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    表面活性劑的水溶性及其性能之間的關(guān)系，是以乳化化學(xué)為基礎(chǔ)的，根據(jù)乳化情況，有人提出了分類的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，即所謂親水(Hydrophile)和憎水(Lipophile)平衡——H．L．B．值。

    1．乳化作用。將油和水一起放于容器中，則油在上層(比重小)，水在下層，在分界線處形成一層明顯的接觸膜，即使在強(qiáng)力攪拌混合后，慢慢還會(huì)分成兩層。如在其中加入一些表面活性劑(肥皂，洗滌劑等)，再經(jīng)攪拌混合后，就成為另一種的情況了，油成微小粒子被分散在水中，呈乳狀液，這種現(xiàn)象叫乳化。這種乳狀液靜置后也很難分層。

    如果加大乳化劑的用量，并減少油量，則油就溶在水中，呈透明溶液，這種現(xiàn)象就叫增溶。

    油水兩相所以不相溶，是因?yàn)樗鼈兊谋砻鎻埩Σ幌嗤�所引起�?如水的表面張力為72．8達(dá)因／厘米(20℃)，油的表面張力約為33達(dá)因／厘米)。原來(lái)油和水的接觸面上有相互排斥和各自盡量縮小其接觸面積兩種作用。因而，只有當(dāng)油、水分離成兩層時(shí)，兩者的接觸面為最小，才最穩(wěn)定。如果進(jìn)行攪拌混合，油便變成微小粒子分散于水中，這樣就增大了油和水的接觸面積，使體系處于不穩(wěn)定狀態(tài)。一俟攪拌停止，混合作用消失后，它們又把接觸面積恢復(fù)到最小的狀態(tài)，分成兩層。加入乳化劑后就會(huì)發(fā)生乳化和增溶現(xiàn)象，這是因?yàn)楸砻婊钚詣┦怯删哂幸兹苡谟偷挠H油基和易溶于水的親水基所組成的，這兩個(gè)基團(tuán)不僅具有防止油水兩相互相排斥的功能，而且還具有把油水兩相連結(jié)起來(lái)的功能。

    乳化有兩種方法，一種叫分散法，一種叫縮合法。后者是指甲苯在水中的所謂乳液。它是先將苯溶于乙醇中，然后再將這種混合物倒入水中而成的，以此法所成的乳化液滴的直徑約為一微米。它沒(méi)有工業(yè)意義。

    習(xí)慣上是用的分散法。

    所謂乳化，就是一種液體在另一種不相混(溶)液體中被分散成細(xì)小粒子的情況。在分散了的各粒子之間包復(fù)以一層薄膜，以防止粒子的凝集，使乳液更趨穩(wěn)定。這種使乳液穩(wěn)定，防止粒子凝集，包在粒子外面被粒子吸附的一層物質(zhì)就叫乳化劑。

    乳液是由連續(xù)相(亦稱外相－分散媒)和分散相(亦稱內(nèi)相－分散質(zhì))及乳化劑三者形成的系統(tǒng)(體系)。

    乳液又可分為水包油型(O／W型－Oil in Water－即油在水中型)和油包水型(W／O型－Water in Oil－即水在油中型)兩相。所謂O／W型，即水為連續(xù)相，油被分散成細(xì)小顆粒，所謂W／O型，即油為連續(xù)相，水被分散成細(xì)小顆粒。

    習(xí)慣上說(shuō)的乳化，一般大多指水包油型。因?yàn)樗�包油型水是外相，可以沖入較多的水，使體系成稀乳液。

    然而，油墨工業(yè)還是采用油包水型的比較多。因?yàn)樗疄橥庀鄷r(shí)，不僅體系不能長(zhǎng)期存放，而且對(duì)油墨的基本結(jié)構(gòu)概念及應(yīng)用情況看；也不相適應(yīng)。

    乳化液的形成，除了兩相組分的比例適當(dāng)外，機(jī)械攪拌作用也是不可忽視的，而乳化劑的作用卻更有其獨(dú)到之處。親水性強(qiáng)的乳化劑可制成O／W型乳液，親油性強(qiáng)的乳化劑可以制成W／O型乳液。

    表面活性劑的親水性和親油性的平衡關(guān)系以H．L．B．值的數(shù)字來(lái)表示。數(shù)值高則親水性強(qiáng)，數(shù)值低則親油性強(qiáng)。

    乳化劑的乳化作用是降低分散相與分散媒之間的界面張力(這個(gè)作用可大大減少機(jī)械攪拌的力量)，首先使它們成為易混合狀態(tài)，然后再在機(jī)械攪拌作用下，成為乳化體。最后，由于界面定向吸附，使分子發(fā)生同側(cè)相連，在油滴的周圍，生成一定程度的強(qiáng)保護(hù)膜，以防止粒子的再凝集，使乳液呈穩(wěn)定態(tài)。

    為了制得穩(wěn)定的乳液，一般應(yīng)根據(jù)乳化劑的H．L．B．值、化學(xué)結(jié)構(gòu)等情況進(jìn)行選擇。通常采用不同H．L．B．值或兩種以上的乳化劑適當(dāng)拼用時(shí)，效果更為理想。當(dāng)然，采用強(qiáng)力攪拌，使粒子分布均勻也是必要的。此外，乳化時(shí)的工藝及條件亦甚為重要，例如乳化劑的加入方法，添加保護(hù)性膠體，溫度、粘度、濃度、油水比、電解質(zhì)、酸堿度，耐藥品性等的影響，對(duì)乳化作用都是密切相關(guān)的。例如，雖然有乳化劑存在，當(dāng)體系的濃度變化到某一點(diǎn)時(shí)，其粘度即急劇下降，此時(shí)，連續(xù)相與分散相能互相轉(zhuǎn)換，O／W型和W／O型之間，乳液就有轉(zhuǎn)相的可能。

    誠(chéng)然，乳液也可由于下列手段而破壞：機(jī)械攪拌、加熱、冷卻、化學(xué)處理(如添加電解質(zhì)、酸、堿，溶劑，破乳劑等)。

    2．H．L．B．值的計(jì)算。H．L．B是以0—20為范圍值的，它的基礎(chǔ)是石蠟(完全沒(méi)有親水基)的H．L．B．值=0，而完全是親水基的聚乙二醇的H．L．B．值=20。這就是說(shuō)表面活性劑的H．L．B．值越大，則就越親水，反之，H．L．B．值越小，就越親油。

    從憎水基來(lái)考慮，當(dāng)表面活性劑的親水基不變時(shí)，憎水基部分越長(zhǎng)(即分子量越大)，則水溶性越差(例如十八烷基的就比十二烷基的難溶于水)。因此，憎水性可用憎水基的分子量來(lái)表示。 

    對(duì)于親水基，情況就復(fù)雜了，因?yàn)樗�的種類很多，故不可能都用分子量來(lái)表示。當(dāng)然，從聚乙二醇型非離子表面活性劑來(lái)考慮，確實(shí)是分子量越大(即環(huán)氧乙烷含量越多)，其親水性就越大。因此，非離子表面活性劑的親水性，可以用其親水基的分子量大小來(lái)表示。