當向水中加入一些物質，即使濃度很低時，就能使水的表麵性質發生很大的變化，例如降低水的表麵張力和與其他液體之間的界麵張力，增加了潤濕、滲透性能、洗滌、去汙性能、乳化性能以及起泡性能等，這些物質就是表麵活性劑。日常生活中使用的肥皂（其化學成分主要是脂肪酸鈉鹽）就是這類物質的典型代表。
肥皂這類物質具有一個重要的特點，就是加少量到水中時，就可使水的表麵張力顯著下降。典型的表麵活性劑——油酸鈉水溶液的表麵張力隨質量分數變化的情形。在溶液質量分數很低時（0.1%，約0.033mol/L），即可將水的表麵張力從72mN／m降低到25mN／m左右。而一般的鈉鹽如NaCl以及其他無機鹽類的水溶液，在濃度較低時，對水的表麵張力幾乎無影響（甚至反而使表麵張力有所升高）。
根據各種物質對水表麵張力的影響及其與濃度的關係，可將它們劃分為三種類型。一類是表麵張力在低濃度時隨濃度增加急劇下降；另一類是表麵張力隨濃度增加逐漸下降；第三類則為表麵張力隨濃度增加而稍有上升。
從各種物質對溶劑表麵張力的影響出發，一般將可使溶劑表麵張力降低的這一性質稱為表麵活性。對於水這一極其重要的溶劑，上述第1和2類物質即具有表麵活性，而第3類物質無表麵活性。因此，把1、2兩類物質稱為表麵活性物質，第3類則為非表麵活性物質。但1、2兩類物質又有不同特點，具有1型曲線表麵活性的物質稱為表麵活性劑，以與具有2型曲線的表麵活性物質相區別，也就是說，具有表麵活性的物質並非都是表麵活性劑。
表麵活性劑特指的是除了具有很高的表麵活性（即在水中加入很少量，溶液的表麵張力即可顯著下降）外，同時還具有所要求的應用特性，如潤濕、乳化、起泡以及洗滌等作用的表麵活性物質，這一點也是第2類物質所不易具備的性質。
綜上所述，表麵活性劑可以這樣定義：在很低濃度時即能顯著降低溶劑（一般為水）的表麵張力（或液/液界麵張力），顯示潤濕、乳化或破乳、起泡或消泡以及加溶等一係列性能的一類物質。
3.2.1表麵活性劑的結構
表麵活性劑分子一般都是由非極性的親油（疏水）基團和極性的親水（疏油）基團兩部分共同構成的，而且它們分別位於分子的兩端形成表麵活性劑不對稱的結構。因此，表麵活性劑分子是一種兩親分子，具有既親油又親水的“兩親”性質。典型的表麵活性劑兩親分子的示意圖。這兩種表麵活性劑的親油基都是十二烷基，而親水基則不同，其一為SO2-4，而另一則為（OC2H4）6OH。這樣的分子結構使得此種分子具有一部分可溶於水，而另一部分從水中“逃出”的雙重性質。因此，這類分子就會在水溶液體係中（包括表麵、界麵）相對於水介質而采取獨特的定向排列，這種情況發生於表麵活性劑溶液體係，即表現為兩個重要的基本性質：溶液表麵的吸附與溶液內部的膠團形成。
總之，表麵活性劑分子具有親水和親油的兩親結構，其形狀如同“火柴”一樣。
關於表麵活性劑在水溶液中的熱力學性質及其非極性基團的疏水作用，趙國璽在其專著中有較詳細的敘述。
