表面活性剂

这是一篇关于表面活性剂的思维导图，介绍了表面现象与表面张力（基本概念、表面活性剂）、性质及应用等方面内容。

表面活性剂

• 表面现象与表面张力
  • 基本概念
    • 表面现象——固-气或者液-气之间的界面现象
    • 表面张力——指作用于液体表面上任何部分单位长度直线上的收缩力，力的方向与该直线垂直并与液面相切（主要受压力与温度影响）
    • 液体铺展、润湿(θ<90°可润湿；θ=0°完全润湿；θ>90°不润湿；θ=180°完全不润湿)、吸附（液-液吸附、固-液吸附、）
  • 表面活性剂
    • 定义：能使液体表面张力发生明显降低的物质（结构有两亲性）
    • 种类：
      • 离子型
        • 阴离子型（有毒性，常用作去污剂）
          • 高级脂肪酸盐
            • 碱金属皂：是o/w型乳化剂，HLB值15-18；刺激性大，常用于外用乳膏 eg:月桂酸、棕榈酸、硬脂酸
            • 多价金属皂：w/o型辅助乳化剂 eg:硬脂酸钙
            • 有机胺皂：o/w型乳化剂 eg:硬脂酸三乙醇胺
          • 硫酸酯盐
            • 月桂醇硫酸钠（SDS）、月桂醇硫酸镁
          • 磺酸盐
            • eg:脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物、烷基萘磺酸化物
        • 阳离子型（主要外用消毒、灭菌等）
          • 医药上较多使用季胺型离子表面活性剂 eg:苯扎氯氨（洁尔灭）、苯扎溴铵（新洁尔灭）、消毒净
        • 两性离子型（等电点以上有起泡、去污作用；等电点以下有杀菌性）
          • 卵磷脂——静注乳剂的乳化剂
          • 氨基酸型和甜菜碱型
      • 非离子型
        • 聚乙二醇型（PEG型） 增溶剂和o/w型乳化剂
          • 聚氧乙烯脂肪醇醚与聚氧乙烯烷基酚醚：西土马哥1000、苄泽类、乳化剂OP、平平加O-20
          • 聚氧乙烯脂肪酸脂：卖泽类、聚乙二醇-15羟基硬脂酸酯、Soloxamer HS 15
          • 聚氧乙烯:也称泊洛沙姆（商品名为普朗尼克）
        • 多元醇型 增溶剂和o/w型乳化剂
          • 脂肪酸山梨坦（Span）
          • 聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯（吐温）
      • 高分子表面活性剂
        • PCL-PEG、PLA-PVP、PLA-PEG
• 性质及 应用
  • 性质
    • 对表面张力的影响
    • 形成胶束
      • 临界胶束浓度（CMC）
      • 电导法、表面张力法、光散射法、染料法、荧光探针法：CMC测定
      • 影响胶束形成的因素
        • 表面活性剂的分子结构 1）疏水基团：引入羟基使CMC增大，且极性基团位置越靠中间CMC约大 2）亲水基团：对聚氧乙烯型非离子型表面活性剂，使CMC增加 3）种类：碳氢链的碳原子相同时，直链离子型表面活性剂的CMC通常远大于直链非 离子型表面活性剂 4）反离子：离子型表面活性剂，反离子会降低CMC
        • 电解质：离子型表面活性剂，加入电解质会降低CMC；非离子型表面活性剂，加入电解质后出现盐溶效应则增加，盐析则降低
        • 氢离子浓度：肥皂类表面活性剂，降低CMC；两性离子和聚乙二醇则增加
        • 醇：多元醇和长链醇会提高CMC，但较低浓度时会降低CMC
        • 温度：非离子型表面活性剂会降低CMC，离子型表面活性剂会增加CMC
    • 温度对溶解特性的影响
      • Krafft：低温时，离子型表面活性剂在水溶液中溶解度随温度升高而缓慢增加，到达某一值时溶解度迅速增加时的温度
      • 昙点：聚氧乙烯型非离子型表面活性剂溶液进行加热可导致表面活性剂析出，出现浑浊
    • 亲水亲油平衡值
      • 表面活性剂亲水亲油基团对油或水的总和亲和力，为1~40：定义
      • 亲油性取决于碳氢链的长度，故可用其重量表示，亲水性没有适宜量度
      • 规定：不含疏水基的聚乙二醇为20，无亲水基的石蜡为0
      • 适用范围
    • 毒性
      • 阳离子型表面活性剂>阴离子型表面活性剂>非离子型表面活性剂，阳离子型表面活性剂>两性离子表面活性剂
      • 聚氧乙烯烷基迷>聚氧乙烯芳基迷>聚氧乙烯脂肪酸酯>聚山梨酯
      • 聚山梨酯：吐温20>吐温40>吐温60>吐温80
  • 应用
    • （一）增溶作用 1、最大增溶浓度（MAX） 2、影响因素： （1）表面活性剂的结构和性质 （2）药物的结构和性质 （3）添加剂 （4）温度 （二）润湿作用 1、机制：交换吸附、离子对吸附、氢键形成吸附、疏水吸附 （三）乳化作用 （四）助悬与分散作用 （五）起泡和消泡作用 （六）去污作用 （七）消毒杀菌作用 （八）复配：表面活性剂相互之间或与其他化合物的配合使用