增溶作用

在水溶液中表面活性剂的浓度达到临界胶束浓度时，可使难溶或不溶于水的有机物的溶解度大大增加的现象

增溶作用指在水溶液中表面活性剂的浓度达到临界胶束浓度时，可使难溶或不溶于水的有机物的溶解度大大增加的现象。增溶能力的大小常以增溶量（每摩尔表面活性剂增溶有机物的量，以克为单位）表示。增溶量与表面活性剂和被增溶物的结构特点、温度、有机和无机添加物的加入等因素有关。增溶作用在乳液聚合、胶束驱油、洗涤作用及某些生理过程中都有重要作用。

作用介绍

增溶作用又称加溶作用，指表面活性剂在水溶液中形成胶束后，具有能使不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增大的能力，且溶液呈透明状，这种作用称为增溶作用，即在溶剂中完全不溶或者微溶的物质，借助于添加表面活性剂而得到溶解，并成为热力学上稳定的溶液：被增溶的有机物称为被增溶物或称为增溶溶解质。

增溶量

一般被增溶的物质增溶作用与溶液中表面活性剂胶束的存在有着密切关系。实验证明，在临界胶束浓度达到以前并没有增溶作用，当浓度在CMC以上时才具有增溶作用。增溶溶解质的溶解度在表面活性剂到达临界胶束浓度之前基本不变，不溶物质还是不溶，微溶物质还是微溶；当表面活性剂浓度超过CMC时，其溶解度在相当宽的表面活性剂浓度范围内，基本上呈直线增加。表面活性剂浓度在CMC以下和以上增溶溶解质在溶剂中所增加溶解的部分称为增溶量。

例如，乙苯基本上不溶于水，但在含有0.3mol/L C15H31COOK的100mL水中可溶解达3g。说明C15H31COOK的增溶作用相当明显；在印染工业中，增溶作用最明显的莫过于染涤纶用的分散染料。分散染料即使在高温条件下，其溶解度在零点几到几十毫克/升之间，如果温度升高到80℃，其溶解度也很少能超过1g/L。但如果加入有关表面活性剂（如C9H19COOK等），当表面活性剂的浓度超过CMC以后，增溶量直线上升，但要注意，不同种类的表面活性剂其增溶能力及效果是不同的。

增溶量的测定方法很多，最简单的方法是将液状的增溶溶解质少量均匀地滴入表面活性剂水溶液中，测定溶液变成白色混浊时的滴人量。如肉眼不能鉴别产生的白色混浊状态，可用浊度计或分光光度计等仪器测定。增溶溶解质为固体时，同样可测定发生相分离的浓度。

增溶的特点

增溶的“溶解”区别于有机物溶解于混合溶剂中。有机物溶解于混合溶剂及无机物溶解于相关的溶剂均以分子、离子的形式溶于溶剂的分子之中。而增溶的“溶解”是增溶溶解质呈远比分子为大的分子集团被表面活性剂胶束所“包围”后整体溶于溶剂中。增溶“溶解”看起来似乎和乳化相近，不过仍区别于乳化。乳化作用是不溶液体分散于水中（或另一液体中），形成热力学上不稳定的多相分散体系，而增溶作用所形成的体系是热力学上稳定的均相体系。

增溶也可看作乳化分散的极限阶段，有机物（如苯）和矿物油（如有机硅油）等非水溶性物质，当进入表面活性剂水溶液的胶束时，此时的溶液是完全透明的，如氨基硅油经乳化成透明的微乳液，从非水溶性到完全水溶性，此过程即可看成乳化的极限—增溶。

作用方式

水溶液中的胶束，在表面活性剂浓度不太高的范围内，被认为是一种亲水基朝外、疏水基向内定向排列成球状或主体椭圆形的缔合体。增溶溶解质进入胶束的方式依赖于其本身的分子结构，大体上取决于亲水性和疏水性的相对平衡。一般认为增溶作用的方式大致有以下四种。

1、在胶束内核的增溶：被增溶物质进入胶束内核。饱和脂肪烃、芳香烃及其他不易极化的化合物一般以这种方式增溶，增溶量随表面活性剂的浓度增高而增大。

2、在表面活性剂分子间的增溶：被增溶物分子增溶在表面活性剂分子之间形成“栅栏”结构，即非极性碳氢链插入胶束内部，而极性头（一OH，一NH3）则混于表面活性剂极性头（亲水基）之间，通过氢键或偶极作用相互联系起来，此时胶束大小基本不变。当有机物烃链较大时，插入胶束的程度将增加，有可能进入胶束内核中。长碳链醇、胺、脂肪酸和各种极性染料等极性化合物的增溶属于这种方式。简而言之，增溶溶解质的亲水基在胶束表面，疏水基进入胶束中心部分。

