表面活性剂基础知识（二）
胶束化作用和胶束
临界胶束浓度CMC（critical micelle concentration）
1925年自从Mcbain首次提出胶束（团）的概念，认为当浓度升至一定值时，分子在水溶液中从单体缔合为“胶态聚集态”，并称之为“胶束”或“胶团”（如下图所示）。表面活性剂在水中随着浓度增大，表面上聚集的活性分子形成定向排列的紧密单分子层，多余的分子在体相内部也以亲油基互相靠拢，聚集在一起形成胶束，这开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度，简称CMC。
常见胶束性状（左）溶液性质与浓度的关系（右）
离子型表面活性剂大多数属于强电解质。但表面活性剂溶液的许多平衡性质和迁移性质在达到一定浓度后就偏离一般强电解质在溶液中的规律。很多研究表面表面活性剂多种性质都在一个相当窄的浓度范围内发生突变，如表面张力、密度、折射率、粘度、浊度及光散射强度等以及乙型应用功能如去污能力、增溶能力等。表面活性剂性质突变的浓度一般在CMC值附近，性质突变的原因均可用其在CMC附近形成胶束或表面吸附达到饱和（形成单分子层）加以解释。因为这些性质都是依数性的或质点大小依赖性的，当溶质在此浓度区域开始大量生成胶束，导致质点大小和数量的突变，于是这些性质都随之发生突变。
胶束的形态和结构
胶束有不同形态：球状、椭球状、扁球状；棒状、层状等。
胶束的形状受表面活性剂的分子结构、浓度、温度及添加剂等多种物理化学因素的影响。胶束的基本结构包括两大部分：内核和外层。在水溶液中胶束的内核由彼此结合的疏水基构成，形成胶束水溶液中的非极性微区。胶束内核与溶液之间为水化的表面活性剂极性基构成的外层。在胶束内核和极性基构成的外层之间还存在一个由处于水环境中的CH2基团构成的栅栏层。
（胶束形成的过程）
反胶束
表面活性剂在水溶液中形成的是正常胶束，其极性基朝外与水接触，疏水基向内形成类似于液烃的内核。与水溶液中的情况相反，表面活性剂在有机溶剂中形成极性头向内，非极性头向外的聚集体，称为反胶束。因此反胶束是两亲分子在非水溶液中形成的聚集体，其结构与水溶液中的胶束相反。
与普通胶束相比，反胶束有以下特征：
1、胶束的聚集数和尺寸都比较小。
2、聚集数常在10左右。有时只由几个单体聚集而成。
3、反胶束的形态也不像在水溶液中那样变化多端，主要是球形。
反胶束也具有增溶能力，不过，被加溶的是水、水溶液和一些极性有机物。水和水溶液加溶位置主要在反胶束核里。极性化合物，例如，有机酸，在有机相中可能有一定的溶解度，也可能像在水中胶束那样插在形成反胶束的两亲分子中间。反胶束因此而长大，对水的加溶能力也随之增强。
（胶束结构示意图）
（反胶束结构示意图）
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《表面活性剂基础知识（三）》即将上线，敬请期待！
（科宏达企业技术中心）