1.表面活性劑的基本組成

任何一種表面活性劑都是由非極性的親油（疏水）的碳?xì)滏溁鶊F(tuán)和極性的親水（疏油）基團(tuán)所組成的。而且兩部分分處兩端，形成不對(duì)稱結(jié)構(gòu)見圖3-14。

圖3-14表面活性劑分子模型示意

圖3-15表面活性劑分子的乳化作用

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表面活性劑分子是一種兩親分子，具有既親油又親水的兩親性質(zhì)。親油基團(tuán)是容易在油脂中溶化或被油脂濕潤的原子團(tuán)，和油一樣有排斥水的性質(zhì)。但是，疏水基不一定都是親油基，親油基只是疏水基中的一部分。親水基是由容易溶于水或被水濕潤的原子團(tuán)所組成的。許多表面活性劑的親水基團(tuán)都是無機(jī)性質(zhì)的，但也有有機(jī)物，例如非離子表面活性劑的親水基。這種分子就會(huì)在水溶液體系中，相對(duì)于水介質(zhì)而采取獨(dú)特的定向排列，并形成一定的結(jié)構(gòu)，如圖3-15所示。它表現(xiàn)出兩種重要的基本性質(zhì)：溶液表面的吸附與在溶液內(nèi)部形成膠團(tuán)。

2.表面活性劑的非極性親油基團(tuán)

親油基團(tuán)是具有易于在油中溶解的性質(zhì)的原子集合體。親油基和油一樣具有排斥水的性質(zhì)，因此又稱為疏水基。常見的親油基主要有下面幾種：

①C?-C??直鏈烷基；

②C?—C??帶支鏈烷基；

③烷基碳原子數(shù)8-16的烷基苯基；

④烷基蔡基，烷基碳原子數(shù)＞3，—般為雙烷基；

⑤松香衍生物；

⑥高分子量的聚氧丙烯基；

⑦長鏈全氟或高氟代烷基；

⑧低分子量的全氟聚氧丙烯基；

⑨聚硅氧烷基。

3.表面活性劑的極性親水基團(tuán)

它是由易溶解于水的或易被水濕潤的原子團(tuán)所組成的，有的是無機(jī)物，有的是有機(jī)物；它們都具有無機(jī)性質(zhì)。在工業(yè)上常用的表面活性劑的極性親水基團(tuán)很多，主要包括以下幾類。

①陰離子表面活性劑中的極性親水基團(tuán)

羧酸基一COO-；磺酸根一SO?-；

硫酸根一OSO?-；磷酸根一OPCV?2-等。

②陽離子表面活性劑中的極性親水基團(tuán)

伯氨基一NH??H+；叔氨基一（CH?）??NH+；

仲氨基一CH?NH?H+；季銨基一（CH?）?N+等。

③兩性表面活性劑中的極性親水基團(tuán)

氨基竣基—N+H（CH?）?COO-；

內(nèi)氨基竣基一N+（CH?）?CH?COO-等。

④非離子型表面活性劑中的極性親水基團(tuán)

聚乙二醇型中的醚基一O—和徑基一OH；

多元醇型中的羥基一OH等。

由親水基和親油基組成多種多樣的表面活性劑。表面活性劑的親水性、水溶性除了受親水基的種類的影響以外，還受各種條件的影響。

對(duì)親水基的親水性影響最大的是溫度。離子型表面活性劑的水溶性隨溫度升高而升高。例如，作為肥皂之一的棕旃酸鈉，在冷水中幾乎不溶解，在溫?zé)岬乃腥芙舛纫埠苄。?0°C左右溶解度明顯增加。

鈉皂的水溶性與溫度的關(guān)系見圖3-16。由圖可見在一定溫度以上，鈉皂的溶解度迅速增大，該溫度稱為所對(duì)應(yīng)的離子型表面活性劑的克拉夫特點(diǎn)（KrafftPoint）?？死蛱攸c(diǎn)是離子型表面活性劑的溶解度明顯上升的溫度（是一個(gè)窄的溫度范圍），也是水中離子型表面活性劑的濃度達(dá)到臨界膠束濃度的溫度，在此溫度，其溶解度等于臨界膠束濃度?；撬猁}型和硫酸酯型的陰離子表面活性劑、胺鹽型陽離子表面活性劑等離子型的表面活性劑，大多能看到克拉夫特點(diǎn)的現(xiàn)象。

與離子型表面活性劑相反，溫度越高，聚乙二醇型非離子表面活性劑反而越難溶于水。例如，室溫下壬酚10mol環(huán)氧乙烷加成物溶解于水呈透明狀，加熱到大約65°C，壬酚10mol環(huán)氧乙烷加成物溶解度下降，隨溫度再升高，變成不溶于水，呈細(xì)小的“油滴”析出，溶液變混濁；稍加冷卻，溶液又變清澈透明，因?yàn)槿煞?0mol環(huán)氧乙烷加成物又可溶于水。聚乙二醇型等非離子表面活性劑一般都具有這種特性，在某一溫度以上很快變成不溶解于水，該溫度稱為表面活性劑的濁點(diǎn)。

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圖3-16鈉皂的水溶性與溫度的關(guān)系

4.表面活性劑的分類

表面活性劑種類很多，性能千差萬別。其性能取決于親油基的大小和結(jié)構(gòu)，以及親水基團(tuán)的種類和性能。

親水基團(tuán)對(duì)表面活性劑性質(zhì)的影響遠(yuǎn)比親油基團(tuán)的影響大。因此，一般是按照親水基的電離狀況及其離子的帶電性質(zhì)對(duì)表面活性劑進(jìn)行分類。表面活性劑分為離子型和非離子型，前者在水溶液中以電離；后者在水溶液中不電離。

離子型表面活性劑（又包括陰離子型、陽離子型及兩性離子型表面活性劑）和非離子型表面活性劑等。有些新型的表面活性劑，則是按照其所含親油基的特殊性能分類的。

按表面活性劑的組成和結(jié)構(gòu)其主要分類法如圖3-17所示。

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圖3-17表面活性劑的分類

除圖3-17中所不的各種表面活性劑以外，還有一些特殊的表面活性劑：如含氟表面活性劑，含硅表面活性劑，冠醯類大環(huán)化合物表面活性劑等。