一種具有特殊結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的有機(jī)化合物，它們能明顯改變兩相間的界面張力或表面張力，具有潤(rùn)濕、起泡、乳化、增溶等直接作用，及平滑、抗靜電、勻染與固色、潤(rùn)滑、防銹、疏水、殺菌和凝集等間接作用。就結(jié)構(gòu)而言，表面活性劑都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即其分子中含有兩種不同性質(zhì)的基團(tuán)。一端是長(zhǎng)鏈非極性基團(tuán)，能溶于油而不溶于水，亦即所謂的疏水基團(tuán)或憎水基，一般都是長(zhǎng)鏈的碳?xì)浠衔铮袝r(shí)也為有機(jī)氟、有機(jī)硅、有機(jī)磷、有機(jī)錫等。另一端則是水溶性的基團(tuán)，以保證整個(gè)表面活性劑能溶于水，并有必要的溶解度。表面活性劑既親水又親油的兩親性，使其具有一部分可溶于水而另一部分易從水中逃離的雙重性質(zhì)。在水溶液中，盡管水分子與疏水基團(tuán)存在著相互作用，但水分子之間的作用力要遠(yuǎn)大于它們之間的作用，而疏水基團(tuán)則存在著相互吸引、相互締合而離開水相的趨勢(shì)。在水溶液中疏水基團(tuán)相互吸引、締合的作用稱為疏水作用（效應(yīng)）。2.3表面活性劑在溶液表面的吸附

水2.3表面活性劑分子在溶液中的正吸附

表面活性劑分子中具有親油基和親水基，為兩親分子。水是強(qiáng)極性液體，當(dāng)表面活性劑溶于水中時(shí)，根據(jù)相似相溶原理，其親水基與水相引而溶于水，其親油基與水相斥而離開水，結(jié)果表面活性劑分子（或離子）吸附在兩相界面上，使兩相間的界面張力降低。表面活性劑分子（或離子）在界面上越多，界面張力降低越大。2.3表面活性劑分子在溶液中的正吸附正吸附：表面活性劑在濃度較低時(shí)，基本集中在表面形成單分子層，其在表面層的濃度大大高于溶液內(nèi)的濃度，并使溶液的表面張力降低到水的表面張力以下。這種表面活性劑在溶液表面層聚集的現(xiàn)象稱為正吸附。

2.4表面活性劑在固體表面的吸附表面活性劑溶液與固體接觸時(shí)，其分子很容易在固體表面產(chǎn)生吸附，使固體表面狀態(tài)和性質(zhì)發(fā)生改變。液體接觸角與液體界面張力有一定關(guān)系，也可以衡量固體材料表面的親水性。2.5膠束的形成表面活性劑在溶液表面的吸附量隨溶液濃度增高而增多，當(dāng)濃度達(dá)到或超過某值后，吸附量不再增加，這些過多的表面活性劑分子在溶液內(nèi)形成締合體。這種締合體稱為膠束（micelle)。abovethecriticalmicelleconcentration.ConcentrationofSurfactantcriticalmicelleconcentrationSurfaceTensionR.GaryHollenbeck,http:///faculty/ghollenb/default.htm臨界膠束濃度1.臨界膠束濃度表面張力臨界膠束濃度（CMC）表面活性劑濃度臨界膠束濃度

表面張力隨表面活性劑濃度增大而表面張力下降，但當(dāng)達(dá)到某一特定濃度后，表面張力幾乎不變，該濃度稱為表面活性劑的臨界膠束濃度（CMC)。此時(shí)表面吸附達(dá)到最大。臨界膠束濃度的大小反映了表面活性劑的高低，是表面活性劑的重要特征參數(shù)。Cmc越小，表明該表面活性劑達(dá)到表面（界面）飽和所吸附所需的濃度越低，表面活性越高，發(fā)揮潤(rùn)濕、乳化、發(fā)泡、加溶等作用所需的濃度也越低。cmc與表面活性劑的內(nèi)在化學(xué)結(jié)構(gòu)、無機(jī)鹽、有機(jī)添加劑和其他表面活性劑有關(guān)。在一定條件下（如溫度、離子強(qiáng)度等），表面活性劑的cmc一定（可通過手冊(cè)查?。?，對(duì)比cmc可了解表面活性劑的大小。凡有利于表面活性劑分子在表面緊密排列的因素，均可提高表面活性。臨界腔束濃度CMC：

