表面活性劑的基本特征決定了它應用的廣泛性｡它不僅可作為洗滌劑,還可廣泛應用于纖維､食品､農藥､涂料､金屬加工､皮革､造紙､顏料､橡膠等行業(yè),分別起到乳化､分散､潤濕､勻染､柔軟等作用｡它的基本特征是分子內至少有一個親水基團和一個親油基團,由于它的兩親性質,使其在溶液中具有其它化合物所沒有的特性｡此外,表面活性劑的某些特殊性質,如毒性､殺菌､生物降解作用,還涉及到各種表面活性劑自身的特殊結構｡有關表面活性劑的性能､應用､解釋､理論便應運而生｡ 表面活性劑的主要原料包括脂肪醇､烯烴､直鏈烷烴､脂肪酸､脂肪胺､烷基酚､環(huán)氧乙烷､環(huán)氧丙烷等,這些原料是由更基礎的天然油脂和石油衍化而來｡ 表面活性劑的效率是我們非常關心的問題,這也是它的重要性質之一｡降低溶劑(一般為水)的表面張力(或油/水界面張力),能顯著降低溶劑的表面張力,表面活性劑的這種性質稱為表面活性,表面活性劑表面活性的大小可用溶劑表面張力的降低值來量度｡一般所說的降低,是指其使表面張力所能達到的最低值,而不管它的濃度是多少;而使溶劑的表面張力降低至一定值時所需的表面活性劑的濃度,則稱為表面活性劑降低表面張力的效率｡表面活性劑的表面活性怎樣度量?這就引出了一個術語叫臨界膠束濃度既CMC,當溶劑中的表面活性劑濃度達到CMC時,溶液表面的吸附達到飽和,溶液內部開始形成膠束,此時的溶液表面張力最低｡顯然表面活性劑的CMC越小,表示其達到飽和吸附,形成膠束和使表面張力降到最低值所需要的濃度越低｡因此,CMC 可以作為表面活性劑表面活性度量｡當選用表面活性劑時,主要看它在溶液中起什么作用｡如潤濕和滲透作用只需在界面吸附,活性劑的濃度稍高于CMC時既可顯示效果,而乳化､分散､增溶和洗凈作用則需大量膠束,活性劑濃度超過CMC較多時方能有較好的效果｡CMC 的大小除了與表面活性劑本身的化學結構有關外,還受到外在因素如溫度､添加劑等的影響,表面活性劑的許多性能及其應用條件都與CMC有關｡所以說它是一個重要的特性數(shù)據(jù)｡ 在親油基相同時,離子型的表面活性劑CMC遠大于非離子型(親水基為聚氧乙烯基)約100倍,碳氟鏈表面活性劑比同類型同碳數(shù)的碳氫鏈表面活性劑的CMC要小得多｡無論是非離子,陽離子,陰離子,兩性或含氟表面活性劑,在同系物中,大多數(shù)情況下CMC隨碳氫鏈中碳原子數(shù)的增加而減小｡表面活劑的兩親性能平行是我們選用表面活性劑時,首先考慮的問題｡在溶劑中加入表面活性劑后它的綜合傾向是親水還是親油,這種綜合親水､親油效應強弱的度量,即是表面活性劑本身的HLB值,HLB值的概念是由W.C.Griffin在1949年首次正式提出,即(Hydrophilic Lipophilic Balance)親水親油平行值｡他為某些類型的非離子表面活性劑,特別是脂肪醇的環(huán)氧乙烷加成物和多元醇脂肪酸脂及其環(huán)氧乙烷加成物,導出了計算HLB值的公式,利用公式,可以通過分析數(shù)據(jù)或組分來計算HLB值,這個數(shù)值它是一種由經驗式得來的數(shù)值｡其方法比較粗糙,所以單靠HLB值來確定表面活性劑的性質還是靠不住的｡但是當選擇表面活性劑而舉棋不定時,則HLB值不失為一種有益的參考｡一般情況,HLB值在1.5-3.0時可作為消泡劑;HLB值在3-6可作為W/O(油包水型乳狀液)的乳化劑;HLB值在7-9時,可作為潤濕劑;HLB值在8-18時,可作為O/W(水包油型乳狀液)的乳化劑;HLB值在13-15時,可作為洗滌劑;HLB值在15-18時,可作為增溶劑｡在使用時若沒有HLB值可供參考時,應用結構基數(shù)的方法可以方便地計算出它們的HLB值,若確定混合型表面活性劑的HLB值也可用上面的方法｡
