表面活性劑一(yi)詞(ci)來(lai)自英語surfactant。它(ta)實際上(shang)是(shi)短語surface active agent的(de)(de)(de)縮合詞(ci)。它(ta)還(huan)有一(yi)個名字叫做tenside。凡加入少(shao)量而(er)能顯著降低液體(ti)表(biao)面(mian)(mian)張力(li)的(de)(de)(de)物質(zhi),統稱(cheng)(cheng)為(wei)表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)。在科(ke)研單位(wei)看來(lai)它(ta)們的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)是(shi)對某(mou)特定的(de)(de)(de)液體(ti)而(er)言(yan)的(de)(de)(de),在通(tong)常情況下則指水(shui)(shui)(shui)。 表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)一(yi)端(duan)是(shi)非極(ji)性(xing)的(de)(de)(de)碳氫鏈(烴基),與(yu)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)親和力(li)極(ji)小,常稱(cheng)(cheng)疏水(shui)(shui)(shui)基;另一(yi)端(duan)則是(shi)極(ji)性(xing)基團(如—OH、—COOH、—NH2、—SO3H等),與(yu)水(shui)(shui)(shui)有很(hen)大的(de)(de)(de)親和力(li),故稱(cheng)(cheng)親水(shui)(shui)(shui)基,總稱(cheng)(cheng)“雙親分(fen)子"(親油親水(shui)(shui)(shui)分(fen)子)。為(wei)了(le)達到穩定, 表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)溶于(yu)水(shui)(shui)(shui)時(shi),可以采取兩種方式(shi)
1、在液面形(xing)成單(dan)分子膜。
將親水(shui)(shui)(shui)基留在水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)而將疏水(shui)(shui)(shui)基伸向空氣,以減小排(pai)斥(chi)。而疏水(shui)(shui)(shui)基與水(shui)(shui)(shui)分子(zi)(zi)間(jian)的(de)(de)(de)斥(chi)力相當于(yu)使(shi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)分子(zi)(zi)受(shou)到(dao)(dao)一個向外的(de)(de)(de)推力,抵消(xiao)表(biao)(biao)(biao)面(mian)水(shui)(shui)(shui)分子(zi)(zi)原來受(shou)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)向內(nei)的(de)(de)(de)拉(la)力,亦即使(shi)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張力降低(di)。這就是表(biao)(biao)(biao)面(mian)活性劑的(de)(de)(de)發(fa)泡、乳化和濕潤作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)基本原理。在油(you)-水(shui)(shui)(shui)系統(tong)中(zhong)(zhong),表(biao)(biao)(biao)面(mian)活性劑分子(zi)(zi)會被(bei)吸附在油(you)-水(shui)(shui)(shui)兩相的(de)(de)(de)界面(mian)上(shang),而將極(ji)性基團插入水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong),非極(ji)性部分則(ze)進入油(you)中(zhong)(zhong),在界面(mian)定向排(pai)列。這在油(you)-水(shui)(shui)(shui)相之間(jian)產(chan)生(sheng)拉(la)力,使(shi)油(you)-水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)界面(mian)張力降低(di)。這一性質對表(biao)(biao)(biao)面(mian)活性劑的(de)(de)(de)廣泛應用(yong)有(you)重要的(de)(de)(de)影響。
2、形成“膠束(shu)"。
膠(jiao)束可(ke)(ke)為球(qiu)形,也可(ke)(ke)是層(ceng)狀(zhuang)結構,都盡可(ke)(ke)能地將(jiang)疏(shu)水基(ji)(ji)藏于(yu)膠(jiao)束內部(bu)而將(jiang)親水基(ji)(ji)外露(lu)。如以球(qiu)形表(biao)示(shi)極性基(ji)(ji),以柱形表(biao)示(shi)疏(shu)水的(de)(de)非(fei)極性基(ji)(ji),則單(dan)分子膜和膠(jiao)束。如溶(rong)液中(zhong)有不溶(rong)于(yu)水的(de)(de)油類(不溶(rong)于(yu)水的(de)(de)有機(ji)液體的(de)(de)泛稱(cheng)),則可(ke)(ke)進入球(qiu)形膠(jiao)束中(zhong)心(xin)和層(ceng)狀(zhuang)膠(jiao)束的(de)(de)夾層(ceng)內而溶(rong)解。這稱(cheng)為表(biao)面活性劑的(de)(de)增溶(rong)作用。
表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性劑(ji)可起洗滌、乳化、發泡、濕(shi)潤(run)、浸透和分(fen)(fen)散等多種作(zuo)用,且表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性劑(ji)用量少(一(yi)般為百分(fen)(fen)之(zhi)幾到千分(fen)(fen)之(zhi)幾),操(cao)作(zuo)方便、無(wu)(wu)毒無(wu)(wu)腐(fu)蝕,是較理想的(de)化學用品因此在(zai)(zai)生產(chan)上(shang)和科學研究中都有重要的(de)應用。在(zai)(zai)濃度(du)(du)相同時,表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性劑(ji)中非極性成分(fen)(fen)大(da),其(qi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性強。即在(zai)(zai)同系(xi)物中,碳(tan)原子數多的(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性較大(da)。但碳(tan)鏈太長時,則因在(zai)(zai)水中溶解(jie)度(du)(du)太低(di)而(er)無(wu)(wu)實用價(jia)值。