HLB值,表征表面活性劑的相對親水性

                              2023-08-07 09:07:06

                              對表面活性劑的親水疏水(親油)相對強度作定量描述的諸種體系中,有一種特別富有成效。

                              這就是所謂的HLB體系,基礎是任意選用的數字,0代表一種完全疏水的(親油性)表面活性劑,而20代表一種完全親水的表面活性劑。

                              對一種表面活性劑所指定的任一數字代表其親水疏水強度之間的平衡在此HLB尺度上的一個量度。

                              圖片

                              為了從分析及組成數據計算HLB的近似值,已經發展了一些公式。還有大量的表列舉出許多常見的表面活性劑的HLB值。

                              確定HLB值的計算方法

                              為計算HLB值,提出的一種方法是下面公式

                              HLB=7+∑H-∑ L

                              親水基團H親油基團
                              L
                              NaSO4-
                              39-CH-0.47
                              KOOC-21-CH2-0.47
                              NaOOC-19-CH30.47
                              HOOC-2.1=CH-0.47
                              HO-1.9-(CH2C(CH3)HO)-
                              0.11
                              -O-1.3

                              -(CH2CH2O)-
                              0.36

                              H或L基團值越大,則在表面活性劑分子中它對親水或親油強度的貢獻也越大。

                              舉例:

                              HLB(油酸)=0.6

                              HLB(油酸鈉)=17.6

                              HLB(山梨醇單酸酯)=8.0

                              HLB(十二烷基硫酸鈉)≥40

                              HLB(丙二醇單月掛酸酯)=3.3

                              該公式對計算表面活性劑的HLB值只是部分成功的。有些更局限于一定表面活性劑范圍的公式則更加可靠。


                              多數多元醇脂肪酸酯的HLB值可用下面方程算出。式中S為酯的皂化值。A為回收的酸之酸值。

                              HLB=20(1-S/A)

                              舉例:HLB(聚氧乙烯縮水山梨醇單月桂酸酯)的值,其皂化值S為46,酸值A為276(月桂酸),

                              HLB=16.7


                              如果一種表面活性劑的親水部分只含有氧化乙烯,其HLB值可按下面方程計算,式中W為聚氧乙烯的重量分數。

                              HLB=20W

                              舉例:

                              8摩爾EO其計算HLB值為11.1

                              40摩爾EO其HLB值為17.2


                              雖然許多非離子型表面活性劑可以用方程計算HLB值,但仍有一些如含有氧化丙烯、氧化丁烯、及含氮、硫原子等則不能算出。

                              離子型表面活性劑甚至更不易處理。因此,對于這類表面活性劑,HLB值必須用比較方法進行實驗測定,即將已知HLB值的表面活性劑作為基礎。

                              偶然或有一個計算出的HLB值大于20,這只不過代表表觀HLB值,表面活性劑混用時,可用表觀HLB值與其它表面活性劑的數值合并計算。


                              水分散方法測定表面活性劑的HLB值

                              可將少量表面活性劑與水相混,觀察最終分散體的性質而粗略評價出某一表面活性劑的HLB值,再以此觀察為基礎,利用下表作指南,可以給予某表面活性劑一定的數值。

                              HLB范圍
                              分散性
                              1-4不溶(無分散)
                              5-6不穩定或分散不良
                              7-8經強烈搖蕩后呈乳狀分散體
                              9-10穩定的乳狀分散體
                              11-13半透明或灰色分散體
                              >13
                              清澈溶液



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