表面活性剂基础知识（四）

表面活性剂的基本功能

表面活性剂最基本的功能有两个，第一是在表（界）面上吸附，形成吸附膜（一般是单分子膜）；第二是在溶液内部自聚，形成多种类型的分子有序组合体。

表面活性剂的基本功能可归纳如下图所示：

表面活性剂的基本功能图

增溶功能

因胶束化作用而形成的胶束（在非水溶剂中形成反胶束）或其他有序组合体使得表面活性剂溶液有独特的物理化学作用，其中增溶作用有重要地位。

增溶作用主要是发生在胶束中的现象，因此，只有在表面活性剂临界胶束浓度cmc以上时，增溶作用才明显进行。近年来有些研究证明，在低于cmc时，几个表面活性剂分子或离子的小聚集体（称为预胶束或亚胶束，premicelle）也有一定的增溶能力，在水溶液中，表面活性剂胶束从表面至内核，极性由大到小，这种不同极性大小的微环境为各类被增溶有机物提供了合适的溶解环境。

在增溶过程中，被增溶物从不溶解状态到金属胶束中化学势下降，该过程的自由能降低。因此，增溶是自发过程，形成的体系是热力学稳定体系，除非胶束破坏（如冲稀溶液使表面活性剂浓度低于cmc值），被增溶于胶束中的物质不会自发析出。

_{表面活性剂增溶作用}

吐温80对硝基苯的增溶作用

乳化作用

乳化作用（emulsification）是在一定条件下使互不混溶的两种液体形成有一种稳定的液/液分散体系的作用。在此分散体系中被分散的液体（分散相）以小珠形式分散于连续的另一种液体（分散介质）中，此体系称为乳状（浊）液（emulsion）。形成乳状液的两种液体：一种通常为水或水溶液，通称为“水”；另一种通称为“油”。乳化作用除可形成乳状液外，也涉及洗涤作用中将油污以乳化形势出去的过程。分散相为油，分散介质为水的乳状液称为水包油型乳状液，常以O/W表示；反之，则称为油包水型乳状液，以W/O表示。

乳化剂sp-60示意图

乳化作用示意图

润湿作用

Qsterhuf和Bartell最早将润湿现象分为三种类型：粘湿、铺展和浸湿。粘湿是与固体接触的其他被液体取代，此过程中消失的固/气界面的大小与其后形成的固/液界面的大小是相等的。铺展是当液体与固体表面接触后，液体自动在固体表面展开后排挤掉原有的另一种流体（通常为空气），铺展过程中固/气界面消失的面积与增加的固/液界面面积相等，同时形成了等量的气/液界面。浸湿是固体完全浸入液体中，原有的固/气界面完全为固/液界面取代。

液体滴在固体界面上，在平衡液滴的固、液、气三相交界处自固/液面经液体内部到气/液界面的夹角称为接触角（contact angle），通常以θ表示。如下图所示，θ值越小，其固体表面的亲水性越强，θ值越大，固体表面的疏水性越强。

由表面力的力学平衡导致形成接触角的示意图

接触角实例

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（成都科宏达化学有限责任公司及科宏达表面活性剂研究中心）