(一)膠束的形成臨界腔束濃度CMC：表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度。

膠體粒子范圍（1～100nm）臨界濃度通常在0.02%～0.5%左右。

臨界膠束結(jié)構(gòu)膠束(micelle)膠束(micelle)膠束(micelle)棒狀膠束膠束(micelle)用光散射法對(duì)膠束的研究證實(shí)，對(duì)離子表面活性劑來說。在cmc附近，主要形成球形膠束。當(dāng)濃度相當(dāng)于10倍臨界膠束濃度或更大時(shí)，膠束呈棒狀。（臘腸式）棒狀膠束具有一定的柔順性，像蠕蟲樣運(yùn)動(dòng)，又稱蠕蟲狀膠束。當(dāng)濃度再加大時(shí)，棒狀膠束聚集成束，周圍是溶劑；當(dāng)濃度更大時(shí)，形成巨大的層狀膠束。濃度進(jìn)一步增加，得到各向異性的液晶。微乳狀H2O油臨界膠束濃度若在層狀膠束中加入適量的非極性溶液，則可能形成微乳液，形成反相膠束。對(duì)表面活性劑聚集體的研究方興未艾，已成為有序組合體超分子化學(xué)和分子層面上的化學(xué)研究部分。表面活性劑分子聚集效應(yīng)可以產(chǎn)生增溶中心和某些化學(xué)反應(yīng)的微環(huán)境，形成膠束反應(yīng)器。（如納米材料）。表面活性劑溶液的流變特性，在石油開采中應(yīng)用良好。CMC的測(cè)定1.表面張力法：以表面張力對(duì)濃度的對(duì)數(shù)作圖，曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為CMC值。適合于離子表面活性劑和非離子型表面活性劑。2.電導(dǎo)法：以表面活性劑溶液的摩爾電導(dǎo)率對(duì)濃度或濃度的平方根作圖，曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即CMC值。適合于離子表面活性劑。3.染料法：表面活性劑溶液增溶染料前后吸收光譜的變化。4.光散射法：膠束形成與散射光強(qiáng)度成正比。

庚基乙二醇十二烷基醚的表面張力與濃度的關(guān)系

十二烷基磺酸水溶液的電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系影響臨界膠束濃度（CMC)的因素1.碳?xì)滏滈L(zhǎng)對(duì)臨界膠束的影響。Log(cmc)=A-BNA、B是經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，對(duì)陰離子和陽離子表面活性劑來說大致相同。A=1.25~1.92,B=0.265~0.296對(duì)非離子表面活性劑來說；A=1.81~3.3,B=0.488~0.554N是碳?xì)滏溨械奶荚訑?shù)。影響臨界膠束濃度（CMC)的因素2.支鏈的表面活性劑的cmc高于具有相同碳數(shù)的直鏈的.3.增加不飽和鍵時(shí),cmc相應(yīng)增高;一般來說,每增一個(gè)雙鍵,cmc增大3~4倍.4.碳?xì)滏溨杏袠O性時(shí),cmc顯著增高.5.有苯環(huán)cmc增高.6.含碳氟鏈的,cmc顯著減小.(具有較高的表面活性.7.離子cmc較非離子大100倍.8.在表面活性劑中添加鹽,使cmc下降.二價(jià)比一價(jià)降低效應(yīng)大.9.隨醇的加入量增大,cmc減小.陽離子型疏水尾越長(zhǎng)CMC越小;抗衡離子也有影響。一些表面活性劑的臨界膠束濃度cmc一些表面活性劑的臨界膠束濃度cmc

非離子型疏水尾越長(zhǎng)，CMC越小;親水頭越大，CMC越大.1.krafft點(diǎn)krafft點(diǎn)：離子表面活性劑在水中的溶解度隨溫度升高，當(dāng)至某一溫度時(shí)，其溶解度急劇升高，該溫度稱為臨界溶解溫度krafft點(diǎn)，相對(duì)應(yīng)的溶解度即為該離子表面活性劑的臨界膠束濃度(CMC)。

