表面活性剂概念
凡是溶于水能够显著降低水的表面能的物质称为表面活性剂（surface active agent，SAA）或表面活性物质。
传统观念上认为，表面活性剂是一类即使在很低浓度时也能显著降低表（界）面张力的物质。随着对表面活性剂研究的深入，一般认为只要在较低浓度下能显著改变表（界）面性质或与此相关、由此派生的性质的物质，都可以划归表面活性剂范畴。
表面活性剂化学结构
表面活性剂分子具有独特的两亲性：一端为亲水的极性基团，简称亲水基，也称为疏油基或憎油基，有时形象地称为亲水头，如-OH、-COOH、-SO3H、-NH2；
另一端为亲油的非极性基团，简称亲油基，也称为疏水基或憎水基，如R-（烷基）、Ar-（芳基）。
两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接，形成了一种不对称的、极性的结构，因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油，但又不是整体亲水或亲油的特性。
表面活性剂的这种特有结构通常称之为“双亲结构”（amphiphilic structure），表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”。
表面活性剂分子示意
表面活性剂分类
表面活性剂研究与应用过程中最常用的分类方法是按离子类型分类。
大多数表面活性剂是水溶性的,根据它们在水溶液中的状态和离子类型可以将其分为非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂。
非离子型表面活性剂在水中不能离解产生任何形式的离子，如脂肪醇聚氧乙烯醚，其结构式为:
RO(CH2CH2O)n H。
例如：十二烷基苯磺酸钠在水中可以电离出磺酸根，属于阴离子表面活性剂
苄基三甲基氯化铵电离产生季铵阳离子，属于阳离子表面活性剂。
两性表面活性剂分子中同时存在酸性和碱性基团，如十二烷基甜菜碱。这类表面活性剂在水中的离子性质通常与溶液的pH值有关。
表面活性剂在复杂制剂中的作用
1.乳化作用
表面活性剂通过降低两种互不相溶的液体之间的界面张力，帮助形成稳定的乳状液，包括水包油型（O/W）和油包水型（W/O）乳液，这种降低的界面能减少了油滴之间的聚集，从而使乳液稳定存在。
2.增溶剂
(1)临界胶束浓度
当表面活性剂在溶液表面的正吸附达到饱和后,继续加入表面活性剂,其分子转入溶液中,分子的疏水基相互缔合形成疏水基向内、亲水基向外的缔合体,称为胶团或胶束。表面活性剂形成胶束时的最低浓度即为临界胶束浓度。
(2)增溶
一些水不溶或微溶性物质在胶束溶液中的溶解度可显著增加,这种作用称为增溶。起增溶作用的表面活性剂称为增溶剂,被增溶的物质称为增溶质。
3.润湿剂
促进液体在固体表面铺展或渗透的作用称为润湿作用。具有润湿作用的表面活性剂称为润湿剂。润湿剂的最适HLB值一般为7~9,还应有适宜的溶解度。
4.消泡作用
一些表面活性剂溶液或含表面活性物质的溶液(如含皂苷、蛋白质、树胶及其他高分子的中药材浸出液或溶液),当剧烈搅拌或蒸发浓缩时,可产生稳定的泡沫,给操作带来困难。这是由于这些亲水性较强的表面活性剂(称为起泡剂)降低了液体的表面张力,使泡沫稳定。起泡剂的HLB值一般为12~18。可通过加入一些HLB值为1~3的亲油性表面活性剂(称为消泡剂)破坏泡沫。
5.去污剂
去污剂,又称为洗涤剂,系指用于除去污垢的表面活性剂,其HLB值一般为13~16。去污作用包括润湿、分散、乳化、增溶、起泡等。常用去污剂一般为阴离子型表面活性剂,如油酸钠及其他脂肪酸钠皂、钾皂,十二烷基硫酸钠或烷基磺酸钠等。
6.消毒剂和杀菌剂
表面活性剂由于其独特的结构和性能,应用领域越来越广,其在消毒杀菌领域的应用前景也非常广阔。大多数阳离子型和两性离子型表面活性剂都可作消毒剂,少数阴离子型表面活性剂(如甲酚皂等)也有类似作用,其消毒和杀菌的原理是其可与细菌生物膜上的蛋白质产生强烈的相互作用而使之变性或失去功能。这些消毒剂可用于手术前皮肤消毒、伤口或黏膜消毒、手术器械和环境消毒,如苯扎溴铵的0.5%醇溶液、0.02%水溶液和0.05%水溶液(含0.5%亚硝酸钠)分别用于皮肤消毒、局部湿敷和器械消毒。
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