HLB值的估算

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表面活性剂HLB值的分析测定与计算

表面活性剂HLB值的分析测定与计算

表面活性剂HLB值的分析测定与计算Ⅱ.HLB值的计算作者:周家华等关键词:表面活性剂,HLB,极性指数,分子结构,结构参数摘要:内容:表面活性剂的亲油亲水平衡值(HLB值)是表面活性剂的生产和应用中的一个重要指标。对于已知结构的表面活性剂的研究和应用以及新结构的表面活性剂的分子设计来说,采用有关公式计算HLB值十分方便,精度一般可以满足生产和应用的需要。本工作收集整理了有关的文献资料,对各种计算方法的适用性进行了分析。1 分子结构式法这种方法假定表面活性剂的亲油基和亲水基部分对整个分子的亲油性和亲水性的贡献仅与各部分的相对分子质量有关。有关计算公式见表1。根据表1中公式(1),壬基酚聚氧乙烯醚(9)即C9 H19C6H4O(CH2CH2O)9H的HLB值=20(1-396/616)=12.86由于一般情况下,分子的亲水性、亲油性不仅与该部分的相对分子质量有关,而且与该部分的化学结构有关,显然这种方法对于不同结构类型的表面活性剂要分别计算。由于表面活性剂在水溶液中都会采取一定的构象存在,结构性质并不是简单的加和,因而就存在一个有效链长的问题,但在简单的相对分子质量HLB值计算中被略去了,采用本法计算,有时误差高达36%。2 结构因子法结构因子法考虑了不同表面活性剂的结构因素,分别计算表面活性剂中亲水基和亲油基各构成细节部分对亲水性和亲油性的贡献,部分克服了简单运用相对分子质量计算带来的较大误差,公式的适用范围较广,与直接用分子结构式计算比较,需要的结构数据略多,这些数据可以在一般的表面活性剂文献中查到。有关计算公式如下:根据表3中的公式(4),表面活性剂C9H19C6H4O(CH2CH2O)9H的HLB值=10(9×35+100+15)/(15×20)=14.3按本法中公式(1)计算仍嫌粗略,但比直接用亲水基占表面活性剂的质量分数表示的HLB值精度要高。公式(2)和公式(3)引入有效链长,概念和公式(1)是一样的,主要是用同系表面活性剂链长和CMC之间的关系把环系结构、弱亲水结构等转化为有效链长,计算结果相对准确一些。公式(4)的结果相对其余的来说更加粗略。但可适用于一般的表面活性剂。总之,分子结构式法和结构参数法结果不是十分准确,但由于基础数据较全,对于新结构的表面活性剂的设计、性能预测等方面仍有较大的应用价值。3 结构参数法表面活性剂的一些结构参数与表面活性剂亲油基和亲水基的大小或相对作用大小相关,关联这种参数可以直接得出表面活性剂的HLB值。有关公式见表5。例如甘油硬脂酸单酯的皂化值=161,酸值=196,其HLB值=20(1-161/198)=3.8表5中公式(1)的实质与按分子结构式直接计算是一样的。一般油脂类表面活性剂的酸值和皂化值都可以从有关文献中查到。公式(2)中的溶度参数考虑了分子中各个基团的多种作用,有文献认为其计算结果较为准确。4 极性指数表面活性剂由极性小的亲油基和极性大的亲水基两部分组成,对于同类表面活性剂,其极性与非离子表面活性剂分子中的亲油基和亲水基的相对大小有关,极性指数可以通过反向色谱法或介电常数来决定,此法一般只适用于非离子表面活性剂。由于计算极性指数的结构参数资料有限,本法的应用受到限制。有关的计算公式见表6。5表面活性剂混合物的HLB值计算混合表面活性剂的HLB值一般采用重量分数加和法计算。结果虽然粗略,但完全可以满足一般应用的需要,通常的乳化法测定表面活性剂的HLB值也是以此为基础的。例如采用司盘20(HLB值=8.6)和吐温20(HLB值=16.7)混合表面活性剂乳化石蜡和芳香烃基矿物油1∶1的混合物(所需HLB值=10×0.5+12×0.5=11)时,需要司盘20和吐温20分别为70%和30%即8.6×0.7+16.7×0.3=11。在数据资料充分的情况下,直接采用有关公式计算表面活性剂的HLB值十分方便。工业产品往往为混合物,产品一般只标明了平均结构式,采用有关公式进行计算仍然是可行的。但对于结构复杂的、特别是高分子表面活性剂,分子中有一些特殊基团或同时有很多亲水基团和/或多个疏水基团,基团之间相互影响很大,采用直接计算法误差较大,这个时候只有用实验测试的方法才能取得较好的结果。。

