Гидрофильно-липофильный баланс

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Шкала ГЛБ, отображающая классификацию ПАВ

Гидрофи́льно-липофи́льный бала́нс (ГЛБ) поверхностно-активных веществ (ПАВ) является числовой мерой того, в какой степени вещество является гидрофильным либо липофильным. Число определяется посредством расчета количественных соотношений соответствующих участков молекулы, как описано Гриффином в 1949 [1] и 1954 [2] годах. Предлагались и другие методы, в частности, метод Дэвиса (1957) [3].

Метод Гриффина[править | править код]

Метод Гриффина для неионогенных ПАВ, как описано в 1954, использует формулу:

,

где  — молекулярная масса гидрофильной части молекулы, а  — молекулярная масса всей молекулы. Формула даёт результат по шкале от 0 до 20. Значение ГЛБ 0 соответствует полностью липофильным (гидрофобным) молекулам, а значение 20 соответствует полностью гидрофильные (липофобным) молекулам.

Значение ГЛБ может быть использовано для прогнозирования свойств молекулы ПАВ:

  • < 10: жирорастворимые (водонерастворимые)
  • > 10: водорастворимые (жиронерастворимый)
Свойства ПАВ в зависимости от диапазона значений ГЛБ
Применение Дисперсионность в воде[4]
0 — полностью липофильные (гидрофобные)
1 — 3

пеногаситель

1 — 6

отсутствует

3 — 8

эмульгатор прямых эмульсий (масло в воде)

3 — 6

Плохая

6 — 8

«молочная» после перемешивания

7 — 9

смачивающий и усиливающий растекание агент

8 — 16

эмульгатор обратных эмульсий (вода в масле)

8 — 10

Стабильная «молочная»

10 — 13

Прозрачная дисперсия

13 — 16

детергент, моющее средство

>13

Чистый раствор

16 — 18

растворитель или гидротроп

20 — полностью гидрофильные (липофобные)

Метод Дэвиса[править | править код]

В 1957 году Дэвис предложил метод, основанный на учете значений ГЛБ функциональных групп молекулы. Преимущество этого метода заключается в том, что он учитывает влияние сильных и слабых гидрофильных групп. Липофильным группам приписано одинаковое значение −0.475. В методе используется формула:

,

где  — количество гидрофильных групп в молекуле;  — число для -ой гидрофильной группы (см. таблицу);  — количество липофильных групп в молекуле.

Гидрофильные группы Липофильные группы
-SO4Na+ 38.7 -CH- −0.475
-COOK+ 21.1 -CH2- −0.475
-COONa+ 19.1 -CH3 −0.475
-N (третичный амин) 9.4 =СН- −0.475
Сложный эфир (сорбитановое кольцо) 6.8
Сложный эфир (свободный) 2.4
-СООН 2.1
Гидроксил (свободный) 1.9
-О- 1.3
Гидроксил (сорбитановое кольцо) 0.5

Ссылки[править | править код]

  1. Griffin, William C. (1949), "Classification of Surface-Active Agents by 'HLB'", Journal of the Society of Cosmetic Chemists Т. 1 (5): 311-26, <http://journal.scconline.org//pdf/cc1949/cc001n05/p00311-p00326.pdf> 
  2. Griffin, William C. (1954), "Calculation of HLB Values of Non-Ionic Surfactants", Journal of the Society of Cosmetic Chemists Т. 5 (4): 249-56, <http://journal.scconline.org//pdf/cc1954/cc005n04/p00249-p00256.pdf> 
  3. Davies JT (1957), A quantitative kinetic theory of emulsion type, I. Physical chemistry of the emulsifying agent, Proceedings of the International Congress of Surface Activity, сс. 426—38, <http://www.firp.ula.ve/archivos/historicos/57_Chap_Davies.pdf> 
  4. К. Р. Ланге. Поверхностно-активные вещества: Синтез, свойства, анализ, применение. — СПб: Профессия, 2004. — С. 214. — 240 с. — ISBN 9785939130684.