krafft點(diǎn)是離子表面活性劑的特征值，krafft點(diǎn)越高，則CMC越小。

krafft點(diǎn)亦是離子表面活性劑應(yīng)用溫度的下限，即只有高于krafft點(diǎn)，表面活性劑才能更大程度地發(fā)揮作用。臨界溶解溫度臨界溶解溫度Krafftpoint(克氏點(diǎn))C14H29COO?Na+K.Ogino,Y.Ichikawa,BulletinofTheChemicalSocietyofJapan,1976,49,2683溶解度曲線膠束+結(jié)晶分子溶液+結(jié)晶膠束溶液分子溶液對(duì)離子型表面活性劑,其在水中的溶解度隨溫度的增大而逐漸提高.當(dāng)達(dá)到某一特定溫度時(shí),表面活性劑的溶解度急劇增大,該溫度稱為臨界溶解溫度(Krafft).在該溫度下膠束開始形成.是三相共存平衡點(diǎn)臨界溶解溫度Krafft溫度是離子型表面活性劑的特征參數(shù).測(cè)定方法,通常是觀測(cè)1%稀溶液突然清亮的溫度.臨界溶解溫度2.起曇與曇點(diǎn)(濁點(diǎn))對(duì)非離子表面活性劑,溶解度隨溫度的升高而降低。當(dāng)達(dá)到某一溫度時(shí),溶液產(chǎn)生混濁,該溫度稱為非離子表面活性劑的濁點(diǎn).該現(xiàn)象具有可逆性,經(jīng)冷卻后可恢復(fù)清澈的均相。濁點(diǎn)與非離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)及復(fù)配條件有關(guān)。產(chǎn)生濁點(diǎn)原因：因乙氧基非離子表面活性劑可與水形成氫鍵而溶解于水。當(dāng)溶液受熱時(shí)，氫鍵的結(jié)合力逐漸減弱甚至消失。出現(xiàn)貧富兩相膠束。起曇成濁點(diǎn)。濁點(diǎn)是溶解性重要指標(biāo)，它的變化有以下規(guī)律。1。對(duì)一定疏水基，乙氧基在表明活性劑中含量越大，則越易于溶解，濁點(diǎn)越大。2。在相同乙氧基數(shù)下，疏水基中碳原子數(shù)越多，則濁點(diǎn)越低，顯示溶解性變小。6個(gè)乙氧基的C10、C12、C16烷基的聚氧乙烯醚，其濁點(diǎn)分別為60度、40度、32度。3。電介質(zhì)的加入一般濁點(diǎn)降低。高氯酸鹽、硫氰化鈉可使?jié)狳c(diǎn)升高。4。有機(jī)添加劑的影響。（1）低分子烴可降低濁點(diǎn)，而高分子烴可提高濁點(diǎn)；（2）低分子醇可增高濁點(diǎn)，高分子醇可降低濁點(diǎn)。（3）強(qiáng)極性助劑如尿素、甲基乙酰胺可顯著提高濁點(diǎn)，增大溶解性。（4）陰離子與非離子混合可提高濁點(diǎn)。凡增加溶解度，均可增大濁點(diǎn)。在濁點(diǎn)附近去污率最大。2.起曇與曇點(diǎn)對(duì)聚氧乙烯型非離子表面活性劑，溫度升高可導(dǎo)致聚氧乙烯鏈與水之間的氫鍵斷裂，當(dāng)溫度上升到一定程度時(shí)，聚氧乙烯鏈可發(fā)生強(qiáng)烈的脫水和收縮，使增溶空間減小，增溶能力下降，表面活劑溶解度急劇下降和析出，溶液出現(xiàn)混濁，此現(xiàn)象稱為起曇，此時(shí)溫度稱為曇點(diǎn)(或濁點(diǎn)）。在聚氧乙烯鏈相同時(shí)，碳?xì)滏溤介L(zhǎng)，濁點(diǎn)越低；在碳?xì)滏滈L(zhǎng)相同時(shí)，聚氧乙烯鏈越長(zhǎng)則濁點(diǎn)越高。2.6親水親油平衡值（HLB值）HLB：表示表面活性劑親水或親油能力大小的值?，F(xiàn)在表明活性劑的HLB值均以石蠟的HLB＝0油酸鉀的HLB＝20十二烷基硫酸酯鈉鹽的HLB＝40所有的HLB值處于0～40之間非離子表面活性劑的HLB值為0～20，疏水性最大的石蠟的HLB值定為0，親水性最大的聚氧乙烯的HLB值定為20，其他的表面活性劑的HLB值則介于0～20之間。HLB值越大，其親水性越強(qiáng)，HLB值越小，其親油性越強(qiáng)。特性與應(yīng)用：親油性表面活性劑的HLB低，親水性表面活性劑的HLB高；親油性或親水性很大的表面活性劑易溶于油或易溶于水；