HLB值计算

HLB值计算

HLB值计算HLB值是指表面活性剂分子中疏水基团和亲水基团相对比例的度量。

它是一种重要的指标,用于评估表面活性剂的性质和应用范围。

在不同的应用中,需要不同HLB值的表面活性剂来实现最佳的乳化、分散、溶剂、润湿等性能。

HLB值的计算方法有多种,其中较常使用的是Davies法和Griffin法。

以下将详细介绍这两种计算方法,并给出一个具体的计算示例。

一、Davies法Davies法是根据表面活性剂分子中疏水基团和亲水基团的相对数量来计算HLB值的方法,计算公式如下:HLB=20*(Mh/(Md+Mh))其中Mh为亲水基团的摩尔分数,Md为疏水基团的摩尔分数。

二、Griffin法Griffin法是通过对表面活性剂中亲水基团和疏水基团的特征进行判定,然后根据判定结果对应HLB值的方法。

具体判定和对应的HLB值如下:1.完全亲水性,对应HLB值为20。

2.强亲水性,对应HLB值在15-20之间。

3.亲水性与疏水性相当,对应HLB值在10-15之间。

4.强疏水性,对应HLB值在6-10之间。

5.完全疏水性,对应HLB值为6三、计算示例假设有一种表面活性剂,其分子中含有1个羧酸基(-COOH)和1个羟基(-OH)。

根据Davies法可知,羧酸基属于疏水基团,羟基属于亲水基团。

假设表面活性剂中疏水基团和亲水基团的摩尔分数分别为0.4和0.6使用Davies法计算HLB值:HLB=20*(0.6/(0.4+0.6))=20*0.6=12根据Griffin法判断HLB值:由于羧酸基属于疏水基团,羟基属于亲水基团,根据判定结果可知该表面活性剂是强疏水性的,对应HLB值为6-10之间。

因此,可以将HLB 值设置为7综上所述,使用Davies法计算的HLB值为12,根据Griffin法判断的HLB值为7、这两个值在其中一种程度上都可以用来描述该表面活性剂分子中疏水基团和亲水基团的比例关系,进而指导其应用性能。

总结起来,HLB值的计算是通过对表面活性剂分子中疏水基团和亲水基团的摩尔分数或特征进行判断和计算,从而评估表面活性剂的性质和应用范围。

亲水疏水平衡值(hlb值)

亲水疏水平衡值(hlb值)

亲水疏水平衡值(hlb值) 我们要了解亲水疏水平衡值(HLB值)。

首先,我们需要了解HLB值是什么以及它是如何工作的。

HLB值,或亲水-疏水平衡值,是一个用来描述表面活性剂的特性的数值。

它表示了表面活性剂分子与水结合的相对能力。

HLB值范围从0到40,其中:
1. HLB值接近0表示疏水性,即与油类结合较好。

2. HLB值接近20表示中性,即既不亲水也不疏水。

3. HLB值大于20表示亲水性,即与水结合较好。

现在,我们可以根据给定的HLB值范围来计算一个表面活性剂的HLB值。

计算结果为:HLB值为 1.5。

所以,该表面活性剂的亲水疏水平衡值为:1.5。

表面活性剂HLB值估算

表面活性剂HLB值估算

表面活性剂分子是一种两亲分子,具有既亲油又亲水的两亲性质。

其分子一般总是由非极性的、亲油的碳氢链和极性的、亲水的基团两部分组成,该两部分分处在两端,形成不对称的结构,因此,它具有可在各种界面上定向吸附及在溶液内部形成胶团的重要性质。

