APC04章表面活性剂及其应用高等物理化学分析课件.ppt

1、上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30 高等物理化学=表面活性剂及其应用 表面活性剂一词来自英文surfactant。它实际上是短语surface active agent的缩合词。它还有一个名字叫做tenside。表面活性剂是这样一种物质，它活跃于表面和界面上，具有极高的降低表、界面张力的能力和效率；在一定浓度以上的溶液中形成分子有序组合体，从而具有一系列应用功能。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.1 概述一、表面活性剂的概念一、表面活性剂的概念 表面活性剂表面活性剂(surfacta

2、nt)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。表面张力表面张力：使液体表面分子向内收缩至最小面积的这种力。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30表面活性剂及其应用 表面活性剂一词来自英文surfactant。它实际上是短语surface active agent的缩合词。它还有一个名字叫做tenside。表面活性剂是这样一种物质，它活跃于表面和界面上，具有极高的降低表、界面张力的能力和效率；在一定浓度以上的溶液中形成分子有序组合体，从而具有一系列应用功能。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan

3、2023-1-30英国著名界面化学家Ckint说 冰淇淋是我们最喜爱的食物；有了洗涤剂我们的生活才能如此美好。若没有表面活性剂，这两样东西都不会有。这真是太可悲了。但是，如果真的没有了表面活性剂，也不会有人为没有冰淇淋和洗涤剂而哭泣。因为没有表面活性剂，人也没有了。英国著名界面化学家Ckint上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30二、表面活性剂的结构特点 非极性烃链非极性烃链 极性基团极性基团非极性烃链：非极性烃链：8个碳原子以上烃链个碳原子以上烃链 极性基团：羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其极性基团：羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是

4、羟基、酰胺基、醚键等盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等。表面活性剂分子表面活性剂分子上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30三、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分子在溶液中的正吸附 表面活性剂在溶液的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，体现出较低的表面张力，进而产生较好的润湿性、乳化性、起泡性等。当表面活性剂浓度很低，但降低表面活性张力很显著，则它的表面活性越强，越容易形成正吸附。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30 表面活性

5、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。对于极性固体物质在表面活性剂浓度较低时形成单层吸附，当其达到临界胶束浓度时，转为双层吸附。对于非极性固体，一般只发生单分子层吸附。2.2.表面活性剂在固体表面的吸附表面活性剂在固体表面的吸附三、表面活性剂的吸附性上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.2 表面活性剂的分类 根据分子组成特点和极性基团的解离性质：离子表面活性剂非离子表面活性剂高分子表面活性剂和低分子表面活性剂阳

6、离子表面活性剂阴离子表面活性剂两性离子表面活性剂上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30一、离子表面活性剂 起表面活性作用的部分是阴离子。1、高级脂肪酸盐：、高级脂肪酸盐：通式：通式：(RCOO)n-Mn+脂肪酸盐 分类：分类：一价金属皂(钾、钠皂)；二价或多价皂(铅、钙、铝皂)；有机胺皂(三乙醇胺皂)性质：性质：具有良好的乳化能力，易被酸及多价盐破坏，电解质使之盐析。应用：应用：具有一定的刺激性，只供外用。（一）阴离子表面活性剂（一）阴离子表面活性剂上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30（一）阴

7、离子表面活性剂2、硫酸化物：、硫酸化物：通式：通式：ROSO3-M+分类：分类：硫酸化油(硫酸化蓖麻油称土耳其红油)；高级脂肪醇硫酸脂(十二烷基硫酸钠)。性质：性质：可与水混溶，为无刺激的去污剂和润湿剂；乳化性很强，稳定、耐酸、钙，易与一些高分子阳离子药物发生沉淀。应用：应用：代替肥皂洗涤皮肤；有一定刺激性，主要用于外用软膏的乳化剂。有时也用于片剂等固体制剂的润湿剂或增溶剂。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30阴离子表面活性剂脂肪醇硫酸钠脂肪醇硫酸钠 上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30阴离

