表面活性剂

降低目标溶液表面张力的物质
表面活性剂(surface active agent、surfactant),是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为疏水基团。亲水基团常为极性基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基及其盐,羟基、[xiān]胺基、醚键等也可作为极性亲水基团;而疏水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。如肥皂、香皂等是最常见的表面活性剂。[4]
表面活性剂品种已多达数万种,功能和作用多种多样,分类方法也多种多样,根据亲水基团分类,可分为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两性型表面活性剂和非离子型表面活性剂;按疏水基分类,可分为碳氢链、聚氧丙烯[]表面活性剂、硅表面活性剂、含硼表面活性剂。随着科学技术的发展,也研制了一些新型表面活性剂,如双子型表面活性剂、Bola型表面活性剂、生物表面活性剂等。[2]表面活性剂具有增溶、润湿、乳化、起泡、消泡、助磨、助悬、洗涤等作用,其活性受温度、酸度、无机盐氧化剂的影响。[3][5][6]
由于表面活性剂在界面上的定向吸附使界面张力降低以及在溶液中形成胶团等独特的性质使其在药物制剂、化妆品、医学、轻工、工业、食品等方面具有重要的实际应用价值。[3][7]在制药领域,表面活性剂多用于难溶性药物的增溶,油类的乳化,混悬剂中药物的润湿等,以增加药物的溶解度和稳定性,促进药物的吸收;[8]在化妆品领域,大多数化妆品的生产都要利用表面活性剂的乳化、润湿、增溶、分散、起泡、清洗、杀菌及柔软等作用;在医学检验中,由于表面活性剂同时具有亲水性、亲油性的特性,常被用来降低液体表面张力,从而发挥其在渗透、湿润、乳化、分散、增溶、发泡、消泡、洗涤、杀菌等方面的功能;[9]在工业领域,可用作阻垢剂;在食品领域,主要作为食品乳化剂增稠剂消泡剂、保鲜剂、分散剂、脱膜剂、防粘剂、助滤剂、澄清剂等;在日常生活中,洗涤剂是使用最为广泛的表面活性剂,它们存在于肥皂、洗洁精、洗衣液等生活用品中;同时也作为纤维的抗静电剂被广泛的应用于日用品里。[10][11][12]
表面活性剂中阳离子表面活性剂的毒性较大,阴离子表面活性剂的毒性次之,非离子表面活性剂的毒性最小,在工业及日常生活中,相当一部分表面活性剂主要用作洗涤剂和表面处理剂。洗涤或表面处理之后,这些表面活性剂连同污水一起流入下水道,最终被排放到河流或湖泊中去,造成环境污染,这对水中鱼类繁殖、生长和发育构成很大威胁,严重时会使大量鱼类死亡。[13]

组成与结构