与表面活性剂分子形成混合胶束
香皂 原理
香皂原理
香皂是一种常见的清洁用品，它的原理主要包括表面活性剂的作用和溶解力的作用。
首先，香皂的主要成分是表面活性剂，它能够降低水的表面张力，使水分子能够更好地渗透到污垢表面。
表面活性剂分为亲水性头部和疏水性尾部，头部亲水性使其能够溶于水中，而尾部疏水性则使其能够与油脂等非极性物质相结合。
当香皂与水混合时，表面活性剂的分子会自组装形成胶束结构，其中头部朝向水相，而尾部则朝向内部，将油脂等污垢包围在胶束的内部。
这样，当我们用香皂洗手或洗衣物时，胶束将油脂和污垢分散在水中，使其易于冲走。
其次，溶解力也是香皂清洁的原理之一。
由于香皂中含有碱性物质，如氢氧化钠或氢氧化钾，它们与油脂酯类反应生成肥皂。
肥皂在水中具有较好的溶解性，这意味着肥皂能够有效地溶解油脂污垢。
当我们使用香皂清洁时，肥皂与油脂反应形成胶状物质，这样污垢就能够更容易地分散在水中，并随着水的流动而被冲走。
综上所述，香皂通过表面活性剂的作用和溶解力的作用，能够有效地清洁物体表面的污垢。
无论是在洗手、洗衣还是洗涤其它物品上，香皂都能起到良好的清洁作用。
利用表面活性剂在溶液中形成胶束的性质
W/O型乳化剂
润湿剂 洗涤剂 O/W型乳化剂
增溶剂
甘油三酯的结构示意图
磷脂的内盐部分具有亲水性，脂肪酸长链烃基部分 具有疏水性，因此磷脂是天然的表面活性剂，它在 生物体内能使油脂乳化，有助于油脂的运输、消化
和吸收。
表面活性剂一词来自英文Surfactant。
它实际上是短语Surface（表面） Active（活性） Agent（添加剂）的缩合词。 表面活性剂是这样一种物质，它活跃于表面和界面 上，具有极高的降低表、界面张力的能力和效率。
表面活性的表征
• 通常用加入表面活性剂后溶液表面张 力的降低及其形成胶团的能力（胶团 化能力）来表征。 • 溶液表面张力降低包含：溶液表面张 力降低的效率和溶液表面张力降低的 能力两方面； • 胶团化能力用临界胶束浓度表示。
表面活性剂的基本功能
一、在表面（界面）吸附成膜（一般是单分 子膜）； 二、在溶液内部自聚，形成多种类型的分子 有序组合体。 从这两种基本功能出发，衍生出表面活性 剂的其它多种应用功能。
气泡的作用
矿物泡沫浮选
首先将粗矿磨碎，倾入浮选池中。在池水中加入捕
集剂和起泡剂等表面活性剂。 搅拌并从池底鼓气，带有有效矿粉的气泡聚集表面， 收集并灭泡浓缩，从而达到了富集的目的。 不含矿石的泥砂、岩石留在池底，定时清除。
2 金属的防锈、缓蚀 3 织物的防水、防油处理
降低润湿作用： 原理是用表面活性物质的极性部分选择性吸 附，非极性部分向外呈憎水性。 一次性抽血器中盛血的玻璃管(定量的),内壁要疏 水水化,使用的是硅偶联剂,使血液在管内不残留。
胶束的形成
胶束 两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极
性部分会互相吸引，从而使得分子自发形成有 序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减 小了憎水基与水分子的接触，使体系能量下降， 这种多分子有序聚集体称为胶束。
胶束形成原理
胶束形成原理胶束形成原理胶束是由表面活性剂分子在溶液中形成的一种结构，具有疏水性和亲水性两端，可以将疏水性物质包裹在内部，形成类似微小颗粒的结构。
本文将详细介绍胶束的形成原理。
一、表面活性剂分子表面活性剂分子是胶束形成的关键因素。
它们具有两种互相排斥的特性：疏水性和亲水性。
这种特殊的结构使得表面活性剂分子能够在溶液中形成稳定的胶束结构。
二、疏水作用力疏水作用力是指由于疏水基团之间的排斥而使得疏水基团聚集在一起的力量。
在溶液中，由于周围都是极性分子，因此会使得非极性物质趋向于聚集在一起。
这种趋向就是疏水作用力。
三、亲水作用力亲水作用力是指由于极性基团之间相互吸引而使得极性基团聚集在一起的力量。
在溶液中，由于周围都是非极性物质，因此会使得极性分子趋向于聚集在一起。