純淨的水中，水分子通過氫鍵形成一定的結構（但又不像冰結晶那樣完整），當水中溶解了表麵活性劑之後，水中的一些氫鍵結構將重新排列，親油基碳氫鏈周圍將有新的結構形成，即所謂“冰山結構”。在此體係中，若有碳氫鏈相互靠攏、締合的現象發生，則“冰山結構”將破壞。此種過程即為一熵增加的過程，體係自比較有序變為比較無序，而過程的焓變化不大，過程易於發生（為一自發過程）。表麵活性劑溶液表麵的吸附和膠團的形成看來，此種過程發生的本質主要在於熵增加，故常稱之為“熵驅”過程。在水溶液中非極性基團（如碳氫鏈）相互靠攏、締合的作用即所謂的“疏水作用”或“疏水效應”。表麵活性劑分子非極性基團的疏水作用有脫離水包圍的趨勢，易於自身互相靠近、聚集起來，使表麵活性劑分子在水溶液表麵吸附和在溶液中締合成為膠團。因此，可以說由於表麵活性劑分子中非極性基團的疏水作用導致了表麵活性劑在表麵上吸附和在溶液中形成膠團。
3.2.2表麵活性劑的分類
表麵活性劑分子是由親水基和親油基兩部分組成的，而親水基和親油基的種類較多，由它們構成的表麵活性劑品種亦較繁雜，因此，有必要對其進行分類。
表麵活性劑的分類方法很多：如按用途分類、按合成方法分類、按合成原料的來源分類、按化學結構分類等。常用的分類方法是按表麵活性劑分子的化學結構和它在水溶液中的離解狀態來進行分類的。
3.2.3表麵活性劑的特征參數及其表征
具有兩親結構的表麵活性劑，具有分散、增溶、潤濕、乳化、洗滌去汙、發泡消泡、柔軟等諸多功能特性。上述大多數性能在複雜的製革、毛皮加工和皮革化學品的製備中都有各自的應用，而表麵活性劑的基本特征參數對上述性能有著直接的影響。下麵簡要介紹與皮革工業有關的表麵活性劑的幾個特征參數。
（1）表麵活性劑在水中的聚集狀態和臨界膠束濃度
表麵活性劑在皮革工業中的應用絕大多數情況下都是表麵活性劑的稀水溶液，當具有兩親結構的表麵活性劑處於較低濃度下時，就會尋求其穩定的狀態。
表麵活性劑溶於水中後，其分子的親油基和親水基將分別受到極性水的排斥和吸引，在這兩種力的作用下，表麵活性劑分子將不停的運動，以尋求最低的能量狀態。
①表麵活性劑稀溶液碳氫表麵活性劑分子是由難溶於水的疏水基和易溶於水的親水基組成的兩親結構。在低濃度時它是以單分子狀態分散在水中或吸附在界麵上的，當其濃度逐漸增加時，由於界麵已被表麵活劑占滿，為保持在水中的穩定，表麵活性劑開始靠分子間引力而相互聚集，逐漸形成類似球狀的聚集體，並呈以親水基朝向水相，疏水基朝向內部的定向排列，把這種聚集體稱為膠束。通常把表麵活性劑形成膠束的最低濃度稱作臨界膠束濃度（Criticalmicelleconcentration）以CMC表示。CMC是表麵活性劑的一個重要參數，也是一個具有實際意義的參數。在一定溫度下，各種表麵活性劑的CMC有一定值。把表麵活性劑在CMC以下的表麵活性劑濃度的溶液稱為表麵活性劑的稀溶液。在稀溶液時，其表麵張力和界麵張力均隨表麵活性劑的濃度增大而迅速降低。
②臨界膠束濃度（CMC）當表麵活性劑濃度增大到形成膠束的臨界膠束濃度以後，其表麵張力和界麵張力就不再隨表麵活性劑的濃度增加而顯著降低，而溶液的其他性質如離子活性、導電率、滲透壓、蒸汽壓、冰點、黏度、增溶性、光散射性等性質在CMC附近都發生明顯的轉折，因此，臨界膠束濃度是表麵活性劑的一個重要性能指標。由於表麵活性劑的潤濕、滲透作用主要靠界麵吸附，因此隻要其濃度稍高於CMC即可顯示效果，而它們的乳化、分散、增溶、洗滌作用需要靠膠束的作用，因此溶液中濃度必須超過CMC才能有明顯效果。這種情況下表麵活性劑的使用濃度都是高於其臨界膠束濃度的。而表麵活性劑的CMC值越低，說明這種表麵活性劑的表麵活性越高，在低濃度時就可發揮其乳化、潤濕、增溶等作用。