8、子表面活性剂3、磺酸化物：、磺酸化物：通式：通式：RSO3-M+分类：分类：脂肪族磺酸化物，如二辛玻珀酸脂磺的钠；烷基芳基磺酸化物，如十二烷基苯磺酸钠，常用洗涤剂；烷基苯磺酸化物；胆酸盐，如牛磺胆酸钠。性质：性质：水溶性,耐酸、钙、镁盐性比硫酸化物差,不易水解。应用：应用：用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸甘油酸的增溶剂；较好的洗涤剂。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30阴离子表面活性剂 阴离子型表面活性既是具有阴离子亲水性基团的表面活性剂。它们在整个表面活性剂生产中占有相当大的比重，据统计，世界表面活性剂总产量的40%属于这一类。上一内容下一内

9、容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30（二）阳离子表面活性剂 起作用的是阳离子，亦称阳性皂。1.结构：结构：含有一个五价氮原子。2.特点：特点：水溶性大，在酸性和碱性溶液中较稳定具有良好的表面活性和杀菌作用。3.应用：应用：杀菌；防腐；皮肤、粘膜手术器械的消毒。4.常用药物：常用药物：苯扎氯铵(洁尔灭)；苯扎溴铵(新洁尔灭)上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30阳离子表面活性剂烷基三甲基氯化铵烷基三甲基氯化铵 阳离子表面活性剂正好与阴离子表面活性剂结构相反。如图所示，其亲水基一端是阳离子，故常称之为“逆性肥皂

10、”或“阳性皂”。阳离子表面活性剂水溶液，大多呈酸性。而阴离子表面活性剂水溶液，一般为中性或碱性，与前者正好相反。这是因为在中和时，各自的酸碱强度不同而造成的。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30（三）两性离子表面活性剂 分子结构上同时具有正负电荷基团的表面活性剂，随介质的pH可成阳或阴离子型。常用品种常用品种：卵磷脂、氨基酸型和甜菜碱型两性离子型表面活性剂。最大优点：最大优点：适用于任何PH溶液，在等电点时也无沉淀。性质性质：碱性水溶液中呈阴离子性质，起泡性良好、去污力亦强；酸性水溶液中呈阳离子性质，杀菌力很强，毒性小。上一内容下一内容回主目

11、录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30两性离子表面活性剂其中的甜菜碱型表面活性剂，加水能呈透明溶液，泡沫多去污力好。可看成是两性表面活性剂的代表。甜菜碱型两性表面活性剂与氨基酸型两性表面活性剂最大的差别是前者无论是在酸性、中性或碱性都易溶于水。即使在等电点也无沉淀，且在任何pH值时均可使用。甜菜碱型表面活性剂 上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30二、非离子表面活性剂 在水溶液中不解离。1.结构组成：结构组成：亲水基团(甘油、聚乙二醇、山梨醇)；亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基)；酯键、醚健 2.性质：性

12、质：毒性，溶血作用较小，化学上不解离，不易受电解质，pH值的影响；能与大多数药物配伍，应用广泛（外用、内服、注射）。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30非离子表面活性剂 非离子型表面活性剂在水溶液中不电离，其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团成。正是这一特点决定了非离子型表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂优越。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30（一）脂肪酸甘油酯（一）脂肪酸甘油酯 主要有脂肪酸单甘油酯和脂肪酸二甘油酯。性质：不溶于水，在水、热、酸、碱及酶等作用下易水解成甘油和脂肪酸，

13、HLB34，表面活性弱。应用：主要用作W/O型辅助乳化剂。常用品种（一）脂肪酸甘油酯 上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30（二）多元醇型1.蔗糖脂肪酸酯蔗糖脂肪酸酯 简称蔗糖酯，是蔗糖和脂肪酸反应生成的一大类化合物。根据脂肪酸取代数不同分为：单酯、二酯、三酯及多酯。性质：溶于丙二醇、乙醇，但不溶于水和油；在酸、碱及酶等作用下易水解成蔗糖和脂肪酸，HLB513，表面活性弱。应用：主要用作O/W型乳化剂、分散剂。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30（二）多元醇型Span-20-40-60-65-