这种趋向就是亲水作用力。
四、胶束的形成过程表面活性剂分子在溶液中的结构是非常复杂的，但是可以简化为两种类型：疏水基团和亲水基团。
当表面活性剂分子浓度较低时，它们会随机地分散在溶液中，没有任何特殊的结构。
但是当浓度逐渐升高时，疏水基团之间的疏水作用力逐渐增强，使得它们开始聚集在一起形成小团块。
同时，亲水基团也开始相互吸引，在疏水基团的周围形成了一个稳定的层。
这个过程可以看作是一个动态平衡过程。
当表面活性剂分子浓度较低时，疏水基团和亲水基团之间没有明显的相互作用；当浓度较高时，疏水基团之间开始聚集形成小颗粒，并且亲水基团也开始相互吸引形成稳定层；当浓度达到一定值时，胶束结构变得稳定并且不再发生变化。
五、胶束的稳定性胶束的稳定性与表面活性剂分子的结构有关。
疏水基团之间的疏水作用力使得它们聚集在一起形成小颗粒，而亲水基团则在疏水基团周围形成了一个稳定层。
这种结构使得胶束具有很强的稳定性，即使在极端条件下也不容易破坏。
六、应用胶束具有很多应用，例如在油水混合物中可以将油包裹在内部形成乳液，用于洗涤剂、化妆品等领域。
此外，胶束还可以作为载体将药物包裹在内部，在药物输送、生物医学等领域有广泛应用。
ctab胶束zeta 电位
CTAB胶束Zeta电位1.介绍CTAB（正十六烷基三甲基溴化铵）是一种阳离子表面活性剂，常用于纳米颗粒的制备过程中形成胶束。
胶束是由表面活性剂分子在一定浓度下自组装形成的结构，其中亲水头基位于外层，疏水烃基位于内层。
胶束中心带有电荷，可以通过测量Zeta电位来表征。
2.胶束形成过程2.1 表面活性剂的结构表面活性剂分子通常由亲水基团和疏水基团组成。
CTAB的亲水基团是季铵盐，疏水基团是十六烷基。
在适当的浓度下，CTAB分子会形成胶束结构。
2.2 胶束形成过程当CTAB分子浓度较低时，它们会均匀分散在溶液中，并与溶剂分子相互混合。
随着CTAB浓度的增加，表面活性剂分子开始聚集形成脂质结构，通过疏水相互作用而形成的团簇。
2.3 胶束结构胶束结构的形成过程中，CTAB分子的疏水基团朝向内部，亲水头基团朝向外部。
这种布局可以最小化疏水基团与水分子的接触。
疏水基团之间的相互作用使得胶束形成更为稳定。
3.Zeta电位的测量Zeta电位是测量胶束分散稳定性的重要参数。
它是衡量胶束表面带电性质的标志，与胶束的分散性、稳定性密切相关。
3.1 Zeta电位的定义Zeta电位定义为胶束与周围溶液之间的电势差，反映了胶束载荷分布的特征。
Zeta电位可以通过光散射技术进行测量，通过计算光散射角度来得出。
3.2 影响Zeta电位的因素•pH值：胶束表面电荷受到溶液中氢离子浓度的影响，不同pH值下胶束的Zeta电位会有所不同；•离子强度：溶液中的离子浓度会影响胶束表面电荷的分布，从而改变Zeta 电位；•温度：温度的变化会影响胶束的结构稳定性，进而影响Zeta电位的测量。
3.3 Zeta电位的应用Zeta电位的测量可以用于评估胶束的稳定性和分散性。
Zeta电位的数值代表了胶束的带电状态，一般来说，绝对数值较大的Zeta电位表示胶束稳定性较高。
4.总结CTAB胶束的Zeta电位是反映胶束分散性和稳定性的重要指标。
Zeta电位可以通过测量胶束与周围溶液之间的电势差来获得，对胶束的带电状态进行评估。
什么是胶束？
什么是胶束？胶束是由聚合物或表面活性剂形成的一种高级结构，它在化学和生物科学领域具有广泛的应用。
胶束由一层外壳包裹住水或溶剂，形成了一种微小的封闭空间。
在这个空间中，溶剂分子被包裹在外壳内部，形成了稳定的分散体系。
胶束可以在溶液中悬浮或分散许多种类的物质，从而改变它们的性质和行为。
一、胶束的结构和形成机制1. 胶束的结构胶束由两部分组成：头基（亲水基团）和尾基（亲油基团）。
在溶液中，头基朝向水相，尾基朝向油相。
通过表面活性剂或聚合物形成的胶束，可以将水溶性物质包裹在内部，形成水溶胶；也可以将油溶性物质包裹在内部，形成油溶胶。
示例包括洗涤剂中的胶束、纳米粒子等。
