表面活性剂，又称界面活性剂或表面活性物质，是指那些能够显著降低溶液（一般指水溶液）表面张力和液-液界面张力的物质。它们通常具有独特的分子结构，这种结构使得表面活性剂分子既具有亲水性（亲水基团），又具有亲油性（疏水基团）。亲水基团常为极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团；而疏水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上的烃链。表面活性剂的这种结构特性使得它们能够在溶液表面定向排列，并显著降低表面张力。

表面活性剂的特性

双亲结构：表面活性剂分子具有亲水基团和疏水基团，这种结构被称为“双亲结构”或“两亲结构”。

临界胶束浓度（CMC）：表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度。当浓度达到或超过CMC时，表面活性剂分子开始形成胶束，溶液的物理性质（如表面张力、电导率等）会发生显著变化。

亲水亲油平衡值（HLB值）：用于表示表面活性剂亲水或亲油能力大小的值。HLB值越高，表示亲水性越强；反之，亲油性越强。

表面活性剂的分类

根据表面活性剂的化学结构和性质，可以将其分为以下几类：

阴离子表面活性剂：如硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠等。这类表面活性剂在水中电离后生成带负电荷的离子。

阳离子表面活性剂：如季铵化物等。这类表面活性剂在水中电离后生成带正电荷的离子。

两性离子表面活性剂：如卵磷脂、氨基酸型、甜菜碱型等。这类表面活性剂分子中同时含有阴离子和阳离子基团，可以在不同pH值下表现出不同的电性。

非离子表面活性剂：如烷基葡糖苷（APG）、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦（司盘）、聚山梨酯（吐温）等。这类表面活性剂在水中不解离成离子，而是以分子状态存在。

表面活性剂的应用

表面活性剂在工业和日常生活中有着广泛的应用，如洗涤剂、乳化剂、润湿剂、发泡剂、分散剂、抗静电剂、柔软剂等。它们能够显著改善产品的性能和使用效果，提高生产效率和产品质量。同时，随着环保意识的提高，越来越多的生物表面活性剂被开发和应用，这些表面活性剂具有无毒、可生物降解、生态安全等优点，在石油工业、环境保护等领域具有广阔的应用前景。