HLB值在3~6的表面活性劑適合作W/O型乳化劑；HLB值在8~18的表面活性劑適合作O/W型乳化劑；HLB值在13~18的表面活性劑適合作增溶劑；HLB值在7~9的表面活性劑適合作潤(rùn)濕劑。親水親油平衡值（HLB)非離子表面活性劑的HLB值具有加和性，因而可利用以下公式來計(jì)算兩種和兩種以上表面活性劑混合后的HLB值：親水親油平衡值（HLB)理論計(jì)算法：如果HLB值是由表面活性劑分子中各種結(jié)構(gòu)基團(tuán)貢獻(xiàn)的總和，則每個(gè)基團(tuán)對(duì)HLB值的貢獻(xiàn)可用數(shù)值表示，此數(shù)值稱為HLB基團(tuán)數(shù)(groupnumber)。

HLB=∑(親水基團(tuán)HLB)+∑(親油基團(tuán)HLB)+7親水親油平衡值（HLB)表面活性劑的乳化作用乳化是一種液體以液滴形式分散于另一互不相溶的液體中，形成比較穩(wěn)定的乳狀液的過程。乳液為多相分散體系。一般乳液尺寸在0.1~10微米之間。、乳化：分散相分散于分散介質(zhì)中形成乳劑的過程。通常兩種互不相溶的純液體不能形成較穩(wěn)定的乳液，必須有第三種組分（如表面活性劑）即乳化劑的存在。乳化劑：除水相、油相外，加入的凡可以阻止分散相聚集而使乳劑穩(wěn)定的第三種物質(zhì)乳化作用是表面活性劑重要的應(yīng)用特征。乳化劑的作用：降低表面張力，在分散相液滴的周圍形成堅(jiān)固的界面膜。1、降低表面張力穩(wěn)定的乳劑分散分散相乳化劑分散介質(zhì)放置攪拌降低油、水兩相表面張力和表面自由能制備乳劑時(shí)不必消耗更大的能量乳劑保持一定的分散狀態(tài)和穩(wěn)定性。2、形成牢固的乳化膜乳化劑有規(guī)律地排列在液滴表面形成乳化膜，可阻止液滴合并。兩側(cè)膜（水側(cè)膜和油側(cè)膜）存在兩個(gè)表面張力，乳化膜向表面張力較大的一面彎曲，即內(nèi)相是具有較高的表面張力的相。2.7表面活性劑的乳化作用乳劑的基本組成水相waterphase（W）—水或水溶液；油相oilphase（O）—與水不相混溶的有機(jī)液體乳化劑emulsifier—防止油水分層的穩(wěn)定劑基本型O/W內(nèi)相外相水包油W/O內(nèi)相外相油包水復(fù)合型W/O/W內(nèi)水相油相外水相水包油包水O/W/O內(nèi)油相水相外油相油包水包油根據(jù)結(jié)構(gòu)分類O/W型乳劑和W/O型乳劑的區(qū)別

O/W型乳劑W/O型乳劑外觀乳白色油狀色近似稀釋可用水稀釋可用油稀釋導(dǎo)電性導(dǎo)電不導(dǎo)電或幾乎不導(dǎo)電水溶性顏料外相染色內(nèi)相染色油溶性顏料內(nèi)相染色外相染色乳劑的類型在乳液中，以液滴形式存在的一相為分散相；另一相為連續(xù)相（或分散介質(zhì)）。一般乳液都有一相是水或水溶液，稱為水相；另一相與水不相溶的相，稱為有機(jī)相（或油相）。外相為水，內(nèi)相為油的乳液稱為水包油型乳液，以O(shè)/W表示；反之，則為油包水乳液，以W/O表示。1.基本型按結(jié)構(gòu)分類復(fù)合型乳劑(multipleemulsion)：簡(jiǎn)稱復(fù)乳，也叫多重乳液是二級(jí)乳，由O/W或W/O的初乳（一級(jí)乳）作為分散相進(jìn)一步乳化形成的以油為連續(xù)相的乳劑（O/W/O）或以水為連續(xù)相的乳劑（W/O/W）。粒徑一般在50μm以下。W1/O/W2依次稱為內(nèi)水相、油相、外水相，內(nèi)外水相的組成可以相同，若W1=W2，叫二組分二級(jí)乳，可用W/O/W表示；若W1≠W2則稱為三組分二級(jí)乳。目前研究較多的是W/O/W型復(fù)乳，其中的W/O液滴稱為復(fù)乳滴。復(fù)乳可以口服也可以注射，通常外水相的W/O/W型復(fù)乳可用于肌內(nèi)注射或靜脈注射，外油相的O/W/O型復(fù)乳只可用于肌內(nèi)、皮下或腹腔注射。2。復(fù)合型乳劑的類型根據(jù)大小分類1.普通乳(emulsion)：1～100m，乳白色不透明液體。2.亞納米乳(subnanoemulsion)：又稱亞微乳(submicroemulsion)，0.1～0.5m，常作為胃腸外給藥的載體，如環(huán)孢菌素靜脈注射脂肪乳。3.納米乳（nanoemulsion)：又稱微乳，微乳液為透明的分散液體。(microemulsion)，10～100nm。

