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表面活性剂第5章

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第5章阳离子表面活性剂

第5章阳离子表面活性剂

特点：
杀菌性强、去污能力弱 抗静电性能良好 降低纤维表面静电摩擦系数（柔软整
理剂）
一、分类：胺盐型、季铵盐型、杂
环型、鎓盐型
二、性质：
1.溶解性：水溶性很好，随着烷基碳链
长度的增加水溶性下降，15碳以下的 表面活性剂易溶于水，15碳以上的水 溶性急剧下降。
2.克拉夫特点：
另一有效抗静电剂的结构为：
可以将其视为非离子化的阳离子。
三、其它阳离子表面活性剂 （一）、含氮原子环型胺盐 除直链含氮化合物外，一些环状含 氮化合物也可制成优良的阳离子表 面活性剂，代表性产品如下：
1．吡啶型胺盐 吡啶与C 2~18卤代烷，在130~150℃ 下反应，蒸馏除去水及未反应的吡啶， 即得到吡啶型胺盐. 例如，十六烷基氯化吡啶，十六烷基 溴化吡啶，可用作染色助剂和杀菌剂、 十八酰胺甲基氯吡啶是常用的纤维防水 剂，它是吡啶氯化物与十八酰胺反应后 再接甲醛的产物。

1．从伯、仲、叔胺制取季铵盐 制备工艺
这是一种应用最广的方法。反应在极 性溶剂(如水或酒精)中进行得较为迅 速。高产率，必须保证反应物不呈酸 性，因此要加入Na2CO3或K2CO3。
2.低级叔胺与卤代烷反应

如需在分子中引入芳基化合物，则可将 伯胺通过甲基化反应制得叔胺后，与氯化 苄反应即可得含有苄基的季铵盐。
CH 2CH 2OH C17H 33COOH + N CH 2CH 2OH CH 2CH 2OH + H 20
HCOOH
160～180
CH 2CH 2OH C17H33COOCH 2CH 2N CH 2CH 2OH CH 2CH 2OH CH 2CH 2OH . CH 3COOH
C17H33COOCH 2CH 2N

【表面活性剂-课件】第5章 表面活性剂结构与性能的关系

【表面活性剂-课件】第5章 表面活性剂结构与性能的关系

28
3．HLB与PIT的关系
PIT：相转型温度，phase inversion temperatures
在低温下可以形成O／W型乳状液的非离子 表面活性剂，随着温度升高，其溶解度减 少，HLB值下降，最后到达某一温度而使 乳状液从原来的O／W型转变成W／O型。 这一温度称为相转型温度PIT。
2021/7/18
2021/7/18
40
5.2.2 亲水基的相对位置和性能的关系
亲水基位置不同对表面活性剂性能有很大的影响。亲水基在分 子末端和在分子中间的，不同浓度区域有不同的表面张力关系。
亲水基在碳氢链端点者，降低表面张力的效率较高但能力却较 低，故在溶液浓度较稀时的表面张力比亲水基在链中间者低，
但在浓度较高时，亲水基在链中间的化合物降低表面张力的能 力则较强。
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7
优点：一般的表面活性剂，特殊、新型结构的表 面活性剂，都可以采用乳化法测出HLB值，可以得 到可靠的结果。
缺点：实验测量操作复杂、烦琐，时间长、费时。
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8
2．浊点法、浊数法、相转变温度法
浊点法的原理： 聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂 的HLB值与浊点温度之间有一定的关系，通过测定 浊点可以计算出HLB值。
亲水基的位置：可以位于疏水基链末端，也可在中间任一位置， 可大可小，也可以有几个亲水基。
亲水基的变化多，但相对于疏水基来讲，亲水基的结构对表面 活性剂性能的影响较小。 不同亲水基对表面活性剂性能的影响主要在溶解性、化学稳定 性、生物降解性、安全性、温和性等。
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33
离子型
阴离子型 阳离子型 两性型
HLB值存在3个缺点：
• ①没有考虑油与水溶液本身性能，对任何体系HLB值是相同的。

第5章_阳离子表面活性剂[表面活性剂化学-天大]

第5章_阳离子表面活性剂[表面活性剂化学-天大]

