增溶作用的原理和特点

增溶作用是指由于表面活性剂胶束的存在，使得溶剂中不溶物或微溶物溶解度显著增加，同时形成具有各向同性和热力学稳定性溶液的现象。增溶作用的关键在于乳液中胶束的形成。胶束越多，难溶物或不溶物溶解得越多，增溶量越大。具有增溶能力的表面活性剂称为增溶剂，被增溶的物质称为增溶质。增溶作用是表面活性剂的重要性质，对其特性展开研究，有助于我们更加深入地认知被增溶物与表面活性剂之间的相互作用机理以及胶束在表面活性剂溶液中的动力学行为。

1.增溶原理

增溶过程的基本原理：表面活性剂之所以能增大难溶性物质的溶解度，一般认为是由于它能在水中形成胶团(胶束)。胶团是由表面活性剂的亲油基团向内(形成一极小油滴，非极性中心区)、亲水基团向外(非离子型的亲水基团从油滴表面以波状向四周伸入水相中)而成的球状体。整个胶用内部是非极性的，外部是极性的。由于胶团是微小的胶体粒子，其分散体系属于胶体溶液，从而可使难溶性物质被包藏或吸附，从而增大溶解量。由于胶团的内部与周围溶剂的介电常数不同，难溶性物质根据自身的化学性质，以不同方式与胶团相互作用，使其分散在胶团中。对于非极性物质而言，由于所含苯、甲苯等非极性分子与增溶剂的亲油基团有较强的亲和能力，增溶时它们可“钻到”胶团内部(非极性中心区)而被包围在疏水基内部。对于极性物质，那些自身极性占优势的分子(如对羟基苯甲酚等)能完全吸附于胶团表面的亲水基之间而被增溶。而那些半极性的增溶物，它们既包含极性分子又包含非极性分子(如水杨酸、甲酚、脂肪酸等)，其增溶情况则是分子中非极性部分(如苯环)插入胶团的油滴(非极性中心区)中，极性部分(如酚羟基、羟基)则伸入到表面活性剂的亲水基之间而被增溶。

2.增溶作用的特点

①增溶作用是自发进行的过程，能够降低被增溶物的化学势及自由能，从而使体系更加稳定。除非胶团被破坏，否则被增溶物不会自发析出。

②增溶后溶液的沸点、凝固点和渗透压等不会明显改变，说明溶质并非以分子或离子形式存在，而是以分子团簇分散在表面活性剂的溶液。

③增溶作用是被增溶物进入胶团，与使用混合溶剂提高溶解度不同：表面活性剂的用量很少，没有改变溶剂的性质(图5—1)。

④增溶作用与乳化作用不同：增溶后增溶剂与被增溶物处于同一相中单相均匀的热力学稳定体系，溶液透明没有两相界面存在。而乳化作用是在乳化剂作用下使一种液体以液珠状态分布于与其不相溶的液体中，从而形成的不稳定体系，它们有自动分层的趋势，分散相与分散介质之间存在明显的界面。

⑤增溶作用最终形成的平衡态可以用不同方式达到。在表面活性剂溶液内加溶有某有机物的饱和溶液，可以由过饱和溶液或由逐渐溶解而达到饱和，这两种方式得到的结果完全相同。