選擇乳化劑的原則1.在所應(yīng)用的體系中具有較高的表面活性，產(chǎn)生較低的界面張力。2.在界面上形成相當(dāng)強(qiáng)度的吸附膜3.表面活性劑必須以一定的速度遷移至界面，使乳化體系的界面張力及時(shí)降至較低值HLB法：HLB值為3～6的表面活性劑可作W/O型乳化劑；HLB值為8～18的表面活性劑可用作O/W型乳化劑。影響乳化的因素①乳化劑的性質(zhì)乳化劑的HLB值——與所用油相的要求相符

乳化劑的溶解度——不能在油水兩相中都易溶解

例如：乳化劑辛苯聚醇9（octoxynol9）易溶于水，在十六烷中的溶解度小于14g/L(25℃)，在二甲苯中以任意比例混溶，作乳化劑時(shí)，只要加入1g/L就可制得穩(wěn)定的O/W型十六烷乳劑，但即使加到6g/L也不能制得穩(wěn)定的二甲苯乳劑。②乳化劑的用量乳化劑用量與分散相的量及乳滴粒徑有關(guān)。若用量太少，乳滴界面上的膜密度過小甚至不足以包裹乳滴；用量太多，乳化劑不能完全溶解；一般普通乳劑中乳化劑的用量為5～100g/L，具體用量通過實(shí)驗(yàn)試制確定。③相容積分?jǐn)?shù)（φ）φ值一般不超過74%，在40～60%之間較適宜。分層的速度μ與相容積分?jǐn)?shù)呈負(fù)相關(guān)；不超過74%的條件下，φ愈大，愈不易發(fā)生分層，即乳劑愈穩(wěn)定；φ值低于20%時(shí)乳劑不穩(wěn)定，而達(dá)50%（體積比1：1）時(shí)較穩(wěn)定。相體積比(φ)＝分散相體積

乳劑總體積×100％④乳化的溫度與時(shí)間升高溫度可降低連續(xù)相的粘度，有利于剪切力的傳遞，便于乳劑的形成；升高溫度界面膜膨脹，乳滴的動(dòng)能增加，乳滴易聚集合并，乳劑穩(wěn)定性降低；乳化溫度一般控制在70℃左右，非離子型乳化劑，不宜超過其曇點(diǎn)；降低溫度特別是經(jīng)過凝固-熔化循環(huán)，使乳劑的穩(wěn)定性降低，往往比升高溫度的影響還大，可使乳劑破裂。在乳化開始階段，攪拌可使液滴分散，但乳劑形成后繼續(xù)攪拌則增加乳滴間的碰撞機(jī)會(huì)，促使乳滴聚集合并，因此應(yīng)避免乳化時(shí)間過長(zhǎng)。乳液穩(wěn)定的影響因素①降低界面張力，減少乳化的能量，減少表面自由能；

