计算亲水亲油平衡值

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1、标签： 表面活性剂  乳化剂  HLB值  计算方法 分类： 表面活性剂2011-12-0522:48 方法一：计算亲水亲油平衡值 （HLB值）表面活性剂的种类繁多，对于一定的体系究竟应采用哪种表面活性剂较合适，效率最高目前对此类问题尚缺乏定量的理论指导。而目前较为一致的看法是，比较表面活性剂分子中的亲水基团的亲水性和亲油基团的亲油性是一项衡量效率的重要指标，而亲水基团的亲水性和亲油基团的亲油性可以有两种较为简单的表示方法： 表面活性剂的亲水性＝亲水基的亲水性－憎水基的憎水性(1) 表面活性剂的亲水性＝亲水

2、基的亲水性/憎水基的憎水性(2)前一种方法属差值法，而后一种方法属比值法。戴维斯（Davis）和格里芬（Griffin）分别从差值法和比值法建立了用H.L.B值（Hydrophile-LipophileBalance）即"亲憎平衡值"以表示表面活性剂的亲水性的方法。戴维斯法的计算公式为： (H.L.B.)D＝7＋∑＋∑(12-86)其中下标D代表戴氏方法，而  则分别为表12-6中所列各原子基团的（憎水基及亲水基）H.L.B值。例如十六烷醇C16H33OH分子中有一个亲水基OH和十六个憎水基（甲基CH3－和

3、亚甲基－CH2－）故查表可得其H.L.B值为：(H.L.B.)D＝7＋16(-0.475)＋1.9＝1.3表12-6一些基团的H.L.B值(戴维斯法)亲水基HHLB值亲水基HHLB值亲水基HHLB值-OSO3Na-COOK-COONa38.721.119.19.46.82.4-COOH-OH(游离)-OH(失水山梨醇环中)-(C2H4O)-2.11.91.30.33-CF2--(C3H6O)--0.870-0.475-0.15戴维斯法所能提供的数据（HLB值）不多，故其应用有一定的局限性，但其对阐明构成表面

4、活性剂分子各原子基团的结构与其亲媒性（亲水性及亲油性）作用的定量关系有一定意义。另一计算方法是格里芬法，属比值法。格里芬提出的公式为： (12-87)式中下标G代表格氏方法，MH、ML 和  分别为亲水基部分，憎水基部分和表面活性剂的摩尔质量。这一计算方法最早用于聚乙二醇型和多元醇型的非离子型表面活性剂的H.L.B值。石蜡完全没有亲水基，其H.L.B值为0，而完全为亲水基的聚乙二醇的H.L.B值为20，故非离子型表面活性剂的H.L.B.值介于0～20之间。表12-7列举壬烷基酚和环氧乙烷的各种加成物的H.L

5、.B.值，并从其在油及水中的溶解变化规律可以看出H.L.B.值与表面活性剂的亲水（亲油）性关系-H.L.B.值愈大则亲水性愈强而H.L.B.值愈小则亲油性愈强。表12-7壬基酚和环氧烷加成物的H.L.B.值环氧乙烷数H.L.B溶解度矿物油水145793.38.91011.712.9极易溶解易溶解可溶稍难溶难溶乃至不溶不溶稍为分散白色乳浊分散分散乃至溶解易溶解表中数据计算以 ＝4为例：∵壬基酚＝220，环氧乙烷＝44，则H.L.B.值仅适用于非离子型表面活性剂，然而，它能指出每一种活性剂的大致适用于何种用途，

6、故仍具有一定的实际意义，表12-8列举H.L.B值与其适应性的数据以供参考。表12-8H.L.B.范围和适应性(乳化燃油燃烧原理动画观看)H.L.B.范围适应性3～67～98～1513～1515～18油包水型乳化剂润湿剂、渗透剂水包油型乳化剂洗涤剂增溶剂H.L.B.值常作为选择乳化剂的依据之一。这是因为乳化剂的效率与油相的性质有关，不同的油要求乳化剂有不同的H.L.B.值。例如若需要乳化含20%石蜡（H.L.B＝10）和80%某种芳族矿物油（H.L.B＝13），则所需乳化剂的H.L.B值为10×0.20＋1

7、3×0.80＝12.4，为此目的可试用60%聚氧乙烯月桂醇（H.L.B＝16.9）与40%聚氧乙烯十六醇（H.L.B＝5.3），所得H.L.B＝(16.9×0.60)＋(5.3×0.40)＝12.2。 方法二： HLB法(亲水亲油平衡法)和PIT法(相转变温度法).  现适用于选择乳化剂的方法主要有两种:HLB法(亲水亲油平衡法)和PIT法(相转变温度法).前者适用于各种类型表面活性剂,后者是对前一方法的补充,只适用于非离子型表面活性剂.1、HLB值与乳化剂筛选   一个具体的油-水体系究竟选用哪种乳化剂才

8、可以得到性能最佳的乳状液,这是制备乳状液的关键.最可行的方法是通过实验筛选,HLB值有助于筛选工作.通过实验发现,作为O/W型(水包油型)乳状液的乳化剂其HLB值常在8~18之间;作为W/O型(油包水型)乳状液的乳化剂其HLB值常在3~6之间.   在制备乳状液时,除根据欲得乳状液的类型选择乳化剂外,所用油相性质不同对乳化剂的HLB值也有不同要求,并且乳化剂的HLB值应与被乳化的油相所需一致.    2、油相被乳