表面活性剂化学反应

表面活性剂

在生物学或生物化学实验室使用的去污剂都是作用比较温和的表面活性剂（=表面活性成分），是用来破坏细胞膜（裂解细胞）以释放细胞内的可溶性物质。它们可以破坏蛋白质-蛋白质、蛋白质-脂质、脂质-脂质之间的连接，使蛋白质发生结构上的变性，防止蛋白质结晶，另外在免疫学实验中还可避免非特异性吸附。去污剂根据其特性可以分为好几类，因此科学研究中去污剂的选择很关键，取决于后续研究的具体内容。

实际应用中有众多不同的去污剂可以选择。为了某些特殊的应用，新的去污剂被不断开发出来。在这篇综述中，对一些最常用的去污剂的特点和应用进行了论述。

去污剂是由一个疏水尾端基团和一个极性亲水头端基团组成的有机化合物（图一A）。在一定的温度条件下，以特定浓度溶解于水时，去污剂分子会形成胶束，疏水基团部分位于胶束内部，而极性亲水基团则在其外部（图一B）。因此，胶束的疏水中心会结合到蛋白的疏水区域。一个胶束中，去污剂分子的聚集数目，是用来评价膜蛋白溶解度的一个重要参数。去污剂分子疏水区域的长度和其疏水性成正比，且去污剂的疏水区域非常恒定，而极性头端亲水基团是可变的，可据其特点，把去污剂分为三类：离子型（阴离子或阳离子型），两性离子型和非离子型（见表一）。在特定的温度下，表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度，称之为临界胶束浓度（CMC）。当去污剂低于临界胶束浓度时，只有单体存在；当高于临界胶束浓度时，胶束、单体以及其余不溶于水的非胶束相共存。同样，胶束形成的最低温度称为临界胶束温度（CMT）。因此，温度和浓度是去污剂两相分离和溶解性的重要参数。一般来说，低亲脂或憎油的去污剂的临界胶束浓度会较高。

表一：去污剂的分类。 种类 化合物

离子去污剂 十二烷基硫酸钠（SDS），脱氧胆酸钠， 胆酸钠， 肌氨酸

非离子去污剂 triton X-100， 十二烷基麦芽糖苷，洋地黄皂苷， tween 20，

tween 80

两性离子去污剂 CHAPS

（一）.Kraft点，浊点（昙点）

温度对增溶作用的影响：

• ★ Kraft点：对于离子型表面活性剂，温度增加到某个温度，表面活性剂的溶解度急剧升高，这一温度即Kraft点。

• ★浊点（昙点）：对于非离子型表面活性剂，温度增加到某个温度，表面活性剂的溶解度急剧下降，溶液出现浑浊，这一温度即浊点。

• 表面活性剂的复配：表面活性剂相互间，或与其它化合物配合使用能提高增溶能力，降低用量。

（二）.CMC

★Def：表面活性剂在水中随着浓度增大，表面上聚集的活性剂分子形成定向排列的紧密单分子层，多余的分子在体相内部也三三两两的以憎水基互相靠拢，聚集在一起形成胶束，这开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。

表面活性剂在溶液中开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。

胶束形状：

球状、棒状、层状

★ 胶束的作用：乳化作用；泡沫作用；分散作用；增溶作用；催化作用

润湿：液体和固体表面接触时，原来的固－气界面消失，形成新的固－液界面的现象。是溶液表面张力下降，溶液表面具有吸附现象的结果。

增溶:脂溶性强的物质在与本身性质相似的胶束中，溶解度可明显增大，形成透明溶液，这一作用称为增溶。增溶体系为热力学上稳定的各向同性溶液。

一定浓度的表面活性剂溶液中溶解的被增溶物质的饱和浓度称为：增容量

乳化：互不相溶的两液相，一相液体以液滴状态分散于另一相中，形成非均匀相液体分散体系（称为乳剂），这一作用称为乳化作用。表面活性剂在此又称为乳化剂，它使一相液体以非常微小液滴状态均匀分散于另一相中。