RCN
RCN + 2H2
150℃，136大气压 莫尼镍催化加氢
RCH2NH2
28
得到的伯胺再与甲酸和甲醛溶液反应得到 二甲基烷基胺：
甲醇溶剂 加热 CH3 CH3 + 2CO2 + 2H2O
RNH2 + 2HCHO + 2HCOOH
R N
29

其反应历程如下：
缩合 脱水
RCH2NH2 + HCHO
到一定数值时又随溶液浓度的升高而增加。
十六烷基三甲基氯化铵的表面张力与浓度的关系 [C16H33－N+(CH3)3]•Cl－
溶液浓度（mol/L） 表面张力γ（mN/m）
0.002
69.8
0.005
59.4
0.01
41.3
0.025
38.0
0.04
31.3
0.05
35.0
0.1
35.6
19
(4) 临界胶束浓度
结构通式 [C12H25－N+(CH3)3]•X－ X Cl Br Cl Br [C16H33－N+(CH3)3]•X－
O Cl Cl Cl Cl Cl
商品名称 乳胶防粘剂DT 1231阳离子表面活性剂 纤维柔软剂CTAC 1631阳离子表面活性剂
主要应用 浮选剂、杀菌剂 抗静电剂、杀菌剂 纤维柔软剂 纤维柔软剂、直接 染料固色剂
胺盐型阳离子表面活性剂主要品种及实例
表面活性剂类型 伯胺盐 仲胺盐
叔胺盐
结构通式 RNH2•HCl R1NHR2•HCl
R1NR2(R3)•HCl
实例
C18H37NH2· HCl 十八烷基胺（硬脂胺）盐酸 盐

表面活性剂习题与答案

表面活性剂习题与答案

第一章概述1.表面活性剂的定义在加入量很少时即能明显降低溶剂的表面张力，改变物系的界面状态，能够产生润湿、乳化、起泡、增溶及分散等一系列作用，从而达到实际应用的要求的一类物质。

2.表面活性剂的分类（按离子类型和亲水基的结构）离子类型：a.非离子型表面活性剂b.离子型表面活性剂（阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂）亲水基：羧酸盐型、磺酸酯盐型、磷酸酯盐型、胺盐型、季铵盐、鎓盐型、多羧基型、聚氧乙烯型第二章表面活性剂的作用原理表面活性、表面活性物质、表面活性剂？因溶质在表面发生吸附（正吸附）而使溶液表面张力降低的性质被称为表面活性，这类物质被称为表面活性物质。

表面活性剂：是一类表面活性物质，其在浓度极低时能明显降低溶液表面张力的物质。

表面活性如何表征？假如ψ。

是水或溶剂的表面张力，ψ为加入表面活性剂后溶液的表面张力，则表面（界面）张力降低值π可表现为π5ψ。

2ψ，在稀水溶液中可以用表面张力降低值与溶液浓度的比值π/c来衡量溶质的表面活性。

当物质的浓度c很小时，ψ-c略成直线，每增加一个–CH2，π/c增加为原来的3倍。

表面活性剂的两大性质是什么？如何解释？两大性质：降低表面张力和胶束的形成降低表面张力：是由亲水、亲油基团相互作用、共同决定的性质，表面活性剂分子吸附于液体表面，用表面自由能低的分子覆盖了表面自由能高的溶剂分子，因此溶液的表面张力降低胶束的形成：达到吸附饱和，表面活性剂的浓度再增加，其分子会在溶液内部采取另一种排列方式，即形成胶束。

什么是临界胶束浓度及其测定方法？开始形成胶束的最低浓度被称为临界胶束浓度（critical micelle concentration,简写为cmc）。

测量依据：表面张力、电导率等性质随着表面活性剂浓度的变化，上述性质发生突变的浓度。

1、表面张力法：表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液浓度的增加急剧下降，到达一定浓度（即cmc）后变化缓慢或不再变化。

大学表面活性剂复习资料（考试用）

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大学表面活性剂复习资料（考试用）表面活性剂化学复习资料名词解释题目第一章表面活性剂的概述1.表面：液体或固体和气体的接触面。

（物质和它产生的蒸汽或者真空接触的面）2. 界面：液体与液体，固体与固体或液体的接触面。

（物质相与相之间的分界面称之为界面）3. 表面张力：指垂直通过液面上任一单位长度、与液面相切的收缩表面的力（N/m）。

4. 表面自由能：指液体增加单位表面上所需做的可逆功，或恒温恒压下增加单位表面积时体系自由能的增值，或单位表面上的分子比体相内部同分子量所具有的自由能过剩值，称为表面自由能（J/m2）。

