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(shi)雜亂(luan)無章的(de)(de),抑或以(yi)某種(zhong)有規律的(de)(de)方式存在。實踐和理論均表明,它們在溶液內形成(cheng)締合(he)體(ti),這(zhe)種(zhong)締合(he)體(ti)稱為膠(jiao)束。
表面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)分(fen)(fen)子(zi)中具有親油基和親水(shui)(shui)基,為兩(liang)親分(fen)(fen)子(zi)。水(shui)(shui)是強極性(xing)液體,當表面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)溶于(yu)水(shui)(shui)中時,根據極性(xing)相(xiang)(xiang)(xiang)似相(xiang)(xiang)(xiang)引﹑極性(xing)相(xiang)(xiang)(xiang)異相(xiang)(xiang)(xiang)斥原理,其親水(shui)(shui)基與水(shui)(shui)相(xiang)(xiang)(xiang)引而溶于(yu)水(shui)(shui),其親油基與水(shui)(shui)相(xiang)(xiang)(xiang)斥而離開水(shui)(shui),結果表面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)分(fen)(fen)子(zi)(或離子(zi))吸附在(zai)兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)(jie)面(mian)上(shang),使兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)間的界(jie)(jie)面(mian)張力降(jiang)低。表面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑(ji)分(fen)(fen)子(zi)(或離子(zi))在(zai)界(jie)(jie)面(mian)上(shang)吸附越(yue)多(duo),界(jie)(jie)面(mian)張力降(jiang)低越(yue)大。
那(nei)么,肥皂為(wei)什么能夠洗凈油漬(zi)呢?這(zhe)(zhe)得歸功于(yu)表面活性劑的“兩面派(pai)”特性。肥皂的成分(fen)是脂肪酸金屬鹽,它一頭(tou)(tou)易溶于(yu)水,我們稱(cheng)之為(wei)“親(qin)水基(ji)團(tuan)”;另一頭(tou)(tou)則(ze)難溶于(yu)水而(er)易溶于(yu)油,我們稱(cheng)之為(wei)“憎水基(ji)團(tuan)”或“親(qin)油基(ji)團(tuan)”。正因(yin)為(wei)這(zhe)(zhe)樣特殊的結構(gou),肥皂能夠一頭(tou)(tou)扎(zha)進水中,另一頭(tou)(tou)扎(zha)進油中。這(zhe)(zhe)樣,水拉著肥皂分(fen)子(zi)(zi),肥皂分(fen)子(zi)(zi)再拉著油,就把油漬(zi)從衣服上拉下來啦(la)!
表面(mian)活性劑(ji)分子(zi)中(zhong)同時具有親(qin)水基(ji)團和親(qin)油(you)基(ji)團,這種特性也叫做“雙親(qin)”(amphiphilic)。由于表面(mian)活性劑(ji)的(de)這種特性,在適(shi)當濃度時,它們(men)在水中(zhong)能形成(cheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)束(shu)(micelle)[1]:親(qin)水的(de)頭部被(bei)水吸引朝(chao)外,親(qin)油(you)的(de)尾部被(bei)水排斥從而(er)朝(chao)里。在洗衣服(fu)的(de)過程中(zhong),油(you)漬(zi)就是被(bei)親(qin)油(you)基(ji)團拉到膠(jiao)(jiao)(jiao)束(shu)的(de)內部,而(er)整個膠(jiao)(jiao)(jiao)束(shu)又(you)被(bei)水帶走。
如果是在油(you)性環境中,它(ta)們又(you)可以形(xing)成反膠束(shu)(inverse micelle),即頭(tou)在內尾在外。這(zhe)些膠束(shu)在化妝品中有著舉足輕重的作(zuo)用。