NaCl
20 8 6
பைடு நூலகம்
月桂酸钾
16
12
A
4
Na2SO4
2
十二烷基硫酸钠
8 4
B
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
0
3、胶束增溶
（1）增溶
在临界胶束浓度以上的表面活性剂溶液中加入少量
不溶于水的有机物质时，可得到透明水溶液，这种现象
称为增溶。此有机物质叫被增溶物质。
（2）原因
不溶于水的有机物质进入胶束内部，呈现热力学
润湿剂 渗透剂
② 本质
使水溶液表面张力下降。 g
σl-g
σS-g
θ
l
σS-l
S
加入润湿剂可使润湿角θ降低， θ越小，表示
润湿越好。
③ 润湿与表面张力的关系
杨氏(T.Young)方程式 σs - g = σs -l + σl - g COS cos = (σs - g - σs -l ) /σl -g
表面活性剂化学
表面活性剂
从广义上讲，能使体系表面张力降低的溶质均
可称为表面活性物质；但习惯上只将显著降低表面
张力的这类化合物称为表面活性剂。 表面活性剂是一类具有双亲性结构的有机化合物。
1970年 1996年
世界表面活性剂产量 世界表面活性剂产量 >50% >20% 其余
320万吨 1000多万吨
C12H25NH(CH2)2COO - Na+ HCl C12H25NH(CH2)2COOH + NaCl (弱 酸 性) 有沉淀生成 HCl C H NH(CH2)2COOH (强 酸 性) 12 25 HCl 沉淀溶解
b 甜菜碱型：
阳离子由季胺盐构成 CH3
烷基二甲基甜菜碱性 结构：R — N+ — CH2 COOCH3 在水中溶解性好，任何pH都适合，渗透力和抗静
相互关系所决定的。
2、表面活性剂中憎水基种类的影响
表面活性剂中的憎水基按实际应用可分为
以下几类， 按憎水性强弱排列如下：
脂肪族烷烃基 ≥ 环烷烃基 ＞ 脂肪族烯烃基＞ 脂肪族芳香烃基＞芳香烃基＞带弱亲水基的烃基
憎水基的种类对表面活性剂的实际应用很重要。
带弱亲水基的憎水基，最大特征是发泡力小，这在 工业中非常重要，因为泡沫往往带来许多工艺上的 困难。
电性比氨基酸型好。
② 磺酸盐型
(4) 非离子表面活性剂
如聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂 非离子表面活性剂分子中含有聚氧乙烯基或羟基， 能溶于水，但在水中不能解离成离子。其亲水性是通 过聚氧乙烯醚链或羟基链中的氧原子与水分子形成氢
键而表现出来的。
无水时 R-O CH2
CH2 O 有水时 R-O
CH2
上各向同性溶液的缘故。
（3）增溶量
在一定浓度表面活性剂溶液中，所溶解的被增溶
物质的饱和浓度称为增溶量。 随着浓度的增加，增溶量一般呈线性增大，而且 斜率越大，增溶能力越强。
表面活性剂的结构对其性能的影响
表面活性剂亲水性(HLB值)影响 表面活性剂中憎水基种类的影响 表面活性剂中亲水基相对位置的影响 憎水基结构中支链的影响 相对分子质量的影响
蓖麻油制得的磺化油称为土耳其红油或太古油，
硫酸化程度高，亲水性强，常用在皮革加脂中。
③ 烷基苯磺酸钠
如十二烷基苯磺酸钠
结构式:
简 写:
C12H25C6H5SO3Na
LAS
十二烷基苯磺酸钠是合成洗衣粉的主要成分， 国家规定洗衣粉中其含量在10~35%。 优 点: 对水要求不高，可在硬水中应用。
④ 磷酸酯盐
1、表面活性剂亲水性(HLB值)影响
HLB值
Hydrophile Lipophile Balance
表面活性剂亲水亲油平衡值
HLB值表示表面活性剂亲水性的大小： 双亲分子中极性基团极性越强，HLB值越大，亲水 性越强； 双亲分子中非极性基团越长， HLB值越 小，亲水性越弱。 HLB值是由表面活性剂的基本结构亲水基和亲油基
1、表面张力
物质的表面具有特殊的性质，这是由于表面层 分子与内部分子所处的力学状态不同引起的。
气 相 表面层 液 相
表面功：
σdS = dG σ= dG / dS σ — 比表面吉布斯函数
比表面吉布斯函数是系统单位表面积的吉布斯函数 变，即表面张力 ( 单位 N/m ) 。 表面张力就是 表面分子作用于单位长度上的收缩力。 表面张力与物质的组成、所处温度压力以及共存相
a 烷基醚磷酸酯 多用作防锈剂、抗静电剂、乳化剂。 b 烷基磷酸酯
通过调节 HLB值来控制这类表面活性剂的性能。
可以组成各种水溶性和油溶性的化合物，其应用