③表麵活性劑濃溶液隨著表麵活性劑在溶液中濃度的增大，膠束的體積形狀也發生變化，在稍高於臨界膠束濃度範圍內，形成球形對稱的膠束，而在十倍以上的臨界膠束濃度或更濃溶液中，膠束呈柱狀結構，這種結構使表麵活性劑分子的疏水基與水的接觸麵積縮小，有更高的穩定性。隨著溶液濃度的繼續增加，柱狀膠束聚集成束形成六方柱形，當濃度繼續提高時，在水中會形成巨大的層狀膠束和逆六方柱形膠束，而在濃度更大的溶液中會形成液晶結構或微乳狀液。膠束結構示意圖在表麵活性劑的濃溶液中有時會形成液晶並對表麵活性劑溶液的性質，特別是對它的流變性產生很大的影響。液晶是介於固體結晶與液體之間的一種介穩狀態。在這種狀態下，分子的排列既不像結晶那樣有三維空間規則有序的排列，又不像液體那樣完全無序。在性質上既保持液體的流動性又具有晶體的各向異性光學性質。液晶的形成方式有兩種，一種是溫度變化過程中形成的熱致液晶，一種是在溶劑作用下形成的溶致液晶。表麵活性劑形成的液晶屬於溶致液晶。常見的表麵活性劑液晶形式，主要有親水基在外以柱狀膠束組成的六方液晶，層狀膠束結構形成的層狀液晶和表麵活性劑親油基（疏水基）向外以柱狀膠束形成逆六方液晶。有時也可形成立方狀液晶。
表麵活性劑在低濃度下能顯著降低液體的表麵張力，但這種降低不是無限度的。因為液體表麵張力的改變與作用於液體表麵層的分子有關。在表麵活性劑的溶液中，水表麵張力的改變主要是表麵活性劑界麵吸附層作用的結果。當表麵活性劑的濃度低於其CMC值時，由於液體表麵的表麵活性劑吸附層尚未“飽和”，因此，液體十二烷基硫酸鈉的溶液性質與濃度的關係圖的表麵張力會隨表麵活性劑濃度的增加而顯著降低。當表麵活性劑的濃度大於其CMC值時，若繼續加入表麵活性劑，則液體界麵上的吸附已“飽和”，表麵活性劑分子不能在界麵上排列，而是形成膠束，因此，液體的表麵張力就不再隨表麵活性劑的增加而繼續降低，趨向於一個定值。
（2）表麵活性劑的親水親油平衡值及其應用
①親水親油平衡值（HLB值）的含義乳狀液是熱力學不穩定的體係，久置後易分層，成為油、水兩相。為使分散體係穩定到產品要求，需加入具有乳化作用的表麵活性劑。製備乳狀液時對乳化劑的選擇非常重要，合理選擇乳化劑的理論根據就是HLB值。
HLB值最先由葛利芬（W.C.Griffin）提出並進行如下定義：它是分子中親油基和親水基大小與力量的平衡。即用來衡量表麵活性劑分子中的親油部分和親水部分對表麵活性劑性質貢獻大小的物理量，稱之為親水親油平衡值，簡記為HLB值。HLB值代表表麵活性劑的親水、親油綜合趨勢，HLB值越大，則這種表麵活性劑的親水性越好；反之，HLB值越小，則親油性越好，親水性越差。多數表麵活性劑的HLB值在1～40。
②HLB值的確定表麵活性劑的HLB值可經過多種方法求得。具體有乳化試驗法；基團質量法；皂化值法；J．Davces法；對數法；無機性基團貢獻法等，這些在相關文獻中已有詳細介紹，這裏不再贅述。
