表面活性剂的水溶性及其性能之间的关系，是以乳化化学为基础的，根据乳化情况，有人提出了分类的数据系统，即所谓亲水(Hydrophile)和憎水(Lipophile)平衡——H．L．B．值。

    1．乳化作用。将油和水一起放于容器中，则油在上层(比重小)，水在下层，在分界线处形成一层明显的接触膜，即使在强力搅拌混合后，慢慢还会分成两层。如在其中加入一些表面活性剂(肥皂，洗涤剂等)，再经搅拌混合后，就成为另一种的情况了，油成微小粒子被分散在水中，呈乳状液，这种现象叫乳化。这种乳状液静置后也很难分层。

    如果加大乳化剂的用量，并减少油量，则油就溶在水中，呈透明溶液，这种现象就叫增溶。

    油水两相所以不相溶，是因为它们的表面张力不相同所引起的(如水的表面张力为72．8达因／厘米(20℃)，油的表面张力约为33达因／厘米)。原来油和水的接触面上有相互排斥和各自尽量缩小其接触面积两种作用。因而，只有当油、水分离成两层时，两者的接触面为最小，才最稳定。如果进行搅拌混合，油便变成微小粒子分散于水中，这样就增大了油和水的接触面积，使体系处于不稳定状态。一俟搅拌停止，混合作用消失后，它们又把接触面积恢复到最小的状态，分成两层。加入乳化剂后就会发生乳化和增溶现象，这是因为表面活性剂是由具有易溶于油的亲油基和易溶于水的亲水基所组成的，这两个基团不仅具有防止油水两相互相排斥的功能，而且还具有把油水两相连结起来的功能。

    乳化有两种方法，一种叫分散法，一种叫缩合法。后者是指甲苯在水中的所谓乳液。它是先将苯溶于乙醇中，然后再将这种混合物倒入水中而成的，以此法所成的乳化液滴的直径约为一微米。它没有工业意义。

    习惯上是用的分散法。

    所谓乳化，就是一种液体在另一种不相混(溶)液体中被分散成细小粒子的情况。在分散了的各粒子之间包复以一层薄膜，以防止粒子的凝集，使乳液更趋稳定。这种使乳液稳定，防止粒子凝集，包在粒子外面被粒子吸附的一层物质就叫乳化剂。

    乳液是由连续相(亦称外相－分散媒)和分散相(亦称内相－分散质)及乳化剂三者形成的系统(体系)。

    乳液又可分为水包油型(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)两相。所谓O／W型，即水为连续相，油被分散成细小颗粒，所谓W／O型，即油为连续相，水被分散成细小颗粒。

    习惯上说的乳化，一般大多指水包油型。因为水包油型水是外相，可以冲入较多的水，使体系成稀乳液。

    然而，油墨工业还是采用油包水型的比较多。因为水为外相时，不仅体系不能长期存放，而且对油墨的基本结构概念及应用情况看；也不相适应。

    乳化液的形成，除了两相组分的比例适当外，机械搅拌作用也是不可忽视的，而乳化剂的作用却更有其独到之处。亲水性强的乳化剂可制成O／W型乳液，亲油性强的乳化剂可以制成W／O型乳液。

    表面活性剂的亲水性和亲油性的平衡关系以H．L．B．值的数字来表示。数值高则亲水性强，数值低则亲油性强。

    乳化剂的乳化作用是降低分散相与分散媒之间的界面张力(这个作用可大大减少机械搅拌的力量)，首先使它们成为易混合状态，然后再在机械搅拌作用下，成为乳化体。最后，由于界面定向吸附，使分子发生同侧相连，在油滴的周围，生成一定程度的强保护膜，以防止粒子的再凝集，使乳液呈稳定态。

    为了制得稳定的乳液，一般应根据乳化剂的H．L．B．值、化学结构等情况进行选择。通常采用不同H．L．B．值或两种以上的乳化剂适当拼用时，效果更为理想。当然，采用强力搅拌，使粒子分布均匀也是必要的。此外，乳化时的工艺及条件亦甚为重要，例如乳化剂的加入方法，添加保护性胶体，温度、粘度、浓度、油水比、电解质、酸碱度，耐药品性等的影响，对乳化作用都是密切相关的。例如，虽然有乳化剂存在，当体系的浓度变化到某一点时，其粘度即急剧下降，此时，连续相与分散相能互相转换，O／W型和W／O型之间，乳液就有转相的可能。

    诚然，乳液也可由于下列手段而破坏：机械搅拌、加热、冷却、化学处理(如添加电解质、酸、碱，溶剂，破乳剂等)。

    2．H．L．B．值的计算。H．L．B是以0—20为范围值的，它的基础是石蜡(完全没有亲水基)的H．L．B．值=0，而完全是亲水基的聚乙二醇的H．L．B．值=20。这就是说表面活性剂的H．L．B．值越大，则就越亲水，反之，H．L．B．值越小，就越亲油。

    从憎水基来考虑，当表面活性剂的亲水基不变时，憎水基部分越长(即分子量越大)，则水溶性越差(例如十八烷基的就比十二烷基的难溶于水)。因此，憎水性可用憎水基的分子量来表示。 

    对于亲水基，情况就复杂了，因为它的种类很多，故不可能都用分子量来表示。当然，从聚乙二醇型非离子表面活性剂来考虑，确实是分子量越大(即环氧乙烷含量越多)，其亲水性就越大。因此，非离子表面活性剂的亲水性，可以用其亲水基的分子量大小来表示。