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第二章表面活性劑

制作者：郭群第二章表面活性劑

第一節(jié)

概述

一、表面現(xiàn)象

（一）界面、表面和界面現(xiàn)象、表面現(xiàn)象的含義

界面是指物質(zhì)的相與相之間的交界面。

通常將有氣相組成的氣—固、氣—液等界面稱(chēng)為表面。

相（phase）是指體系中物理和化學(xué)性質(zhì)均勻的部分。（二）表面張力（surfacetension）和界面張力：

一個(gè)玻璃杯灌滿(mǎn)水后，將硬幣順著杯子的邊緣放入杯中，你會(huì)發(fā)現(xiàn)杯中已裝入數(shù)數(shù)枚硬幣后，盡管水面高出杯口，堆起來(lái)很高，呈現(xiàn)向上凸起的形狀，但仍不溢出來(lái)。這是因?yàn)橐后w表面層存在表面張力，好像在水的表面上覆蓋了一層彈性膜。當(dāng)把小物體放入水中后，雖然水已超出杯口，“堆”的很高，但仍沒(méi)有破壞“彈性膜”，因此水也不會(huì)溢出來(lái)。

表面張力的產(chǎn)生，從簡(jiǎn)單分子引力觀點(diǎn)來(lái)看，是由于液體內(nèi)部分子與液體表面層分子(厚度約10－7cm)的處境不同。液體內(nèi)部分子所受到的周?chē)噜彿肿拥淖饔昧κ菍?duì)稱(chēng)的，互相抵消，而液體表面層分子所受到的周?chē)噜彿肿拥淖饔昧κ遣粚?duì)稱(chēng)的，其受到垂直于表面向內(nèi)的吸引力更大，這個(gè)力即為表面張力。

表面張力是指一種使表面分子具有向內(nèi)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，并使表面自動(dòng)收縮至最小面積的力。

σ

表面張力fb

剛好使皂膜破裂時(shí)的力L

活動(dòng)金屬桿的長(zhǎng)度σ=fb/2L

(三)表面活性劑在固體表面的吸附相（phase）是指體系中物理和化學(xué)性質(zhì)均勻的部分。HLB值越小，其親油性越強(qiáng)。主要來(lái)源于大豆和蛋黃。第四節(jié)表面活性劑的生物學(xué)性質(zhì)對(duì)粘膜有刺激性，主要作為外用軟膏的乳化劑。(一)陰離子表面活性劑(二)陽(yáng)離子表面活性劑如果降低σ底·鋪，鋪展系數(shù)會(huì)如何？?jī)梢后w會(huì)怎樣？S為負(fù)值，則不發(fā)生鋪展現(xiàn)象。⒈表面活性劑對(duì)藥物吸收的影響陽(yáng)離子型＞陰離子型＞非離子型。(二)陽(yáng)離子表面活性劑：

帶正電荷。（三）表面自由能

W=f×△S=σ×2L×△SW=σ×△A

W為所做的功，或稱(chēng)增加的表面自由能σ為表面張力；

△A為增加的表面積。

(四)液體的鋪展

鋪展是指一滴液體能在另—種不相溶的液體表面上自動(dòng)形成—層薄膜的現(xiàn)象。鋪展系數(shù)與界面張力有如下的關(guān)系：

S=σ底-（σ鋪+σ底·鋪）S為正值，則發(fā)生鋪展現(xiàn)象。S為負(fù)值，則不發(fā)生鋪展現(xiàn)象。表面張力小的液體可以在表面張力大的液體表面上鋪展，反之則不能鋪展。

思考：如果降低σ底·鋪，鋪展系數(shù)會(huì)如何？?jī)梢后w會(huì)怎樣？(五)固體的潤(rùn)濕

潤(rùn)濕（wetting）是指液體在固體表面上的粘附現(xiàn)象。

完全不潤(rùn)濕不能潤(rùn)濕能潤(rùn)濕完全潤(rùn)濕二、表面活性劑

（一）表面活性劑的含義表面活性劑：

能使液體表面張力顯著降低的物質(zhì)。

第三節(jié)表面活性劑的特性S=σ底-（σ鋪+σ底·鋪）本類(lèi)因有很強(qiáng)的殺菌作用，故主要用于皮膚、粘膜、手術(shù)器械等的消毒。膠體粒子范圍（1～100nm）能使液體表面張力顯著降低的物質(zhì)。1．肥皂類(lèi)為高級(jí)脂肪酸鹽，通式為(RCOO—)nMn+，良好的乳化能力，一般用在外用制劑中。親水性最大的聚氧乙烯的HLB值定為20，表面活性劑分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：脂肪酸甘油酯、蔗糖酯、司盤(pán)、吐溫、賣(mài)澤、芐澤、普流羅尼克第四節(jié)表面活性劑的生物學(xué)性質(zhì)（二）表面活性劑分子在溶液中的正吸附鋪展系數(shù)與界面張力有如下的關(guān)系：(二)陽(yáng)離子表面活性劑：