2. 胶束的形成机制胶束的形成是通过疏水相互作用和疏水效应驱动的。
当头基和尾基的疏水性不平衡时，分子会自组装形成胶束。
在水溶液中，通常是由表面活性剂分子聚集形成。
表面活性剂分子具有两性性质，一端吸附在水相中，另一端朝向油相。
二、胶束的应用领域1. 洁净剂和乳化剂胶束的一个重要应用是在洁净剂和乳化剂中。
由于头基和尾基的不同特性，胶束可以有效地吸附和包裹油污和污垢，从而提高洗涤效果。
同时，它们还能够稳定乳液，使油水混合物更加均匀分散。
2. 药物传递系统由于胶束能够包裹和稳定药物分子，在药物传递系统中具有重要意义。
通过调整胶束的组成和结构，可以控制药物的释放速率和靶向性，从而提高药物的治疗效果和减少副作用。
3. 精细化工和材料科学胶束广泛应用于精细化工和材料科学领域。
它们可以用作催化剂的载体、生物传感器、纳米材料的模板等。
胶束还可以帮助调控多相反应的速率和选择性，在催化、化学分离等领域具有重要应用价值。
4. 生物科学和医学胶束在生物科学和医学中也具有重要作用。
它们可以用于细胞膜模拟、药物输送、基因传递等方面的研究。
通过合理设计胶束的结构和功能，可以实现对生物体系的精确控制和修饰。
三、结语胶束作为一种特殊的高级结构，具有广泛的应用前景。
它们在洁净剂、药物传递系统、精细化工和生物科学领域都发挥着重要作用。
表面活性剂简介知识分享
EIP法选择非离子型表面活性剂
EIP法是乳状液转变点法，是指乳液从W/O型 转变为O/W的转变点。
表面活性剂简介
By unireason
表面活性剂
• 定义 • 分类 • 亲水亲油性 • 在溶液中的状态 •actant)是这样一类物质，当他溶液中以 很低的浓度分散时，优先吸附在溶液表面或其他界面上， 使表面或界面的自由能（或表面张力）显著降低，改变 了体系的界面状态；当它达到一定浓度时，在溶液中缔 合成胶团。因而，他可以直接地产生润湿或反润湿、乳 化或破乳、发泡或消泡、分散、加溶和洗涤作用；间接 地产生平滑、匀染、杀菌、防锈和消除静电等作用。
4.第二液相存在的影响
少量表面活性剂是不溶性的，它作为第二液相 的存在对表面活性剂的水溶液上的cmc值有一定 影响，极性较大的碳氢化合物会较显著降低表 面活性剂水溶液的cmc值。极性更强的乙酸乙酯 会稍微增加十二烷基硫酸酯钠盐的cmc值。
5.温度的影响
温度对表面活性剂水溶液的影响作用是复杂的，随 温度上升，开始cmc值减小，至某一低值后，也进 一步上升。这是因为温度升高，减少了亲水基的水 合作用，这对胶束化作用有利。然而温度上升引起 疏水集团周围结构水的破坏，又不利于胶束化作用， 这两种相反作用在某一温度下的相对大小决定cmc 是增加还是减少。实验表明离子型表面活性剂cmc 最低值约为25℃，非离子型表面活性剂约为50℃。
表面活性剂的发泡作用
室温下蒸馏水溶液中，含有12-14个碳原子的 直链饱和亲油基的烷基醇硫酸酯钠盐和皂类显 示出很好的发泡能力，另外，在高温下含有较 长碳链的同系物有较好的发泡能力。而非离子 型表面活性剂的起泡能力差，泡沫也不稳定。 稳泡剂中含有羟基、氨基和酰胺基等形成氢键 而有利于泡沫的稳定性
超分子自组装胶束
超分子自组装胶束一、胶束的概念和基本原理胶束是由表面活性剂分子在水中形成的一种微粒子，具有亲水头基和疏水尾基的分子结构。
在水中，表面活性剂分子聚集起来形成一个球形结构，疏水尾基向内聚集，亲水头基向外与水分子相互作用。
这种球形结构称为胶束。
胶束的形成是由于表面活性剂分子疏水尾基之间的疏水相互作用力大于它们与周围水分子之间的亲水相互作用力，因此它们会自发地聚集起来形成一个球形结构。
二、超分子自组装胶束的概念和特点超分子自组装是指两个或两个以上的小分子通过非共价键（如氢键、范德华力等）相互作用，在没有外界干扰下自发地组合成具有特定功能的大分子体系。
超分子自组装胶束就是由表面活性剂等小分子通过超分子自组装形成的一种微粒体系。
超分子自组装胶束具有以下特点：1. 稳定性好：由于超分子自组装过程中小分子之间非共价键的作用力比共价键弱，因此超分子自组装胶束的稳定性较好。
