一、親水親油平衡值的介紹?
親水親油平衡值(Hydrophilic Lipophilic Balance),物理化學專業(yè)名詞。
HLB值是一個相對值,規(guī)定親油性強的石蠟(完全無親水性)的HLB值為0.;親水性強的聚乙二醇(完全是親水基)的HLB值為20,以此標準制定出其他表面活性劑的HLB值。HLB值越小,親油性越強;反之,親水性越強。
二、試述表面活性劑的應用與HLB值的關(guān)系?
HLB值即是親水親油平衡值,一般與非離子型表面活性劑關(guān)系較大。
現(xiàn)將本人在百科上合作編輯的一段有關(guān)內(nèi)容抄錄如下,希望對提問者有所幫助。
表面活性劑的親水親油平衡值與其應用有著密切的關(guān)系。親水親油平衡值在3-8的表面活性劑適合用作W/O型(油包水型,油為外連續(xù)相)乳劑,親水親油平衡值在8-18的表面活性劑適合用作O/W(水包油相,水為外連續(xù)相)型乳劑。親水親油平衡值在13-18的表面活性劑適合用作增溶劑,潤濕劑,分散劑,親水親油平衡值在7-9的表面活性劑適合做潤濕劑,乳化劑等。
靈活掌握HLB值知識并與陰離子型/兩性表面活性劑配合,可以設計并廣泛應用于各種工業(yè)/農(nóng)業(yè)/日用化工等等領(lǐng)域。
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這哥們要是純理論的內(nèi)容就不必在這浪費分數(shù)了,要是想知道HLB在實際中的應用還是一個比較好的問題。
三、農(nóng)藥制劑中常用的乳化劑有哪些?
表面活性劑為農(nóng)藥助劑中的重要組成,它的分子中具有親水基和親油基兩極性基團。根據(jù)電子狀態(tài),親水基又分為陰離子性、陽離子性、非離子性以及二離子性4類。表面活性劑可通過親水、親油的平衡,使溶液形成界面狀態(tài),并使其性質(zhì)發(fā)生明顯變化。表面活性劑由于其化學結(jié)構(gòu)上的特點,具有吸附和結(jié)合2個基本性能,從而呈現(xiàn)了分散、乳化、可溶、起泡、潤滑、濕潤、洗滌等作用。
表面張力隨著表活性劑濃度的增加而下降,當趨于不變時的表面活性劑濃度稱為臨界膠束濃度(CMC)。當其活性劑濃度超過(CMC)時活性劑本身縮合不分散乳化作用、分散作用增溶潤濕。
乳化:指一種液體以細小液滴(0.05-50微米)均勻分散在另一種液體中
分散:同體微粒均勻分散在液體中成懸浮液或分散液。
外觀:透明 液珠:<0.05(微米)
灰色半透明 0.05-0.1(微米)
藍色半透明 0.1-1(微米)
乳白色不透明 1-50(微米)
增容作用:因膠束的存在而是物質(zhì)在溶劑中的溶解度增加,這種現(xiàn)象稱為增溶作用。
增溶和乳化不同,乳化時使一種液體分散在另一種液體中,體系是不穩(wěn)定的,終究是要分層,而增容作用可是系統(tǒng)更穩(wěn)定,當溶液的表面活性劑濃度達到臨界膠束濃度時,膠束才能把油性物質(zhì)溶解在自己的親油基部分之中,對于農(nóng)藥乳化劑、表面活性劑對農(nóng)藥有明顯的增容作用,那么有助于提高乳化性能,特別是穩(wěn)定性,并可降低乳化劑用量。
表面活性劑存在兩種不同的基因,親水性和親油性(增水性和疏水性)
親水基:羧基-CooˉNa+;硫酸基-OSO3ˉNa+;磺酸基-SO3-Na+
