2 HLB值的计算

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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。

HLB值测定

HLB值测定HLB值的实验测定方法1.HLB值测定方法简介乳化法至今还是最经典的方法之一，但是过程比较复杂、繁琐，因此众多研究者纷纷提出了其他方法，主要有以下方法：酯的皂化价、脂肪酸的酸价、临界胶束浓度、亲水基和亲油基的分子量、分配系数、水合热、浊点、表面活性以及极性指数、介电常数、扩散系数、界面吸附热、溶解参数、转相温度PIT、界面张力、偏摩尔体积、表面活性度、内聚能密度、单分子层性质、发泡力、碳黑滴定法、红外光谱法、极谱法、核磁及质谱法、亲水(油)指数法和气相色谱法等。

2.几种常见主要的实验方法2.1 乳化法乳化法的原理是：用表面活性剂来乳化油相介质时，当表面活性剂的HLB 值与油相介质所需的HLB值相同时，生成的乳液稳定性最好。

对于一般的水性表面活性剂，可以使用松节油(所需HLB值为16)和棉籽油(所需HLB值为6)配制一系列需要不同HLB值的油相，每15份油相中加入5份待测表面活性剂，然后加入80份水，搅拌乳化，其中稳定性最好的试样中油相所需的HLB值就是表面活性剂的HLB值。

对于油性表面活性剂，可以固定油相为棉籽油，用另外一种水溶性较大的表面活性剂如吐温60(所需HLB值为14.9)与待测表面活性剂配制成不同比例的系列复合乳化剂，根据上述相同的方法，也可测出表面活性剂的HLB值。

在应用乳化法时，要注意以下两个方面的问题：一是混合表面活性剂的HLB 值的计算，现在基本上都采用重量加和法，这是一种粗略的算法。

二是当待测表面活性剂的乳化力较强时，测得的HLB值是一个范围。

一般的表面活性剂都可以采用乳化法测出HLB值。

对于特殊、新型结构的表面活性剂，采用乳化法也可以得到可靠的结果，此法的缺点是过程比较繁琐、费时。

2.2 浊点、浊数法其原理是：聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的HLB值与它的水溶液发生混浊的温度之间有一定的关系，通过测定浊点可以得知它的HLB值。

浊点测定时，可将1%左右的表面活性剂水溶液置于大试管中，液面高度50mm,在甘油浴中边搅拌边缓慢加热，当溶液透明度降低而变混浊时，试管内的温度就是表面活性剂的浊点。

表面活性剂HLB值与浊点的分析测定与计算

表面活性剂HLB值与浊点的分析测定与计算表面活性剂之所以能得到广泛的应用就是因为它的两亲性，其两亲性的相对大小称为HLB 值，是选择和应用表面活性剂的一个重要参考因素，有关表面活性剂HLB 值的分析和计算已有不少报道，但缺乏完整系统的资料,特别是不同方法的适用性尚未见综合分析比较, 不利于表面活性剂的开发应用, 作者对有关资料进行了归纳整理, 并对有关分析测试和相应的计算方法及其应用范围进行了分析。

1 乳化法乳化法的原理是用表面活性剂来乳化油相介质时, 当表面活性剂的HLB 值与油相介质所需的HLB 值相同时, 生成的乳液稳定性最好。

对于一般的水性表面活性剂, 可以使用松节油( 所需HLB 值为16) 和棉籽油( 所需HLB 值为6) 配制一系列需要不同HLB 值的油相，每15 份油相中加入 5 份待测表面活性剂，然后加入80份水，搅拌乳化，其中稳定性最好的试样中油相所需的HLB值就是表面活性剂的HLB 值。

对于油性表面活性剂，可以固定油相为棉籽油，用另外一种水溶性较大的表面活性剂如司盘60( 所需HLB 值为14.9) 与待测表面活性剂配制成不同比例的系列复合乳化剂, 根据上述相同的方法。

也可测出表面活性剂的HLB 值。

在应用乳化法时要注意以下两个方面的问题: 一混合表面活性剂的HLB 值的计算，现在基本上都采用重量加和法，是一种粗略的算法；二是当待测表面活性剂的乳化力较强时，测得的HLB 值是一个范围。