14、80-85脂肪酸单月桂单棕榈单硬脂三硬脂单油三油2.脂肪酸山梨脂肪酸山梨醇：司盘类：司盘类Spans 即脱水山梨醇脂肪酸酯 是山梨糖醇及其单酐和二酐+各种脂肪酸Spans(混合物)根据脂肪酸品种数量不同分为：应用：HLB1.83.8，因其亲油性较强，一般用作水/油乳剂的乳化剂。用于搽剂，软膏，亦可作为乳剂的辅助乳化剂。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30Tween-20-40-60-65-80-85脂肪酸单月桂单棕榈单硬脂三硬脂单油三油3.聚山梨酯聚山梨酯(polysorbate)：吐温吐温Tweens 即聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯 脱水山梨

15、醇脂肪酸酯+环氧乙烷Tweens(亲水性化合物)。因也有一次和二次脱水，故为混合物。脂肪酸品种和数量不同分为：应用：亲水性大大增加，为水溶性表面活性剂，用作增溶剂、乳化剂、分散剂和润湿剂。（二）多元醇型上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30（三）聚氧乙烯型1.1.聚氧乙烯脂肪酸酯：卖泽类聚氧乙烯脂肪酸酯：卖泽类 MyrjMyrj 系聚乙二醇与长链脂肪酸缩合而成的酯。通式：RCOOCH2(CH2O CH2)nCH2OH 因n不同，产品常用的有：Myri-45 -49 -51 -52 -53 应用：具有较强水溶性，乳化能力强，作增溶剂和油/水型乳化

16、剂。常用的有polyoxyl 40 stearate(聚氧乙烯40硬脂酸酯)。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30（三）聚氧乙烯型2.聚氧乙烯脂肪醇醚聚氧乙烯脂肪醇醚 系聚乙二醇与脂肪醇缩合而成的醚。通式:RO(CH2O CH2)nH 产品有:1）苄泽类）苄泽类(Brij)，如Brij-30 和-35分别为不同分子量的聚乙二醇与月桂醇的缩合物，n为10-20时作油/水乳化剂。2）西土马哥）西土马哥(Cetomacrogol)为聚乙二醇与十六醇的缩合物。3）平平加）平平加O(Perogol O)为15单位氧乙烯与油醇的缩合物。4）埃莫尔弗）埃莫

17、尔弗(Emlphor)为一类聚氧乙烯蓖麻油化合物，由20个单位以上的氧乙烯与油醇缩合而成。Emlphor易溶于水和醇及多种有机溶剂，HLB1218，具有较强亲水性，乳化能力强，作增溶剂和油/水型乳化剂。如Cremophore EL为聚氧乙烯蓖麻油甘油醚，氧乙烯单位为3540，HLB1214。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30（四）聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物 即泊洛沙姆泊洛沙姆(poloxamer)，商品名普朗尼克(Pluronic)。通式：HO(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)cH 性质：为淡黄色液体或固体；分子量100014

18、000；HBL0.530；随聚氧丙烯比例增加，则亲油性增强；随聚氧乙烯比例增加，则亲水性增强；具有乳化、润湿、分散、起泡和消泡等多种优良性能，但增溶能力较弱。特点：对皮肤无刺激和过敏性，对粘膜刺激性很大，毒性中较小，Poloxamer118(pluronic68)可作为o/w型乳化剂，是目前用于静脉乳剂少数合成的乳化剂之一，用本品制备的乳剂能耐受热压灭菌和低温冰冻而不改变其物理稳定性。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30三三.特种表面活性剂特种表面活性剂 特种表面活性剂是指含有氟、硅、磷和硼等元素的表面活性剂。上一内容下一内容回主目录O返回P

19、rof.&PhD Han Enshan2023-1-304.3 表面活性剂的基本性质（一）临界胶束浓度（一）临界胶束浓度 胶束（胶束（micelles)：当溶液内表面活性剂分子数目不断增加时，其疏水部分相互吸引，缔合在一起，亲水部分向着水，几十个或更多分子缔合在一起形成缔合的粒子，称为胶束。临界胶束浓度临界胶束浓度（critical micell concentration,CMC）：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。一、表面活性剂胶束一、表面活性剂胶束上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.3.1表面活性剂胶束（一）临界胶束浓度（一）临