酰胺基-Nhco-Na+;聚氯乙烯基(多縮乙二醇基)(ocH2CH2noH)
胺鹽基-NH2+Ae-
親油基:所有烴類,脂肪族,芳香族都具有疏水性
6-18C原子的飽和烴或烷基芳烴組成
表面活性劑都含有親水基和親油基兩種基因,但兩種基因的大小強弱不同,其親油親水簡稱HLB(H親水、L親油、B平衡)
根據(jù)分子組成特點和極性基團的解離性質(zhì),將表面活性劑分為離子表面活性劑和非離子表面活性劑。根據(jù)離子表面活性劑所帶電荷,又可分為陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和兩性離子表面活性劑。
農(nóng)藥中常用的表面活性劑是陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑。表面活性劑的親水親油平衡值(HLB)是表示表面活性劑親水親油性質(zhì)的值,是選擇表面活性劑的重要參數(shù),一般而言,H L B 值高的表面活性劑其親水性強,在水溶液中的溶解度高,有利于葉片表面保持較長時間的濕潤;HLB值低的表面活性劑其親油性較好,有利于藥液在葉面蠟質(zhì)層的鋪展,提高藥液的滲透性。根據(jù)HLB值,選擇合適的表面活性劑能夠提高葉面對農(nóng)藥的吸收。
每一表面活性劑都有一HLB值,農(nóng)藥有效成分被乳化也有一最佳HLB值,只有被選擇的表面活性劑H L B值與被乳化組分的H L B 值相當,才能乳化良好。但HLB值也存在不能預測表面活性劑的用量、制劑的穩(wěn)定程度以及不能同時兼顧分散相和分散介質(zhì)的組成等缺陷。
非離子型的親水部分通常是有幾個羧基和醚基組成而且甚至超過本身的親油基,所以表現(xiàn)出親水性較強。
用于農(nóng)藥的乳化劑主要是非離子型和陰離子型,陽離子型和兩性型性能不如前兩種,而且對有機磷農(nóng)藥有分解作用。
可溶解性乳劑: 敵百蟲、樂果、DDV有較大水溶性HLB較高。
可融化乳劑: 有機磷HLB12-15
乳化性乳劑: 有機氯HLB11-13
HLB范圍
應 用
1-3
消 泡 劑
3-6
w/o型乳化機(油包水)
7-9
濕 潤 劑
8-18
o/w型乳化型(水包油)
13-15
洗 滌 劑
15-18
增 溶 劑
親油親水平衡:
乳化劑分子結(jié)構(gòu)中有親友親水基團,這是乳化劑的特性,HLB就是表示乳化劑親水基的重量分率或者說表示乳化劑親水性的強弱,每種乳化劑根據(jù)格芬提出都可有-HLB值,此數(shù)值愈高親水愈強。
弱能知道農(nóng)藥的HLB選擇同樣的HLB值的乳化劑基本可得到較穩(wěn)定的乳液。
HLB是反映出乳化劑的化學結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的某一方面的關(guān)系乳化劑的HLB值
(一)非離子型乳化劑的中間體是親油性基團,一般地說中間體分子量較大的親油性也強,在中間體基團中有機性基團占得比例大則親油也強。
(二)非離子型乳化劑的聚合度愈大,如環(huán)氧乙烷的聚合度愈大親水性愈強,HLB值愈大,用于農(nóng)藥的各種非離子型單體的HLB值在10以上。
(三)鈣鹽中烷基部分的碳原子數(shù)也影響HLB碳原子數(shù)愈多,親油性愈大,HLB直小,鈣鹽HLB一般在5-8.
