1.3　表面活性劑的結構特點

1.3.1　表面活性劑的結構

表面活性劑分子一般是由非極性的親油基團（疏水基團）和極性的親水基團（疏油基團）組成，具有既親水又親油的雙親性質，所以也稱為雙親化合物。如最常用的十二烷基硫酸鈉C₁₂H₂₅SO₄Na，其中C₁₂H₂₅—為親油基（疏水基），—SO₄Na為親水基（疏油基）。

雙親是表面活性劑的基本化學結構，即作為表面活性劑，化合物分子中至少有一個親水基團，一個親油基團。親水基及親油基在分子中的相對排列順序可以是多樣的，如親水基位于親油基的末端，也可移向中間任一位置，還可兩者交替排列等。圖1-3為幾種典型的表面活性劑分子結構示意圖。

1.3.2　表面活性劑的親水基

表面活性劑的親水基（hydrophilic group）：對極性表面具有明顯的親和性，親水即易溶于水。親水基團種類很多，有離子型（陰、陽、兩性）及非離子型兩大類。前者在水溶液中能離解為帶電荷的、具有表面活性的基團及平衡離子；后者僅具有極性而不能在水中離解。表面活性劑的親水基一般包括如下幾類。

①羧酸鹽：—COOM

②磺酸鹽：—SO₃M

③硫酸（酯）鹽：—SO₄M

聚醚硫酸（酯）鹽：RO（CH₂CH₂O）_nSO₃M

④磷酸（酯）鹽：

亞磷酸（酯）鹽：

膦酸鹽：

聚醚型磷酸鹽：

上述親水基中，M為平衡離子，又稱反離子：包括Na⁺、K⁺、H⁺、、胺、醇胺等。

⑤胺鹽：

其中，HA為無機酸HX，H₂SO₄，H₃PO₄；或有機酸HCOOH，HAc等。

⑥季銨鹽：

其中，R₁，R₂，R₃至少有一個長鏈C₈～C₁₈，R'為短鏈—CH₃，—Et，X=Cl^-，Br^-，，等。

⑦氨基酸：—N⁺H₂CH₂COO^-

⑧甜菜堿：—N⁺（CH₃）₂CH₂COO^-

⑨羥基：—OH

⑩醚鍵：由極性鍵或活潑氫化合物，如含—OH，—SH，—COOH，—NH₂，—NH—，—CONH₂，—CONH—等的化合物與環氧乙烷、環氧丙烷加成而得。

極性鍵：

1.3.3　表面活性劑的親油基

表面活性劑的親油基（或叫疏水基hydrophobic group）：對水沒有親和力，不溶于水，而易溶于油，具有親油性質。表面活性劑的親油基團主要是烴類，有飽和烴和不飽和烴。飽和烴包括直鏈烷烴、支鏈烷烴和環烷烴，其碳原子數大都在8～20范圍內；不飽和烴包括脂肪族烴和芳香族烴。表面活性劑的親油基一般包括如下結構。

①直鏈烴類：C_nH_2n+1（n=8～20）

②支鏈烴類：C_nH_2n+1（n=8～20）

③烷基苯基：

④烷基萘基：（一般R，R'=C_nH_2n+1，n=3～6）

⑤含氟、全氟代烷基1～5類親油基上C—H為C—F全部或部分取代：

⑥松香基：

⑦木質素（造紙廢液聚合物）：

⑧硅氧烷：

⑨高分子量聚氧丙烷鏈：