表面活性剂的作用

表面活性剂因具有特殊的两亲结构，从而比一般化学物质多一些不同的作用和性质，特别是在不同界面和体相中因其特殊的性质，表现出其独特和丰富的作用性能。

1、增溶作用

由表面活性剂的双亲结构特性，在水中达到临界胶束浓度（CMC值）以后，可自发缔合形成亲水基向外、疏水基向里的胶束，使在溶剂中完全不溶或者微溶的物质，借助胶束而得到溶解，成为稳定的、各向同性的溶液，达到增溶作用。

简单来说，就是在水溶液中，由表面活性剂形成的胶束，其疏水链段全部朝向内部，形成了一个对非极性液体有很高溶解性的空间。如果将油加入表面活性剂水溶液中，油可以溶解在胶束空间中；反之，在油溶液中，其亲水链段全部朝向内部，疏水链朝向外部，加入极性液体，也可以溶解在胶束空间中。

由于胶束的存在，引起明显的增溶作用，但表面活性剂溶液的浓度低于临界胶束浓度（CMC值）时，没有胶束形成，那增溶的作用就失去了。对增溶作用的理论和应用研究不断发展，有科研工作者认为表面活性剂溶液的浓度低于临界胶束浓度（CMC值）时，表面活性剂可以作为共溶剂，达到一定增溶的作用。

2、乳化作用

由于油脂在水中表面张力大，当水中滴入油脂后，用力搅拌，油脂被粉碎成细珠状，油水互相混合成乳浊液，但搅拌停止后又重新分层。加入表面活性剂，用力搅拌，停止后很长时间内乳化液却不易分层，这就是乳化作用。其原因是表面活性剂是由亲水基和疏水基构成，能在油/水界面形成薄膜，使非极性憎水油滴变成了带电荷的胶粒，增大了表面积和表面能。由于极性和表面能的作用，带电荷的油滴吸附水中的反离子或极性水分子形成胶体双电层，阻止油滴间的相互碰撞，使油滴能较长时间稳定存在于水中，形成乳液。

表面活性剂用作乳化剂的选择，最常用的方法就是亲水亲油平衡( HLB) 值法。

3、泡沫作用

一般来说，纯液体不会产生泡沫，其他的混合物液体体系有时在搅拌的作用下会产生泡沫，但是泡沫产生后，体系的气/液界面面积大大增加，体系非常不稳定，发生排液及气泡扩散等，因此泡沫不能稳定持久存在。为了得到稳定的泡沫，需要在体系中加入能使泡沫稳定存在、具有稳泡作用的物质。

通过表面活性剂分子的特殊结构，在气/液界面上发生吸附，溶液表面张力显著下降，气泡之间的弯曲液面与平液面处产生的附加压力都随之变小，两处的压力差也变小，二者之间的排液过程大大减慢。另外，界面处的吸附层是具有一定强度的单分子薄膜，具有一定的黏度，有助于提高泡沫的稳定性。

4、润湿作用

润湿是指当液体接触固体表面时，在界面处，液体沿着固体表面逐渐扩展并附着于固体表面的现象。

当液体与高能表面固体接触时，一般能在固体表面展开，即高能表面固体可被润湿，反之低能表面固体不能被润湿或难以被润湿。表面活性剂的加入可以改变固体表面的润湿性。

表面活性剂主要是通过两个方面达到润湿作用的：一方面通过表面活性剂在固体表面的吸附,有效地改变固体表面的润湿性质（降低界面的自由能），提高液体介质的润湿能力，如图2。

图2表面活性剂的铺展

另一方面通过加入表面活性剂可以提高液体介质的润湿能力。即：添加表面活性剂可以降低液相的表面张力,使之小于固体的临界表面张力,以满足铺展发生的条件。

总之，表面活性剂有众多的作用性能，上述简述一些常见的基础性能，其各个作用之间相互配合也能体现出更多的综合性能。

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