5. 表面活性：在液体中加入某种物质使液体表面张力降低的性质叫表面活性。

如肥皂中的脂肪酸钠，洗衣粉中的烷基苯磺酸钠等。

6. 表面活性剂：是指在某液体中加入少量某物质时就能使液体表面张力急剧降低，并且产生一系列应用功能，该物质即为表面活性剂。

第二章表面活性剂的作用原理1. 吸附：表面上活性剂这种从水内部迁至表面，在表面富集的过程叫吸附。

2. 低表面能固体：表面活性剂的表面能<100mJ/m2的物质3. 高表面能固体：表面活性剂的表面能>100mJ/m2的物质。

4. 胶束：两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会互相吸引，从而使得分子自发形成有序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减小了憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多分子有序聚集体称为胶束。

（2）反胶束：表面活性剂在有机溶剂中形成极性头向内，非极性头尾朝外的含有水分子内核的聚集体，称为反胶团。

（3）临界胶束浓度：表面活性剂溶液的表面张力随着活性剂浓度的增加而急剧地降低，但是当浓度增加到一定值后，表面张力随溶液浓度的增加而变化不大，此时表面活性剂从分子或离子分散状态缔合成稳定的胶束，从而引起溶液的高频电导、渗透压、电导率等各种性能发生明显的突变，这个开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度(CMC)。

（4）亲水-亲油平衡值（HLB）：系表面活性剂中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力，是用来表示表面活性剂的亲水亲油性强弱的数值。

表面活性剂应用导论第5章阳离子表面活性剂

表面活性剂应用导论第5章阳离子表面活性剂

5.1 阳离子表面活性剂概述
②锍盐化合物
锍盐化合物可溶于水，具有除草、杀灭软体动物、
杀菌和杀真菌等作用，是有效的杀菌剂，而且对皮肤的
刺激小，因此使用性能优于传统的季铵盐化合物。
氧化锍衍生物是锍盐型阳离子表面活性剂中性能十
分优异的品种，它在阴离子洗涤剂和传统的松香皂配方
中均能保持良好的杀菌性。
R1
+
γ(0.01%溶液) 72.3 72.2 71.9 70.9 68.7 67.1 62.4 53.9 43.7 43.2 43.4 43.6
CH3
+ R N CH2
Cl-
CH3
①随着烷基碳链长度的 增加，表面活性剂的表 面张力逐渐下降。
表中： γ-表面张力，mN/m
5.2 阳离子表面活性剂的性质
(3)表面张力 分子结构相同时，表面张力与溶液的浓度有关:
季铵盐分子中所含的主要是吗啉环、 吡啶环、 咪 唑啉环、 哌嗪环、 喹啉环，等。
主要用作：
湿润剂、洗涤剂、杀菌剂、缓蚀剂、纤维柔软剂、 助染色剂、抗静电剂、分散剂、起泡剂，等。
5.3 几种阳离子表面活性剂
(4)含杂环的季铵盐 ①含有吗啉环的季铵盐
+ C16H33 N
O· HCl ·(SO3OCH3)-
Krafft点可以衡量表面活性剂的溶解性能。
5.2 阳离子表面活性剂的性质
(2)Krafft 温度点 ②Krafft点与成盐的配对阴离子的关系
如，配对阴离子对十六烷基吡啶Krafft点的影响：
+ C16H33 N
X-
配对阴离子X
Cl Br I
Krafft点/℃
17 28 45
按照 Cl、Br、I的次序，表 面活性剂的Krafft点温度升高， 由此可知，其溶解性能将按此 顺序依次降低。

