表面活性剂概述与分类及其基本特性

第三章表面活性剂表面活性剂在药物制剂的制备中被广泛应用，其结构特征是具有亲水性与亲脂性两种基团，其作用是能显著降低分散系的表面（界面）张力，因此可用作乳化剂、助悬剂、增溶剂、促吸收剂、润湿剂、起泡剂与消泡剂、去污剂等，是药用乳剂、悬浊剂、脂质体等的重要辅料.本章重点讨论表面活性剂的基本性质（如CMC值、HLB值、Krafft点与昙点等）与测定方法等。

第一节表面活性剂分类一、表面活性剂（surfactant)：具有很强表面活性,加入少量就能使液体表面张力显著下降的物质。

1.①纯液体在一定温度有一定的表面张力，是液体的物理常数.②当在水中加入无机盐或糖类物质时，则水的表面张力略有升高;③当在水中加入低级脂肪醇、脂肪酸时，则水的表面张力下降,称此类物质为水的表面活性物质。

④当在水中加入油酸钠、十二烷基硫酸钠（高级脂肪酸）时，则水的表面张力能够显著的降低，称此类物质为该溶剂的表面活性剂(surfactant)。

2.表面活性剂分子的结构特征:是由具有极性的亲水基和非极性的亲油基组成,而且两部分分处两端。

因此，表面活性剂具有既亲水又亲油的两亲性质，但具有两亲性的分子不一定都是表面活性剂。

3.表面活性剂的吸附性：表面活性剂由于其特殊结构可以在两相界面发生定向排列,来改变两相界面性质。

从而起到润湿、乳化、增溶、絮凝、反絮凝、起泡、消泡的作用。

（1）在溶液中的正吸附:表面活性剂在溶液表面层聚集的现象为正吸附，正吸附改变了溶液表面的性质。

最外层疏水，表现低表面张力，产生较好的润湿性、乳化性、增溶性、起泡性.（2）在固体表面的吸附：表面活性剂溶液与固体接触时，表面活性剂分子可能在固体表面发生吸附，使固体表面性质发生改变，易于润湿.二、表面活性剂的类型1。

表面活性剂分类方法有多种，根据来源可分为天然表面活性剂与合成表面活性剂；2。

根据溶解性质可分为水溶性表面活性剂与油溶性表面活性剂;3。

根据极性基团的解离性质分为离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂两大类；再根据离子型表面活性剂所带电荷，又分为阳离子、阴离子、两性离子表面活性剂。

表面活性剂的分类及性质一、表面活性剂概念：能使水的表面张力下降的物质称为水的表面活性剂（surfactant）。

结构特征：具有极性的亲水基和非极性的疏水基，且两部分分别处于表面活性剂分子的两端。

表面活性剂称之为两性分子（亲水亲油分子），但两性分子不一定是表面活性剂。

二、表面活性剂的类型（一）阴离子型（二）阳离子型表面活性剂（三）两性离子型表面活性剂分子中同时具有正电荷基团和负电荷基团的表面活性剂称之为两性离子型表面活性剂。

（四）非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂的两亲性常以其分子亲水和疏水的平衡值(HLB值)表示。

HLB值越低，亲酯越强。

（五）高分子型表面活性剂特点：相对分子量数千以上，有时达数十万，分子内有极性和非极性部分。

常用：蛋白质、阿拉伯胶、树脂、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺。

三、表面活性剂溶液的表面性质液体表面存在表面张力，使液体表面有收缩的趋势。

收缩的液体表面处于最低的能量状态。

两亲性分子在水溶液中趋于表面聚集，疏水基远离水相而获得最低自由能。

由于水分子与非极性基团分子间相互吸引力小于水分子与水分子间的相互吸引力，所以表面收缩力减少。

四、表面活性剂在溶液中形成胶束理论在临界胶束浓度时，溶液的性质如渗透压、密度、界面张力、摩尔电导都存在突变现象。

胶束的种类：（一）离子型表面活性剂（二）非离子型表面活性剂常温下，聚氧乙烯基的聚合度较大时，胶束呈网状；升温时，聚氧乙烯基与水分子之间的氢键被破环，发生失水，胶束则变为球状。

