表面活性劑分子(zi)中同時(shi)具有(you)親(qin)水(shui)(shui)基(ji)(ji)團和親(qin)油(you)基(ji)(ji)團,這種特(te)(te)性(xing)(xing)也叫做“雙親(qin)”(amphiphilic)。由(you)于表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑的(de)這種特(te)(te)性(xing)(xing),在適當濃(nong)度時(shi),它們在水(shui)(shui)中能(neng)形成膠(jiao)束(micelle)[1]:親(qin)水(shui)(shui)的(de)頭部(bu)(bu)被(bei)水(shui)(shui)吸(xi)引朝外,親(qin)油(you)的(de)尾部(bu)(bu)被(bei)水(shui)(shui)排斥從而朝里(li)。在洗衣服的(de)過程中,油(you)漬就是被(bei)親(qin)油(you)基(ji)(ji)團拉(la)到膠(jiao)束的(de)內(nei)部(bu)(bu),而整個膠(jiao)束又(you)被(bei)水(shui)(shui)帶走。
表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑分(fen)子(zi)中具有親(qin)油(you)基(ji)和親(qin)水(shui)(shui)(shui)基(ji),為兩(liang)親(qin)分(fen)子(zi)。水(shui)(shui)(shui)是強(qiang)極(ji)性(xing)液體(ti),當表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑溶于(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)中時,根據極(ji)性(xing)相似相引﹑極(ji)性(xing)相異相斥(chi)原理,其親(qin)水(shui)(shui)(shui)基(ji)與(yu)水(shui)(shui)(shui)相引而(er)溶于(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui),其親(qin)油(you)基(ji)與(yu)水(shui)(shui)(shui)相斥(chi)而(er)離開(kai)水(shui)(shui)(shui),結果(guo)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑分(fen)子(zi)(或離子(zi))吸附在(zai)兩(liang)相界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)上,使(shi)兩(liang)相間的界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力降低。表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑分(fen)子(zi)(或離子(zi))在(zai)界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)上吸附越多,界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力降低越大。
那么,肥(fei)皂(zao)為什么能(neng)夠(gou)洗凈油(you)(you)漬(zi)呢?這(zhe)得歸(gui)功于表面活性劑(ji)的“兩面派”特性。肥(fei)皂(zao)的成(cheng)分(fen)是脂肪(fang)酸金屬鹽(yan),它一(yi)頭(tou)(tou)易(yi)溶(rong)于水(shui),我(wo)們稱之為“親水(shui)基(ji)團”;另一(yi)頭(tou)(tou)則難溶(rong)于水(shui)而易(yi)溶(rong)于油(you)(you),我(wo)們稱之為“憎水(shui)基(ji)團”或“親油(you)(you)基(ji)團”。正因為這(zhe)樣特殊(shu)的結構,肥(fei)皂(zao)能(neng)夠(gou)一(yi)頭(tou)(tou)扎進水(shui)中,另一(yi)頭(tou)(tou)扎進油(you)(you)中。這(zhe)樣,水(shui)拉(la)著肥(fei)皂(zao)分(fen)子(zi),肥(fei)皂(zao)分(fen)子(zi)再拉(la)著油(you)(you),就把油(you)(you)漬(zi)從衣服上拉(la)下(xia)來啦!
表面活(huo)性(xing)劑是一類功能(neng)性(xing)的(de)精細化(hua)學品(pin)。表面活(huo)性(xing)劑因其(qi)兩親結構和性(xing)能(neng),在溶液內(nei)部自(zi)聚(ju),形(xing)成(cheng)多種形(xing)式的(de)分子(zi)(zi)有序組合(he)(he)體(ti),如膠團、反膠團、囊泡、液晶等。這些分子(zi)(zi)有序組合(he)(he)體(ti)的(de)質點大小或聚(ju)集(ji)分子(zi)(zi)層厚度已接近納米級數量(liang)級,可以提供形(xing)成(cheng)有“量(liang)子(zi)(zi)尺寸效(xiao)應(ying)”超(chao)細微粒(li)的(de)適合(he)(he)場所(suo)與(yu)條件,而且(qie)分子(zi)(zi)聚(ju)集(ji)體(ti)本身也可能(neng)有類似“量(liang)子(zi)(zi)尺寸效(xiao)應(ying)”。
因此,表面活性劑分子有序組合體表現出多種多樣的實用功能,如乳化、增溶、潤濕、吸附、滲透、分散、消泡、增稠、潤滑等,被用作印染助劑,農藥乳(ru)化(hua)劑,高分(fen)子材(cai)(cai)料乳(ru)化(hua)聚合(he)反應的分(fen)散(san)劑,還可在采礦(kuang)、石油、乳(ru)液聚合(he)等工業得到廣泛應用。同時在膠體流變(bian)性(xing)、微乳(ru)和液晶模板等方面的應用也(ye)引起了人(ren)們(men)的關注。近年來(lai)在無機材(cai)(cai)料超細粉體制(zhi)備(bei),納(na)米(mi)與(yu)納(na)米(mi)復合(he)材(cai)(cai)料制(zhi)備(bei),分(fen)子篩與(yu)多孔材(cai)(cai)料的制(zhi)備(bei)中(zhong),表面活性(xing)劑扮演了非常(chang)重要(yao)的角色,發(fa)揮了突出的功(gong)用。