范围也各有不同。
(2) 阳离子表面活性剂
溶于水后，起表面活性作用的是阳离子。 一般，阳离子表面活性剂水溶液显 酸性。
阳离子表面活性剂绝大部分是含氮的有机化合物，
的性质有关。
2、临界胶束浓度(CMC)
(1) 定义
a 极稀溶液
b 稀溶液
d c CMC的溶液 大于 CMC的溶液
б
c
临界胶束浓度(CMC):
表面活性剂在溶液中形成胶束的最低浓度。
<CMC =CMC >CMC
以单分子方式或离子形式存在于溶液中。 再加入表面活性剂，单分子浓度不再增加，
只增加胶束的数量。
少数是含磷或硫的有机化合物，主要是季胺盐。 NH3
氨
R-NH2
伯胺
R-NH-R
仲胺
R R-N-R
叔胺
R R-N-R ]+ X[ R
季胺盐
如
烷基三甲基氯化铵 CH3
溶于水
[R - N - CH3]
CH3
+
Cl-
CH3 R - N+ - CH3 + ClCH3
优点： 柔软性好、抗静电、杀菌力强等
应用： 纤维、毛发、合成树脂的柔软剂 、抗静电剂 和防水剂，也用于医药卫生及建筑行业等。
亲油基: 非极性基团。 易溶于油，具有亲油性质。
(憎水基) 一般为长链烃基。
结构特点—双亲性
亲水基
亲油基
2、表面活性剂分类
按亲水基团的结构分类
阴离子 如 肥皂、磺化油、
离
子
型
阳离子
两 性
如 烷基三甲基氯化铵
如 十二烷基氨基丙酸钠 烷基二甲基甜菜碱性
非 离 子 型
平平加、OP等
特种表面活性剂
氟碳表面活性剂、硅表面活性剂
好。
2、表面活性剂的应用
(1) 金属清洗剂
金属清洗剂一般由多种表面活性剂和助剂组成， 不仅能清除油污，而且还兼有缓蚀、防锈功能，pH 值一般控制在8~10范围，活性剂含量在40%~80%范 围，助剂1%~2%。表面活性剂大多是非离子型和阴 离子型，常混合使用。
(2) 电镀液添加剂
(1) 阴离子表面活性剂
溶于水后，起表面活性作用的是阴离子。 一般，阴离子表面活性剂水溶液显 中性或碱性。
① 肥皂
主要成分: 硬脂酸钠 C17H35COONa
溶于水
CH3(CH2)16COONa C17H35 COO- + Na+
亲油基 亲水基
制造肥皂的反应式
CH2OOCC17H35 CH OOCC17H35 + 3NaOH CH2OOCC17H35 油脂 碱 CH2OH
(3) 两性表面活性剂
两性表面活性剂的分子结构中兼有阳离子和阴离子 基团，在碱性溶液中呈阴离子活性，在酸性溶液中呈阳
离子活性，在中性溶液中呈两性活性。
两性表面活性剂的类型： ① 羧酸盐型 a 氨基酸型： 阳离子由仲胺盐构成 如十二烷基氨基丙酸钠 C12H25NHCH2CH2COO - Na+
易溶于水，呈碱性
②
消泡剂 能破坏泡沫的物质为消泡剂。 消泡剂大多为溶解度较小的高级醇，它们将泡沫
中的起泡剂分子替代出来，使气泡强度下降，稳
定性被破坏。
④ 洗涤作用
从固体表面除掉污物的过程为洗涤。
洗涤作用是湿润、渗透、乳化、分散、增溶等多种 作用的综合作用。一种去污效果好的表面活性剂，
并不表明各种性能都好，只是各种性能综合配合的
著。当HLB值相同，亲水基和亲油基的种类也相
同，则相对分子质量就成为影响其性质的主要因 素。
表面活性剂的应用
表面活性剂的基本作用 表面活性剂的应用
1、表面活性剂的基本作用
(1) 润湿、渗透作用 ① 概念：
润 渗 湿 透 液体在固体上的铺展。 使某物体润湿或加速润湿的表面活性剂。 液体在多孔性固体上的湿透能力。 使某物体渗透或加速渗透的表面活性剂。
其中
用于纤维工业 用于洗涤剂工业 用于其它行业
应用特点： 用量小，收效大。 “工业味精 ”
表面活性剂结构特点和分类
表面活性剂结构特点 表面活性剂分类
1、表面活性剂结构特点
表面活性剂由结构上不对称的 两部分组成， 为双亲化合物。
亲水基: 极性基团。 易溶于水，具有亲水性质。
常见的亲水基有羧基、磺酸基、醚基和羟基等。
以单分子和胶束的动态平衡状态存在于溶液。 表面活性剂浓度稍大于CMC时，才能充分发 挥其表面活性作用。 当溶液浓度达到临界胶束浓度时，表面活性剂的 一些物理性质如电阻率、渗透压、冰点下降以及颜色 变化等就会发生改变。
(2) CMC值
CMC值 的大小主要决定于表面活性剂的分子结
构和在水中的强电解质的浓度，与强电解质的种类和
(2) 乳化、分散作用 ① 乳化、分散作用
乳化作用：使非水溶性物质在水中呈均匀乳化 或分散状态的现象。 乳 化 剂：能使一种液体(如油)分散在水中或 另一种液体中的物质。