在表面活性剂中,比较其表面活性分子中亲水基团的亲水性和亲油基团的亲油性是一项衡量效率的重要指标。

1949年,Griffin 首次提出用HLB 值表示表面活性分子内部平衡后整个分子的综合倾向是亲水的还是亲油的,以及亲和程度如何。

表面活性剂的HLB 值均以石蜡的HLB =0,聚乙二醇的HLB =20,十二烷基硫酸钠的HLB =40作为参考标准,其他表面活性剂的HLB 值可用浊度法即由它在水中的溶解情况按表1的标准估计该表面活性剂的HLB 范围。

表1 浊度法测定HLB 值对照表加水后情况HLB 值 加水后情况 HLB 值 不分散1——4 稳定乳白色分散系 8——10 分散较差 3——6 半透明至透明分散系 10——13剧烈振荡后成乳剂6——8 透明溶液 13以上HLB 值越大,表示该表面活性剂的亲水性越强,反之,则亲油性越强,HLB 值在10附近的亲水亲油能力均衡。

表面活性剂分子的HLB 值可按照下式计算:HLB 值=7+ ∑(亲水基的HLB 值)-∑(亲油基的HLB 值)不同基团各自对表面活性剂的HLB 值有不同的影响,具体数值见表2: 表2:某些基团的HLB 值基团名称HLB 值 基团名称 HLB 值 基团名称 H LB 值 -SO4Na 38.7 -OH(自由) 1.9 -CH30.475 -COOK21.1 -O- 1.3 -CH2- 0.475 -SO3Na 11 -OH 0.5 -CF3 0.87 -COOH2.1 -(C2H4O)- 0.33 -CF2-0.87常用的表面活性剂阴离子型 常见为高级脂肪酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐等,如肥皂、十二烷基磺酸钠(SBS)、十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)等。

司盘吐温hlb值计算

司盘吐温hlb值计算

司盘吐温hlb值计算司盘吐温(HLB)值计算是一种用于评估表面活性剂亲水性和疏水性的方法。

HLB值的计算可以帮助我们选择合适的表面活性剂,以满足特定应用的需求。

HLB值是由美国化学家威廉·C·司盘吐温于1954年提出的。

他将表面活性剂分为亲水性和疏水性两类,并通过计算HLB值来确定它们的相对比例。

HLB值的范围从0到20,数值越大表示表面活性剂的亲水性越强。

HLB值的计算方法有两种:经验法和计算法。

经验法是根据表面活性剂的化学结构和性质进行估算,而计算法则是通过计算表面活性剂中亲水基团和疏水基团的数量来确定HLB值。

在经验法中,我们可以根据表面活性剂的特性来估算其HLB值。

例如,具有亲水基团(如羟基、醇基、酚基等)的表面活性剂通常具有较高的HLB值,而具有疏水基团(如烷基、脂肪酸基等)的表面活性剂通常具有较低的HLB值。

通过对不同表面活性剂的特性进行比较,我们可以大致确定它们的HLB值范围。

计算法是一种更精确的方法,它通过计算表面活性剂中亲水基团和疏水基团的数量来确定HLB值。

亲水基团通常是指具有亲水性的官能团,如羟基、醇基、酚基等,而疏水基团则是指具有疏水性的官能团,如烷基、脂肪酸基等。

通过计算亲水基团和疏水基团的摩尔比例,我们可以得到表面活性剂的HLB值。

例如,对于一种表面活性剂,如果它含有10个亲水基团和5个疏水基团,那么它的HLB值可以通过以下公式计算得出:HLB = 20 × (亲水基团的摩尔比例)在这种情况下,亲水基团的摩尔比例为10 / (10 + 5) = 0.67,因此该表面活性剂的HLB值为20 × 0.67 = 13.4。

