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第十章 表面活性剂
第一节 表面活性剂分类
一、表面活性剂的概念
表面张力: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。
表面活性:使液体表面张力下降的性质。
表面活性物质:能使液体表面张力下降的物质。
第一节 表面活性剂分类
一、表面活性剂 (surfactant)
定义:指那些具有很强表面活性、能使液体的表面张力显著下降的物质。
增溶、乳化、润湿、杀菌、去污、起泡和消泡等
表面活性剂分子的结构特征
由具有极性的亲水基和非极性的亲油基组成,而且两部分分处两端。因此,表面活性剂具有既亲水又亲油的两亲性质,但具有两亲性的分子不一定都是表面活性剂。
表面活性剂的吸附性
(1) 在溶液中的正吸附
(2) 在固体表面的吸附
非极性固体表面单层吸附
极性固体可发生多层吸附
离子型表面活性剂
阳离子
阴离子
两性离子
非离子型
(一)阴离子表面活性剂
高级脂肪酸盐 通式:RCOO-M+
如硬脂酸钠、钙、镁等;
良好的乳化能力,但易被酸破坏,一般供外用
硫酸盐 通式:ROSO3-M+
如十二烷基硫酸钠、十六醇硫酸钠等;
乳化能力很强,较稳定。主要用作外用软膏的乳化剂
磺酸盐、烷基磺酸盐 通式:RSO3-M+
如二己基琥珀酸磺酸钠;
烷基苯基磺酸盐 通式:RC6H5SO3-M+
如阿洛索-OT、十二烷基苯磺酸钠等;
渗透力强,去污力强,为优良洗涤剂
胆盐 甘胆酸钠、牛胆磺酸钠等。
(二)阳离子表面活性剂
胺盐型 通式:[RNH3+]X-,[R2NH2+]X-
如氯苄甲乙胺等;
季铵盐型 通式:[R1R2N+R3R4]X-
如洁尔灭、新洁尔灭等。
(三)两性离子表面活性剂
氨基酸型 通式:RN+H2CH2CH2COO-
磷脂类 磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸等
甜菜碱型 通式:R(CH3)2N+CH2COO-
碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质,具有很好的起泡、去污作用;
酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质,具有很强的杀菌能力。
磷脂中主要的分子结构式
(四)非离子型表面活性剂
多元醇型
聚氧乙烯型
聚氧乙烯-聚氧丙烯型
蔗糖脂肪酸酯
1. 多元醇型
脱水山梨醇脂肪酸酯类(司盘型:Span), 也称脂肪酸山梨坦
通式:
主要用作 W/O型辅助乳化剂
聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯类(吐温型:Tween也称为聚山梨酯 polysorbate)通式:
HLB值:1.8 ~ 8.6
W/O 型乳化剂
Tween 20 (聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯)
Tween 40 (聚氧乙烯脱水山梨醇单棕榈酸酯)
Tween 60 (聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯)
Tween 80 (聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯)
Tween 85 (聚氧乙烯脱水山梨醇三油酸酯)
2. 聚氧乙烯型
酯型 通式:RCOOCH2(CH2OCH2)nCH2OH
聚氧乙烯二醇基;卖泽(Myrij)类表面活性剂,聚氧乙烯40硬脂酸酯(polyoxyl 40 stearate)。
HLB值:﹥8 增溶剂、润湿剂、 O/W 型乳化剂
醚型 通式:RO(CH2OCH2)nH,
苄泽(Brij)类表面活性剂;如Brij 30 与 Brij 35是不同分子量的聚合物等。
HLB值较高,作增溶剂、O/W型乳化剂
3. 聚氧乙烯-聚氧丙烯型
泊洛沙姆 (美国 NF 名 Poloxamer)
国外商品名普朗尼克 (Pluronic) ,本品为聚氧乙烯丙烯嵌段共聚物
化学结构式为
HO-(C2H4O)a-(CHCH2(CH3)O)b-(C2H4O)a-H
其中 b 至少为 15,(C2H4O)a,a 为化合物总量的10 ~ 80%。
Poloxamer188系 O/W 型乳化剂,可用于静脉乳剂
4. 蔗糖脂肪酸酯
蔗糖脂肪酸酯 (Sucrose esters,简称 SE)
由蔗糖分子中一个或数个羟基与脂肪酸(硬脂酸、软脂酸、棕榈酸等)酯化而成;
SE 是单酯、双酯及三酯的混合物,改变其比例,其亲水性就发生变化,同时HLB值也可在 5 ~ 13 内范围变化。
O/W 型乳化剂和分散剂,高脂肪酸含量的蔗糖酯可用作阻滞剂
(五)高分子型表面活性剂
相对分子质量往往在数千以上,有时达数十万
分子内有极性和非极性部分,它又可分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子型
聚氧乙烯聚氧丙烯二醇醚是非离子型
第二节 表面活性剂的理化性质与生物性质
临界胶束浓度
亲水亲油平衡值 (HLB)
Krafft 点与昙点
表面活性剂的生物学性质
一、临界
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