②決定乳液的類型：取決于乳化劑與水相及油相的相互作用強(qiáng)弱；

③形成穩(wěn)定界面膜，阻止陳化和聚結(jié)；

④產(chǎn)生靜電和位阻排斥效應(yīng)；

⑤增加界面粘度，阻止自身位移；

⑥形成液晶相；

⑦復(fù)合界面膜的形成。乳液穩(wěn)定的影響因素影響乳狀液穩(wěn)定的因素是復(fù)雜的，在各種因素中，界面膜的形成和膜的強(qiáng)度是影響乳液穩(wěn)定的主要因素。對(duì)于離子型表面活性劑作乳化劑的體系，雙電層排斥作用是最重要的穩(wěn)定因素；對(duì)于應(yīng)用非離子型表面活性劑和高分子表面活性劑的體系，位阻穩(wěn)定作用和液晶形成是最重要的穩(wěn)定因素。乳液穩(wěn)定的影響因素位阻穩(wěn)定作用：也稱為空間穩(wěn)定作用，是指分散液的顆?；蛉闋钜旱囊旱谓缑嫔衔礁叻肿泳酆衔?，形成的聚合物吸附層阻止分散粒子或液滴間的聚結(jié)，使分散液或乳狀液穩(wěn)定的作用。液晶穩(wěn)定作用：實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)很多含有芳香烴的乳狀液形成聚凝簇狀（液晶）結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能防止液滴的聚結(jié)分層（a1)沉降（a2)絮凝（b)(c)聚結(jié)（d)破乳(e)相轉(zhuǎn)變(f)Ostwald熟化乳液的不穩(wěn)定性乳液的不穩(wěn)定性乳液的不穩(wěn)定性可分為：分層、沉降、絮凝、聚結(jié)、破乳、變型或相轉(zhuǎn)變和Ostwald熟化分層或沉降：由于水油兩相密度不同，在外力作用下（如重力、離心力、靜電力等），滴液將上浮或下沉。絮凝：當(dāng)乳液中液滴聚集成團(tuán)，形成三維的液滴簇，稱為絮凝物，該過程稱為絮凝。聚結(jié)：當(dāng)兩液滴相互接觸時(shí)，液滴之間形成薄的液膜，液膜破壞形成較大的液滴。破乳：油水完全分離。變型或相轉(zhuǎn)變：由于乳化條件改變由O/W轉(zhuǎn)變?yōu)閃/O或W/O轉(zhuǎn)變?yōu)镺/W。Ostwald熟化：隨著時(shí)間的推移，液滴大小向大液滴移動(dòng)，分布趨向均勻化。多重乳液制備方法1.一步乳化法:先在油相中加入少量水形成w/o型乳液,然后再繼續(xù)加水使之轉(zhuǎn)變成為w/o/w型多重乳液.2.兩步乳化法;第一步先用親油性乳化劑制備w/o型乳液,然后將該乳液滴加到含有親水性乳化劑的水相中,可得w/o/w型多重乳液多重乳液應(yīng)用:可用作活性物(如潤(rùn)濕劑、香精、藥物等）的載體，延長(zhǎng)活性物的釋放和作用時(shí)間，克服某些藥物不愉快的氣味；并用于酶的固定化，保護(hù)生物制品的生物活性。微乳液的制備：對(duì)于o/w微乳液：1。選擇一中稍溶于油相的表面活性劑；2。將所選擇的表面活性劑溶于油相。3。用攪拌的方法將油相分散于水相中；4。添加第二種水溶性表面活性劑，產(chǎn)生透明的O/W微乳液。微乳液的制備應(yīng)用微乳液主要用于香精和精油在水或水－醇體系的加溶、藥物或活性物的加溶，透明凝膠類護(hù)膚品。2.8表面活性基的增溶作用苯在水中的溶解度僅為0.09mL/100mL水,但加入少量的油酸鈉后,即可達(dá)10mL/100mL水,溶液透明.乙基苯基本不溶于水,但在100mL0.3mol/L的十六酸鉀中可溶解3克多.這就是表面活性劑的增溶作用.表面活性劑在水溶液中形成膠束后,具有能使不溶或微溶于水的有機(jī)化合物的溶解度顯著增大的能力,且溶液呈透明狀,這種作用稱為表面活性劑的增溶作用2.8表面活性基的增溶作用