3、在胶束表面的增溶：某些小的极性分子，不溶于水，也不溶于非极性碳氢化合物，如一些分散染料，增溶时吸附于胶束表面。被增溶的分子吸附于胶束的表面区域，即胶束“栅栏”的靠近胶束表面的区域。对于较易极化的碳氢化合物，如短链芳香烃类（苯，乙苯等），开始增溶时，可能被吸附于胶束一水界面处。增溶量增多后，可能插入表面活性剂分子的“栅栏”中，甚至可能更深入地进入胶束“内核”。在季铵盐类表面活性剂胶束表面特别容易发生上述情况。高分子物质、甘油及某些不溶于烃的染料的增溶属于这种方式。这种增溶方式的增容量较小。

4、在亲水基之间的增溶：具有聚氧乙烯链的非离子表面活性剂对有机物的增溶与前三种不同，被增溶物包藏于胶束外层的聚氧乙烯亲水链中，芳香烃类非离子染料和极性小的分子增溶于聚氧乙烯胶束的外壳中。某些增溶溶解质溶解于聚氧乙烯链层之间。例如，苯、苯酚、极性较小的有机物（如酯、卤代烃等）以及一些染料的增溶都属于这种方式。这种方式的增溶量较大。

影响因素

增溶作用的大小和增溶溶解质及表面活性剂的结构有关，并受温度所影响，因为它与胶束的数目、大小及表面活性剂的CMC有关，影响CMC的因素必然影响到增溶作用。

增溶剂结构

由于增溶发生在表面活性剂浓度高于CMC时，才能明显地表面出来，所以表面活性剂浓度增大，则增溶量增加。

①烃类以及长碳链极性有机物基本上被增溶于胶束内部，增溶量一般与胶束大小有关，形成的胶束越大，或其聚集数越大，则增溶量也越大。而在表面活性剂的同系物中，所形成的胶束大小随碳原子数增加而增加，CMC降低，增溶作用随之增强。

②疏水基具有分支的表面活性剂，其增溶作用比直链表面活性剂小，这是由于疏水基的支链结构阻碍了被增溶物分子插入到胶束内部的缘故。

③具有不饱和碳氢链的比有饱和碳氢链的增溶作用差。

溶解质结构

在同一表面活性剂胶束中测得的增溶量，与增溶溶解质分子性质有关（比如分子是极性还是非极性，直链还是支链，以及分子的开头大小、结构等的作用），但它们之间没有简单的规律性。对于同一化合物的粒子越小，其增溶量越大。

温度

增溶量一般随温度上升而增加。在含一定量增溶溶解质的体系中，胶束量随温度增高而增加，进入胶束的增溶溶解质的分子数也随温度升高而增加。

①非离子表面活性剂的胶束随温度上升，其胶束量增大，胶束越大，增溶量越大。对于聚氧乙烯型非离子表面活性剂，温度增高时，聚氧乙烯基的水化作用减少，胶束较易形成。当温度升至接近浊点时，胶束的聚集数剧增。非离子表面活性剂的浊点，是增溶量随温度急剧增加的转折点。增溶效果在稍低于浊点的溶液温度时最好。

②对离子型表面活性剂，增加温度会引起极性和非极性物的增溶程度增加。这可能是因为分子热运动使胶束中能发生增溶的空间加大。

应用

增溶作用在很多方面都得以利用。如日化工业，利于增溶作用生产化妆水和水溶性润发膏；在高分子材料行业进行高分子乳液聚合；石油工业利用表面活性剂的增溶作用提高石油采收率；在印染工业的应用也很广泛。如在洗涤过程中，表面活性剂对污垢的增溶起着去除油污的重要作用。虽然在一般的“水洗”过程中，增溶作用可能不是主要的（因为洗涤液中所用洗涤剂浓度不大），但一般人工手洗过程中，常常把洗涤剂直接涂在衣物的脏处，此时表面活性剂在局部的浓度很大，有大量的胶束存在，对油污的增溶作用就对洗涤效果有很大的作用。

在“干洗”过程中，表面活性剂在非水溶剂中对污物发生增溶作用，从而有效地去除污垢。在染色过程中，表面活性剂的加入，对染料起到增溶作用，使染料的溶解度增大，一定程度上有利于染色的进行。总之，增溶作用应用较广泛。

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