帶正電荷。（二）表面張力（surfacetension）和界面張力：表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度。二、非離子表面活性劑表面活性劑分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：①它們大都是長(zhǎng)鏈的有機(jī)化合物，烴鏈長(zhǎng)度一般不少于8個(gè)碳原子；②分子中同時(shí)具有親水基團(tuán)和親油基團(tuán)。

（二）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(chēng)為正吸附。

(三)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。

第二節(jié)表面活性劑的分類(lèi)

一、離子型表面活性劑

(一)陰離子表面活性劑

(二)陽(yáng)離子表面活性劑

(三)兩性離子表面活性劑

二、非離子表面活性劑

臨界濃度通常在0.一、離子型表面活性劑潔爾滅、新潔爾滅、氯化苯甲烴銨等。（一）界面、表面和界面現(xiàn)象、表面現(xiàn)象的含義（一）表面活性劑的含義(三)兩性離子表面活性劑：

結(jié)構(gòu)中同時(shí)具有正電荷和負(fù)電荷基團(tuán)。(二)陽(yáng)離子表面活性劑：

帶正電荷。L活動(dòng)金屬桿的長(zhǎng)度相（phase）是指體系中物理和化學(xué)性質(zhì)均勻的部分。fb剛好使皂膜破裂時(shí)的力二、非離子表面活性劑鋪展系數(shù)與界面張力有如下的關(guān)系：疏水性最大的石蠟的HLB值定為0，W為所做的功，或稱(chēng)增加的表面自由能膠體粒子范圍（1～100nm）鋪展是指一滴液體能在另—種不相溶的液體表面上自動(dòng)形成—層薄膜的現(xiàn)象。S=σ底-（σ鋪+σ底·鋪）(一)陰離子型表面活性劑：

帶負(fù)電荷。起表面活性作用的是陰離子。1．肥皂類(lèi)

為高級(jí)脂肪酸鹽，通式為(RCOO—)nMn+，良好的乳化能力，一般用在外用制劑中。2．硫酸化物

系硫酸化油和高級(jí)脂肪醇硫酸酯類(lèi)，通式為R·O·SO3－M+。有較強(qiáng)的乳化能力。對(duì)粘膜有刺激性，主要作為外用軟膏的乳化劑。

3．磺酸化物

通式為R·SO3-M+。

(二)陽(yáng)離子表面活性劑

：

帶正電荷。起表面活性作用的是陽(yáng)離子。

潔爾滅、新潔爾滅、氯化苯甲烴銨等。本類(lèi)因有很強(qiáng)的殺菌作用，故主要用于皮膚、粘膜、手術(shù)器械等的消毒。某些品種如苯扎氯銨，可作為抑菌劑用于眼用溶液。

(三)兩性離子表面活性劑：

結(jié)構(gòu)中同時(shí)具有正電荷和負(fù)電荷基團(tuán)。卵磷脂是天然的兩性離子表面活性劑。主要來(lái)源于大豆和蛋黃。

(四)非離子表面活性劑

脂肪酸甘油酯、蔗糖酯、司盤(pán)、

吐溫、

賣(mài)澤

、

芐澤

、

普流羅尼克第三節(jié)

表面活性劑的特性

(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。

2．膠束的結(jié)構(gòu)

（二）親水親油平衡值（HLB值）：表示表面活性劑親水或親油能力大小的值。

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)。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(lái)計(jì)算兩種和兩種以上表面活性劑混合后的HLB值：

不同HLB值的表面活性劑的用途

第四節(jié)

表面活性劑的生物學(xué)性質(zhì)

⒈

表面活性劑對(duì)藥物吸收的影響

低濃度，增加藥物在胃腸道體液中的潤(rùn)濕性。濃度增加到臨界膠束濃度以上時(shí)，藥物被包裹在膠束內(nèi)而不易釋放，或因膠束太大，不能透過(guò)生物膜，則會(huì)降低藥物的吸收。

表面活性劑有溶解生物膜脂質(zhì)的作用，增加上皮細(xì)胞的通透性。第四節(jié)

表面活性劑的生物學(xué)性質(zhì)

⒉

表面活性劑與蛋白質(zhì)