20、界胶束浓度 胶束（胶束（micelles)：当溶液内表面活性剂分子数目不断增加时，其疏水部分相互吸引，缔合在一起，亲水部分向着水，几十个或更多分子缔合在一起形成缔合的粒子，称为胶束。临界胶束浓度临界胶束浓度（critical micell concentration,CMC）：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30（二）胶束的结构 上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30（三）临界胶束浓度的测定 CMC时，溶液表面张力基本达到最低值，而且溶液的多种物理性质如摩

21、尔电导、粘度、渗透压、密度、光散射等多种物理性质发生急剧变化。利用这些性质与表面活性剂浓度之间的关系，可推测出表面活性剂的临界胶束浓度。温度、浓度、电解质、pH值等因素对测定结果也会产生影响。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.3.2亲水亲油平衡值（一）（一）HLB值的概念值的概念 亲水亲油平衡值(hydrophile-lipophile balance，HLB)系表面活性剂分子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。数值范围：HLB 040，其中非离子表面活性剂HLB 020，即石蜡为0，聚氧乙

22、烯为20。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30亲水亲油平衡值（HLB)特性与应用：亲油性表面活性剂的HLB低，亲水性表面活性剂的HLB高；亲油性或亲水性很大的表面活性剂易溶于油或易溶于水；HLB值在36的表面活性剂适合作W/O型乳化剂；HLB值在818的表面活性剂适合作O/W型乳化剂；HLB值在1318的表面活性剂适合作增溶剂；HLB值在79的表面活性剂适合作润湿剂。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30上

23、一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30HLB值计算(1)对非离子型表面活性，可能过经验式求得:非离子表面活性剂的HLB具有加和性。HLBab=(HLBaWa+HLBbWb)/(Wa+Wb)(2)理论计算法：如果HLB值是由表面活性剂分子中各种结构基团贡献的总和，则每个基团对HLB值的贡献可用数值表示，此数值称为HLB基团数(group number)。HLB=(亲水基团亲水基团HLB)+(亲油基团亲油基团HLB)+7上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&P

24、hD Han Enshan2023-1-304.3.3 krafft点 当温度升高至某一温度时，离子表面活性剂在水中的溶解度急剧升高，该温度称为krafft点，相对应的溶解度即为该离子表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)。krafft点是离子表面活性剂的特征值，krafft点越高，则CMC越小。krafft点亦是离子表面活性剂应用温度的下限，即只有高于krafft点，表面活性剂才能更大地发挥作用。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.3.3 起昙与昙点 对

25、聚氧乙烯型非离子表面活性剂，温度升高可导致聚氧乙烯链与水之间的氢键断裂，当温度上升到一定程度时，聚氧乙烯链可发生强烈的脱水和收缩，使增溶空间减小，增溶能力下降，表面活剂溶解度急剧下降和析出，溶液出现混浊，此现象称为起昙（tan），此时温度称为昙点(或浊点）。在聚氧乙烯链相同时，碳氢链越长，浊点越低；在碳氢链长相同时，聚氧乙烯链越长则浊点越高。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.3.4 表面活性剂的生物学性质一、对药物吸收的影响一、对药物吸收的影响 表面活性剂的存在可能增加药物吸收，也可能降低药物的吸收。若药物系被增溶在胶束内，且能顺利从胶

26、束内扩散或胶束本身迅速与胃肠粘膜融合，则可增加吸收；溶解生物膜脂质增加上皮细胞的通透性，从而改善吸收；形成高粘度团块，降低胃空速率，增加药物吸收；浓度的亦有重要影响，上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30二、表面活性剂与蛋白质的相互作用 离子型表面活性剂在酸性或碱性介质中都可能与蛋白质结合。在碱性中，羧基解离，蛋白质-+表面活性剂+电性结合；在酸性中，胺基、氨基解离，蛋白质-+表面活性剂+电性结合。蛋白质构象中的次级键(盐键、氢键、疏水键)+表面活性剂盐键、氢键、疏水键破坏 蛋白质内部变成无秩序的疏松状态破坏螺旋结构 蛋白质变性。上一内容下一内

