清洗衣物的洗衣液，去除餐具油污的洗洁精，还有沐浴露、洗手液、洗发水等，这些日常洗涤用品中能去除油污的一个关键成分就是表面活性剂。

 

表面活性剂是一大类物质的统称，有天然的，如磷脂、胆碱、蛋白质等，但更多的是人工合成的，如烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠等。肥皂就是人类最早使用的表面活性剂之一，公元前7～前6世纪已经开始使用，迄今仍然是重要的洗涤用品。

 

什么是表面活性剂

夏日清晨常常可以看到植物的叶子上布满露珠，这些露珠能长时间保持着球状不散开，仿佛有一种“内聚力”让它自身缩聚成团，这种“内聚力”实际上就是表面张力。

 

如果把物质甲加入液体物质乙中，能降低乙的表面张力，就说甲对乙有表面活性；若甲不能降低乙的表面张力，甚至使之略为升高，则甲对乙无表面活性。由于水是最普通和最重要的溶剂，通常所说的表面活性都是对水而言的。表面活性剂就是在很低浓度时能显著降低水的表面张力的化合物。

 

去污机理

移植树木时，为了保护树根，要把树根周围的泥土一块挖出来，最好的办法就是一边挖一边用草绳把树根周围的土缠绕起来。表面活性剂在去除污垢中所起的作用就好比上面说的草绳和铁锹。在用水洗涤衣物上的污垢时，由于油、水不混溶，污垢很难被洗去，当加入一些洗涤剂时，其中的表面活性剂就吸附在污垢表面，并降低原来存在于污垢、水、织物、空气间的表(界)面张力，将污垢吸出脱离。

洗涤用品的去污过程，可简单表示为：

织物·污垢＋洗涤剂→织物＋污垢·洗涤剂

（脏的衣物）     → （脏的洗涤液）

但去污过程的原理，就比较复杂了，包括一系列的物理－化学作用：

 

润湿作用

液体在与固体接触时，沿固体表面扩展称为润湿。当液体完全润湿固体时，液体将布满整个固体表面。例如使用钢笔写字，是利用了纸能够被墨水浸润的特点。当然液体物质的表面张力越低，润湿铺展性就越好。

由于洗涤液中的表面活性剂能降低水的表面张力，从而增加了水对织物的润湿能力，使洗涤液充分渗入纤维之间，表面活性剂分子能和被洗织物上的污垢更好地亲合。

 

吸附作用

表面活性剂能作为油类物质溶于水的介质，关键在于它自身可以同时溶于水和油，也就可以帮助油分散在水里。

同时溶于水和油的“两面派”：

表面活性剂的分子都是由疏水（亲油）和亲水两种基团组成，亲水基团常为溶于水后容易电离的极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐等，而疏水基团常为在水中不电离的非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。并且两部分可以各自相对集中。

当亲水和疏水两种基团溶解于水时，就会同时对水产生相反的作用。亲水基团受水的吸引而伸向水溶液，使表面活性剂分子具有溶解性质。亲油基团则受水的排斥呈逃离水溶液的趋势，整齐地排列在溶液表面成为单分子膜和胶团（胶束）。

单分子膜在界面处起隔离作用，使空气和溶液的接触面减少、溶液的表面张力下降，形成溶液表面吸附层。胶团对去污性至关重要，活性剂各方面神奇的特性，均来自这些“胶团”。因为溶液中的胶团和溶液表面上的单分子膜保持平衡，使溶液的表面张力保持在最低值。另外，胶团对油性的污垢有良好的溶解性，能裹住油污。

胶团化作用只在一定浓度以上才发生。开始大量形成胶团的表面活性剂浓度叫做临界胶团浓度。当水里只放少量一点表面活性剂时，这些表面活性剂分子在水里是里里外外都有分布的。而当我们再多加一些，情况就有所不同了，表面活性剂分子里的疏水基一个劲的想要出去，全部朝外分布到了表面上。

 

表面活性剂分子在不同浓度中的状态

 

如果再多放点表面活性剂，更奇妙的事情发生了。由于之前它们已经占满了表面，内部表面活性剂的疏水基无处可逃，只好彼此抱团，形成了一团又一团的胶团。溶度变得更大后，胶团的形态和大小还会发生变化，由球形变为棒状，甚至层状。

当水里有足够多的胶团，它们接触到油污以后就“久旱逢甘霖”一般的扑向那些油污，被吸附在油污表面，慢慢地把油污包围起来。水就会把疏水基和被疏水基包围的油污拉到水里，使油污从纤维的表面脱落下来，变成了许多被乳化的小油珠。

 

增溶作用

 

 

洗涤剂洗涤污垢的显微照片

由于胶团具有非极性内核，油污等一些不溶于水的有机物可借进入胶团而“溶”入胶团溶液之中，形成热力学稳定的、各向同性的、均匀的溶液，这就是增溶作用。

 

机械作用

当污垢和织物吸附表面活性剂时，在人工搓洗或机械搅拌作用下，污垢从织物上分离而分散在溶液中，经反复漂洗，污垢即可除去。

市场上常的表面见活性剂已经超过一万种，不仅用于各种合成洗涤剂的制造，还广泛应用于日化、石油、食品、农业、卫生、环境等行业。比如，在农药中添加一些表面活性剂，加强农药的润湿渗透性能。这样就可以提高药效，减少农药的用量。在食品工业中用于防止香精油从饮料、冰激凌中分离。用于电镀工业，使电镀液能更好地润湿镀件。在建筑工业中，往砂浆中加入少量表面活性剂，能使砂浆更好地跟砖接触，更容易在砖面上展开。在油漆工业中，使高分子涂料与颜料能均匀地混合。用于化妆品，能防止乳状液分为两层。因此也有人称表面活性剂为“工业味精”。（马烨华）