（三）高分子型表面活性剂一些高分子型表面活性剂，分子很长，在溶液中卷曲形成聚氧乙烯基为表面，聚氧丙烯基为内核的胶束，一个或几个分子就可以形成胶束。

表面活性剂的分类及特点一表面活性剂的特征（1）乳化作用（2）分散作用（3）润湿作用（4）增稠作用（5）消泡作用二表面活性剂分类1阴离子表面活性剂1左中括号磺酸盐类左中括号1）ABS（十二烷基苯磺酸钠）：分类：分为硬性（含有支链）和软性（含有直连）的两种，硬性的ABS清洗能力较好生物降解性较差，软性的ABS清洗能力较差而生物降解性较好用途：主要是家用，金属加工业，用作脱脂剂，混凝土行业，用作增稠剂注意事项：ABS耐水耐酸碱，做增稠剂使用时，使用要加热2）烷基磺酸盐：生物降解性能较好，主要适用于家用3）a-烯烃磺酸钠（烯基和羟基的混合物）：生物降解性较好，主要用于家用和厨房4）脂肪酸乙酰磺酸盐（不常用）：抗硬水能力较强，手感较好，对皮肤比较温和5）仲醇聚氧乙烯醚琥珀磺酸盐一般用氨水和三乙醇胺来中和6）N-N-油酰基磺酸盐7）脂肪酰胺磺酸盐8）BX-丁基萘磺酸钠（拉开粉）9）石油磺酸盐：主要用于防锈油中02左中括号磷酸酯盐左中括号1）醇的取代类：作用：具有增容性和分散性，可以用氢氧化钠和氢氧化钾，胺类来中和，特性：对皮肤比较温和，生物降解性较差，渗透能力较好。

2）硫酸盐：a、脂肪醇硫酸盐（AS）b、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）：AES和AEC复配通常起到很好的效果c 、脂肪醇聚氧乙烯硫酸盐K12（十二烷基硫酸钠）d、酰基-甘油-硫酸脂盐03左中括号羧酸盐左中括号1）肥皂C17H35COONa 有抑泡和消泡作用2）醇醚羧酸钠（AEC）：安全环保，生物降解性好，可用作增容剂和分散剂3）月桂酰基氨酸钠用于香波民用4）油酰氨基酸钠（雷米帮）用于丝绸，锦袍，对皮肤刺激性小5）月桂醇聚氧乙烯醚邻萘二甲酸单脂钠盐耐硬水低泡增容性好2阳离子表面活性剂1）胺盐型2）季铵盐型3）杂环型4）啰盐型3非离子表面活性剂1）特性：较易溶于水；易清洗；易复配（阴阳两性和非离子表活都可以复配，一般阴阳离子表活复配比例在4-50：1时可以增加阳离子的性能2）HLB值具有亲水，亲油的性能。