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。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。增溶的方式：

a

內(nèi)部溶解型

b

交錯(cuò)插入型

c

表面吸附型

d

外殼溶解型苯、甲苯水楊酸

對(duì)羥基苯甲酸

苯、甲苯水楊酸

對(duì)羥基苯甲酸

2.8表面活性基的增溶作用a內(nèi)部溶解型:非極性分子在膠束內(nèi)部的增溶.被增溶物進(jìn)入膠束內(nèi)部,正庚烷、苯、乙苯等簡(jiǎn)單烴類的增溶即屬于這種方式增溶，其增溶量隨著表面活性劑的濃度增高而增大。b交錯(cuò)插入型:在表面活性劑分子間的增溶被增溶物分子在膠束“柵欄”之間，即非極性碳?xì)滏湶迦肽z束內(nèi)部，極性頭處于表面活性劑極性之間，通過氫鍵或偶極子相互聯(lián)系起來。當(dāng)極性有機(jī)物的烴鏈較大時(shí)，極性分子插入膠束的程度增大，甚至極性基也被拉入膠束內(nèi)。長(zhǎng)鏈醇、胺、脂肪酸和各種極性染料等極性化合物的增溶屬于這種方式。2.8表面活性基的增溶作用c表面吸附型：在膠束表面的增溶。被增溶物分子吸附于膠束的表面區(qū)域，或靠近膠束“柵欄”表面的區(qū)域，如高分子物質(zhì)、甘油、蔗糖及某些不溶于烴的染料。d外殼溶解型：在聚氧乙烯鏈間的增溶具有聚氧乙烯鏈的非離子表面活性劑與前三種不同，被增溶物包藏于膠束外層的聚氧乙烯的親水鏈中。

2.8表面活性基的增溶作用影響增溶作用的因素：1增溶劑(表面活性劑）的分子結(jié)構(gòu)碳原子數(shù)增加，膠束增大，cmc減小，增溶作用增大。對(duì)烴類和極性有機(jī)物的增溶作用順序：非離子表面活性劑>陽離子>陰離子2.8表面活性基的增溶作用2。被增溶物的分子結(jié)構(gòu)一般而言,增溶物進(jìn)入膠束或結(jié)合膠束的阻力越小,增溶量越大.對(duì)一定表面活性劑,增溶量隨烴類增溶物鏈長(zhǎng)的增加而減小.增溶物的極性越小,增溶度越低.2.8表面活性基的增溶作用3。電解質(zhì)(無機(jī)鹽效應(yīng))有利于烴類的增溶,不利于極性物的增溶.4。有機(jī)添加物有利于增溶5。溫度提高溫度有利于增溶.表面活性基的增溶作用一、增溶劑（一）增溶機(jī)理

