表面活性剂HLB值的常用计算方法

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之所以能够广泛使用表面活性剂是因为其两亲性. 两亲物的相对大小称为HLB值. 它是表面活性剂选择和应用的重要参考因素. 关于HLB值的分析和计算的报道很多，但缺乏完整的系统数据，尤其是在综合分析和比较中尚未见到各种方法的适用性，不利于HLB值的开发和应用. 表面活性剂. 通过汇总相关数据，分析了相关的分析测试及相应的计算方法及其应用范围.

1种乳化方法

乳化方法的原理是使用表面活性剂来乳化油相介质. 当表面活性剂的HLB值与油相介质所需的HLB值相同时，所得乳液的稳定性最佳.

对于一般的水基表面活性剂，松节油（要求的HLB值为16）和棉籽油（要求的HLB值为6）可用于制备一系列需要不同HLB值的油相. 对于每15份油相，添加5份要测试的表面活性剂，然后添加80份水并搅拌以使其乳化. 具有最佳稳定性的样品中油相的HLB值是表面活性剂的HLB值.

对于油性表面活性剂，您可以将油相固定在棉籽油上. 使用水溶性更高的表面活性剂，例如Span 60（要求的HLB值为14.9），以不同于要测试的表面活性剂. 根据与上述相同的方法，一系列复合乳化剂的比例. 表面活性剂的HLB值也可以测量.

在应用乳化方法时要注意以下两个方面: 1.混合表面活性剂的HLB值的计算基本上是加权加法，这是一种粗略的算法；第二个是当测量时当表面活性剂的乳化能力强时，测得的HLB值是一个范围. HLB值可以通过乳化法对一般的表面活性剂进行测定. 对于具有特殊新结构的表面活性剂，使用乳化方法也可以获得可靠的结果. 这种方法的缺点是麻烦，费时.

2浊点法/云数法

浊点法的原理是，聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的HLB值与水溶液的浑浊温度之间存在一定的关系. 可以通过测量浊点来获得HLB值.

测量浊点时，可将1％表面活性剂水溶液放入液面高度为50mm的大型试管中，并在甘油浴中搅拌的同时缓慢加热. 当溶液的透明度降低并变浑浊时，温度就是表面活性剂的浊点.

浊度数也称为水数，是形成一定质量分数（约10％）的表面活性剂（可以是正丙醇，二恶烷等）所需的水的毫升数. 混浊. 可以使用普通滴定法进行测定. 该方法简单易用，但仅适用于水溶性低，分布窄的表面活性剂.

相变温度法使用电导率仪测量乳液从O / W型变为W / O型时的温度. 据此，已知乳液中表面活性剂的HLB值. 相关计算公式如表1所示.

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表1浊点HLB值计算公式，浊数法和乳状液相转变法

浊点法和水数法很简单，但应特别注意试样中不存在离子表面活性剂或其他电解质. 少量离子型表面活性剂可以改变20℃以上系统的浊点.

3种临界胶束浓缩方法

表面活性剂的临界胶束浓度（CMC）与表面活性剂的亲脂性和亲水性之间存在一定的对应关系. 在此浓缩之后，溶液的许多特性，例如表面张力，电导率和渗透压. 它基本保持不变，可用于确定表面活性剂的HLB值. 相关的计算公式如表2和表3所示:

该方法相对简单表面活性剂的hlb值，但是有几个必须注意的问题. 首先，表面活性剂形成胶束的能力不仅与它的HLB值有关，而且与它的三维结构有很大关系. 同一类型类似于CMC. 支链和线性产物的HLB值应该不同，但是根据前面的公式，它们是相同的吗？其次，表面活性剂通常包含少量未反应的原料，有些产品还含有一些电解质. 它们对表面活性剂系统的CMC有很大的影响. 此时，CMC方法在计算HLB值时存在较大误差. 第三，该方法不适用于表面活性剂混合物. 表面活性剂混合物的CMC与混合物中单体的CMC之差为. 关系非常复杂，与通过重量总和法计算出的表面活性剂混合物的HLB值不一致.

4分配系数，溶解度法

分配系数法的原理是通过测量某油水系统中表面活性剂两相的分配系数来计算表面活性剂的HLB值. 从HLB值的定义来看，该方法是确定HLB值的最佳方法之一，应适用于所有表面活性剂. 但是，很长一段时间以来，这一点都被忽略了. 无论在油相还是水相中，当表面活性剂超过一定浓度时都可能形成胶束. 两相的胶束性质通常是不同的，因此当表面活性剂为一定浓度后，分配系数不仅与HLB值有关，而且与表面活性剂的总量有关，因此使测量和计算变得复杂.

溶解度方法仅能测量油或水在特定相中表面活性剂的浓度. 它具有与分配系数相同的问题. 基于活动性来计算分配系数更合理，但是确定活动性则更加困难. 有关计算公式，请参见表4.

5热水合法

在非离子表面活性剂分子中极性基团和水分子之间氢键的形成将导致焓变. 通过测量它们的相对尺寸，可以计算表面活性剂的HLB值. 对于混合的表面活性剂，只要各种乳化剂之间没有相互作用，也可以使用此方法. 该方法很简单，但是需要精密的测量仪器. 有关计算公式，请参见表5.

表4分配系数法的HLB值计算公式

6核磁共振法

对某些非离子表面活性剂的亲脂性和亲水性部分中氢原子的核磁共振研究表明，其共振光谱的特征值与表面活性剂的HLB值高度吻合. 该值的计算快速，简单，可重复，也适用于表面活性剂混合物.

相关计算公式如表6所示.

7色谱

通过气相色谱法测定表面活性剂的HLB值的原理随所使用的柱而变化. 对于非极性色谱柱，样品的保留时间主要与表面活性剂的沸点有关. 例如，对于聚氧乙烯醚非离子表面活性剂同系物，分子中连接的聚氧乙烯醚单元的数目改变. ，沸点改变，并且亲脂性和亲水性相应地改变. 两者之间的关系可以通过HLB值获得. 对于极柱，样品的峰值时间与其极性有关. 显然，对于同系物，极性与其相对亲水性密切相关，并且可以从试剂的HLB值推导表面活性. 用于测量的色谱可以是纸色谱，液相色谱表面活性剂的hlb值，薄层色谱等. 聚氧乙烯非离子型乳化剂的极性指数也可以通过反相色谱法测定，然后利用极性指数计算HLB值.

该方法可用于混合物的分析. 即，该计算基于每个成分的组成和HLB值. 从目前的研究结果来看，该方法主要用于聚氧乙烯醚非离子表面活性剂同系物的HLB分析，但不能用于离子表面活性剂分析.

表6核磁共振法HLB值的计算公式

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最后修改于2009-07-09 21:46阅读（？）编辑

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