表面活性剂的化学结构

双亲分子

表面活性剂分子具有独特的两亲性:一端为亲水的极性基团,简称亲水基,也称为疏油基或憎油基,有时形象地称为亲水头,如-OH、-COOH、-SO3H、-NH2;另一端为亲油的非极性基团,简称亲油基,也称为疏水基或憎水基,如R-(烷基)、Ar-(芳基)。两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接,形成了一种不对称的、极性的结构,因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油,但又不是整体亲水或亲油的特性。表面活性剂的这种特有结构通常称之为“双亲结构”(amphiphilic structure),表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”。

为了方便,常用符号长方形加一个圆圈表示表面活性剂分子,如右图所示。其中长方形代表亲油基,而圆圈代表亲水基。

H·L·B值

表面活性剂要呈现特有的界面活性,必须使疏水基和亲水基之间有一定的平衡。亲水亲油平衡值(Hydrophile-Lipophile Balance),简称H·L·B值,表示表面活性剂的亲水疏水性能,如石蜡HLB值=0(无亲水基)聚乙二醇HLB值=20(完全亲水)。对阴离子表面活性剂,可通过乳化标准油来确定HLB值。HLB值可作为选用表面活性剂的参考依据。

亲水基

末端:净洗作用强,润湿性差;中间:相反。

分子量

当HLB值、亲水基、疏水基相同,分子量小,润湿作用好,去污力差;

分子量大,润湿作用差,去污力好。

浊点

对非离子表面活性剂来说,亲水性取决于醚键的多少,醚与水分子的结合是放热反应。

当温度上升,水分子逐渐脱离醚键,而出现混浊现象,刚刚出现混浊时的温度称浊点。此时表面活性剂失去作用。浊点越高,使用的温度范围广。


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