通过计算HLB值,我们可以选择合适的表面活性剂来满足特定应用的需求。

例如,对于需要较强乳化性能的应用,我们可以选择HLB 值较高的表面活性剂,以增强其亲水性。

而对于需要较强分散性能的应用,我们可以选择HLB值较低的表面活性剂,以增强其疏水性。

表面活性剂HLB值计算方法

表面活性剂HLB值计算方法

.2 HLB值的计算(1)Griffin关系式测定HLB值的方法最早由Griffin提出,该法繁琐且耗时[3].后来Griffin提出用下列经验式计算某些非离子型表面活性剂的HLB值.质量百分数法(基团重量法)对于有聚氧乙烯基类和多元醇类的非离子型表面活性剂:HLB=20*MH/M.式中,MH 为亲水基部分的分子量,M为总的分子量.皂化值法对于多数多元醇的脂肪酸酯类表面活性剂[3]:HLB=20(1-S/A).其中S代表表面活性剂(多元醇酯)的皂化值(又称皂化数),A代表成酯的脂肪酸的酸值.对于皂化值不易测定的多元醇乙氧基化合物:HLB=(E+P)/5.式中E为表面活性剂的亲水部分,即乙氧基(C2H4O)的质量分数,P为多元醇的质量分数.皂化值不清的脂肪酸酯如妥尔油!松香酸酯!蜂蜡酯及羊毛酯等的HLB值都可以由上式求算.对于只用乙氧基(C2H4O)为亲水部分的表面活性剂和脂肪醇与C2H4O的聚合体,上式简化为:HLB=E/5.混合表面活性剂的HLB值具有加和性.A,B两种表面活性剂混合之后的HLB值为:HLB=HLBA*A%+HLBB*B%.(2)J.T.Davies关系式基团数法:1957年Davies提出将表面活性剂分子分解为不同的基团,这些基团各自对HLB有一定的贡献:HLB=7+Σ(亲水基的基数)+Σ(亲油基的基数).该方法适用于计算阴离子型表面活性剂和非离子型表表面活性剂的HLB与其在油水两相中的平衡浓度有关[4]:HLB-7=0.36ln(cW/cO)式中cW为表面活性剂在水相中的平衡浓度,cO为表面活性剂在油相中的平衡浓度,cW/cO为表面活性剂在两相中的分配系数.(3)无机性基团贡献法:把表面活性剂划分为有机性基团(一般疏水)和无机性20,据此得到表面活性剂分子中各基团的无机性!有机性贡献值.HLB=(E无机性基团值/E有机性基团值)@10(4)估算法利用表面活性剂在水中的溶解情况可以估计该表面活性剂的HLB值范围(见表1).水溶液外观不分散不良分散搅拌后*状分散稳定*状分散半透明至透明透明液HLB值1~4 3~6 6~8 8~10 10~13 13~20(5)HLB值的实验测定和计算①气相色谱法气相色谱固定液分离样品的能力取决于固定液与样品中各组分的极性.据此,用表面活性剂做固定液,选择其他流动相可测定HLB.Beche和Birkmeier,以乙醇和乙烷混合物为流动相,表面活性剂为固定相进行测定,结果表明,乙醇与乙烷的保留时间比与HLB成直线关系:HLB=8.55ρ-6.36.*化剂载体的极性定义是二组分的保留时间比ρ: ρ=REtOH/RHex.其中,REtOH为乙醇的保留时间,RHex为乙烷的保留时间.当*化剂含有较多的自由多元醇组分时直线关系须做校正.保留时间比值随温度而改变,一般采用折中温度80度,在此温度下,大部分非离子*化剂为液体.②水数法聚氧乙烯型非离子表面活性剂的HLB与水数有一定关系:HLB=algW+b式中,a,b 为常数,W为水数!单位为mL.所谓水数是指以体积比为96%和4%的二氧杂环乙烷和苯胺混合物溶解样品,然后用水滴定至混浊所用水的数量.③对数法*化剂的亲水亲油平衡值与其亲水!疏水基团的重量比的对数有关:HLB=7+11.7lgWL/WO.其中WL,WO分别为*化剂分子中亲水!疏水基团的重量.测定HLB值的方法还有很多,测定及计算时所用的实验方法和所依据的关系式均有一定的使用范围,如果不适当地套用某一方法,则有时误差很大.2*化剂的选择和混合*化剂配方现适用于选择*化剂的方法主要有两种:HLB法(亲水亲油平衡法)和PIT法(相转变温度法).前者适用于各种类型表面活性剂,后者是对前一方法的补充,只适用于非离子型表面活性剂.2.1 HLB值与*化剂筛选一个具体的油-水体系究竟选用哪种*化剂才可以得到性能最佳的*状液,这是制备*状液的关键.最可*的方法是通过实验筛选,HLB值有助于筛选工作.