物理化学中的表面活性剂表面活性剂是物理化学领域中的一类重要化合物，它们在许多领域中发挥着关键作用。

本文将介绍表面活性剂的定义、分类、性质以及在实际应用中的重要性。

一、表面活性剂的定义和分类表面活性剂是一类具有降低液体表面张力的化合物。

它们通常由两部分组成：亲水基团和疏水基团。

亲水基团能与水分子形成氢键，而疏水基团则对水不具有亲和力。

根据亲水基团的性质，表面活性剂可分为阴离子、阳离子、非离子和两性离子四类。

阴离子表面活性剂是最常见的一类，其亲水基团通常是负离子，如硫酸根、磺酸根等。

阳离子表面活性剂的亲水基团是正离子，如胺基、季铵盐等。

非离子表面活性剂则没有离子基团，通常是由多个氧原子组成的聚氧乙烯链。

两性离子表面活性剂则同时具有正离子和负离子基团。

二、表面活性剂的性质表面活性剂具有许多独特的性质，这使得它们在各种应用中发挥重要作用。

1. 降低表面张力：表面活性剂能够在液体表面形成单分子膜，降低液体的表面张力。

这使得液体能够更容易湿润固体表面，提高液体在固体上的润湿性。

2. 分散和乳化作用：表面活性剂在液体中形成胶束结构，能够有效地分散固体颗粒或液滴。

这使得表面活性剂在洗涤剂、乳化剂等领域有广泛应用。

3. 胶束形成：表面活性剂在适当浓度下能够形成胶束结构。

胶束是由表面活性剂分子组成的微小球形结构，疏水基团朝向内部，亲水基团朝向外部。

胶束的形成使得表面活性剂在溶液中具有良好的分散性和乳化性。

4. 表面吸附：表面活性剂能够在固体表面吸附形成单分子层，这对于改善固体表面性质、调节固体颗粒的分散性和稳定性具有重要作用。

三、表面活性剂的应用表面活性剂在许多领域中都有广泛的应用。

1. 日用化学品：表面活性剂是洗涤剂、肥皂、洗发水等产品的重要成分。

它们能够有效地去除油污和污渍，并提供良好的润湿性。

2. 医药领域：表面活性剂在药物制剂中常用作乳化剂、分散剂和溶剂。

它们能够改善药物的稳定性和生物利用度。

3. 石油工业：表面活性剂在石油开采中被广泛应用。

化学表面活性剂化学表面活性剂是一类常见的化学物质，具有降低液体表面张力的作用。

它们可以在固液、气液和液液界面上发挥作用，改变表面性质。

在日常生活和工业生产中，化学表面活性剂发挥着重要的作用。

本文将探讨化学表面活性剂的定义、特性、分类以及应用领域。

一、定义与特性化学表面活性剂是一类具有两亲性的化合物，通常分为亲水性头基和疏水性烃链。

这种结构特点使得表面活性剂在不同相之间形成分子层结构，在水/油等液体界面上降低表面张力。

化学表面活性剂的主要特性包括：1. 降低表面张力：表面活性剂能够在液体表面形成分子层，使液体表面张力降低，使得液体分子能够更容易相互靠近，形成胶束结构。

2. 分散性：表面活性剂具有较好的分散性，可以将固体颗粒分散在液体中，形成均匀的悬浮液。

3. 乳化性：表面活性剂可以将两种互不溶的液体乳化，形成乳状液体。

4. 渗透性：表面活性剂能够渗透到固体表面，改变其表面性质。

5. 泡沫性：一些表面活性剂在搅拌或摩擦作用下能够产生泡沫。

二、分类根据其分子结构和作用方式的不同，化学表面活性剂可以分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂四类。