第五章 表面活性物质

16
5.4 表面活性剂的胶束作用
5.4.4 胶束形成热力学
胶束形成过程是自发过程，胶束体系是热力学稳定性体系。
(1) 相分离模型
胶束的形成 ① 非离子型
新相的形成
动态平衡
aN
am
Kp
=
am aNj
VG0 -RT ln KP
=
-RT
ln
am aNj
17
5.4.4 胶束形成热力学
每摩尔表面活性剂形成胶束时的自由能变化
种类 A B C
HLB a b c
质量 x y z
5.6.3 HLB值的应用
增溶作用 HLB = 15～18 消泡作用 HLB = 1～3 根据HLB值可推测表活剂的可能用途 可根据HLB值选择合适的表面活性剂
27
第五章 表面活性物质
5.7 不溶物的表面膜
- 不溶性物质 (表活剂如R-COOH) 在水表面形成的单分子膜
n = nα+ nβ 但 nα ≠ cα·Vα，浓度不均匀。
7
5.3.1 表面过剩-吸附
α 相溶质的摩尔数 nα β 相溶质的摩尔数 nβ
界面相中溶质过剩量 ns = n-(nα + nβ)
单位面积的表面上过剩 (吸附量):
= ns
A
A -界面相的截面积
一般气相浓度＜＜液相浓度
nα + nβ ≈ nα
5.3.3 Gibbs吸附公式的应用
考察表面活性剂在界面相中的状态 ♦ 测定表活剂分子在界面上占据的面积
由σ ~ c 曲线 → Г ~ c 曲线
Гm
Гm单分子层饱和吸附量
cc 1
m Km
表面活性剂， Гm 近似看作表面浓度:

表面活性剂知识点总结(1)

知识点回顾第1章：绪论1 表面活性剂的定义：指能显著降低水的表面张力的一类物质。

从结构上看均为两亲分子，即同时具有亲水的极性基团和憎水的非极性基团。

亲水基团进入水中，憎水基团企图离开水而指向空气，在界面定向排列。

2 表面活性剂的特征：降低表面张力（能力和效率）；在界面形成定向单层；超过临界浓度后形成胶束；亲水-亲油平衡值（HLB）；一般分子量为300-1000。

3 表面张力、克拉夫点、浊点的定义表面张力：垂直通过液面上任一单位长度，与液面相切的收缩表面的力，简称为表面张力，其单位为mN/m克拉夫点：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点浊点：浊点是非离子表面活性剂均匀胶束溶液发生相分离的温度4 典型表面活性剂的命名、代号与结构式，比如1831,1227，BS12，LAS，SAS，AS，AEO，AES等。

5 按照应用功能可分为乳化剂、洗涤剂、润湿剂、发泡剂、消泡剂、分散剂、絮凝剂、渗透剂及增溶剂等。

按结构组合分为普通型、双子（Gemini）型、Bola型、星型等。

6 表面活性剂绿色化四大要素：原料绿色化（采用无毒无害原料，提高制造过程及产品安全性）、制备工艺绿色化（采用原子经济反应实现制造过程零排放，减少反省步骤缩短制备流程，减少过程排放）、产品性能绿色化（改变分子结构提高安全性能，开发新型温和活性剂）、应用过程绿色化（微乳农药，微乳炼油替代消耗臭氧层物质及非臭氧层有机溶剂的水基清洗剂）。

举例阐述四大要素所代表的实际意义。

7 我国表面活性剂行业的现状与发展方向。

第2章：表面活性剂的作用原理1 表面张力的表达方式（力学和能量角度）和测定方法。

力学：f=2γl能量：dG=γdA测定方法：滴重法（滴体积法）、毛细管上升法、环法、吊片法、最大气泡压力法、滴外形法2 影响表面张力的因素：分子间作用力、温度、压力。

3 临界胶束浓度的测定方法。

表面活性剂期末复习有答案

第一章表面活性剂绪论1 基本概念：(1)表面张力表面张力是指作用于液体表面单位长度上使表面收缩的力（N/m）(2)表面活性物质能使水的表面张力明显降低的溶质称为表面活性物质。

(3)表面活性剂表面活性剂是指在加入少量时就能显著降低溶液表面张力并改变体系界面状态的物质。

(4)表面活性剂有效值能够把水的表面张力降低到的最小值。

显然，能把水的表面张力降得愈低，该表面活性剂愈有效。

(5) C20C20：降低溶液表面张力20mN·m-1 时所需的表面活性剂浓度,该值愈小表明表面活性剂在界面的吸附能力愈强。

(6)cmc临界胶束浓度简称CMC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。

(7)胶束两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会互相吸引，从而使得分子自发形成有序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减小了憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多分子有序聚集体称为胶束。