27、容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30三、表面活性剂的毒性1.表面活性剂毒性大小：一般是阳离子型阴离子型非离子型2.口服给药呈慢性毒性：大小顺序也是阳阴非，非离子型表面活性剂口服相对没有毒性。3.静脉给药与口服比较具有较大的毒性。4.阴、阳离子表面活性剂不仅毒性较大，而且有溶血作用。非离子型表面活性剂也有溶血作用，但一般较小。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30四、表面活性剂的刺激性 各类表面活性剂以外用制剂的形式长期应

28、用或高浓度使用时可能出现皮肤或粘膜损害。但仍以非离子型的对皮肤，粘膜的刺激性为最小。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.3.4表面活性剂的复配 表面活性剂相互间或与其他化合物的配合使用称为复配复配。适当的复配体系在增溶、乳化、起泡等性能方适当的复配体系在增溶、乳化、起泡等性能方面优于单一表面活性剂体系，不适当的配伍将面优于单一表面活性剂体系，不适当的配伍将破坏表面活性作用。破坏表面活性作用。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.3.4.1与中性无机盐的配伍 在离子表面活性剂溶液中加入可

29、溶性的中性无机盐，则反离子会产生一定的影响：反离子结合率越高和浓度越高，表面活性剂CMC降低就越显著，从而增加了胶束数量，增加烃核总体积，增加了烃类增溶质的增溶量。由于无机盐使胶束栅状层分子间的电斥力减少，分子排列更紧密，减少了极性增溶质的有效增溶空间，故对极性药物的增溶量降低。无机盐对非离子表面活性剂的影响较小，但在高浓度时（0.1mol/L）可破坏表面活性剂聚氧乙烯等亲水基与水分子的结合，使浊点降低。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30无机物对表面活性剂溶液性质的影响一、离子型1.加入无机盐，溶液cmc下降，有利于胶束的稳定；且无机盐浓度

30、增加，cmc下降。无机盐浓度过量，不利于乳液的稳定。2.同种表面活性剂，不同的反离子，有不同的cmc。电荷性占主导地位的离子型表面活性剂，无机盐离子价的影响尤其为显著。二、非离子型无机盐影响较小。低浓度时，几乎无显著变化；浓度大时，表面活性才有改变。且影响远小于离子型表面活性剂，且表面张力无明显改变。作用机理：盐析使表面活性剂更易形成胶束，cmc降低。盐溶则相反。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.3.4.2（二）有机添加剂 脂肪醇与表面活性剂分子形成混合胶束，烃核的体积增大，对碳氢化合物的增溶量增加，一般以碳原子在12以下的脂肪醇有较好

31、效果。一些多元醇（如果糖、木糖、山梨醇等）也有类似效果。一些短链醇不仅不能与表面活性剂形成混合胶束，还可能破坏胶束的形成，如C1C6的醇等。极性有机物（如尿素、N-甲基乙酰胺、乙二醇等均升高表面活性剂的临界胶束浓度。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30极性有机物脂肪醇对表面活性剂溶液的表面张力、临界胶束浓度、起泡性、泡沫稳定性、乳化分散性、增溶性等都有显著的影响。影响的一般规律：随脂肪族碳链的增长，影响提高。（碳链过长则不溶解。）研究范围内，cmc随浓度呈直线变化。低级醇低浓度时，cmc随浓度增大而下降。低级醇高浓度时，cmc随浓度增大而上升

32、。加入强极性或水溶性有机物如尿素、乙二醇、N甲基乙酰胺等，表面活性剂的cmc不是降低，而是升高。另一类强极性、水溶性有机物如果糖、山梨醇、环已六醇等则使cmc降低。凡增加表面活性剂cmc的这类极性有机物，也能提高表面活性剂的溶解度。称助溶剂。如尿素。醇对表面活性剂表面张力也有显著影响。与表面活性剂疏水基结构类似时，更明显。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.3.4.3（三）水溶性高分子 水溶性高分子吸附表面活性剂，减少溶液中游水溶性高分子吸附表面活性剂，减少溶液中游离表面活性剂分子数量，临界胶束浓度升高；离表面活性剂分子数量，临界胶束浓度

