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第十章 表面活性剂 第一节 概述
http://www.100md.com 《药剂学(第五版)》
     一、表面活性剂的概念

    一定条件下的任何纯液体都具有表面张力,20℃时,水的表面张力为72.75mN·m-1。当溶剂中溶入溶质时,溶液的表面张力因溶质的加入而发生变化,水溶液表面张力的大小因溶质不同而改变,如一些无机盐可以使水的表面张力略有增加,一些低级醇则使水的表面张力略有下降,而肥皂和洗衣粉可使水的表面张力显著下降。使液体表面张力降低的性质即为表面活性。表面活性剂是指那些具有很强表面活性、能使液体的表面张力显著下降的物质。此外,作为表面活性剂还应具有增溶、乳化、润湿、去污、杀菌、消泡和起泡等应用性质,这是与一般表面活性物质的重要区别。

    二、表面活性剂的结构特征

    表面活性剂分子一般由非极性烃链和一个以上的极性基团组成,烃链长度一般在8个碳原子以上,极性基团可以是解离的离子,也可以是不解离的亲水基团。极性基团可以是羧酸及其盐、磺酸及其盐、硫酸酯及其可溶性盐﹑磷酸酯基﹑氨基或胺基及它们的盐,也可以是羟基、酰胺基、醚键﹑羧酸酯基等。如肥皂是脂肪酸类(R-COO-)表面活性剂,其结构中的脂肪酸碳链(R-)为亲油基团,解离的脂肪酸根(COO-)为亲水基团。

    三、表面活性剂的吸附性

    1.表面活性剂分子在溶液中的正吸附 表面活性剂在水中溶解时,当水中表面活性剂的浓度很低时,表面活性剂分子在水-空气界面产生定向排列,亲水基团朝向水而亲油基团朝向空气。当溶液较稀时,表面活性剂几乎完全集中在表面形成单分子层,溶液表面层的表面活性剂浓度大大高于溶液中的浓度,并将溶液的表面张力降低到纯水表面张力以下。表面活性剂在溶液表面层聚集的现象称为正吸附。正吸附改变了溶液表面的性质,最外层呈现出碳氢链性质,从而表现出较低的表面张力,随之产生较好的润湿性、乳化性、起泡性等。如果表面活性剂浓度越低,而降低表面张力越显著,则表面活性越强,越容易形成正吸附。因此,表面活性剂的表面活性大小,对于其实际应用有着重要的意义。

    2.表面活性剂在固体表面的吸附 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。极性固体物质对离子表面活性剂的吸附在低浓度下其吸附曲线为S形,形成单分子层,表面活性剂分子的疏水链伸向空气。在表面活性剂溶液浓度达临界胶束浓度时,吸附达到饱和,此时的吸附为双层吸附,表面活性剂分子的排列方向与第一层相反,亲水基团指向空气。提高溶液温度,吸附量将随之减少。对于非极性固体,一般只发生单分子层吸附,疏水基吸附在固体表面而亲水基指向空气,当表面活性剂浓度增加时,吸附量并不随之增加甚至有减少的趋势。

    固体表面对非离子表面活性剂的吸附与前相似,但其吸附量随温度升高而增大,且可以从单分子层吸附向多分子层吸附转变。, 百拇医药