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(de),抑或以某種(zhong)有(you)規律的(de)方式存在。實(shi)踐(jian)和理論均(jun)表明(ming),它們在溶液內形成締合體(ti),這種(zhong)締合體(ti)稱為膠束。
表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑分子(zi)中具(ju)有親油(you)基(ji)和親水(shui)(shui)(shui)基(ji),為兩親分子(zi)。水(shui)(shui)(shui)是強極性(xing)(xing)液體,當表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑溶于(yu)水(shui)(shui)(shui)中時,根據極性(xing)(xing)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)似相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)引﹑極性(xing)(xing)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)異相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)斥(chi)原理,其(qi)親水(shui)(shui)(shui)基(ji)與水(shui)(shui)(shui)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)引而溶于(yu)水(shui)(shui)(shui),其(qi)親油(you)基(ji)與水(shui)(shui)(shui)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)斥(chi)而離開水(shui)(shui)(shui),結果表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑分子(zi)(或(huo)離子(zi))吸附在兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)(jie)面(mian)上,使兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)間的界(jie)(jie)面(mian)張(zhang)力(li)降(jiang)低。表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑分子(zi)(或(huo)離子(zi))在界(jie)(jie)面(mian)上吸附越(yue)多,界(jie)(jie)面(mian)張(zhang)力(li)降(jiang)低越(yue)大。
那么(me),肥皂為什么(me)能夠洗凈油(you)漬呢?這得歸功(gong)于表面活性劑的“兩面派”特性。肥皂的成(cheng)分(fen)是脂肪酸金屬鹽,它一(yi)頭(tou)(tou)(tou)易溶于水(shui)(shui),我們稱之為“親水(shui)(shui)基團(tuan)(tuan)”;另一(yi)頭(tou)(tou)(tou)則(ze)難(nan)溶于水(shui)(shui)而易溶于油(you),我們稱之為“憎水(shui)(shui)基團(tuan)(tuan)”或“親油(you)基團(tuan)(tuan)”。正(zheng)因(yin)為這樣特殊的結構,肥皂能夠一(yi)頭(tou)(tou)(tou)扎(zha)(zha)進水(shui)(shui)中,另一(yi)頭(tou)(tou)(tou)扎(zha)(zha)進油(you)中。這樣,水(shui)(shui)拉著肥皂分(fen)子,肥皂分(fen)子再(zai)拉著油(you),就(jiu)把油(you)漬從衣服(fu)上拉下(xia)來(lai)啦!
表面活性(xing)劑分子(zi)中同時具有親(qin)(qin)水(shui)(shui)(shui)基(ji)團(tuan)(tuan)和(he)親(qin)(qin)油基(ji)團(tuan)(tuan),這種特性(xing)也(ye)叫(jiao)做(zuo)“雙親(qin)(qin)”(amphiphilic)。由于表面活性(xing)劑的(de)(de)(de)這種特性(xing),在(zai)適當濃度時,它(ta)們在(zai)水(shui)(shui)(shui)中能形成膠束(micelle)[1]:親(qin)(qin)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)頭部被水(shui)(shui)(shui)吸引朝(chao)外(wai),親(qin)(qin)油的(de)(de)(de)尾(wei)部被水(shui)(shui)(shui)排斥從而朝(chao)里。在(zai)洗(xi)衣(yi)服(fu)的(de)(de)(de)過(guo)程中,油漬就(jiu)是被親(qin)(qin)油基(ji)團(tuan)(tuan)拉到膠束的(de)(de)(de)內部,而整個膠束又(you)被水(shui)(shui)(shui)帶走。
如果是在油性環境中(zhong),它們又可以形成反(fan)膠束(inverse micelle),即頭在內尾在外(wai)。這些膠束在化妝品中(zhong)有著舉足(zu)輕重的作用。