(四)混合型的乳化劑的HLB決定于各乳化劑單體組份的HLB值。
HLB=(AX+BY+CZ)/X+Y+Z
X.Y.Z分別為各乳化劑在混合性乳化劑中的重量百分率。
A.B.C分別為各單體的HLB值
多數(shù)情況增加非離子型組分的量可提高混合型乳化劑的HLB值,反之增加鈣鹽可降低HLB。
溶劑HLB要求值傾向
HLB要求值范圍
溶 劑 實 例
要求低
10-11
燈油(KeyoCCUU)苯胺點高(低)
要求稍低
11-12
甲基萘-揮發(fā)油.二甲苯
要求稍高
12-13
甲苯.(FoIueuc)苯氯化溶劑
要求高
15以上
酯酮醇以及具有極性基
乳劑的貯存:
400C
30天
相當常溫下一年過一年半
500C
10天
相當常溫下一年過一年半
600C
4天
一年
800C
8小時
一年
觀察外觀變化、分層、沉淀、絮狀物、乳化性能變化,分解率∠5%
乳化劑方的選擇:
1:溶劑選擇:溶解度,不分解原藥,來源方便,HLB接近,煤油、柴油因HLB較小使用不多,乙醇、甲醇對農(nóng)藥有較好溶解度,但這類極性溶劑與其它具有OH基因的醇、減、水等都可能造成有機磷分解。國外有:乙腈、環(huán)乙酮、甲基萘、苯基溶纖劑、酚、石腦油等溶劑。
2:農(nóng)藥有效量:國內(nèi)80%.75%.50%.40%.25%.20%
國外有一些高濃度溶劑
乳劑中乳化劑的選擇:
乳化劑的組成:A.單一的非離子型乳化劑
B.兩種或兩種的非離子型乳化劑的混合物
C.一種陰離子型(烷基苯磺酸鈣)與一種或二種以上非離子型乳化劑組成的混合型乳化劑
D.兩種混合型乳化劑調(diào)配物
后兩種是目前乳化劑應用的主要類型,采用以非離子型與鈣鹽鹽混配而成的混合型乳化劑比單用非離子型乳化劑用量少,乳化穩(wěn)定性高,適應范圍寬,降低乳油的成本。
選擇非離子型乳化劑
對于有機氯系,要疏水性基結(jié)構(gòu)具有苯核鍵,分子量較大,有兩個核上縮合物,對于有機磷農(nóng)藥疏水性基團一般選擇多苯核、多烷基有三個以上苯環(huán),分子量大,苯核的置換基是烷基或苯核。
在農(nóng)藥的乳化劑中,非離子型HLB值偏高,他與鈣鹽調(diào)配成混合型600# 500#(鈣鹽)→650L(600大)650H(600?。?/p>
陰離子型: 羚酸鹽類 R ― CooNa
硫酸鹽類 R ― oSo3Na
磺酸鹽類 [R― 0 So3]2Na
蛉酸鹽類 (RO)2 PO3 Na
陽離子型: 伯胺鹽 R ― NH2?Hu
仲胺鹽 R ― NH(CH3)?Hu
叔胺鹽 R ― N(CH3)2?Hu
季胺鹽 [R ― N(CH3)]+u-
非離子型: 酯類 脂肪酸
脂肪酸
羚酸脂類
酶類 脂肪酸
脂肪酸
脂肪酸
酰胺類
兩性型 : 羧酸類:RNHCH2CooH
硫酸類:RcoocH2CH2N(CH2CH2OSO3H)2
磺酸類:RNHCH2-SO3Na
調(diào)配方法:
目一原藥與先用兩種乳化劑進行調(diào)配時,一般先確定原藥(加溶劑)的HLB值(未知)選兩種乳化劑(已知HLB)配成含乳化劑不同配方的乳化劑進行初乳態(tài)試驗數(shù)及合格的取其中間值。
乳化劑A(%)100 60 55 53 50 40 37 35 30 0
乳化劑B (%) 0 40 45 47 50 60 63 65 70 100
其中的幾個配方可由A0 B0來互配 50 45
配47%B的乳化劑可用2ml(1ml)50%的B乳劑 47
用3ml(1.5ml)45%B的乳化劑互配 可縮小為1:1.5 2 3
再按穩(wěn)定性好的A(53+37)/2=45% (A乳化劑)
=55% (B乳化劑)
對于乳化劑的分散性觀察:
1:乳劑油狀細粒下降時半透明絲狀,表示親油性強。
2:乳劑下降呈白色云霧狀分散表示親水性強。
4:乳劑油珠下沉,除少數(shù)農(nóng)藥(樂果、DDV)對HLB較高以外,一般認為性能不好,親水和親油性相差較大,需細調(diào)。
影響乳化穩(wěn)定性因素:
原藥:原藥的結(jié)構(gòu)組成,雜質(zhì),在水中溶解度,在溶劑中的溶解度產(chǎn)生的工藝路線不同,水中溶解度高HLB要求值高親水性強,水相發(fā)合成的親水性強。
溶劑:極性溶劑一般親水性強,非極性溶劑親油性強,在溶劑中不僅原藥需要乳化劑溶劑也需要乳化,特別是非極性溶劑,(芳香族溶劑)好用相當量的乳化劑,凡是稀釋用水的溫度高、硬度大,則需要乳化劑的親水性強;用水溫度低硬度小則乳化劑應親水性弱一些。
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