HLB值

2021-06-11 14:18:52 浏览:1492

定义

面活性剂为具有亲水基团和亲油基团的两亲分子,表面活性剂分子中亲水基和亲油基之间的大小和力量平衡程度的量,定义为表面活性剂的亲水亲油平衡值[1](Hydrophile Lipophilic Balance,HLB值)。HLB值由W.C.Griffin于1949年首次提出[2]

简介

表面活性剂的HLB值=亲水基的亲水性/亲油基的亲油性

表面活性剂的亲油或亲水程度可以用HLB值的大小判别,HLB值越大代表亲水性越强,越易溶于水;HLB值越小代表亲水性越弱,亲油性越强,水溶性越弱,油溶性越强。一般而言HLB值从1 ~ 40之间。它既与表面活性剂的亲水亲油性有关,又与表面活性剂的表面(界面)张力、界面上的吸附性、乳化性及乳状液稳定性、分散性、溶解性、去污性等基本性能有关,还与表面活性剂的应用性能有关。HLB在实际应用中有重要参考价值。亲油性表面活性剂HLB较低,亲水性表面活性剂HLB较高。亲水亲油转折点HLB为10。HLB小于10为亲油性,大于10为亲水性[1]

1949年Griffin提出了HLB值的概念[2],将非离子表面活性剂的HLB值的范围定为0~20,将疏水性最大的完全由饱和烷烃基组成的石蜡的HLB值定为 0,将亲水性最大的完全由亲水性的氧乙烯基组成的聚氧乙烯的HLB值定为20,其他的表面活性剂的HLB值则介于0~20之间。HLB 值越大,其亲水性越强, HLB值越小,其亲油性越强。随着新型表面活性剂的不断问世,已有亲水性更强的品种应用于实际,如月桂醇硫酸钠的HLB值为40。

HLB值得说明

  • HLB值为相对值
  • 通常令亲油性强的油酸(C17H33COOH)HLB值为1,令亲水性强的油酸钠(C17H33COONa)HLB值为18
  • 用以上两值为标准,采用实验或其他方法测定活性剂的HLB值

常用表面活性剂的HLB值

表面活性剂的用途极广,主要有五个方面:1)润湿作用;2)起泡作用;3)乳化作用;4)曾溶作用;5)洗涤作用。

可根据HLB值选择合适的表面活性剂,例如:HLB值在2-6之间,可做油包水型乳化剂;8-10之间做润湿剂;12-18之间作为水包油型乳化剂。

图 1 表面活性剂功能分类的HLB量表[3] 

HLB值得计算方法

1、Griffin方法/质量分数法

1954年格里芬提出的非离子表面活性剂方法如下:

式中Mh是分子亲水性部分的分子质量,M是整个分子的分子质量,结果在0到20的范围内。HLB值为0表示完全亲油/疏水分子,HLB值为20表示完全亲水/疏油分子。质量分数法适用于计算含聚氧乙烯基的非离子型表面活性剂的HLB值。

2、基数法

图 2 一些亲水基和亲油基的基数 

基数法把表面活性剂的结构分解为一些基团,确定每个基团对SLB值的贡献,称之为HLB值的基团基数。

式中代表亲水基基数;代表亲油基基数。

参考文献

[1] https://baike.baidu.com/item/HLB%E5%80%BC/3462655?fr=aladdin
[2] Griffin, William C. (1949), “Classification of Surface-Active Agents by ‘HLB'”, Journal of the Society of Cosmetic Chemists, 1 (5): 311–26
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrophilic-lipophilic_balance

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