表面活性剂润湿作用
固体表面上的原子或分子的价键力是未饱和的，与内部原子或分子比较有多余的能量。所以，固体表面与液体接触时，其表面能往往会减小。通常，暴露在空气中的固体表面积总是吸附气体的，当它与液体接触时，气体如被推斥而离开表面，则固体与液体直接接触，这种现象称为润湿。
一、润湿过程
在清洁的玻璃板上滴一滴水，水在玻璃表面上立即铺展开来；而在石蜡上滴一滴水，水则不能铺展而保持滴状，如图1所示。从水面与固体面的接触点沿水面引切线，切线与固体面之间的夹角θ称为接触角。水与玻璃的接触角接近于零，而与石蜡的接触角约为1100。接触角小的固体易为液体润湿，反之，接触角大的固体则不易被液体润湿。因此，接触角的大小可作为润湿的直观尺度。又如，在玻璃板上滴一滴酒精，酒精滴也会在玻璃板上铺展开来，其接触角为零，铺展情形与水的情况没有什么差异。当固体物质不是玻璃时，其润湿情况有显著不同。因此，在研究润湿时，接触角是一个重要判据。为对润湿尺度给以更严格的规定，下面讨论润湿过程。
图1.接触角
润湿即固体表面吸附的气体为液体所取代的现象，这就是说发生润湿时，固一气界面消失，形成新的固-液界面。在这种过程中能量(自由能)必发生变化，自由能变量的大小可作为润湿作用的尺度。固一气界面消失，新的固-液界面产生有多种方式，所以润湿的类型也相应有多种。图2为三种类型润湿。图2(a)为铺展润湿，水、酒精等在玻璃表面上铺展即为这种铺展润湿。发生这种润湿时能量变化由式一决定：
(式一)
式中 ys——固体的表面张力；
YL——液体的表面张力；
YSL——固体和液体的界面张力；
WS——铺展功，亦称做铺展系数。
WS的物理意义从图可以清楚地看出：在固体表面上铺展的液体膜，在逆过程中减少单位面积所需的能量。经过这种过程后，固体产生lcm2的新表面，同时消失1cm2液体表面和lcm2固-液界面，所以从式一由表面张力和界面张力立即算出Ws。在发生这种润湿的过程中，释放出的能量和Ws相等，Ws≥0时发生润湿。
表
面
活
性
剂
之
润
湿
剂
院系：化学化工学院
专业：化学工程与工艺
班级:化工092班
姓名：***
学号：***********
摘 要: 能使固体物料更易被水浸湿的物质。通过降低其表面张力或界面张力，使水能展开在固体物料表面上，或透入其表面，而把固体物料润湿。通常是一些表面活性剂，如磺化油、肥皂、拉开粉BX等。也可用大豆卵磷脂、硫醇类、酰肼类和硫醇缩醛类等。润湿剂正日益被陶瓷工业所使用，一般通用的是一种具有很高耐水硬度的聚氧化乙烯烷化醚类。而磺化油、肥皂等都具有中等的润湿性能、优良的去垢能力和增溶的倾向。
关键词:表面活性剂，医药，润湿。
一、 润湿剂的分类
1.根据作用强弱可分为两类：
（1）表面张力小并能与水混溶的溶剂，包括乙醇、丙二醇、甘油、二甲基亚砜等。
（2） 表面活性剂，如阴离子表面活性剂、某些多元醇型表面活性剂（斯盘类）、聚氧乙烯型表面活性剂（吐温类）
2.根据给药途径可分为三类：
（1）在外用制剂使用的润湿剂，包括表面活性剂和表面张力小并能与水混溶得到的醇类。
（2）口服制剂使用的润湿剂，包括表面张力小并能与水混溶的乙醇、甘油、吐温类等。
（3）注射给药的润湿剂，包括表面张力小并能与水混溶的乙醇、丙二醇、甘油、聚乙二醇200~400等以及吐温-80。
3.根据性质分为两类
润湿剂有阴离子型和非离子型表面活性剂。
阴离子型表面活性剂包括烷基硫酸盐、磺酸盐、脂肪酸或脂肪酸酯硫酸盐、羧酸皂类、磷酸酯等。 非离子型表面活性剂包括聚氧乙烯烷基酚醚，聚氧乙烯脂肪醇醚，聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物等。
目前市面上还有一类最新型的硅醇类非离子表面活性剂，也称润湿剂，特点：分子量低，多疏水基呈伞形对称结构，与传统活性剂相比较，润湿、渗透性表现极为优异、高效，是革命性的新一代表面活性剂。动、静态表面张力极低，含双羟基，反应型活性剂，化学性质为惰性，一般不参与体系的化学反应，耐酸碱性好，化学性质稳定。典型的型号是：GSK-588/582/585等系列。