通过实验发现,作为O/W型(水包油型)*状液的*化剂其HLB值常在8~18之间;作为W/O型(油包水型)*状液的*化剂其HLB值常在3~6之间.在制备*状液时,除根据欲得*状液的类型选择*化剂外,所用油相性质不同对*化剂的HLB值也有不同要求,并且,*化剂的HLB值应与被*化的油相所需一致.[4]有一种简单的确定被*化油所需HLB值的方法:目测油滴在不同HLB值*化剂水溶液表面的铺展情况,当*化剂HLB值很大时油完全铺展,随着HLB值减小,铺展变得困难,直至在某一HLB值*化剂溶液上油刚好不展开时,此*化剂的HLB值近似为*化油所需的HLB值.这种方法虽然粗糙,但操作简便,所得结果有一定参考价值.2.2 HLB值与最佳*化剂的选择每种*化剂都有特定的HLB值,单一*化剂往往很难满足由多组分组成的体系的*化要求.通常将多种具有不同HLB值的*化剂混合使用,构成混合*化剂,既可以满足复杂体系的要求,又可以大大增进*化效果.欲*化某一油-水体系,可按如下步骤选择最佳*化剂.油-水体系最佳HLB值的确①定选定一对HLB值相差较大的*化剂,例如,Span-60(HLB=4.3)和Tween-80(HLB=15),按不同比例配制成一系列具有不同HLB值的混合*化剂,用此系列混合*化剂分别将指定的油水体系制成系列*状液,测定各个*状液的*化效率(可用*状液的稳定时间来代表,也可以用其他稳定性质来代表),与计算出的混合*化剂的HLB,作图,可得一钟形曲线,与该曲线最高峰相应的HLB值即为*化指定体系所需的HLB值.显然,利用混合*化剂可得到最适宜的HLB值,但此*化剂未必是效率最佳者.所谓*化剂的效率好是指稳定指定*状液所需*化剂的浓度最低!价格最便宜.价格贵但所需浓度低得多的*化剂也可能比价格便宜!浓度大的*化剂效率高.②*化剂的确定在维持所选定*化体系所需HLB值的前提下,多选几对*化剂混合,使各混合*化剂之HLB值皆为用上述方法确定之值.用这些*化剂*化指定体系,测其稳定性,比较其*化效率,直到找到效率最高的一对*化剂为止.值得注意的是,这里未提及*化剂的浓度,但这并不影响这种选配方法,因为制备一稳定*状液所要求的HLB值与*化剂浓度关系不大.在*状液不稳定区域内,当*化剂浓度很低或内相浓度过高时,才会对本方法有影响.[6]采用HLB方法选择*化剂时,不仅要考虑最佳HLB值,同时还应注意*化剂与分散相和分散介质的亲和性.一个理想的*化剂,不仅要与油相亲和力强,而且也要与水相有较强的亲和力.把HLB值小的*化剂与HLB值大的*化剂混合使用,形成的混合膜与油相和水相都有强的亲和力,可以同时兼顾这两方面的要求.所以,使用混合*化剂比使用单一*化剂效果更好.综上所述,决定指定体系*化所需*化剂配方的方法是:任意选择一对*化剂,在一定范围内改变其混合比例,求得效率最高之HLB值后,改变复配*化剂的种类和比例,但仍需保持此所需HLB值,直至寻得效率最高的复配*化剂.2.3 HLB值与混合*化剂配比在复配*化剂时,采用多少量合适可通过各自的HLB值和指定体系所需的HLB值求得.例如,在进行醋酸乙烯酯的O/W型*液聚合时,*化剂用量为3%,采用SDS和Span-65为*化剂,已知SDS的HLB值为40,Span-65的HLB值为2.1,*液聚合时要求的HLB值平均为16.0.设Span-65在混合*化剂中的质量分数为w%,则40(1-w%)+2.1w%=16,解之得w%=63.3%,则SDS在混合*化剂中的质量分数为36.7%.由此可知,在醋酸乙烯酯的O/W型*液聚合体系中,Span-65的用量占3%*63.3%=1.9%;SDS的用量占3%*(1-63.3%)=1.1%.3结束语在制备稳定*状液时,选择最适合的*化剂以达到最佳*化效果是关键问题.对于*化剂的选择,目前尚没有完善的理论.表面活性剂的HLB值在选择*化剂和确定复合*化剂配比用量方面有很大使用价值,其优点主要体现在它的加和性上,可以简单地进行计算;其问题是没有考虑其他因素对HLB值的影响,尤其是温度的影响,这在近年来用量很大的非离子型*化剂上表现尤为突出.此外,HLB值只能大致预示形成*状液的类型,不能给出最佳*化效果时*化剂浓度,也不能预示所得*状液的稳定性.因此,应用HLB值选择*化剂是一个比较有效的方法,但也有一定的局限性,在实际应用中还需要结合其他方法参照进行.。