一般的表面活性剂都可以采用乳化法测出HLB 值。

对于特殊新型结构的表面活性剂，采用乳化法也可以得到可靠的结果，此法的缺点是比较繁琐、费时。

2 浊点法/浊数法浊点法的原理是聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的HLB 值与它的水溶液发生混浊的温度之间有一定的关系, 通过测定浊点可以得知它的HLB 值。

浊点测定时可将1% 左右的表面活性剂水溶液置于大试管中，液面高50mm, 在甘油浴中边搅拌边缓慢加热，当溶液透明度降低而变混浊时，试管内的温度就是表面活性剂的浊点。

复配乳化剂HLB值的计算方式

复配乳化剂HLB值的计算方式复配乳化剂HLB值的计算方式某配方中的乳化剂组分为：A 4% (HLB值为12）B 2.5% (HLB值为10.5)C 3% (HLB值为15)乳化剂HLB值：( 12*4%+10.5*2.5%+15*3%)/(4%+2.5%+3%)乳化剂TX-10与OP-10的区别乳化剂TX-10是壬基酚聚氧乙烯醚，乳化剂OP-10是辛基酚聚氧乙烯醚，它们结构相似性能也相似，生产乳胶时OP-10比TX-10好一些，亲水性OP-10好。

渗透剂分类渗透剂分类在印染助剂中渗透剂的用途较广，种类也较多，一般有四中分类方法。

①按应用工序分类。

前处理用渗透剂(包括：退浆用渗透剂、煮练用渗透剂、漂白用渗透剂、丝光用渗透剂、羊毛炭化用渗透剂等)、染色用渗透剂、印花用渗透剂、后整理用渗透剂等。

②按应用pH值范围分类。

耐强碱性渗透剂、耐弱碱性渗透剂、近中性用渗透剂、弱酸性用渗透剂、耐强酸性渗透剂等。

③按离子型分类。

非离子型渗透剂、阴离子型渗透剂、复配型渗透剂等，很少使用两性型及阳离子型渗透剂。

④按原料品种分类。

硫酸化蓖麻油、烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸酯钠、仲烷基磺酸钠、仲烷基硫酸酯钠、ａ一烯基磺酸钠、烷基萘磺酸钠、琥珀酸烷基酯磺酸钠、胰加漂T、氨基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚醚、磷酸酯类化合物，以及醇类化合物、酮类、醚类等。

铁离子螯合试剂中螯合能力的测试铁离子螯合试剂中螯合能力的测试1、测试原理在PH值为10—11的条件下，将FeCl3的溶液加入螯合试剂的水溶液中。

如果试剂的螯合能力达到饱和，溶液中会出现棕色溶液Fe(OH)3。

应该进行一系列的尝试以确定饱和点。

测试分别在室温条件和98℃的条件下进行。

2、测试所需化学试剂和仪器2.1 FeCl3溶液，0.25mol/l （1000ml溶液中含有67.58g FeCl3•6H2O）2.2 NaOH溶液，38°Bé（1000ml溶液中含有445g NaOH式将328g NaOH溶于1000g 水中）2.3 电子PH计2.4 磁力搅拌器2.5 锥形瓶2.6 回流冷凝器3、测试方法（室温条件下）3.1 将0.8g （±0.01g）螯合试剂在750ml去离子水中稀释、溶解。

