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表面活性劑的親水親油平衡值HLB

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表面活性劑的親水親油平衡值HLB

發布日期:2017-09-28 作者:北京齊飛 點擊:

表面活性劑的親水親油平衡值:

HLB是hydrophile lipophile balance的縮寫,表示了表面活性劑的親水基團和親油基團具有的親水親油平衡值,即表面活性劑HLB值。HLB值大,表示分子的親水性強,親油性弱;反之親油性強,親水性弱。

HLB值的規定

HLB值是個相對值,故在制定HLB值時,作為標準,規定無親水性能的石蠟的HLB值為0,而水溶性較強的十二烷基硫酸鈉的HLB值為40。因此表面活性劑的HLB值一般在1~40范圍以內。通常來說,HLB值小于10的乳化劑為親油性的,而大于10的乳化劑則是親水性的。因此,由親油性到親水性的轉折點約為10。

根據表面活性劑的HLB值,可大致了解其可能的用途,如表1-3所示。

表1-3  HLB范圍及其應用性能

HLB值

用途

HLB值

用途

1.5~3

W/O型消泡劑

8~18

O/W型乳化劑

3.5~6

W/O型乳化劑

13~15

洗滌劑

7~9

潤濕劑

15~18

增溶劑

由上表可知,適合于作油包水型乳化劑的表面活性劑的HLB值為3.5~6,而水包油型乳化劑的HLB值為8~18。

 

表面活性劑HLB值的計算方法

 

Griffin關系式:

測定HLB值的方法最早由Griffin提出,該法繁瑣且耗時.后來Griffin提出用下列經驗式計算某些非離子型表面活性劑的HLB值.質量百分數法(基團重量法)對于有聚氧乙烯基類和多元醇類的非離子型表面活性劑:HLB=20*MH/M.式中,MH為親水基部分的分子量,M為總的分子量.皂化值法對于多數多元醇的脂肪酸酯類表面活性劑:
HLB=20(1-S/A).其中S代表表面活性劑(多元醇酯)的皂化值(又稱皂化數),A代表成酯的脂肪酸的酸值.對于皂化值不易測定的多元醇乙氧基化合物:HLB=(E+P)/5.式中E為表面活性劑的親水部分,即乙氧基(C2H4O)的質量分數,P為多元醇的質量分數.皂化值不清的脂肪酸酯如妥爾油!松香酸酯!蜂蠟酯及羊毛酯等的HLB值都可以由上式求算.對于只用乙氧基(C2H4O)為親水部分的表面活性劑和脂肪醇與C2H4O的聚合體,上式簡化為:HLB=E/5.混合表面活性劑的HLB值具有加和性.A,B兩種表面活性劑混合之后的HLB值為:HLB=HLBA*A%+HLBB*B%.
 (2)J.T.Davies關系式:

基團數法:1957年Davies提出將表面活性劑分子分解為不同的基團,這些基團各自對HLB有一定的貢獻:HLB=7+Σ(親水基的基數)+Σ(親油基的基數).該方法適用于計算陰離子型表面活性劑和非離子型表表面活性劑的HLB與其在油水兩相中的平衡濃度有關[4]:HLB-7=0.36ln(cW/cO)式中cW為表面活性劑在水相中的平衡濃度,cO為表面活性劑在油相中的平衡濃度,cW/cO為表面活性劑在兩相中的分配系數.
(3)無機性基團貢獻法:

把表面活性劑劃分為有機性基團(一般疏水)和無機性20,據此得到表面活性劑分子中各基團的無機性!有機性貢獻值.HLB=(E無機性基團值/E有機性基團值)@10
 (4)估算法:

利用表面活性劑在水中的溶解情況可以估計該表面活性劑的HLB值范圍(見表1).水溶液外觀不分散不良分散攪拌后*狀分散穩定*狀分散半透明至透明透明液HLB值 1~4 3~6 6~8 8~10 10~13 13~20.

(5)HLB值的實驗測定和計算:

①氣相色譜法氣相色譜固定液分離樣品的能力取決于固定液與樣品中各組分的極性.據此,用表面活性劑做固定液,選擇其他流動相可測定HLB.Beche和Birkmeier,以乙醇和乙烷混合物為流動相,表面活性劑為固定相進行測定,結果表明,乙醇與乙烷的保留時間比與HLB成直線關系:HLB=8.55ρ-6.36.*化劑載體的極性定義是二組分的保留時間比ρ: ρ=REtOH/RHex.其中,REtOH為乙醇的保留時間,RHex為乙烷的保留時間.當*化劑含有較多的自由多元醇組分時直線關系須做校正.保留時間比值隨溫度而改變,一般采用折中溫度80度,在此溫度下,大部分非離子*化劑為液體.

②水數法聚氧乙烯型非離子表面活性劑的HLB與水數有一定關系:HLB=algW+b式中,a,b為常數,W為水數!單位為mL.所謂水數是指以體積比為96%和4%的二氧雜環乙烷和苯胺混合物溶解樣品,然后用水滴定至混濁所用水的數量.③對數法*化劑的親水親油平衡值與其親水!疏水基團的重量比的對數有關:HLB=7+11.7lgWL/WO.其中WL,WO分別為*化劑分子中親水!疏水基團的重量.測定HLB值的方法還有很多,測定及計算時所用的實驗方法和所依據的關系式均有一定的使用范圍,如果不適當地套用某一方法,則有時誤差很大.
2*化劑的選擇和混合*化劑配方:

現適用于選擇*化劑的方法主要有兩種:HLB法(親水親油平衡法)和PIT法(相轉變溫度法).前者適用于各種類型表面活性劑,后者是對前一方法的補充,只適用于非離子型表面活性劑.

 

文章整理:水性消泡劑,水性防腐劑,水性潤濕劑,www.sybxgb.com

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