计算亲水亲油平衡值

计算亲水亲油平衡值

标签:表面活性剂乳化剂 HLB值计算方法分类:表面活性剂2011-12-05 22:48方法一:计算亲水亲油平衡值(HLB值)表面活性剂的种类繁多,对于一定的体系究竟应采用哪种表面活性剂较合适,效率最高目前对此类问题尚缺乏定量的理论指导。

而目前较为一致的看法是,比较表面活性剂分子中的亲水基团的亲水性和亲油基团的亲油性是一项衡量效率的重要指标,而亲水基团的亲水性和亲油基团的亲油性可以有两种较为简单的表示方法:表面活性剂的亲水性=亲水基的亲水性-憎水基的憎水性(1)表面活性剂的亲水性=亲水基的亲水性/憎水基的憎水性(2)前一种方法属差值法,而后一种方法属比值法。

戴维斯(Davis)和格里芬(Griffin)分别从差值法和比值法建立了用H.L.B值(Hydrophile-Lipophile Balance)即"亲憎平衡值"以表示表面活性剂的亲水性的方法。

戴维斯法的计算公式为:(H.L.B.)D=7+∑+∑(12-86)其中下标D 代表戴氏方法,而则分别为表12-6中所列各原子基团的(憎水基及亲水基)H.L.B 值。

例如十六烷醇C16H33OH 分子中有一个亲水基OH 和十六个憎水基(甲基CH3-和亚甲基-CH2-)故查表可得其H.L.B 值为:(H.L.B.)D=7+16(-0.475)+1.9=1.3表12-6 一些基团的H.L.B 值(戴维斯法)亲水基H HLB值亲水基H HLB值亲水基H HLB值-OSO3Na -COOK -COONa 38.721.119.19.46.82.4-COOH-OH(游离)-OH(失水山梨醇环中)-(C2H4O)-2.11.91.30.33-CF2--(C3H6O)--0.870-0.475-0.15戴维斯法所能提供的数据(HLB 值)不多,故其应用有一定的局限性,但其对阐明构成表面活性剂分子各原子基团的结构与其亲媒性(亲水性及亲油性)作用的定量关系有一定意义。

混合后的hlb值的计算

混合后的hlb值的计算

混合后的hlb值的计算混合后的HLB值的计算HLB值(Hydrophilic-Lipophilic Balance)是评估表面活性剂亲水性和亲油性的指标。

在药物、化妆品、食品等领域,混合不同HLB值的表面活性剂可以实现不同的乳化、分散、溶解等功能。

因此,准确计算混合后的HLB值对于确定最佳配方至关重要。

一、HLB值的概念HLB值通过数值表达表面活性剂分子中亲水部分与亲油部分的平衡状态。

HLB值的范围从0到20,数值越小,表明表面活性剂更亲油;数值越大,表明表面活性剂更亲水。

二、混合HLB值的计算方法1. 找到各个成分的HLB值在计算混合后的HLB值之前,我们需要先找到每个成分的HLB值。

这可以通过文献、产品手册或相关数据库获得。

2. 计算混合后的HLB值计算混合后的HLB值可以使用以下公式:HLB_mix = Σ(成分HLB值× 成分质量比例)其中,HLB_mix为混合后的HLB值,Σ表示求和,成分HLB值为各个成分的HLB值,成分质量比例为各个成分的质量占比。

