表面活性劑分子由性質(zhì)截然不同的兩部分組成:一部分是與油有親和性的親油基(也稱憎水基),另一部分是與水有親和性的親水基(也稱憎油基)。表面活性劑的這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其溶于水后,親水基受到水分子的吸引,而親油基受到水分子的排斥。為了克服這種不穩(wěn)定狀態(tài),就只有占據(jù)到液面的表面,將親油基伸向氣象,親水基伸到水中。
雖然表面活性劑分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是兩親性分子,但并不是所有的兩親性分子都是表面活性劑,只有親油部分有足夠長度的兩親性物質(zhì)才是表面活性劑。
例如在脂肪酸鈉鹽系列中,碳原子數(shù)少的化合物(甲酸鈉、乙酸鈉、丙酸鈉、丁酸鈉等)雖皆具有親油基和親水基,有表面活性,但不起肥皂作用,故不能稱之為表面活性劑。只有當(dāng)碳原子數(shù)增加到一定程度后,脂肪酸鈉才表現(xiàn)出明顯的表面活性,具有一般的肥皂性質(zhì)。大部分天然動植物油脂都是含C10~C18的脂肪酸酯類,這些酸如果結(jié)合一個親水基就會變成有一定親油、親水性的表面活性劑,且有良好的溶解性。
人們在長期的生產(chǎn)實際中發(fā)現(xiàn),有些物質(zhì)的溶液甚至在濃度很小時就能大大改變?nèi)軇┑谋砻嫘再|(zhì),并使之適合于生產(chǎn)上的某種要求,如降低溶劑的表面張力或界面張力,增加潤濕、洗滌、乳化及起泡性等。日常生活中,經(jīng)常使用的肥皂即是這類物質(zhì)中的一種。肥皂這類物質(zhì)的一個顯著特點(diǎn)是,加少量到水中就能把水的表面張力降低很多。