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第三章
表面活性剂
知识要求
掌握表面活性剂的概念、结构特点。
掌握表面活性剂的基本性质。
熟悉表面活性剂的分类及常用的表面活性剂。
熟悉表面活性剂在药剂中的应用，HLB值的计算和应用。
了解液体的铺展和固体的润湿。
表面活性剂的应用
表面现象
表面活性剂
第二节
主要内容
第一节
第三节
第三章 表面活性剂
第一节 表面现象
1．界面：物质的相与相之间的交界面称为界面。物质有气、
液、固三相，共有气-液（如气雾剂）、气-固（如散剂）、液
-液（如乳剂）、液-固（如混悬剂）和固-固五种不同的相界面。
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。
固
液
气
界面
界面
界面
表面
表面
液体表面层的分子与液体内部分子受力情况不同，内部分子所受到相邻周围分子的作用力是对称的，相互抵消，但表面层分子由于四周受力不对称，受到垂直于表面而向内的吸引力较大，因此产生了一种力使表面分子有向内运动的趋势，使表面自动地收缩至最小面积，这种力即是所谓的表面张力。
表 面 张 力
水
NaCl
肥皂
表面张力
表面张力
荷叶上的水珠的表面张力作用现象
表面自由能
表面层分子比液体内部分子具有多余的能量，此多余的能量即称为表面能或表面自由能。
表面积愈大，表面自由能也愈大，分散体系就愈不稳定。
表面自由能也存在于固体表面。
液体的铺展
一滴液体能在另一种不相溶的液体表面上自动形成一层薄膜的现象称为铺展。
一滴油落在水面上究竟是呈球状，还是呈薄膜状，决定于该液体铺展系数S的大小。
S ＝σA －(σB ﹢ σAB )
液体的铺展
铺展系数S愈大，铺展性能愈好，反之，则愈不能铺展。
当S≥0时，液体B能在液体A表面铺展。
S＜0时，则不能铺展，即铺展液体呈小球状或凸透镜状，浮在底层液体的表面。
固体的润湿
固体表面的气体被液体取代，或一种液体被另一种液体取代称固体表面的润湿。
液体在固体表面的润湿分为沾湿、浸湿、铺展三种情况。
沾 湿
浸 湿
铺 展
接 触 角
气液界面与固液界面的夹角称接触角。
接 触 角
若θ = 0°，为铺展润湿，也称为完全润湿（或理想润湿），即液滴在固体上铺展成薄膜。
若0°＜θ≤90°，为浸湿，即液滴在固体上呈凸透镜状。
若90°＜θ≤180°，为沾湿，即液滴在固体上呈滚珠状。
若θ = 180°，为完全不润湿（实际上不存在），即液体在固体上呈完整的球状。
第二节 表面活性剂
一、含义
分子中同时具有亲水基团和亲油基团，具有很强的表面活性，能显著降低两相间界面张力（表面张力）的物质，称为表面活性剂。
作为表面活性剂还应具有增容、乳化、润湿、去污、杀菌、消泡或起泡等应用性质，这是其与乙醇、甘油等低级醇和无机盐等表面活性物质的重要区别。
表面活性剂结构特点
表面活性剂之所以能显著降低界面张力，主要取决于其结构上的特点，分子中同时具有亲水性和疏水性两种性质的基团。
表面活性剂分子
表面活性剂结构特点
非极性烃链
极性基团
非极性烃链： 8个碳原子以上烃链
极性基团：羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等。
二、表面活性剂的分类
根据溶解性质
油溶性
水溶性
根据极性基团的解离性质
离子表面活性剂
非离子表面活性剂
离子表面活性剂根据所带电荷又可分为：
阳离子表面活性剂
阴离子表面活性剂
两性离子表面活性剂
一、离子表面活性剂
起表面活性作用的部分是阴离子。
1、肥皂类：
①通式：(RCOO)n-Mn+脂肪酸盐
②分类：一价金属皂(钾、钠皂)；二价或多价皂(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，只供外用。
（一）阴离子表面活性剂
2、硫酸化物：
①通式：R·O·SO3-M+
②分类：硫酸化油(硫酸化蓖麻油称土耳其红油)；高级脂肪醇硫酸脂(十二烷基硫酸钠) 。
③性质：可与水混溶，为无刺激的去污剂和润湿剂；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。
④应用：代替肥皂洗涤皮肤；有一定刺激性，主要用于外用软膏的乳化剂。有时也用于片剂等固体制剂的润湿剂或增溶剂。
（一）阴离子表面活性剂
3、磺酸化物：
①通式：R·SO3-M+
②分类：脂肪族磺酸化物，如二辛玻珀酸脂磺的钠；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。
④应用： 用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸甘油酸的增溶剂；较好的洗涤剂。
（一）阴离子表面活性剂
起作用的是阳离子，亦称阳性皂。
1.结构：含有一个五价氮原子。
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。
3.应用：杀菌；防腐；皮肤、粘膜手术器械的消毒。
4.常用药物：①苯扎氯铵(洁尔灭)；②苯扎溴铵 (新洁尔灭)
（二）阳离子表面活性剂
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。
常用品种：卵磷脂、氨基酸型和甜菜碱型两性离子型表面活性剂。
最大优点：适用于任何PH溶液，在等电点时也无沉淀。
性质：碱性水溶液中呈阴离子性质，起泡性良好、去污力亦强； 酸性水溶液中呈阳离子性质，杀菌力很强，毒性小。
（三）两性离子表面活性剂
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