增溶體系是溶劑、增溶劑和增溶質(zhì)組成的三元體系，三元體系的最佳配比常通過實(shí)驗(yàn)制作三元相圖確定。制作三元相圖：按一組比例取增溶劑和增溶質(zhì)混勻，分別滴加純化水，計(jì)算各混濁點(diǎn)處三組分的重量或體積百分?jǐn)?shù)，并繪入三角坐標(biāo)圖中。2.9表面活性劑分散和凝聚作用分散作用加入和顆粒表面電荷相同的表面活性劑可以潤(rùn)濕固體表面,增加分散體系的穩(wěn)定性.非離子和高分子表面活性劑,吸附與顆粒表面,親水基的溶劑化作用,防止顆粒聚結(jié).分散性較強(qiáng),是優(yōu)良的分散劑。例如：聚氧乙烯醚、聚乙二醇、羧甲基纖維素等。2.9表面活性劑分散和凝聚作用凝聚作用：當(dāng)分散離子吸附有與其表面電荷相反的離子表面活性劑，可促進(jìn)顆粒間的絮凝，產(chǎn)生凝聚作用。穩(wěn)定性降低，從體系中析出。2.10發(fā)泡和消泡作用泡沫是氣體在液體中的分散體系。能形成穩(wěn)定的氣泡至少需兩個(gè)以上的組分。表面活性劑是典型的易產(chǎn)生泡沫的體系。形成過程如下圖，表面活性劑分子排列于氣泡液膜兩側(cè)，形成雙分子膜，這種氣泡液膜中含有大量的表面活性劑，其濃度遠(yuǎn)大于溶液主體的濃度，如主體為0.5%,膜液濃度則高達(dá)30％。泡水溶液空氣泡氣泡的形成起泡力和泡沫穩(wěn)定性起泡性能良好的物質(zhì)稱為起泡劑一些陰離子表面活性劑，如脂肪酸鈉、烷基苯磺酸鈉、烷基硫酸鈉等均具有良好的起泡能力。表面活性劑濃度低于cmc時(shí)泡沫穩(wěn)定性較高。對(duì)于非離子來說低于濁點(diǎn)時(shí)起泡力大。高起泡力的表面活性劑有：十二烷基硫酸三乙醇胺、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鹽、C10~C18烯基磺酸鈉等表面活性劑的穩(wěn)泡性穩(wěn)泡劑能促進(jìn)液膜上表面活性劑排列結(jié)構(gòu)緊密的化合物，可增強(qiáng)液膜表面強(qiáng)度、促進(jìn)氣泡穩(wěn)定，稱為穩(wěn)泡劑。穩(wěn)泡劑可通過降低表面活性劑的cmc，并與表面活性劑形成混合界面膜，使界面膜分子排列緊密，增強(qiáng)液膜表面強(qiáng)度、促進(jìn)氣泡穩(wěn)定的效果。表面活性劑的穩(wěn)泡性常用的穩(wěn)泡劑：脂肪酸烷醇酰胺，如：脂肪酸單乙醇酰胺、脂肪酸丙醇酰胺、脂肪酸N,N－二乙醇酰胺等，脂肪酸酰胺、甜菜堿和磺基甜菜堿、氧化胺、烷基二甲基氧化胺等。使用時(shí)，對(duì)長(zhǎng)鏈極性化合物穩(wěn)泡劑，與含有相似疏水基的表面活性劑合用，可產(chǎn)生良好的穩(wěn)泡效果。如月桂醇與十二醇硫酸鈉、月桂酸與月桂酸鉀、月桂基烷醇酰胺與烷基苯磺酸鈉等體系。表面活性劑的穩(wěn)泡性因極性有機(jī)化合物可與表面活性劑及水分子形成氫鍵、使體系粘度增大，可作穩(wěn)泡劑。其穩(wěn)定順序?yàn)闃O性基取代的烷醇酰胺>未取代的烷醇酰胺>甘油醚>伯醇.另外兩性表面活性劑可產(chǎn)生強(qiáng)烈的氫鍵效應(yīng)陰氧離子復(fù)配體系可產(chǎn)生強(qiáng)烈的靜電吸引，使表面膜更緊密，穩(wěn)泡性能更好。消泡和消泡劑消泡劑都是易在氣泡表面液體上鋪展的液體。其表面張力一般較低（如乙醇）在鋪展中降低了表面粘度和表面彈性；并帶走鄰近表面的一層液體，使液膜局部變薄，泡沫破裂。消泡為抑泡和破（消）泡兩種例聚乙二醇的兩端接上疏水基的非離子表面活性劑具有良好的抑制泡沫作用。常用的消泡劑有：支鏈脂肪醇（如異戊醇、低級(jí)醇（丁醇）、脂肪酸及其酯、多酰胺、含氟醇或含氟脂肪酸、有機(jī)硅酮、磷酸三丁酯、聚醚類、包括聚丙二醇、嵌段環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷共聚物。表面活性劑的復(fù)配性能表面活性劑是配方的核心成分之一。表面活性劑相互間或與其他化合物的配合使用稱為復(fù)配。適當(dāng)?shù)膹?fù)配體系在增溶、乳化、起泡等性能方面優(yōu)于單一表面活性劑體系，不適當(dāng)?shù)呐湮閷⑵茐谋砻婊钚宰饔谩＿m當(dāng)?shù)膹?fù)配體系在增溶、乳化、起泡等性能方面優(yōu)于單一表面活性劑體系，不適當(dāng)?shù)呐湮閷⑵茐谋砻婊钚宰饔谩?.11中性無機(jī)鹽對(duì)表面活性劑的影響對(duì)于離子表面活性劑，加入電介質(zhì)可顯著提高溶液的表面活性，降低臨界膠束濃度。Lgcmc=A-Klgc對(duì)于非離子來說影響較弱。在低濃度下（小于0.1mol/L)對(duì)表面活性幾乎沒有影響.但在高濃度時(shí)（>0.1mol/L）可破壞表面活性劑聚氧乙烯等親水基與水分子的結(jié)合，使?jié)狳c(diǎn)降低。2.12混合表面活性劑的相互作用二元混合表面活性劑體系增效作用的強(qiáng)弱順序?yàn)?陰-陽離子>陰－兩性離子>陰－非離子>兩性－陽離子>兩性