2. 可逆性强：超分子自组装胶束的形成和解离都是非共价键相互作用的结果，因此可以通过改变环境条件（如温度、pH值等）来控制其形成和解离。
3. 结构可控性强：由于超分子自组装过程中小分子之间非共价键的作用力是有选择性的，因此可以通过改变小分子结构和环境条件来控制其结构和性质。
三、超分子自组装胶束的应用1. 生物医学领域：超分子自组装胶束可以作为药物载体，在体内释放药物，提高药物的生物利用度和治疗效果。
同时，由于超分子自组装胶束具有良好的生物相容性和可逆性，可以避免药物对人体造成不良反应。
2. 环境保护领域：超分子自组装胶束可以作为污染物吸附剂，在水中吸附有害物质，净化水源。
同时，由于其可逆性强，可以通过改变环境条件使其释放吸附的有害物质，实现循环利用。
3. 材料科学领域：超分子自组装胶束可以作为模板，在其内部形成纳米结构，制备具有特定功能的纳米材料。
同时，由于超分子自组装胶束具有结构可控性强的特点，可以制备出具有不同结构和性质的纳米材料。
四、超分子自组装胶束的制备方法1. 溶剂法：将表面活性剂等小分子溶解在适当的溶剂中，通过搅拌、超声波处理等方法使其自发地形成胶束。
混合表面活性剂胶束形成机理
混合表面活性剂胶束形成机理
混合表面活性剂胶束形成机理是一个复杂的过程，它涉及到多种因素，包括表
面活性剂的类型、混合比例、溶剂类型、溶剂浓度、温度等。
混合表面活性剂胶束的形成机理可以分为三个主要步骤：溶剂效应、胶束形成和胶束稳定。
首先，溶剂效应是混合表面活性剂胶束形成的基础。
当混合表面活性剂溶解在
溶剂中时，溶剂会改变表面活性剂的结构，使其变得更加活性，从而增加表面活性剂之间的相互作用。
其次，胶束形成是混合表面活性剂胶束形成的关键步骤。
当混合表面活性剂溶
解在溶剂中时，表面活性剂之间的相互作用会使其形成胶束，从而形成混合表面活性剂胶束。
最后，胶束稳定是混合表面活性剂胶束形成的最终步骤。
当混合表面活性剂胶
束形成后，表面活性剂之间的相互作用会使胶束稳定，从而使混合表面活性剂胶束具有较高的稳定性。
总之，混合表面活性剂胶束形成机理是一个复杂的过程，它涉及到溶剂效应、
胶束形成和胶束稳定三个主要步骤。
混合表面活性剂胶束的形成机理受到表面活性剂的类型、混合比例、溶剂类型、溶剂浓度、温度等多种因素的影响，因此，在实际应用中，应根据不同的应用需求，合理选择混合表面活性剂，以获得更好的效果。
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3、磺酸化物
①通式：R·SO3-M+ ②分类：脂肪族磺酸化物，如二辛琥珀酸磺
酸钠；烷基芳基磺酸化物，如十二烷基苯 磺酸钠，常用洗涤剂；烷基苯磺酸化物； 胆酸盐，如牛磺胆酸钠。
③性质：水溶性, 耐酸、钙、镁盐性比硫酸化 物差, 不易水解。
性质：碱性水溶液中呈阴离子性质，去污力强； 酸性水溶液中呈阳离子性质，杀菌力强。
二、非离子表面活性剂
1.结构组成 ①亲水基团 (甘油、聚乙二醇、山梨醇)； ②亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷
基或芳基)； ③亲水基和亲油基以酯键、醚键结合 2.性质： 毒性小，不解离，不受pH的影响；
能与大多数药物配伍，广泛应用于外用、 内服、注射制剂。
皂(铅、钙、铝皂)；有机胺皂(三乙醇胺皂) ③性质：具有良好的乳化能力，易被酸及多价
盐破坏，电解质使之盐析。 ④应用：具有一定的刺激性，用于外用制剂。
2、硫酸化物
①通式：R·O·SO3-M+ ②分类：硫酸化油(硫酸化蓖麻油)；高级脂肪醇硫
酸脂(十二烷基硫酸钠) 。
③性质：可与水混溶，乳化性很强，稳定、耐酸、 钙，易与一些高分子阳离子药物发生沉淀。
第一节 概述
一、定义
• 表面活性剂 (surfactant)是同时 具有亲水、亲油基 团，能使液体的表 面张力显著下降的 物质。
σ
1
2
3 c
图1 表面张力等温线
