表面活性剂的基础知识探究

（一）表面活性和表面活性剂

我们将不同物质溶解于水中，其浓度与水溶液表面张力间存在着如图2－1 所示的关系。第一类物质是在较低浓度时，表面张力随浓度的增加而急剧下降（图2－1 中曲线1），肥皂及各种合成洗涤剂等的水溶液具有此类性质；第二类物质是表面张力随浓度的增加而逐渐下降（图2－1 中曲线2），乙醇、丁醇、醋酸等的水溶液具有此类性质；第三类物质是表面张力随浓度的增加而稍有上升（图2－1 中曲线3），NaCl、KNO3、NaOH、HCl 等无机物的水溶液具有此类性质。

图2－1　各种物质水溶液表面张力

原则上讲，凡能使溶液的表面张力降低的物质都具有表面活性，因此第一、第二两类物质称为表面活性物质，而第三类物质不具有表面活性，称为非表面活性物质。第一类物质的明显特点在于其以极低浓度存在于水溶液中，就能显著降低水溶液的表面张力，这类物质称为表面活性剂。因为表面活性剂能改变体系的界面状态，从而能产生润湿、洗涤、增溶、乳化、分散、起泡、消泡等一系列作用。表面活性剂广泛应用于纺织、染整、食品、采矿及日用化工等各个领域。在纺织染整加工中，表面活性剂可用作润湿剂、渗透剂、洗涤剂、乳化剂、分散剂、匀染剂、消泡剂、固色剂、整理剂等，是染整加工助剂的主要成分。(www.xing528.com)

（二）表面活性剂的分子结构特征

图2－2　表面活性剂的分子结构特征示意图

表面活性剂的种类虽然很多，性质也各有区别。但无论哪种类型的表面活性剂，它们分子结构都有一个共同特点，即表面活性剂都是两亲化合物。其分子结构由两部分组成：一部分是易溶于水，具有亲水性质的极性基团，称为亲水基，又称为疏油基或憎油基；另一部分是不溶于水，具有亲油性质的非极性基团，称为亲油基，又称为疏水基或憎水基。表面活性剂的结构特征可用图2－2 表示。表面活性剂的亲油基一般由长链烃基构成，结构上差别相对较小，而亲水基的基团种类很多，差别相对较大。