③HLB值的應用根據HLB值的大小可初步判斷表麵活性劑的應用性質及範圍。
一般認為，HLB值具有加和性，因此，可以預測乳化一種混合物所要求的HLB值。例如，20%的石蠟（HLB應為10）與80%的芳烴礦物油（HLB應為12）的混合物，其HLB值應為11.6（即：10×0.2+12×0.8）。為乳化此混合油，需要用Span20（HLB為8.6）與Tween20（HLB為16.7）的混合表麵活性劑，則其比例為：63%的Span20及37%的Tween20，此混合表麵活性劑的HLB值為11.59，適於乳化上述混合油。為了找出最佳乳化劑配方，必須試驗其他具有同樣HLB值的表麵活性劑混合物，以確定何種表麵活性劑配比才能有最好的乳化效果（因為HLB值僅指出可能得到的乳狀液類型，而非乳化效率或能力）。
（3）非離子表麵活性劑的濁點
濁點（CP）是非離子表麵活性劑（NS）均勻膠束溶液發生相分離的溫度，是其非常重要的物理參數。濁點是聚氧乙烯型非離子表麵活性劑具有的一種突出性能，這是由它的結構特點決定的。在水中溶解時它的親水基（聚氧乙烯鏈）中親水性的氧原子與水分子的氫原子可形成氫鍵，但聚氧乙烯鏈中醚鍵氧原子與水分子中氫原子的氫鍵結合是十分鬆弛的，由於形成氫鍵的反應是放熱的，而且這種氫鍵的結合力較弱，所以在溫度升高時結合的氫鍵被破壞，使其親水性減弱，以氫鍵結合上去的水分子就有逐漸脫下的傾向。溫度繼續升高，水分子脫下的趨勢相應地隨之增大，表麵活性劑的水溶性就迅速降低，最後當溫度達到某一定值時，表麵活性劑就從水溶液中析出，因而，原來透明的溶液會變得渾濁，而且這種變化是可逆的，當溫度降低時溶液又恢複透明。這一溫度稱作聚氧乙烯型非離子表麵活性劑的“濁點”，以CP表示。或者可以理解為把聚氧乙烯型非離子表麵活性劑的透明水溶液緩慢加熱時，溶液開始出現白色渾濁時的溫度稱為它的濁點。即聚氧乙烯型非離子表麵活性劑在“濁點”以下溶於水，在濁點以上不溶於水。
3.2.4表麵活性劑的基本性能
表麵活性劑一般具有多種功能。在皮革工業中，隨著各工序的要求不同，對於表麵活性劑的作用要求也各異。下麵介紹表麵活性劑的基本性能。
（1）表麵活性劑的潤濕與滲透作用
①潤濕作用潤濕是一種流體從基質表麵取代另一種流體的過程，因此，潤濕作用一般會涉及三個相，其中至少有兩相是流體。流體可以是氣體，也可以是互不相溶的液體。但通常指的潤濕是指在固體上的氣體被水或水溶液所取代。表麵活性劑之所以能作為潤濕劑來使用，就是因為它們能促進水或水溶液取代液體或固體表麵的空氣。
潤濕過程一般可分為三類：鋪展潤濕、黏附潤濕和浸入潤濕。這三種過程可以分別在不同的實際過程中出現，也可以在一種過程中同時出現。
a.鋪展潤濕：是指一種液體與基質（常為固體物）接觸並在其上進行鋪展時，從基質表麵取代另一種流體（如空氣）。鋪展的實質是以固液界麵取代固氣界麵的同時，液體表麵發生了擴展。為了定量地描述鋪展潤濕程度，下麵引入“接觸角”的概念。
接觸角是指在固體、液體和氣體三相交界處從固液界麵經過液體內部到氣液界麵的夾角，通常以θ表示。
當體係達到平衡狀態時的接觸角，稱為平衡接觸角。在平衡狀態時，各界麵張力有如下關係：γSG-γLG=γGLcosθ或cosθ=γSG-γLGγGL式中