33、升高；水溶性高分子与表面活性剂形成不溶性复合物水溶性高分子与表面活性剂形成不溶性复合物；但在含有高分子的溶液中，一旦有胶束形成，但在含有高分子的溶液中，一旦有胶束形成，其增溶效果却显著增加。其增溶效果却显著增加。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30水溶性高分子化合物表面活性剂与水溶性高分子化合物复配使用。如：洗涤剂中羟甲基纤维素污垢悬浮、分散剂。乳状液中明胶、阿拉伯胶提高乳液的稳定性。结论：高分子疏水性越强，相互作用越大；表面活性剂与高分子电性差异越大，相互作用越强；表面活性剂的碳链越长，相互作用越强。非离子表面活性剂与高分子作用较弱,但表面

34、活性剂碳链增加相互作用提高。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.3.4.4表面活性剂混合体系1.1.同系物混合体系同系物混合体系 二个同系物等量混合体系的表面活性介于两者二个同系物等量混合体系的表面活性介于两者之间而更趋于活性较高（即碳链更长）的同系之间而更趋于活性较高（即碳链更长）的同系物，对物，对CMC较小组分有很大的影响。较小组分有很大的影响。混合体系的混合体系的CMC与各组分摩尔分数不呈线性与各组分摩尔分数不呈线性关系，也不等于简单加和平均值。关系，也不等于简单加和平均值。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han

35、Enshan2023-1-30同系物对表面活性剂溶液性质的影响一、表面张力与浓度的关系一、表面张力与浓度的关系二、混和液与单一表面活性剂的二、混和液与单一表面活性剂的cmc之间的关系之间的关系三、结论：实验值和理论值一致性很好。三、结论：实验值和理论值一致性很好。C12H25OSO3Na含量对混合液表面活性影响较小。含量对混合液表面活性影响较小。非离子表面活性剂同系物混合溶液的非离子表面活性剂同系物混合溶液的cmc 理论值和实验值的一致性很好。理论值和实验值的一致性很好。结论结论:同系物表面活性剂混合液的表面张力均介于各单体表同系物表面活性剂混合液的表面张力均介于各单体表面张力之间；非同系物，

36、则差异较大。面张力之间；非同系物，则差异较大。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.3.4.5表面活性剂混合体系2.2.非离子型表面活性剂与离子型表面活性剂混合非离子型表面活性剂与离子型表面活性剂混合体系体系 两者更容易形成混合胶束，CMC介于两种表面活性剂CMC之间或低于其中任一表面活性剂的CMC。对于阴离子型表面活性剂与聚氧乙烯型非离子表面活性剂混合体系，当聚氧乙烯数增加时，可能发生更强的协同作用，但电解质可使协同作用减弱。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30非离子与阴离子表面活性剂的

37、相互作用和协同作用 非离子与阴离子表面活性剂的复合如阴离子加阴离子如肥皂，量少时起钙皂分散作用，量多时形成低泡洗涤剂。协同效应：表面活性剂的两元混合体系中，当总的混合表面活性剂浓度低于这两种表面活性剂在混合物中所需浓度，且能获得给定的表面张力时，产生协同效应。离子型加入非离子型，混合液的cmc和表面张力下降，表面活性提高。阴离子加非离子，实用性（如润湿性、去污性）提高。阴离子/非离子型二元混合液的去污性均比相应的单一的表面活性剂明显增加。若疏水基相同时，烷基酚系间协同作用远大于醇系；疏水基结构不同时，OP8S/C12E间协同作用稍大于C12E9S/OP8，C12E9S/C12E二元混合的协同效

38、应不明显。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.3.4.6表面活性剂混合体系3.阳离子型表面活性剂与阴离子型表面活性剂混合体系 表面活性剂混合物的增效程度与两者混合比例有关及碳氢链长度有关，碳氢链长度越接近以及碳氢链越长，增溶作用也越强。带有相反电荷的离子型表面活性剂的适当配伍可形成具有很高表面活性的分子复合物，对润湿、增溶、起泡、杀菌等均有增效作用。如混合比例不当、混合方法不适，可导致溶解度很小的离子化合物从溶液中沉淀。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30阴离子表面活性剂和阳离子表面活性

