Гидрофильно-липофильный баланс

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].

Шкала ГЛБ, отображающая классификацию ПАВ

Метод Гриффина

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 гидрофильным (липофобным) молекулам.

Значение ГЛБ может быть использовано для прогнозирования свойств молекулы ПАВ:

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

пеногаситель

1 — 6

отсутствует

3 — 8

эмульгатор обратных эмульсий (вода в масле)

3 — 6

плохая

6 — 8

«молочная» после перемешивания

7 — 9

смачивающий и усиливающий растекание агент

8 — 16

эмульгатор прямых эмульсий (масло в воде)

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

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
-СООН2.1
Гидроксил (свободный)1.9
-О-1.3
Гидроксил (сорбитановое кольцо)0.5

Ссылки