表面的吸附量隨溶液濃度增高而增多,當濃度達到或超過某值后,吸附量不再增加,這些過多的表面活性劑分子在溶液內是雜亂無章的,抑或以某種有規律的方式存在。實踐和理論均表明,它們在溶液內形成締合體,這種締合體稱為膠束。
表面活性劑分子中具有親油基和親水基,為兩親分子。水是強極性液體,當表面活性劑溶于水中時,根據極性相似相引﹑極性相異相斥原理,其親水基與水相引而溶于水,其親油基與水相斥而離開水,結果表面活性劑分子(或離子)吸附在兩相界面上,使兩相間的界面張力降低。表面活性劑分子(或離子)在界面上吸附越多,界面張力降低越大。
那么,肥皂為什么能夠洗凈油漬呢?這得歸功于表面活性劑的“兩面派”特性。肥皂的成分是脂肪酸金屬鹽,它一頭易溶于水,我們稱之為“親水基團”;另一頭則難溶于水而易溶于油,我們稱之為“憎水基團”或“親油基團”。正因為這樣特殊的結構,肥皂能夠一頭扎進水中,另一頭扎進油中。這樣,水拉著肥皂分子,肥皂分子再拉著油,就把油漬從衣服上拉下來啦!
表面活性劑分子中同時具有親水基團和親油基團,這種特性也叫做“雙親”(amphiphilic)。由于表面活性劑的這種特性,在適當濃度時,它們在水中能形成膠束(micelle)[1]:親水的頭部被水吸引朝外,親油的尾部被水排斥從而朝里。在洗衣服的過程中,油漬就是被親油基團拉到膠束的內部,而整個膠束又被水帶走。
如果是在油性環境中,它們又可以形成反膠束(inverse micelle),即頭在內尾在外。這些膠束在化妝品中有著舉足輕重的作用。