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HLB值检测:从理论到实践的全面指南

创作时间:
作者:
@小白创作中心

HLB值检测:从理论到实践的全面指南

引用
1
来源
1.
https://www.bjhgyjs.cn/news/qitajiance/2025/0312/27629.html

HLB值(Hydrophile-Lipophile Balance,亲水亲油平衡值)是表征表面活性剂亲水性与亲油性比例的关键参数,广泛应用于乳化剂、润湿剂、洗涤剂等配方设计。以下是基于 Griffin法Davies基团贡献法实验测定法 的系统化检测方案:

一、HLB值定义与分类

HLB范围
应用场景
典型表面活性剂
1~3
消泡剂、油包水(W/O)乳化剂
山梨糖醇酐单油酸酯(Span 80)
3~6
W/O型乳化剂辅助剂
甘油单硬脂酸酯
7~9
润湿剂、分散剂
聚氧乙烯脂肪酸酯(Tween 20)
8~18
水包油(O/W)乳化剂、洗涤剂
十二烷基硫酸钠(SDS)

二、HLB值计算方法

1. Griffin公式(适用于非离子表面活性剂)

HLB = 20 × M亲水基 / M总分子量

  • 示例:聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯(Tween 20)
  • 亲水基(聚氧乙烯链)分子量:约1320
  • 总分子量:约1227(山梨醇酐单月桂酸酯)+ 1320 = 2547
  • HLB = 20 × 1320 / 2547 ≈ 10.4

2. Davies基团贡献法(适用于离子/非离子表面活性剂)

HLB = 7 + ∑(亲水基团贡献值) - ∑(亲油基团贡献值)

  • 基团贡献值示例
  • -SO₃⁻(磺酸基):+11.0
  • -COO⁻(羧酸基):+2.4
  • -CH₂-(亚甲基):-0.475

三、实验测定方法

1. 乳化试验法(油相法)

  • 步骤

    1. 选择标准油相(如液体石蜡、植物油);
    2. 将表面活性剂与油相、水相按比例混合(如油:水=3:7);
    3. 搅拌乳化后静置,观察乳液类型(O/W或W/O)及稳定性;
    4. 对比已知HLB值的表面活性剂,确定待测样品的HLB范围。
  • 标准油相HLB需求参考

油相类型
所需HLB(O/W乳液)
液体石蜡
10~12
硅油
9~11
植物油(如大豆油)
6~8

2. 水数法(Water Number)

  • 步骤
    1. 将表面活性剂溶解于无水乙醇中;
    2. 缓慢滴加蒸馏水至溶液浑浊,记录消耗水量(mL);
    3. 水数(W)与HLB关系: HLB = 0.55 × W + 1.5

3. 浊点法(适用于聚氧乙烯型非离子表面活性剂)

  • 步骤
    1. 配制1%表面活性剂水溶液;
    2. 加热至溶液变浑浊(浊点温度T,℃);
    3. HLB计算: HLB = 0.39 × T + 16.2

四、检测设备与工具

设备/试剂
用途
推荐型号/标准
恒温磁力搅拌器
乳化试验混合
IKA RCT Basic(0~1500rpm)
浊点测定仪
聚氧乙烯型表面活性剂HLB测定
定制水浴+温度传感器(±0.1℃)
标准油相试剂
乳化试验对照
液体石蜡(CAS 8012-95-1)
分析天平
精确称量表面活性剂
Mettler Toledo ME204(0.1mg)

五、应用场景与HLB选择

应用领域
目标乳液类型
推荐HLB范围
典型表面活性剂
化妆品乳液
O/W
8~16
Tween 20(HLB 16.7)
农药乳化
O/W
12~15
烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10,HLB 13.3)
润滑油乳化
W/O
4~6
Span 80(HLB 4.3)
食品乳化(蛋黄酱)
O/W
3~6(辅助)
卵磷脂(HLB 3~4)

# 检测机构资质证书

CMA认证

检验检测机构资质认定证书

证书编号:241520345370
有效期至:2030年4月15日

CNAS认可

实验室认可证书

证书编号:CNAS L22006
有效期至:2030年12月1日

ISO认证

质量管理体系认证证书

证书编号:ISO9001-2024001
有效期至:2027年12月31日

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