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1、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（surface tension）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
2、“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107cm)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。,表面张力 f b 刚好使皂膜破裂时的力 L 活动金属杆的长度=fb/2L,（三）表面自由能,W=fS=2LSW=A W为所做的功，或称增加的表面自由能 为表面张力；A为增加的表面积。,(四)液体的铺展,铺展是
3、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=底-（铺+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：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；分子中同时具有亲水基团和亲油基
4、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(RC
5、OO)n M n+，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ROSO3M+。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RSO3-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
6、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（1100nm）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020，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020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
7、值：,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,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,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,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。,