基（ 碳氢链 R-、 C8~C18之间 ）
亲水基（-OH、COO-、 -NH2、 -COOR )
第四章 表面活性剂
补充知识
一、表面现象 （一）界面、表面和界面现象、表面现象的含义 几个概念 • 1．界面：是指物质的相与相之间的交界面。相是指体系
中物理和化学性质均匀的部分，有固、液、气三相 有：液/液（如乳剂）、液/气（如气雾剂）、固/气（如散
剂）、固/液（如混悬剂）、固/固等。 • 2．界面现象：是指物质在界面上发生的物理化学现象。 • 3．表面：两相中有一相是气体的界面。气/固；气/液。 • 4．表面现象：液/气、固/气界面上发生的物理化学现象。
（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“弹 性膜”，因此水也不会 溢出来。
4.常用品种：①苯扎氯铵(洁尔灭)；②苯扎 溴铵 (新洁尔灭)
（三）两性离子表面活性剂
分子结构上同时具有正负电荷基团的表面活性 剂，随介质的pH可成阳或阴离子型。
卵磷脂：不溶于水，可作注射用乳剂的乳化剂、 脂质体主要原料；
氨基酸型和甜菜碱型两性离子型表面活性剂。 后者最大优点：适用于任何pH溶液，在等电 点时也无沉淀。
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10－7cm)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。这就是当一滴单一成分的液体在恒温、 恒压条件下达平衡时，则总呈球状，即具 有最小的表面积。由于表面分子受力不平 衡而产生的张力。
离脂肪酸和蔗糖， HLB为5~13。溶于丙二 醇、乙醇，但不溶于水，但在水和甘油中 加热可形成凝胶。 • 应用：主要用作O/W型乳化剂、分散剂。
常用品种
2.脂肪酸山梨坦（司盘类 Spans）
O
CH2COOR
OH
OH
OH
司盘分子通式
不溶于水，易溶于乙醇， 酸、碱和酶作用易水解， HLB值小，常用作W/O 型乳化剂。
亲油基
亲水基
第二节 表面活性剂的分类
离子型
表（水中能电离） 面 活 性 剂 非离子型
（水中不电离）
阴离子型 阳离子型 两性型
多元醇型 聚氧乙烯型 聚氧乙烯-聚氧丙烯型
一、离子表面活性剂
（一）阴离子表面活性剂
1、高级脂肪酸盐： ①通式：(RCOO-)nMn+ ②分类：一价金属皂(钾、钠皂)；二价或多价
1.气-液界面
空气
CuSO4 溶液
气-液 界面
2.气-固界面
气-固界面
3.液-液界面
H2O
Hg
液-液 界面
4.液-固界面
Hg
液-固界面
H2O
玻璃板
5.固-固界面
Cr镀层 铁管
固-固界面
• 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。
常用品种
（一）脂肪酸甘油酯
• 种类：有脂肪酸单甘油酯和脂肪酸二甘 油酯。
• 性质：不溶于水，在水、热、酸、碱及 酶等作用下易水解成甘油和脂肪酸， HLB为3~4。
• 应用：主要用作W/O型辅助乳化剂。
常用品种
（二）多元醇型
1.蔗糖脂肪酸酯 • 种类：单酯、二酯、三酯及多酯。 • 性质：在酸、碱及酶等作用下易水解成游
司盘20（月桂山梨坦） 司盘40（棕榈山梨坦） 司盘60（硬脂山梨坦） 司盘65（三硬脂山梨坦） 司盘80（油酸山梨坦） 司盘85（三油酸山梨坦）
常用品种
3. 聚山梨酯 ( 吐温 Tweens)
O CH2COOR
O(C2H4O)H
O(C2H4O)H
O(C2H4O)H
吐温分子通式
易溶于水和乙醇，酸、 碱和酶作用易水解， HLB值大，常用作O/W 型乳化剂、增溶剂。
④应用： 黏度低、去污力、油脂分散力都强， 常用优良洗涤剂。
（二）阳离子表面活性剂
1.结构：含有一个五价氮原子，带正电荷。
2.特点：水溶性大，在酸性和碱性溶液中较 稳定，具有良好的表面活性和杀菌作用。 但易与一些大分子阴离子药物发生沉淀。
3.应用：杀菌；防腐；毒性大，主要用于皮 肤、粘膜和手术器械的消毒。