表面活性剂

表面活性剂（surfactants）又稱界面活性劑，是能使两种液体间、液体―气体间、液体―固体间的表面张力（surface tension）或界面张力（interfacial tension）降低的化合物。表面活性剂可用作乳化剂、润湿剂、洗涤剂、发泡剂或分散剂。最典型的例子是肥皂，具分解、滲入的效果，應用廣泛。

表面活性剂分子是两亲分子，即分子的一端是极性的亲水基团，而另一端是非极性的亲油疏水基团。

表面活性剂按照种类，可以分为：
阳离子表面活性剂
阴离子表面活性剂
两性离子表面活性剂
非离子表面活性剂

它在溶液中的浓度超过某一临界值后，会自发缔合形成胶束（micelle）。胶束开始明显形成时的「浓度」，称为临界胶束浓度（CMC），是表面活性剂的重要参数。

表面活性劑有兩端。親油端會吸在髒污上，而另一端就是親水端，然後親水端會隨著水流帶走親油端的髒污，可達到清潔的效果。

语源 
“表面活性剂”一词的英文surfactant/surfactants由surface active agents（表面+活性+剂）组成的合成词，于1950年由安德拉的产品首先使用。

性质 

表面活性剂通过在气液两相界面吸附降低水的表面张力，或通过吸附在液體界面间来降低油水界面张力。许多表面活性剂也能在本体溶液中，聚集成为聚集体。

囊泡和胶束都是此类聚集体。表面活性剂开始形成胶束的浓度叫做临界胶束浓度或CMC。当胶束在水中形成，胶束的尾形成能够包裹油滴的核，而它们的（离子／极性）头能够形成一个外壳，保持与水接触。表面活性剂在油中聚集，聚集体指的是反胶束。在反胶束中，头在核，尾保持与油的充分接触。表面活性剂通常分为四大类：阴离子，阳离子，非离子和两性离子（双电子）。

表面活性剂系统的热动力学很重要，不论是理论上还是实践上。因为表面活性剂系统代表的是介于有序和无序物质状态之间的系统。表面活性剂溶液可能含有有序相（胶束）和无序相（自由表面活性剂分子和／或离子）。

如常用的洗涤剂能够提高水在土壤中的渗透能力，但是效果仅仅持续数日（许多标准洗衣粉含有一定量的化学品，比如钠和溴，由于它们会破坏植物，不适于土壤）。商业土壤润湿剂会持续起效果一段时间，最终还是会被微生物降解。然而，有一些会对水生物的生物循环产生影响，因此必须小心防止这些产品流入地表径流，过量产品不应该洗消。

其他例子：

1. 肥皂

日常生活中常见的肥皂就是典型的表面活性剂。肥皂可以用来洗净衣服、皮肤表面的油渍，而单用水却不容易洗掉，因为油是不溶于水的。那么，肥皂为什么能够洗净油渍呢？这得归功于表面活性剂的“两面派”特性。肥皂的成分是脂肪酸金属盐，它一头易溶于水，我们称之为“亲水基团”；另一头则难溶于水而易溶于油，我们称之为“憎水基团”或“亲油基团”。正因为这样特殊的结构，肥皂能够一头扎进水中，另一头扎进油中。这样，水拉着肥皂分子，肥皂分子再拉着油，就把油渍从衣服上拉下来了。

表面活性剂分子中同时具有亲水基团和亲油基团，这种特性也叫做“双亲”（amphiphilic）。由于表面活性剂的这种特性，在适当浓度时，它们在水中能形成胶束（micelle）：亲水的头部被水吸引朝外，亲油的尾部被水排斥从而朝里。在洗衣服的过程中，油渍就是被亲油基团拉到胶束的内部，而整个胶束又被水带走。如果是在油性环境中，它们又可以形成反胶束（inverse micelle），即头在内尾在外。这些胶束在化妆品中有着举足轻重的作用。

2.化妆品

常见的化妆品一般都是膏状或乳霜状的，其中既含有油也含有水，而且分散得非常均匀。水油不相容，那如何能使它们在护肤品中和平共处呢？表面活性剂在这时就发挥了重要的作用——乳化作用（Emulsification）。在水性环境中，表面活性剂形成胶束，把油的小颗粒包裹在胶束的中心，相当于在油颗粒外面套上了一件亲水的外衣，使它们能够自在又均匀地分散在水中，形成稳定的乳液（emulsion）。而当乳液被涂到皮肤上时，这些胶束就会破裂，从而释放出油颗粒（通常即是化妆品的有效成分）被皮肤吸收。

应用 
表面活性剂可以有许多用途：
 金属行业的前处理
 粘合剂乳化
 纺织行业
 皮革行业
 清洁
 浸润
 脱墨水
 发泡
 量子点上包覆材料（coating）

也是许多日常用品的原料：
 清潔劑
 柔顺剂
 涂料
 黏合劑
 墨水
 泻药
 除草剂和殺蟲劑
 潤髮乳
 洗髮精

参考文献

外部链接 
 

胶体化学
清洁产品成分
 
生物技術
生物修复
环境术语
潜水物理学