1. 阴离子表面活性剂：阴离子表面活性剂的疏水基团带有阴离子基团，如烷基苯磺酸盐和烷基硫酸盐。

这类表面活性剂广泛应用于洗涤剂、肥皂等清洁产品中。

2. 阳离子表面活性剂：阳离子表面活性剂的疏水基团带有阳离子基团，如季铵盐和季胺盐。

这类表面活性剂主要用于柔顺剂、杀菌剂等产品。

3. 非离子表面活性剂：非离子表面活性剂的疏水基团不含离子基团，如聚氧乙烯醚和聚氧乙烯醚硅油。

这类表面活性剂常用于护肤品、染料助剂等领域。

4. 两性表面活性剂：两性表面活性剂的分子同时具有阳离子和阴离子性质，如脂肪醇聚醚硫酸钠和缩水甘油醚磺酸盐。

这类表面活性剂多用于油田、药品制剂等行业。

三、应用领域化学表面活性剂在各个领域有着广泛的应用，如下所示：1. 洗涤行业：洗涤剂是化学表面活性剂最常见的应用之一。

表面活性剂的化学性质与分类表面活性剂是一类能够降低液体表面张力的化合物，广泛应用于洗涤、化妆品、医药、食品和工业生产等领域。

根据其电荷性质，表面活性剂可以分为阴离子、阳离子、非离子和两性离子四大类。

本文将重点介绍阴离子表面活性剂的化学性质及分类。

一、阴离子表面活性剂的化学性质阴离子表面活性剂的亲水头部通常是羧基、磺酸基、硫酸基等阴离子基团，这些基团通过离子键与水分子相互作用，使表面活性剂的亲水性增强。

同时，阴离子表面活性剂的疏水尾部通常是长链烷基或芳基，这些基团通过非极性相互作用与有机物或其他不溶于水的物质结合，使表面活性剂的溶解性增强。

二、阴离子表面活性剂的分类1.硫酸盐表面活性剂硫酸盐表面活性剂是最早使用的阴离子表面活性剂之一，具有较高的表面活性，发泡性较强，广泛应用于洗涤和化妆品等领域。

但是，由于其刺激性较大，对人体和环境有一定的负面影响，因此逐渐被其他表面活性剂所取代。

2.磷酸盐表面活性剂磷酸盐表面活性剂的亲水头部通常是磷酸基团，疏水尾部通常是由脂肪醇或芳基构成。

这些表面活性剂具有较高的稳定性和溶解性，广泛应用于清洁和工业领域。

由于其较低的刺激性，也被应用于个人护理产品中。

3.羧酸盐表面活性剂羧酸盐表面活性剂是最常见的一种阴离子表面活性剂，通常由脂肪酸和碱反应制得。

这些表面活性剂具有较低的刺激性和较好的生物降解性，因此广泛应用于个人护理和化妆品等领域。

同时，由于其较低的发泡性，也被应用于洗涤剂和工业领域。

4.氨基酸表面活性剂氨基酸表面活性剂是一种特殊的阴离子表面活性剂，以氨基酸为基础构建亲水头部和疏水尾部。

这些表面活性剂具有温和、高效、可生物降解等优点，因此广泛应用于个人护理产品、洗涤剂、化妆品等领域。

由于其特殊的分子结构，氨基酸表面活性剂还可以与其他表面活性剂进行复配，提高产品的性能和效果。

子在分子的一侧有一个胺基，在另一侧有一个羧酸基。

在生命系统中，这使得它们非常通用，因为其他分子可以通过分子两侧的不同过程非常特定地附着。

表面活性剂分类及特点概述表面活性剂种类丰富，分类方法也有多种，基本依据是元素组成、用途、原料来源、分子量大小、基团种类等。

随着社会和科技的飞速发展，人们对表面活性剂的性能要求越来越高，众多结构设计新颖和具有特殊性能的表面活性剂被开发。

这些特殊品种的表面活性剂很难按照现有的标准进行分类，例如用疏水性芳香醛与聚环氧丙烷、聚环氧乙烷二嵌段共聚物的亲水胺缩合制备一种两亲性亚胺可裂解表面活性剂。

表面活性剂的各种分类标准都有一定局限，难以将表面活性剂精确定位，并同时保证不含概念重叠。

目前，为了研究和应用的便利，人们倾向于按照亲水基团在水中的带电性将表面活性剂分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类。

阴离子型表面活性剂是最古老和使用最广的表面活性剂，根据结构可以分为羧酸盐类、磺酸盐类、硫酸盐类和磷酸盐类表面活性剂。

阴离子表面活性剂具有良好的润湿、去污、起泡性质，能吸附于织物表面，且具有良好的稳定性，是洗涤剂和润湿剂的主要活性成分，并且在化妆品行业、制药行业和从土壤中去除油污等领域应用广泛。

两性离子表面活性剂同时具有阳离子和阴离子两种亲水基团，结构如图所示。

根据外界条件不同可以产生正、负两种电荷，例如水溶液的pH，两性离子表面活性剂在不同的 pH 条件下解离程度各异，呈碱性时带负电，呈酸性时点正电，呈中性时表现为非离子型表面活性剂性质。

这类表面活性剂的生物毒性低，并且对人体的眼睛和皮肤比较温和，是个人护理产品的优质配方原料。

烷基甜菜碱和烷基氨基酸型是这类化合物中最具代表性的两种。

由于两性离子表面活性剂的低溶解性和低泡沫性，使其在实际应用中具有限制，很少被单独使用，通常都需要与其他类型表面活性剂复配。

非离子表面活性剂在水中不电离，相比于其他表面活性剂，稳定性更好，价格低廉。

最常见的非离子表面活性剂是醇乙氧基酯、聚氧乙烯酯等，主要用于药物的消泡和增溶剂。

最后，在四类表面活性剂中，阳离子表面活性剂有望成为在世界市场上增长最快的一种，这主要是因为这些表面活性剂在个人护理品和药物配方中的多功能作用。