随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。

(8)胶束聚集数胶束聚集数：指缔和成胶束的表面活性剂分子或离子的数量，可度量胶束的大小。

疏水性↑，胶束聚集数↑胶束聚集数=胶束量（胶束的分子量）/表面活性剂的分子量(9)Krafft 点Krafft 点：1%的表面活性剂溶液加热时由浑浊变澄清，溶解度急剧增加时的温度。

Krafft 点低，表面活性剂的低温水溶性越好；离子型表面活性剂通常在Krafft 点以上使用(10)浊点浊点：1%的聚氧乙烯型非离子表面活性剂溶液加热时，溶液由澄清变浑浊时的温度。

非离子型表面活性剂通常在浊点以下使用浊点越高，溶解度越好，使用范围越广2 基本数值(1)水在20℃时的表面张力为72.8mN/m(2)大部分表面活性剂的cmc在10-6~10-1mol/l3 重要关系(1)表面张力的影响因素及其一般规律影响表面张力的因素——分子间力有关温度对表面张力的影响：随温度升高，分子间力降低，液体的表面张力降低；压力对表面张力的影响：随压力升高，气相密度升高，液体表面的内向合力降低，液体的表面张力降低；(2)cmc的影响因素及其一般规律内因：(1)碳氢链的长度：碳数↑，cmc↓(2)碳氢链的分支：分支↑，cmc↑(3)极性基团位置：极性基团居中，cmc↑(4)碳氢链中引入双键、极性基团，cmc↑(5)疏水链的性质：CH链→CF链，cmc↓(6)亲水基团的种类：n-SAA <<ionic-SAA≈amphionics –SAA外因：温度：ionic-SAA在其Krafft point 以上使用nonionic-SAA在其cloud point 以下使用无机强电解质：加入使ionic-SAA的cmc↓,对nonionic-SAA影响不大无机盐和有机添加剂：影响胶束的形状(3)表面活性剂结构与性能关系的一般规律γ极性的碳氢化合物＞γ非极性碳氢化合物；γ芳环或共轭双键化合物＞饱和碳氢化合物；同系物中相对分子质量较大者表面张力较高4 表面活性剂的分类方法及其主要类型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；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；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。

