表面活性剂的分子结构

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表面活性剂的分子结构与作用

表面活性剂是一种分子结构特殊的物质，具有表面活性和分散性，广泛应用于日常生活和工业生产中。它的分子结构由亲水基和疏水基组成，可以在水和油之间形成稳定的界面。在本文中，我们将探讨表面活性剂的分子结构及其作用。

表面活性剂的分子结构

表面活性剂的分子结构由亲水基和疏水基组成。亲水基是指分子中具有亲水性质的部分，能够与水分子形成氢键。疏水基是指分子中具有疏水性质的部分，不能与水分子形成氢键。

表面活性剂分子中的亲水基和疏水基可以分为两种类型：非离子型和离子型。非离子型表面活性剂分子中的亲水基和疏水基都是非离子性的，如脂肪醇聚氧乙烯醚。离子型表面活性剂分子中的亲水基或疏水基至少有一个是离子性的，如十二烷基硫酸钠。

表面活性剂分子中的亲水基和疏水基的比例不同，会影响其分子结构和作用。当亲水基和疏水基的比例接近1:1时，表面活性剂分子呈现出两端对称的形态，称为“球形微胶囊”结构。当亲水基的数量大于疏水基时，表面活性剂分子呈现出亲水基朝外、疏水基朝内的“胶束”结构。

表面活性剂的作用

表面活性剂在生活和工业生产中具有广泛的应用，其作用主要有以下几个方面：

乳化作用

表面活性剂的分子结构可以在水和油之间形成稳定的界面，使水和油两相形成乳液。这种乳化作用在食品加工、化妆品制造等领域中得到广泛应用。

分散作用

表面活性剂可以将固体或液体颗粒分散在水中，形成稳定的分散液。这种分散作用在颜料、涂料、药品等行业中得到广泛应用。

湿润作用

表面活性剂可以降低水的表面张力，使水能够渗透到细小孔隙中，从而起到湿润作用。这种湿润作用在清洁剂、洗涤剂等领域中得到广泛应用。

降低表面张力

表面活性剂可以降低液体表面的张力，使液体能够在固体表面上形成薄膜。这种作用在涂料、印刷等领域中得到广泛应用。

表面活性剂是一种分子结构特殊的物质，具有表面活性和分散性，在生活和工业生产中得到广泛应用。其分子结构由亲水基和疏水基组成，可以在水和油之间形成稳定的界面。表面活性剂的作用主要有乳化作用、分散作用、湿润作用和降低表面张力。

相关问答拓展:

如何判断表面活性剂的类型？

表面活性剂就能改变流体表面张力的物质能减小表面张力的是正表面活性剂反之是负表面活性剂至于如何判断张力是减小还是增大的问题举个例吧：向一个杯子慢慢注满纯净的水时水的上方会形成一个凸液面这是由于表面张力的存在而如果滴入一小滴肥皂液则水就会溢出杯子这是水的表面张力减小的原故不过一般情况要判断表面张力的改变情况则要通过实验来判断

低于5%非离子表面活性剂的意思？

非离子表面活性剂是分子中含有在水溶液中不离解的醚基为主要亲水基的表面活性剂，其表面活性由中性分子体现出来。非离子表面活性剂具有很高的表面活性，良好的增溶、洗涤、抗静电、钙皂分散等性能，刺激性小，还有优异的润湿和洗涤功能。可应用pH值范围比一般离子型表面活性剂更宽广，也可与其他离子型表面活性剂共同使用，在离子型表面活性剂中添加少量非离子表面活性剂，可使该体系的表面活性提高。非离子表面活性剂按照亲水基的结构可以分为聚氧乙烯型、多元醇型、烷醇酰胺型、聚醚型、氧化胺型等。

非离子表面活性剂是较晚应用于生产中的一类表面活性剂。但自20世纪30年***始应用以来，发展非常迅速，应用也非常广泛，很多性能超过离子表面活性剂。随着石油工业的发展，原料来源丰富，工艺不断改进，成本日渐降低，其产量占表面活性剂总产量的比重越来越高，逐渐有超过其他表面活性剂的趋势。

应用的非离子表面活性剂的亲水基，一类主要是由聚乙二醇基即聚氧乙烯基构成，另外一类就是以多醇（如甘油、季戊四醇、蔗糖、葡萄糖、山梨醇等）为基础的构成的。

由于非离子表面活性剂在溶液中不是以离子状态存在，所以它的稳定性高，不易受强电解质存在的影响，也不易受酸、碱的影响，与其他类型表面活性剂能混合使用，相容性好，在各种溶剂中均有良好的溶解性，在固体表面上不发生强烈吸附。

表面活性剂的原料？

阴离子表面活性剂

1、肥皂类

系高级脂肪酸的盐，通式: (RCOOˉ)n M。脂肪酸烃R一般为11~17个碳的长链，常见有硬脂酸、油酸、月桂酸。根据M代表的物质不同，又可分为碱金属皂、碱土金属皂和有机胺皂。它们均有良好的乳化性能和分散油的能力。但易被破坏，碱金属皂还可被钙、镁盐破坏，电解质亦可使之盐析 。

碱金属皂:O/W

碱土金属皂:W/O

有机胺皂:三乙醇胺皂

2、硫酸化物 RO-SO3-M

主要是硫酸化油和高级脂肪醇硫酸酯类。脂肪烃链R在12~18个碳之间。

硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油，俗称土耳其红油。

高级脂肪醇硫酸酯类有十二烷基硫酸钠(SDS、月桂醇硫酸钠)

乳化性很强，且较稳定，较耐酸和钙、镁盐。在药剂学上可与一些高分子阳离子药物产生沉淀，对粘膜有一定刺激性，用作外用软膏的乳化剂，也用于片剂等固体制剂的润湿或增溶。

3、磺酸化物 R-SO3 - M

属于这类的有脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物和烷基萘磺酸化物。它们的水溶性和耐酸耐钙、镁盐性比硫酸化物稍差，但在酸性溶液中不易水解。

常用品种有:二辛基琥珀酸磺酸钠(阿洛索-OT)，十二烷基苯磺酸钠，甘胆酸钠

阳离子表面活性剂

该类表面活性剂起作用的部分是阳离子，因此称为阳性皂。其分子结构主要部分是一个五价氮原子，所以也称为季铵化合物。其特点是水溶性大，在酸性与碱性溶液中较稳定，具有良好的表面活性作用和杀菌作用。

常用品种有苯扎氯铵(洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭)等。

两性离子表面活性剂

这类表面活性剂的分子结构中同时具有正、负电荷基团，在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。

1、卵磷脂:是制备注射用乳剂及脂质微粒制剂的主要辅料

2、氨基酸型和甜菜碱型:

氨基酸型:R-NH+2-CH2CH2COO-

甜菜碱型:R-N+(CH3)2-COO-。

在碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质，具有很好的起泡、去污作用;在酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质，具有很强的杀菌能力。

非离子表面活性剂

1.脂肪酸甘油酯: 单硬脂酸甘油酯;

HLB为3~4，主要用作W/O型乳剂辅助乳化剂。

2.多元醇

蔗糖酯:HLB(5~13)O/W乳化剂、分散剂

脂肪酸山梨坦(Span) :W/O乳化剂

聚山梨酯(Tween) : O/W乳化剂

3.聚氧乙烯型:Myrij(卖泽类，长链脂肪酸酯);Brij (脂肪醇酯)

4.聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物: Poloxamer

能耐受热压灭菌和低温冰冻,静脉乳剂的乳化剂

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