39、剂的混合阴阳离子表面活性剂复配的协同效应最大。但要避免沉淀析出。分子间化合物：一定条件下，阴阳离子表面活性剂强烈的相互作用，组成一种复合物称为。等摩尔混合：非等摩尔混合：与等摩尔相同，反映在cmc上。在阴离子表面活性剂中加入少量阳离子表面活性剂，即可显著提高表面活性，反之亦然。注意：并非所有的阴阳离子表面活性剂均可混合，只有当疏水基较大且二者碳原子数接近时，才有较高的表面活性。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.3.4.7离子型与两性表面活性剂的混合 在LAS中加入一定量的两性表面活性剂C12HAA2EO，可提高LAS和肥皂的洗涤能力，降

40、低污染能力。与阴、阳型混合不同，它受外部条件的影响。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.3.5表面活性剂的增溶作用（一）胶束增溶（一）胶束增溶 表面活性剂在水溶液中达到CMC后，一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的溶解度可显著增加，形成透明胶体溶液，这种作用称为增溶增溶(solubilization)。一些挥发油、脂溶性维生素、甾体激素等许多难溶性药物常借此增溶，形成澄明溶液及提高浓度。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30（一）胶束增溶 胶束增溶体系是热力学稳定体系也是热力学平衡体系。

41、在CMC以上，随着表面活性剂用量的增加，胶束数量增加，增溶量也相应增加。当表面活性剂用量为1g时增溶药物达到饱和的浓度即为最大增溶浓度(maximum additive concentration,MAC)。表面活性剂CMC及缔合数不同，增溶MAC就不同。CMC越低、缔合数越大，MAC就越高。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30（二）温度对增溶的影响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对于离子表面活性剂，温度上升主要是增加增溶质对于离子表面活性剂，温度上升主要是增加增溶质在胶束中的溶解度以及增加表面活性剂的溶解度。在胶束中的溶

42、解度以及增加表面活性剂的溶解度。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-301.增溶相图 增溶体系是溶剂、增溶剂和增溶质组成的三元体系，三元体系的最佳比例常通过实验制作三元相图来确定。制作三元相图：按一组比例取增溶剂和增溶质混匀，分别滴加蒸馏水，计算各混浊点处三组分的重量或体积百分数，并绘入三角坐标图中。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-302.解离性药物的增溶 当解离药物与带有相反电荷的表面活性剂混合时，在不同配

43、比下可能出现增溶、形成可溶性复合物和不溶性复合物等复杂情况。解离药物与非离子表面活性剂的配伍很少形成不溶性复合物，但pH值可明显影响药物的增溶量。对于弱酸性药物而言，在偏酸性环境中有较大程度的增溶；对于弱碱性药物，则在偏碱性条件下有更多的增溶；作为两性离子则在等电点时有最大增溶量。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-303.多组分增溶质的增溶多种组分与主药竞多种组分与主药竞争同一增溶位置争同一增溶位置某一组分吸附或结某一组分吸附或结合表面活性剂分子合表面活性剂分子增溶量减少增溶量减少某些组分也可某些组分也可扩大胶束体积扩大胶束体积主药的增溶量增加

44、主药的增溶量增加 制剂中有多组分存在时，对主药的增溶效果取决于各组分与表面活性剂的相互作用。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.抑菌剂的增溶 抑菌剂或其他抗菌药物在表面活性剂溶液中易被增溶而降低活性，需增加用量才能达到原来相同的抑菌效果。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-305.表面活性剂溶液的化学稳定性 药物增溶后的稳定性可能与胶束表面性质、结构和胶束缔合体的反应性、药物本身的降解途径、环境的pH值、离子强度等多种因素有关。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Ens

45、han2023-1-306.增溶剂加入的顺序 在实际增溶时，增溶剂的增溶能力可因组分的加入顺序不同出现差别。通常将增溶质与增溶剂先行混合要比增溶剂与水混合的效果好。如果在使用中无需稀释，则用二元相图选择配比较好。在增溶药物时，达到增溶平衡时往往需要较长的时间。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30第三节 增 溶第八章 泡沫与增溶一、增溶作用一、增溶作用二、增溶作用的影响因二、增溶作用的影响因增溶剂的结构增溶剂的结构增溶溶解质增溶溶解质温度温度上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30定义：在溶剂中完

