荧光探针法测定PEG-40氢化蓖麻油的临界胶束浓度(3)

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1.1.2 PEG-40氢化蓖麻油的性质和应用

PEG-40氢化蓖麻油是由蓖麻油和环氧乙烷聚合而生成的，实际上是经过蓖麻油改性后的水溶性氢化蓖麻油，属于天然来源且无污染的非离子型表面活性剂，而且它在自然界中相当容易被分解，不会有剩余的物质存在。它的物理状态是液体或膏体，外观为白色至淡黄色，使用肤感较粘稠。具有非常优越的乳化性能，在难溶性药物中起到乳化和增溶作用[1-2]。它的增溶作用使得当它被加热后能与一些物质生成澄清的混合物，这些物质包含了水、多元醇类、脂肪酸、脂肪醇及植物油等。在水中还能溶解大多数的有机油溶性成分并形成稳定溶液，除此之外，还可以使物质的特性和气得到改善，也能提高产品的功能、性质和感观。对于用在化妆品配方设计尤其是在制备透明产品领域中，PEG-40氢化蓖麻油具有与众不同的优点：对于含有有机溶剂的产品，它可以使其存在的量降到最低甚至消除；还可以用作去离子水的替代品；还能对生产出透明的化妆品起着非常重要的作用。因此，它拥有既安全又能减少有机溶剂不好的作用和影响的双重特点。与此同时，还能让做出来的化妆品具有更加舒适的气以及肤感更加细腻。在毒理性测试方面，PEG-40氢化蓖麻油有非常高的安全性，刺激性和过敏性的测试值也几乎为零，所以它对皮肤不会产生任何伤害，经常能在面膜成分中看到它的身影。

PEG-40氢化蓖麻油用于日化产品的乳化增溶，它的增溶特性极其优越，通常作为一些难溶物质的增溶剂，比如在化妆品配方应用中常见的有油溶性香精、防晒剂、各种动植物提取物，以及一些杀菌剂、清凉剂、避蚊剂和杀虫剂等水不溶的物质。在日化行业中，它对制备各种洗涤、化妆及日用品等透明产品行业有着至关重要的影响，比如在化妆品应用中常被应用在面膜液中。

1.2 临界胶束浓度（CMC）的定义

所谓的临界胶束浓度实际上是表面活性剂分子在溶液中生成胶束所需要的最低用量。形成的胶束由于受到表面活性剂分子自身结构、周围介质及其环境条件的影响而具有不同的形状，可以是球状、棒状或层状。

1.2.1 胶束的形成机制

表面活性剂既具亲水性又具疏水的性质决定着它的表面活性，水对亲水基团有着极度的吸引力使其迫不及待的进入水环境中，而憎水基团则对水环境极其反感，会努力制止其在水中溶解，出现尽可能的远离水的内部而向外移动的现象，表现出逃离水相的倾向。可以观察得到表面活性剂会逐渐向水的表面聚集，最后显现出水表面铺满一层疏水性物质即碳氢链。这种现象可以采用两亲平衡的结果来解释，亲水基有朝向水中移动的趋势，亲油基则伸向空气，从而导致水的表面张力下降。当憎水基团逐渐变多，表面活性剂分子在水中达到一定限度时，溶液的表面张力将不会再降低。当溶液内部的双亲分子自动形成亲水基朝向水环境，亲油基即碳氢链朝向空气的集合体，此时整个溶液体系能量属于最低状态，该过程中的集合体就是胶束或胶团。

1.2.2 胶束化作用

表面活性剂分子在浓度很稀(<cmc)时就会以单分子或离子状态存在于溶液表面中，此时它会吸附在溶液表面上使得表面张力降低等界面现象，由体系自由能△G与表面张力γ的公式:△G=γ△A可得出溶液中的自由能减少的结论，因此体系达到稳定。当表面活性剂浓度处于cmc时，除去体相外的一些多余的分子或离子后，其余的表面活性剂分子或离子则会覆盖着整个溶液的表面。伴随着浓度的增大，不少这种分子或离子会尽量向溶液内部挤压，此时溶液表面产生的张力变大使其自动收缩趋势也会增大，所以△A变小，就得出了在环境中的表面能降低。当其浓度大于一定的临界胶束浓度时，则溶液的物理化学性能就会发生急剧的变化。起初只有几个分子相聚集，随后当浓度逐渐增大时越来越多的分子相聚集，此状态下的聚集数也随之变多形成与球状类似的聚集体，它的极性基向水相移动，非极性基倾向于内部，胶束就是这种离子或分子相结合的结果，胶束化是此时构成胶束的过程。