1.表面张力与表面活性剂

不同聚集状态，即不同相的物质相互接触，形成相与相的分界面，我们称之为“界面”。按照气相、液相、固相两两组合形式的不同，界面可分为：液／气、液／液、液／固、固／气、固／固五种类型。由于人眼通常看不见气相，所以，常把液／气、固／气的界面称作表面。

通常把沿着与表面相切的方向，垂直作用于液体表面上任一单位长度的表面紧缩力，简称为表面张力。液体的表面张力是液体的基本物理性质之一，它的许多特性都与表面张力有关。

某些物质在加入量很少时，就可使水的表面张力显著下降。如油酸钠水溶液在溶液浓度很低时（0.1％）就能使水的表面张力自0.072N/m降到0.025N/m左右。我们把能使溶剂的表面张力降低的性质称为表面活性；而把具有表面活性，加入很少量即能显著降低溶剂（一般为水）的表面张力，改变体系界面状态的物质称为表面活性剂。

2.表面活性剂的分子结构特点

表面活性剂的品种十分繁多，但我们可以把表面活性剂化学结构上的特点予以简单地归纳。表面活性剂分子，可以看作是碳氢化合物分子上的一个或几个氢原子被极性基团取代而构成的物质。其中极性取代基可以是离子，也可以是非离子基团。因此，表面活性剂分子结构一般是由极性基和非极性基构成，具有不对称结构。它的极性基易溶于水即具有亲水性质，故称亲水基：而长链烃基（非极性基）不溶于水，易溶于“油”，具有亲油性质，故称亲油基，也称疏水基。由此可知，表面活性剂分子具有“两亲结构”，称之为“两亲分子”。

3.表面活性剂的分类

表面活性剂性质的差异，除与烃基的大小、形状有关外，主要与亲水基的不同有关。亲水基的变化比疏水基要大得多，因而表面活性剂一般以亲水基的结构分类，即按离子类型的不同来划分。

表面活性剂溶于水时，凡能离解成离子的叫作离子型表面活性剂；凡不能离解成离子的叫作非离子型表面活性剂。而离子型表面活性剂按其在水中生成的表面活性离子的种类，又可分为阴离子型、阳离子型、两性离子型表面活性剂等。一些具有特殊功能或特殊组成的新型表面活性剂，未按离子性、非离子性划分，而是根据其特性列入特殊表面活性剂。

3.1阴离子型表面活性剂

阴离子型表面活性剂按亲水基不同，可分为羧酸盐（R-000M)、硫酸酯盐（R-OS0₃M)、磺酸盐（R-S0₃M, R包括芳基）、磷酸酯盐（R-OP0₃M₂)、脂肪酰-肽缩合物（R¹CONHR²COOH)等。R表示碳链，M表示金属离子，由于R和M的不同，每一种又可衍生出许多种类的表面活性剂，其中烷基苯磺酸钠的产量最大，它们是合成洗涤剂的重要成分之一。

3.2阳离子型表面活性剂

工业上一般不直接应用阳离子表面活性剂的表面活性，多利用其派生性质。阳离子型表面活性剂以胺系为主，其分类与结构如图2-1所示。

3.3两性表面活性剂

通常所说的两性表面活性剂，系指由阳离子部分和阴离子部分组成的表面活性剂。其常见类别与结构见图2-2。

两性表面活性剂开发较晚，但由于它的特殊结构决定了其独特的优势，即在相当宽的pH范围内都具有良好的表面活性，并能和所有的表面活性剂兼容，在一般情况下产生增效协同作用；可吸附在带电物质表面，不产生憎水膜，有很好的润湿发泡性、乳化性、分散性；对织物有优异的柔软平滑性和抗静电性；有极好的耐硬水性和耐高浓度电解质性，甚至在海水中也可以使用；有一定的杀菌抑霉性，对皮肤、眼睛刺激性低，所以一面市就受到社会的欢迎和重视。随着国民经济的迅速发展，原料工业的基本配套，加之环保要求日益严峻，人们对化妆品的要求越来越高，可以预计，两性表面活性剂将会更加迅速发展。

3.4非离子型表面活性剂

非离子型表面活性剂在水中不电离，其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团（一般为醚基和羟基）构成。非离子型表面活性剂的分类与结构见图2-3。

图2-2两性表面活性剂的分类与结构

图2-3非离子型表面活性剂的分类与结构

浊点是非离子型表面活性剂的一个特性常数。非离子型表面活性剂溶液由透明变浑浊，和由浑浊变透明的平均温度称为浊点。非离子表面活性剂水溶液的浊点，明显受表面活性剂的分子结构和共存物质的影响。

3.5新型和特殊类型表面活性剂

新型和特殊表面活性剂各自具有特殊的结构及性能，类别也较多，有氟系列、硅系列、含硼、聚合物表面活性剂等。