表面活性剂HLB值的分析测定与计算Ⅱ.+HLB值的计算

参考文献
% 张万福C食品乳化剂8北京Z轻工业出版社C%KKS8*+ * (QQ[\]PQ[^8O_Q‘Ma‘baMcd]N]e&’(fMabQ]eQc_gaQNQ]hdiQ
N]N d]Nd‘jb[eM‘cMNc8k]b[NMa]e^lQ[d‘MN4dam_Qldjc[g6]n ‘dQcgC%K9+C<K,71Z<KK@ ;+< S HMba(83lbajd]NjZO_Q][gMNiH[M‘cd‘Q8*NiQi8oQP p][qZr[dQsQ[Hb\adj_dNsm][L&bNcdNsc]NC%KII8;<%@ ;<K < F[deedNt m8maMjjded‘Mcd]N]ejb[eM‘QM‘cdfQMsQNcj\g&’(8 k]b[NMa]e^lQ[d‘MN4dam_Qldjc[g6]‘dQcgC%K<KC%ZS%%@ S*9 ; uMNq]Pd‘_k8m][[QaMcd]N]e&’(MNic_Ql]aQ]eQc_gaQNQ ]hdiQMiiQi]eN]N d]Nd‘jb[eM‘cMNc8k]b[NMa]e^lQ[d‘MN4da m_Qldjc[g6]‘dQcgC%K9%CS7,K1Z;7K@ ;K 9 ’dNvkCw[dQNikHCxdllQajp8O_QQeeQ‘c]ejc[b‘cb[Mal]idn ed‘Mcd]Nj]Nc_Q_gi[]L_dad‘ adL]L_dad‘\MaMN‘Q]ed]Nd‘jb[eM‘n cMNcj8k]b[NMa]em]aa]divNcQ[eM‘Q6‘dC%KISC<;,*1ZSI7@ S79 I 绍民象C于秉新8&’(值与有机概念图理论在乳膏剂处方设计中的互补应用 8数理医药学杂志 C%KKKC%*,*1Z%9K@ %I+ 7 uM[jyMaa’83eeQ‘cdfQ_gi[]L_daQ adL]L_daQ\MaMN‘QMNic_Q jc[b‘cb[Mal]ided‘Mcd]N]eN]N d]Nd‘jb[eM‘cMNc8^‘cMH_M[n lM‘Qbcd‘MaOQ‘_N]a]sgC%K7%C*IC,S1Z%SI@ %<< K 王早骧8农药助剂C北京Z化学工业出版社C%KK<C<+@<7 %+ 北原文雄C玉井康胜C早野茂夫等8表面活性剂8北京Z化学工

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.。

HLB值计算

HLB：亲水亲油平衡值（hydrophile-lipophile balance）一、HLB值的意义1、HLB值：Griffin提出了用一个相对的值，即HLB值来衡量表面活性物质的亲水性。

2、HLB值的意义：HLB值越大，表明表面活性剂的亲水性越强,越易溶于水；HLB值越小,表明亲水性越弱，亲油性越强，水溶性减弱，油溶性增强。

3、HLB值的说明：1)HLB值为相对值。

2)通常令亲油性强的油酸（)HLB值为1,令亲水性强的油酸钠（）HLB值为18。

3)用以上两值为标准，采用实验或其他方法测定活性剂的HLB值.二、常用表面活性剂的HLB值表面活性剂的重要作用：表面活性剂的用途极广,主要有五个方面：1、润湿作用；2、起泡作用；3、乳化作用；4、增溶作用；5、洗涤作用。

三、HLB值的应用根据需要,可根据HLB值选择合适的表面活性剂。

例如：HLB值在2~6之间,可作油包水型的乳化剂；8~10之间作润湿剂;12～18之间作为水包油型乳化剂.四、HLB值的计算方法在表面活性剂的应用中，需根据不同目的选择具备适当亲水亲油性的表面活性剂。

1、基数法把表面活性剂的结构分解为一些基团，确定每个基团对HLB值的贡献，称之为HLB值的基团基数法。

此法适用于一些阴离子型和非离子型表面活性剂的HLB值计算。

表1是一些亲水基团和亲油基团的基数。

表1 一些亲水基和亲油基的基数亲水基基数亲水基基数38。

7-CH—0.475-COOK21。

10.47519.10。

47511.0=CH—0。

475—COO（R） 2.40。

870脂（自由) 2.40。

870—COOH2。

1苯环 1.662—OH1。

9—O- 1.3式中∑H-—代表亲水基基数；∑L——代表亲油基基数。

例1 计算十二烷基磺酸钠的HLB值。

解:十二烷基磺酸钠的结构式为,其中亲水基为—，亲油基为1个-,11个——，将相应的基数带入公式：。

例2 计算油酸钠的HLB值。

解:.2、质量分数法在表面活性剂的应用中，需根据不同目的选择具备适当亲水亲油性的表面活性剂.Griffin提出了用一个相对的值即HLB值来衡量表面活性物质的亲水性.对非离子型的表面活性剂，HLB的计算公式为：石蜡无亲水基,所以HLB=0；聚乙二醇，全部是亲水基,HLB=20.其余非离子型表面活性剂的HLB值介于0～20之间。

表面活性剂HLB值计算方法

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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.
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.。