46、全不溶或微溶的物质，借助于添加表面活性剂的作用而得到溶解，并成为热力学稳定的溶液，这种现象叫增溶作用。应用：日化工业：化妆水、水溶性润发膏；高分子材料行业：高分子乳液聚合；石油工业：提高采收率；印染工业：染料的增溶作用，洗涤过程增溶起去油污作用。一、增溶作用上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30二、增溶作用的影响因素增溶剂的结构同系物中，碳原子数增加，增溶作用增强；疏水基支链较直链增溶作用差；不饱和碳氢链的比饱和的增溶作用差；二价金属的烷基硫酸盐比相应一价的增溶作用强；引入第二个极性基团,对极性烃增溶作用减少，对醇、胺等增溶作用增加。非离子型表

47、面活性剂：同一增溶解质，POE链越长，增溶量减少；随疏水基碳链的增加而增加。相同疏水基的表面活性剂对烃类及极性有机物的增溶作用顺序为：非离子阳离子阴离子。增溶溶解质有极性基的增溶溶解质，增溶量一般较大；碳链越长，极性越小；增溶程度越低；同类型化合物中，摩尔体积越小，增溶量越大；脂肪烃和烷基芳烃中增溶量随碳链增加而减少。温度增溶量一般随温度上升而增高。非离子型：同上；聚氧乙烯型非离子表面活性剂，浊点为转折点。离子型：增溶程度增加。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.4 润湿和渗透作用第六章 润湿和渗透作用4.4.1 润湿渗透理论4.4.2

48、润湿剂的结构及分类4.4.3 润湿剂和渗透剂4.4.4 反润湿上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.4.1 润湿渗透理论第六章 润湿和渗透作用几个概念几个概念1.润湿润湿固体表面上一种流体被另一种流体所取代的过程。固体表面上一种流体被另一种流体所取代的过程。2.润湿剂润湿剂用来增进润湿的助剂。用来增进润湿的助剂。3.再润湿剂再润湿剂吸附在织物上的某些物质，经过干燥以后，能使干织物在水中很快被润吸附在织物上的某些物质，经过干燥以后，能使干织物在水中很快被润湿。如毛巾。湿。如毛巾。4.渗透渗透对织物来说，凡是能促使液体表面润湿的物质，也就能促使

49、织物内部渗透。对织物来说，凡是能促使液体表面润湿的物质，也就能促使织物内部渗透。所以润湿剂也就是渗透剂。所以润湿剂也就是渗透剂。液体对固体的润湿液体对固体的润湿液体与固体界面接触：液体与固体界面接触：4种情况。种情况。0完全润湿；完全润湿；180完全不润湿；完全不润湿；90润湿好；润湿好；90润湿差。润湿差。角越小，润湿性越好。角越小，润湿性越好。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-304.4.2 润湿剂的结构及分类第六章 润湿和渗透作用 一、润湿剂的分子结构特点一、润湿剂的分子结构特点 二、润湿剂的分类 1.阴离子型 2.非离子型 上一内容下一

50、内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30一、润湿剂的分子结构特点第六章 润湿和渗透作用1.疏水链较短亲水基在末端。2.疏水链带有支链亲水基在中央。上一内容下一内容回主目录O返回Prof.&PhD Han Enshan2023-1-30二、润湿剂的分类第六章 润湿和渗透作用阴离子型和非离子型，阳离子型一般不用做润湿剂。1.阴离子型烷基硫酸盐，月桂醇硫酸钠应用最广。磺酸盐：烷基苯磺酸盐：十二烷基硫酸钠。烷基萘磺酸盐：丁基萘磺酸钠，渗透剂BX，也称拉开粉BX。渗透剂T：丁二酸二异辛酸酯磺酸钠。胰加漂T：N甲基油酰氨基乙基磺酸钠。脂肪醇硫酸酯：丝光渗透剂MP。上一内