李小兵等：固体表面润湿性机理及模型
固体表面润湿性机理及模型木
李小兵，刘 莹
（南昌大学机电工程学院，江西南昌３３００３１）
摘要： 润湿性是固体表面的重要特征之一。人工控 制和制备固体表面润湿性已成为研究的热点，而且逐渐
被应用于国防、工农业生产和人们日常生活等不同领
域。论述了固体表面润湿性的有关理论基础，包括表面 张力、表面自由能、润湿过程及其条件。分析了固体表 面接触角的Ｙｏｕｎｇ模型、Ｗｅｎｚｅｌ模型和Ｃａｓｓｉｅ模型等几
种理论模型，以及解释了接触角滞后现象。
关键词： 润湿性；表面张力与表面能；润湿过程；接
触角
中图分类号：ＴＢ３４：ＴＢ３８３ 文献标识码：Ａ
文章编号： １００１．９７３１（２００７）增刊．３９１９．０６
１ 引 言
润湿性是固体表面的重要特征之一，人工控制和制
备固体表面润湿性以及自清洁表面在国防、工农业生产 和人们日常生活中有着重要的应用前景，引起了人们的
普遍关注【ｌ－４】。随着对自然界中自清洁现象和润湿性可
控表面的深入研究，制备无污染、自清洁表面的梦想成
为现实。从而，深入地研究固体表面润湿性的理论基础 以及理论模型，有利于推动固体表面润湿性的发展和应
用，为控制和制备固体表面润湿性提供理论依据。
２表面张力与表面自由能
固体表面润湿性由表面的化学组成和微观几何结
构共同决定［５】。而表面张力、表面自由能是固体表面润
湿性研究和应用的理论基础。 表面张力、表面过剩自由能是描述物体表面状态的
物理量。表面层里的液体分子都受到指向液体内部的引
力作用，因此，要把液体分子从内部移到表面层中，必 须克服这种引力做功，所做的功变成分子势能。这样，
位于表面层内的液体分子，比起内部的液体分子，具有
较大的势能。表面层中全部分子所具有的额外势能总 和，称为表面能。表面能是内能的一种形式，液体的表
面越大，具有较大势能的分子数越多，表面能就越大。
液体表面或固体表面分子与其内部分子的受力情
1 / 5 表面活性剂的七大作用！
1润湿作用 要求：HLB：7-9
所谓润湿即固体表面吸附的气体为液体所取代的现象, 能增强这一取代能力的物质称为润湿剂。润湿一般分为三类∋ 接触润湿一沾湿(
浸入润湿一浸湿( 铺展润湿一铺展。其中铺展是润湿的最高标准, 常以铺展系数) 作为体系之间润湿性能的指标。
此外,
接触角大小也是润湿好坏的判据 使用表面活性剂可以控制液、固之间的润湿程度。农药行业中在粒剂及供喷粉用的粉剂中，有的也含有一定量的表面活性剂，其目的是为了提高药剂在受药表面的附着性和沉积量，提高有效成分在有水分条件下的释放速度和扩展面积，提高防病、治病效果。
在化妆品行业中，做为乳化剂是乳霜、乳液、洁面、卸妆等护肤产品中不可或缺的成分。
2胶束与增溶作用 要求：C>CMC （ HLB13~18）
表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。当其浓度高于CMC值时，表面活性剂的排列成球状、棒状、束状、层状/板状等结构。
增溶体系为热力学平衡体系；CMC越低、缔合数越大，增溶量（MAC）就越高；温度对增溶的影响：温度影响胶束的形成，影响增溶质的溶解，影响表面活性剂的溶解度 离子型表面活性剂的溶解度随温度增加而急剧增大这一温度称为Krafft点， Krafft点越高，其临界胶束浓度越小 。
对于聚氧乙烯型非离子表面活性剂，温度升高到一定程度时，溶解度急剧下降并析出，溶液出现混浊，这一现象称为起昙，此温度称为昙点。在聚氧乙烯链相同时，碳氢链越长，浊点越低；在碳氢链相同时，聚氧乙烯链越长则浊点越高。
非极性有机物如苯在水中溶解度很小,
加入油酸钠等表面活性剂后, 苯在水中的溶解度大大增加, 这称为增溶作用。增溶作用与普通的溶解概念是不同的, 增溶的苯不是均匀分散在水中, 而是分散在油酸根分子形成的胶束中。经X射线衍射证实, 增溶后各种胶束都有不同程度的增大, 而整个溶液的的依数性变化不大。