第5章 阳离子表面活性剂


+
CH2CH2 O . HCl . CH3OSO2O
.
_ Cl
. Cl
_
C11H25
+ N
. Cl
_
式中，R是含8~22个碳原子的烷基；R/是低级烷基或苄基
含吡啶环的季铵盐
纤维防水剂、染色助剂和杀菌剂。
CnH 2n+1 + N
. Cl
_
C17H35CONHCH2
+ N
. Cl
_
n=12或16，X为Cl或Br 或 ， 为 或
C2H5 C17H33CONHCH2CH2 N C2H5 + (CH3O)2SO2 C17H33CONHCH2CH2 CH3 N + CH3
NaOH
C2H5
3C17H33COCl + H3PO4
C 2 H5 C17H33CONHCH2CH2 N C2H5
. CH3SO4_
CH3
表面活性剂Sapamine MS 表面活性剂 色必明
方法二：脂肪酸和伯胺直接进行N-酰化反应。
2C17H35COOH
140~170 C , N2 + H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2 _ 2H2O
O
CH2
CH O
CH2Cl
O
C17H35CO CONHCH2CH2NHCH2CH2NHCOC17H35
110~120 C
+ _ C17H35CONHCH2CH2NHCH2CH2NHCOC17H35 . Cl CH2 HC O CH2
R1 RX + N R2 R3 R
R1 N R2 R
3
.
_ X
（1）十二烷基三甲基溴化铵 ）
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缺点：需要精密的测量仪器。
2013-7-10
20
9．结构因子法
(p.138)
将表面活性剂的亲水基、亲油基分解为一些基团， 每一个基团对HLB值均有确定的贡献。每个基团
对HLB值的贡献，称为HLB基团数。
各种基团的HLB基团数的代数和，为表面活性剂 的HLB值。 表面活性剂的HLB值的计算公式见表5.9、表5.10。
2013-7-10 2
表面活性剂的HLB值表达式为： HLB值= 亲水基的亲水性 亲油基的亲油性
(5.1)
HLB值是衡量表面活性剂在溶液中性质的一个定量指标， 是表明表面活性剂亲水能力的一个重要参数。
2013-7-10
3
HLB值的数值范围： 0 ~ 40
例如：石蜡(C20-40)无亲水基,所以 HLB=0,疏水性最大 油酸HLB＝1,油酸钾HLB＝20,十二烷基硫酸钠HLB＝40 其它：通过实验测量分别排于1-40之间。
性、生物降解性、安全性、温和性等。
2013-7-10 34
阴离子型 离子型
抗硬水性能差
阳离子型 两性型
抗硬水性能好
非离子型
不受无机电解质的影响
2013-7-10
35
阴离子型 离子型
阳离子型 两性型
复配须慎重选择品种 与其它表面活性剂 的相容性较好
非离子型
与其它表面活性剂的相容性很好
2013-7-10
36
5.2.1 亲水基的结构和性能的关系
离子型
Krafft点，水溶性随温度升高而增加
非离子型
浊点，水溶性随温度升高而降低
溶解度-温度关系是相反的。
2013-7-10 37
阴离子型 离子型
阳离子型 两性型
杀菌作用明显，毒性大
非离子型
毒性几乎没有，性能温和
2013-7-10
38
亲水基的体积大小对性能的影响 ①亲水基体积增大影响到表面活性剂分子在表面吸附层所占的 面积。一般极性基体积大，表面张力较高。 例：在cmc时，阳离子表面活性剂的表面张力比阴离子表面活 性剂的高。阳离子表面活性剂季铵盐上取代基多，体积大。
2013-7-10
26
5.1.2 HLB值与表面活性剂性能的关系
1．HLB与cmc的关系 HLB与表面活性剂的分子结构密切相关。 HLB与有效链长的关系如下：
HLB= 7+ Σ亲水基数－0.475 n有效
HLB= 7+ Σ亲水基数－0.870 n有效
2013-7-10
(5.2)
27
3．HLB与PIT的关系
需要Span 20和Tween 20 分别为 ？％和 ？％(质量分数)， 即 8.6×0.7 + 16.7×0.3 ＝ 11.09
2013-7-10
25
小结
在数据资料充分的情况下，直接采用有关公式计算表面 活性剂的HLB值十分方便。 但对于结构复杂的表面活性剂，分子中有一些特殊基团 或同时有很多亲水基团或多个疏水基团，基团之间相互 影响很大。采用直接计算法误差较大，这个时候只有用 实验测试的方法才能获得较好的结果。
结果虽然粗略，但完全可以满足一般应用的需要。
通常的乳化法测定表面活性剂的HLB值也是以此为 基础的。
2013-7-10
23
计算公式： HLB
混 合
＝( HLBi qi )
式中，HLBi为混合体系中表面活性剂i 的HLB值；
qi为该种表面活性剂在混合体系中的质量分数。
2013-7-10
24
例如：采用Span 20 (HLB值＝8.6)和Tween 20 (HLB值＝ 16.7)的混合表面活性剂，乳化混合物所需HLB值＝11时，
3．HLB与PIT的关系
PIT：相转型温度，phase inversion temperatures
在低温下可以形成O／W型乳状液的非离子 表面活性剂，随着温度升高，其溶解度减 少，HLB值下降，最后到达某一温度而使 乳状液从原来的O／W型转变成W／O型。 这一温度称为相转型温度PIT。
2013-7-10
这时候所消耗的水的体积 mL
叫水数
2013-7-10
11
优点：测定时采用普通的滴定法即可，简单易行。
缺点：只适用于水溶性较小、分布较窄的表面活性剂。
浊点法和浊数法都十分简便，但要特别注意待测试样中 不能有离子型表面活性剂或其他电解质存在，微量的离 子型表面活性剂就可以使体系的浊点改变20℃以上。
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PIT与HLB一样，可以反映亲水、亲油性，还可以正确反 映出油相种类、水相性质、温度、相体积的影响。 例如，对相同的表面活性剂，油相的种类不同，其PIT也 不同。非离子表面活性剂越容易溶解在油相，其PIT越低。 例如，对相同油相、水相，表面活性剂的种类不同，其 PIT也不同。通常亲水性越强， O/W, PIT也越高。