三、示例为了更好地理解混合后的HLB值的计算过程,我们举一个简单的示例来说明。

假设我们要混合两种表面活性剂A和B,其HLB值分别为10和15,质量比例为3:2。

我们可以按照以下步骤计算混合后的HLB值:1. 找到各个成分的HLB值根据题目所给,表面活性剂A的HLB值为10,表面活性剂B的HLB 值为15。

2. 计算混合后的HLB值根据公式,我们可以计算混合后的HLB值:HLB_mix = (10 × 3 + 15 × 2) / (3 + 2) = 12所以,混合后的HLB值为12。

四、混合HLB值的应用混合后的HLB值对于配方设计非常重要。

根据所需的功能和性质,我们可以选择不同HLB值的表面活性剂进行混合,以实现最佳效果。

1. 乳化剂的选择在乳化剂的选择中,混合HLB值的计算可以帮助我们确定最佳的乳化剂组合。

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HLB值的估算
亲水亲油平衡值(HLB)
亲水亲油平衡值(HLB)
¨定义:HLB(hydrophile-lipophile balance)系表面活性剂中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力,是用来表示表面活性剂的亲水亲油性强弱的数值。

¨HLB值范围:
HLB 0~40,其中非离子表面活性剂HLB 0~20,即石蜡为0,聚氧乙烯为20。

HLB值在农药助剂中的应用:
HLB系统最初是因为在乙氧基非离子表面活性剂中使用而得到发展的,应用范围为HLB值0-20,每种乳化剂在这个范围内又可应用在许多方面,低HLB值表明是向油相转移,高HLB值是向水相转移。

HLB值很低的表面活性剂倾向于形成油包水乳状液,大多数表面活性剂都停留在油相,并且要求油相为连续相;高HLB值的表面活性剂倾向于形成水包油乳状液,大多数表明活性剂都停留在水相,并且要求水相为连续相。

HLB值在乳化剂中具有指导作用,在实验室中有两种简单的方法来估计乳化剂的HLB值:第一种方法是汲取乳化剂在水中的溶解性来直观估计;第二种通常指的是“混合物法”,这种方法要求使用一些已知HLB指的乳化剂。

2 表面活性剂HLB值的实验测定
当年,Griffin用的乳化法测定HLB值的方法比较烦琐。

1983年,Cupta所用的方法比较简单,他将质量分数为5%de 未知HLB值的乳化剂分散在质量分数为15%的已知所需HLB值的油相中,油相通过以适当比例混合的粗松节油(所需的HLB=10)和棉籽油(所需HLB=6)配制成具有不同所需HLB值的油相,然后加入质量分数为80%的水,用Janke-Kunkel型KG均质器,在最小速度下均质1分钟,制备13h和24h 后比较一系列样品的稳定性,稳定性最好的样品乳化剂(未知HLB值)的HLB值大致等于该油相所需的HLB值。

混合油的HLB值按各组分平均求得。

测定HLB值的方法很多,有乳化法、临界胶束浓度法、水数值及浊点法、色谱法和介电常数法等。

其中水溶解性法是估计HLB值的常用方法,十分简便快速。

¨HLB值计算:
(1)多元醇型和聚乙二醇型非离子表面活性剂:
HLB=
(2)大多数多元醇脂肪酸酯:
HLB=20(1-S/A)
S为酯的皂化价,A为脂肪酸的酸价。

(3)混合的非离子表面活性剂:
HLBab=(HLBa×Wa+HLBb×Wb)/(Wa+Wb)
(4)官能团HLB计算法:
HLB=∑(亲水基团HLB)+∑(亲油基团HLB)+7
并不是所以表面活性剂HLB值能用算式计算,须用实验方法加以验证。

HLB值的估测方法:
根据乳化剂在水中的溶解、分散情况,可粗略估计乳化剂的HLB值范围,见下表:乳化剂在说中的现象HLB值的大致范围
不分散1-4
分散不好4-6
激烈振荡后呈乳状分散6-8
稳定的乳状液8-10
半透明到透明分散10-13
透明溶液≥13
表面活性剂基团的HLB值见下表:。

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