泡沫：使空气进入溶液中，液体薄膜包围着气体形成泡，由于溶液浮力而升到溶液表面，最终逸出液面形成双分子薄膜。是气体分散在液体中的分散体系。

★ 影响CMC的因素：

1）表面活性剂的结构：

主要包括表面活性剂的碳氢链链长（C↑，CMC↓），碳氢链分支数目（分支多，烃链间作

用力↓，CMC↑）、极性基位置（极性基位于烃链中间，CMC↑）、碳氢链中其它取代基（烃链中有极性基团时，CMC↑）、亲水基团（CMC离子> CMC非离子）

文档

表面活性剂

在生物学或生物化学实验室使用的去污剂都是作用比较温和的表面活性剂（=表面活性成分），是用来破坏细胞膜（裂解细胞）以释放细胞内的可溶性物质。它们可以破坏蛋白质-蛋白质、蛋白质-脂质、脂质-脂质之间的连接，使蛋白质发生结构上的变性，防止蛋白质结晶，另外在免疫学实验中还可避免非特异性吸附。去污剂根据其特性可以分为好几类，因此科学研究中去污剂的选择很关键，取决于后续研究的具体内容。

实际应用中有众多不同的去污剂可以选择。为了某些特殊的应用，新的去污剂被不断开发出来。在这篇综述中，对一些最常用的去污剂的特点和应用进行了论述。

去污剂是由一个疏水尾端基团和一个极性亲水头端基团组成的有机化合物（图一A）。在一定的温度条件下，以特定浓度溶解于水时，去污剂分子会形成胶束，疏水基团部分位于胶束内部，而极性亲水基团则在其外部（图一B）。因此，胶束的疏水中心会结合到蛋白的疏水区域。一个胶束中，去污剂分子的聚集数目，是用来评价膜蛋白溶解度的一个重要参数。去污剂分子疏水区域的长度和其疏水性成正比，且去污剂的疏水区域非常恒定，而极性头端亲水基团是可变的，可据其特点，把去污剂分为三类：离子型（阴离子或阳离子型），两性离子型和非离子型（见表一）。在特定的温度下，表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度，称之为临界胶束浓度（CMC）。当去污剂低于临界胶束浓度时，只有单体存在；当高于临界胶束浓度时，胶束、单体以及其余不溶于水的非胶束相共存。同样，胶束形成的最低温度称为临界胶束温度（CMT）。因此，温度和浓度是去污剂两相分离和溶解性的重要参数。一般来说，低亲脂或憎油的去污剂的临界胶束浓度会较高。 文档

表一：去污剂的分类。

种类 化合物

离子去污剂 十二烷基硫酸钠（SDS），脱氧胆酸钠， 胆酸钠， 肌氨酸

非离子去污剂 triton X-100， 十二烷基麦芽糖苷，洋地黄皂苷， tween 20，

tween 80

两性离子去污剂 CHAPS

表面活性剂

1·表面活性剂在浓度很低时，能显著降低溶剂（一般是水）的表（界）面张力，从而明显改变体系的表（界）面性质和状态的物质称为表面活性剂。

2·临界胶束浓度

形成表面活性剂完整胶束的最低浓度叫做表面活性剂的临界胶束浓度。

3·双亲结构

在同一个表面活性剂分子中同时具有亲油基和亲水基。

4·乳化

互不相溶的两种液体中一种液体以微小微粒分散于另一种液体中的现象叫乳化。

5·分散

一种固体以微小粒子的形式均匀的散布于另一种液体中的现象叫分散。

6·浊点

浊点又叫雾点。非离子表面活性剂的特性。（含醚键或酯基的）非离子表面活性剂在水中的溶解度随温度升高而降低，当达到一定温度时溶液开始变浑浊，这一温度叫浊点。

7·等电点

等电点是两性表面活性剂的特性。两性表面活性剂也有一个等电区域，即正、负离子离解度相等时溶液的pH值范围，这就是两性表面活性剂的等电点。

8·HLB值

表面活性剂为具有亲水基团和亲油基团的两亲分子，表面活性剂分子中亲水基和亲油基之间的大小和力量平衡程度的量，定义为表面活性剂的亲水亲油平衡值。

9、 HLB基团数

如果HLB值是由表面活性剂分子中各种结构基团贡献的总和，则每个基团对HLB值的贡献可用数值表示，此数值称为HLB基团数

10·乙氧基化

在酸性或者碱性催化剂下，向有机分子内引入乙氧基的反应，称为乙氧基化反应

11·润湿性

润湿性是固体界面由固气界面转变为固液界面的现象。

定义：润湿作用 固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程。

12·克拉夫（特）krafft点

克拉夫特点(Krafft Point)。离子型表面活性剂在温度较低时溶解度很小，但随温度升高而逐渐增加，当到达某一特定温度时，溶解度急剧陡升，把该温度称为克拉夫特点(又称临界溶解温度)。

二 分类

硫酸酯盐

阴离子型 磺酸盐型

表面活性剂 羧酸盐型