表面活性剂的应用愈来愈广，因此，它的品种也已多至不可胜数的地步，在三十年代还只有数十种，至七十年代已达数干种之多。

    可以毫不夸张地说，目前各行各业都巳离不开表面活性剂。油墨、涂料，颜料等有关工业使用表面活性剂，也已有很长的历史了。   

   （ 一）、定义

    表面活性剂是指各种用途的各种化合物的总称，像乳化剂，发泡剂、润湿剂，洗涤剂等等，都是表面活性剂。

    表面活性剂可以这样定义：一种物质，它溶解并集中在液体表面或液体和不相混液体(或固体)的界面。溶在液体组成中，或掺于粉状固体中能使之易于被液体润湿的，即谓表面活性剂。

    简单地说，表面活性剂就是在液体－液体、液体－固体、液体－气体的表面或界面(一般说，物体相界面之间的张力，统称为界面张力，而特别把液体－气体相界面之间的张力叫表面张力)之间起作用的物质。将它以少量加于液体中后，能被吸附在液体表面，或水一油(或液一固)界面上，从而可降低液体的表面张力和界面张力，使生产工艺及产品质量得到大大改进和提高的一种助剂。

    大多数有关表面活性剂的资料是谈含水系统的，一般是讲它们降低水的表面张力以及水溶物形成溶解性胶束的能力的。

    表面活性剂是一种有机化合物，从分子结构看，有两种基团：一种是易在油中溶解；在水中难溶的基团－亲油基团(憎水基团－非极性)，以长链烷烃为代表的原子团。另一种是易在水中溶解，在油中难溶的基团－亲水基团(憎油基团－极性)，以羟基、羧基、胺基、硫酸酯、磺酸酯、醚基等为代表的原子团。

    根据表面活性剂亲水基团和亲油基团的平衡(即H．L．B．值－Hydropbile－lipophile Balanc。)关系，表面活性剂制造者就可制出油溶性及水溶性各不相同的无数产品。

    一般地说，表面活性剂虽在液体中能溶解，但其溶解度是不高的。它们具有平衡的极性－非极性结构，即有一部分分子是溶于极性液体中的，而另一部分分子则在非极性液体中。分子层定向集中在液体表面，故溶解部分的分子是在液体中，不溶解部分则在空气中。油酸在水面上的单分子层就有此种情况。如果将油酸的苯溶液置于水面，则苯蒸发后，油酸形成一单分子层，羧基团在水中而油酸基团则在空气中。如果将油酸铺在油面上，则会发生相反的定向作用。

    比较一下油酸(C17H33COOH)和肥皂或油酸钠(C17H33COONa)，就会发现有差别，它们之间非极性的油酸基团(C17H33COO－)是相同的。但钠比氢的极性更强，故皂溶于水，不溶于苯和油，而油酸则溶于苯和油而不溶于水。

    表面活性剂在液体表面和液－固界面的极简单的定向作用图，实际上表面活性剂的效果与极性－非极性部分的相对极性有关。而在很多情况下，表面活性剂层也不一定形成单层，只是分子的厚度不同而已，这取决于表面活性剂的用量及类型。

    当然，也不是它的所有分子都是在界面的，它在溶液中与在界面之间的平衡，也取决于它的用量。当表面活性剂的用量达到临界浓度时，就形成胶束，或整个液体中都是它的分子的定向基团。由于胶束能吸收难溶性分子，故对一般的难溶性分子来说，胶束是种“溶解剂”。图还指出了油在水中乳化体内的乳化剂的分子排列情况，有单层和多层。

    如果分散相的液滴外面有较多层的乳化剂，则比只有一层的稳定性为好。这些胶束会增加水的稠度，并减少分散液滴的布朗运动，从而降低聚集倾向，使分散(乳化)更稳定。

    表面活性剂的作用是相当多的，它们大致有乳化、破乳、发泡、稳泡、消泡、润湿、分散、净洗、柔软、匀染、抗静电、杀菌、防锈、腐蚀、缓蚀、润滑、增溶、絮凝、解絮凝、防花浮等等。  

    （二）、分类

    表面活性剂的分类方法很多，但常用的是按离子类型来分类的方法，这是指表面活性剂溶于水中时，能电离生成离子的叫离子型表面活性剂，反之，就叫非离子型表面活性剂。在离子型表面活性剂中，还要按生成的离子种类来分类，例如：

    1．阴离子型。其活性组分是阴离子(阴电荷)，它能吸引其它大分子的阳电荷而在表面留下阴电荷，从而使水系统具有良好的润湿性。非极性部分是脂肪酸碳氢链；阴离子及与之相连的阳离子则是极性部分。这类活性剂溶于水时，与其憎水基相连的亲水基是阴离子。

    故如当极性的颜料分散在非极性的连结料中时，极性部分就作为一个单分子层吸附在颜料表面上，使颜料带阴电荷，而非极性部分则向外伸人连结料中，形成相互吸引的状态。这个过程就是界面张力降低的过程。在颜料颗粒外围的电双层也可有降低絮凝的倾向。皂类、碱金属、铵盐、长链脂肪酸等都是属于阴离子型的。

    2．阳离子型。情况与阴离子型的相反，阳电荷吸引阴电荷，这最适合于颜料分散在连结料中的情况。颜料如果是一个阳电荷，则它可以很好地分散在非水系统中。这类活性剂溶于水时，与其憎水基相连的亲水基是阳离子。

    脂肪酸季铵盐类或其硫酸盐，醋酸盐类都属于阳离子型。

    3．两性表面活性剂。所谓两性表面活性剂，广义的说，即同时具有阴离子、阳离子或同时具有非离子和阳离子，或非离子和阴离子的，有两种离子性质的表面活性剂的总称。但习惯上所说的两性表面活性剂是指第一类，即由阴，阳两种离子所组成的表面活性剂，它的结构中同时存在着两种性质相反的离子，因此引人注意。烷基二甲基内铵盐类属于此范畴。

    4．非离子型。这一类是属于在水中不电离的表面活性剂。它们没有剩余电荷，分子中一部分亲水，一部分憎水。聚乙氧基化任酚属于非离子型。

    5．其它－高分子型。这一类表面活性剂具有比较高的分子量，其中阴离子和阳离子是彼此平衡的，或至少是近似的。因此，它虽然具有较强的离子性质，但并不像真的阴离子或阳离子表面活性剂那样具有吸附作用。