表面活性剂的性质和功能
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发布时间：2024-10-23 11:41
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时间：2024-10-24 09:58
当表面活性剂达到饱和吸附时，它们容易在体相聚集形成胶束，这一浓度称为临界胶束浓度。胶束的形态多样，如球形、棒状、碟状、虫状等。这些结构在软物质和纳米科技领域具有重要研究价值。聚集过程是自发的，被称为自组装。
表面活性剂的典型功能包括增溶、乳化、分散、形成胶束和作为软模板。它们能够降低油/水界面张力，将油污增溶并形成溶胀的胶束或乳液，进行去污。在洗涤领域，表面活性剂被广泛应用，如洗衣粉、洗洁精和洗发膏。在乳化中，它们降低液/液界面能，形成稳定的乳状液。表面活性剂能够分散碳纳米管等不溶性客体，形成稳定的分散液。
表面活性剂形成的胶束作为软模板，在材料合成中具有重要作用，可以形成均一稳定的结构，易于脱除。它们可以与硬模板协同使用，如硅纳米颗粒，制备中空、介孔贵金属材料。此外，表面活性剂形成的胶束内部呈非（微）极性状态，可以形成热力学稳定的微乳液体系。在表面活性剂浓度较高时，可以形成溶致液晶，具有长程有序结构。
表面活性剂在生命体系中也有广泛的应用，如分离蛋白凝胶剂的辅助成分、药物载体、生物粘合剂、智能软材料、基因工程等。它们在柔性电子器件、燃料电池、高效质子交换膜、节能降污等领域也有重要应用。表面活性剂还可以具有杀菌、抗静电等其他功能。
值得注意的是，有时人们对于表面活性剂性能的需求是截然相反的。在乳液中，表面活性剂可以增强稳定性，称为乳化剂；在某些体系中，表面活性剂被用作破乳剂；在泡沫体系中，表面活性剂可以增强发泡性能，称为发泡剂；在消泡过程中，表面活性剂可以作为消泡剂。表面活性剂的生物相容性使其在食品、化妆品等领域具有应用。然而，表面活性剂也可以具有强烈的杀菌效果，适用于消杀体系。
除了单组分情况，不同表面活性剂分子间可以产生协同作用，产生1+1>2的效果。表面活性剂也可以与其他生物大分子、天然产物、人工合成聚合物、粘土等一起，发挥更重要作用。例如，肺泡表面活性物质就是在脂蛋白协同作用下，降低肺泡张力，发挥生理功能的。