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9．结构因子法 优点：亲水基、亲油基基团数的数据比较全面， 对于新结构表面活性剂的设计、性能预测等有较
大的应用价值。
缺点：计算结果不是十分准确。
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12．表面活性剂混合物的HLB值计算
( p.141 )
混合表面活性剂的HLB值计算方法：一般采用质 量分数加和法 (重量加和法) 计算。
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2．浊点法、浊数法、相转变温度法
浊点法的原理： 聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂 的HLB值与浊点温度之间有一定的关系，通过测定 浊点可以计算出HLB值。 浊点测定方法：将1％左右的表面活性剂水溶液置 于大试管中，液面高50 mm，在甘油浴中边搅拌边 缓慢加热，当溶液透明度降低而变浑浊时，试管 内的温度就是表面活性剂的浊点。
②极性基体积的大小影响到分子有序组合体中分子的排列状态， 从而影响到分子有序组合体的形状和大小。
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③亲水基的体积大小的影响突出表现：在阴、阳离子表面活性 剂混合体系中，增大极性基的体积，可降低阴离子和阳离子极 性基之间的静电引力，提高混合体系的溶解性。 但应注意，溶解性的提高带来表面活性的下降，但下降幅度不 大，而溶解性的提高则是更需要关注的。
方法：配制一系列油相，HLB值互相不同且已知， 加入待测的表面活性剂，观察最稳定的乳液，对 应的HLB值为表面活性剂的HLB值。
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优点：一般的表面活性剂，特殊、新型结构的表 面活性剂，都可以采用乳化法测出HLB值，可以得 到可靠的结果。 缺点：实验测量操作复杂、烦琐，时间长、费时。
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3．HLB与PIT的关系 对于一个给定的体系，评价表面活性剂的性质，PIT是一个有
用的概念。
对一个特定的体系，PIT随油的类型和添加剂的改变而改变， 表面活性剂的亲水链越长，PIT越高； 混合表面活性剂的PIT随其质量分数的减少(浓度减少)而升高。
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5.2 表面活性剂的结构与性能
表面活性剂的用途决定于其性能，而性能又决定于结构。因此 探讨表面活性剂化学结构与性能及性能与用途的关系，有助于 正确、合理地选择、使用表面活性剂，以及设许或改进表面活 性剂结构以满足特定用途的需要，使其达到最佳的使用效果。
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(1) 亲水基的结构和性能的关系 (2) 疏水基的结构和性能的关系
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பைடு நூலகம்
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浊数法
浊数: 浊点指数, cloud point index 水 数 使一定质量分数(约10%)的表面活性剂有机溶剂 (可以是正丙醇、二氧六环等)溶液发生浑浊所需 添加的水的毫升数。
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水 数 (water number)
将1.0g非离子表面活性剂溶于30 mL二氧六环中 向得到的溶液中滴加水直到溶液浑浊
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5.2.1 亲水基的结构和性能的关系 对聚氧乙烯型非离子表面活性剂，亲水基的影响主要表现在聚 氧乙烯链的长度。 聚氧乙烯链长度增加，不仅影响到表面活性剂的溶解性、浊点， 而且由于亲水基体积增加，影响到表面吸附(如吸附分子在表
面层所占面积)以及所形成的分子有序组合体的性质(如增溶性 能)等。
HLB值 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20… 亲油 亲水 |————————||———————————
HLB值较小易溶于油， HLB值较大易溶于水。 • HLB值表示表面活性剂的亲水性
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表面活性剂的HLB值应用范围
根据需要，可根据HLB值选择合适的表面活性剂。 例如：HLB值在2～6之间，可作油包水型(W/O)的乳 化剂；8～10之间作润湿剂；12～18之间作为水包油 型(O/W)乳化剂。 HLB值 0 2 4 6 | |———| 8 10 12 14 |——| |——| 16 18 20 |——| |
相转变温度法
相转变温度法是用电导仪测定乳液由O／W型变为 W／O型时的温度，由此得知乳液中表面活性剂的 HLB值。有关的计算公式见后。
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3．临界胶束浓度法
cmc与HLB值间有一定的对应关系。溶液很多性 质如表面张力、渗透压等在cmc浓度之后，基本 保持不变，可以用cmc来测定表面活性剂的HLB 值。有关计算公式见表5.2。
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溶解度法 溶解度法：只测定表面活性剂在油相或水相中的 浓度，存在的问题和分配系数一样，在两相内表 面活性剂形成的胶束的性质不一样，影响溶解度 测量，使HLB值的计算变得复杂。
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优点：根据活度来计算分配系数较为合理，
缺点：活度测定较困难。
有关的计算公式见表5.4。