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第二章表面活性剂制作者：郭群第二章表面活性剂第一节概述一、表面现象（一）界面、表面和界面现象、表面现象的含义•界面是指物质的相与相之间的交界面。通常将有气相组成的气—固、气—液等界面称为表面。相（phase）是指体系中物理和化学性质均匀的部分。（二）表面张力（surfacetension）和界面张力：一个玻璃杯灌满水后，将硬币顺着杯子的边缘放入杯中，你会发现杯中已装入数数枚硬币后，尽管水面高出杯口，堆起来很高，呈现向上凸起的形状，但仍不溢出来。这是因为液体表面层存在表面张力，好像在水的表面上覆盖了一层弹性膜。当把小物体放入水中后，虽然水已超出杯口，“堆”的很高，但仍没有破坏“弹性膜”，因此水也不会溢出来。表面张力的产生，从简单分子引力观点来看，是由于液体内部分子与液体表面层分子(厚度约10－7cm)的处境不同。液体内部分子所受到的周围相邻分子的作用力是对称的，互相抵消，而液体表面层分子所受到的周围相邻分子的作用力是不对称的，其受到垂直于表面向内的吸引力更大，这个力即为表面张力。表面张力是指一种使表面分子具有向内运动的趋势，并使表面自动收缩至最小面积的力。σ表面张力fb刚好使皂膜破裂时的力L活动金属杆的长度σ=fb/2L（三）表面自由能W=f×△S=σ×2L×△SW=σ×△AW为所做的功，或称增加的表面自由能σ为表面张力；△A为增加的表面积。(四)液体的铺展铺展是指一滴液体能在另—种不相溶的液体表面上自动形成—层薄膜的现象。铺展系数与界面张力有如下的关系：S=σ底-（σ铺+σ底·铺）S为正值，则发生铺展现象。S为负值，则不发生铺展现象。表面张力小的液体可以在表面张力大的液体表面上铺展，反之则不能铺展。思考：如果降低σ底·铺，铺展系数会如何？两液体会怎样？(五)固体的润湿润湿（wetting）是指液体在固体表面上的粘附现象。完全不润湿不能润湿能润湿完全润湿二、表面活性剂（一）表面活性剂的含义表面活性剂：能使液体表面张力显著降低的物质。表面活性剂分子结构的特点：①它们大都是长链的有机化合物，烃链长度一般不少于8个碳原子；②分子中同时具有亲水基团和亲油基团。（二）表面活性剂分子在溶液中的正吸附正吸附：表面活性剂在浓度较低时，基本集中在表面形成单分子层，其在表面层的浓度大大高于溶液内的浓度，并使溶液的表面张力降低到水的表面张力以下。这种表面活性剂在溶液表面层聚集的现象称为正吸附。(三)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，其分子很容易在固体表面产生吸附，使固体表面状态和性质发生改变。第二节表面活性剂的分类一、离子型表面活性剂(一)阴离子表面活性剂(二)阳离子表面活性剂(三)两性离子表面活性剂二、非离子表面活性剂(一)阴离子型表面活性剂：带负电荷。起表面活性作用的是阴离子。1．肥皂类为高级脂肪酸盐，通式为(RCOO—)nMn+，良好的乳化能力，一般用在外用制剂中。2．硫酸化物系硫酸化油和高级脂肪醇硫酸酯类，通式为R·O·SO3－M+。有较强的乳化能力。对粘膜有刺激性，主要作为外用软膏的乳化剂。3．磺酸化物通式为R·SO3-M+。(二)阳离子表面活性剂：带正电荷。起表面活性作用的是阳离子。洁尔灭、新洁尔灭、氯化苯甲烃铵等。本类因有很强的杀菌作用，故主要用于皮肤、粘膜、手术器械等的消毒。某些品种如苯扎氯铵，可作为抑菌剂用于眼用溶液。(三)两性离子表面活性剂：结构中同时具有正电荷和负电荷基团。卵磷脂是天然的两性离子表面活性剂。主要来源于大豆和蛋黄。(四)非离子表面活性剂脂肪酸甘油酯、蔗糖酯、司盘、吐温、卖泽、苄泽、普流罗尼克第三节表面活性剂的特性(一)胶束的形成临界腔束浓度CMC：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。胶体粒子范围（1～100nm）临界浓度通常在0.02%～0.5%左右。2．胶束的结构（二）亲水亲油平衡值（HLB值）：表示表面活性剂亲水或亲油能力大小的值。•非离子表面活性剂的HLB值为0～20，•疏水性最大的石蜡的HLB值定为0，•亲水性最大的聚氧乙烯的HLB值定为20，•其他的表面活性剂的HLB值则介于0～20之间。HLB值越大，其亲水性越强，HLB值越小，其亲油性越强。非离子表面活性剂的HLB值具有加和性，因而可利用以下公式来计算两种和两种以上表面活性剂混合后的HLB值：AABBABABHLBWHLBWHLBWW不同HLB值的表面活性剂的用途第四节表面活性剂的生物学性质⒈表面活性剂对药物吸收的影响低浓度，增加药物在胃肠道体液中的润湿性。浓度增加到临界胶束浓度以上时，药物被包裹在胶束内而不易释放，或因胶束太大，不能透过生物膜，则会降低药物的吸收。表面活性剂有溶解生物膜脂质的作用，增加上皮细胞的通透性。第四节表面活性剂的生物学性质⒉表面活性剂与蛋白质的相互作用蛋白质在碱性介质中羧基解离使其带负电荷，会与阳离子表面活性剂结合；在酸性介质中，其碱性基团则带正电荷，会与阴离子表面活性剂结合。另外表面活性剂还可使蛋白质产生变性。第四节表面活性剂的生物学性质⒊表面活性剂的毒性阳离子型＞阴离子型＞非离子型。离子型表面活性剂还具有较强的溶血作用。