γSG——固氣界麵張力
γLG——液氣界麵張力
γGL——固液界麵張力
接觸角的大小，可以作為潤濕程度的標準。
習慣上以平衡接觸角90°為標準，凡θ＞90°稱之為不潤濕；θ＜90°，稱之為潤濕。θ=0°時，不存在平衡接觸角稱之為鋪展。接觸角可以通過許多實驗方法測定出來。
若液滴為水，則潤濕方程中的γSG由固體的種類、性質（如親水性或親油性）來決定，γSG就是一個常數。γLG和γGL分別為水的表麵張力和水與固體的界麵張力，當水中溶有表麵活性劑時，則水的表麵張力顯著降低，θ必然變小，這就說明表麵活性劑加入水中後，降低了水的表麵張力，使接觸角變小，固-液相之間的接觸麵積擴大，增大了潤濕作用。
黏附潤濕是指液體原先和基質並不接觸，使液體與基質接觸並黏附在基質上的潤濕過程。在該過程中，基質和潤濕液體之間界麵張力或多或少的降低，將增加發生黏附作用的傾向。黏附潤濕在皮革工業中應用較少。
液滴在固體表麵的接觸角b.浸入潤濕：是指基質原先並沒有與液體預先接觸，在潤濕時完全被液體浸沒。在液體中加表麵活性劑若隻降低液體的表麵張力而不改變基質與液體的界麵張力，那麼對這種潤濕過程的促進作用沒有什麼影響；如果不僅能降低液體的表麵張力，而且還能降低基質與液體的界麵張力，則能促進浸入潤濕過程，這一點對製革和毛皮加工具有重要意義。
②滲透作用滲透作用與表麵活性劑的潤濕作用類同。如很厚的織物浸入水中，水較難透入到其內部，但若在水中加入表麵活性劑則水較易滲透到內部，這種作用稱為表麵活性劑的滲透作用，所用的表麵活性劑稱為滲透劑。
表麵活性劑之所以能促進潤濕與滲透是因為在液-固界麵上表麵活性劑的親水基一端朝向水，親油基一端朝向固體，定向排布在液-固界麵，降低了水與固體之間的界麵張力，從而有利於水在固體表麵的鋪展，因此，水中加入表麵活性劑後增大了水的潤濕與滲透作用。
製革與毛皮生產中的許多操作都遇到潤濕與滲透作用。如浸水、浸灰、脫毛、鞣製、染色、填充以及塗飾等過程，都涉及到液體在皮革上的潤濕與滲透。在這些相應的操作過程中加入不同類型的表麵活性劑後，降低了操作液的表麵張力，從而促進潤濕與滲透，縮短了上述過程的生產周期。
（2）表麵活性劑的乳化作用
①乳液的基本概念和一般性質乳液作為廣泛使用的一種分散體係具有極為普遍的意義和實用價值，皮革化學品中的很多材料都是以乳液形式或由乳液的方式合成與製備的。在乳液體係中表麵活性劑具有主導作用。因此，有必要對乳液的有關內容進行介紹。
將兩種不相混溶的液體（如植物油和水）混合在一起攪拌時，其中一種以液珠的形式，均勻地分散在另一種液體中，形成0.1μm至數十微米的小液滴，這種帶乳光的、類似於牛奶的多相分散體係稱為乳狀液，簡稱乳液。形成乳液的過程稱為乳化。乳液中以液珠形式存在的那一相稱為分散相（或稱內相、不連續相），另一相是連成一片的，稱為分散介質（或稱外相、連續相）。
乳液中的分散相（內相）慢慢聚集起來，與分散介質上下分開、形成互不混溶的兩相，這個過程稱破乳。乳化與破乳是兩個相反的過程，前者是分散相的分散，後者則是分散相的聚集。
乳液是一個熱力學不穩定體係，其穩定性相對較小。因此，在乳化過程中一般要加入表麵活性劑以提高乳液的穩定性。乳化過程中所加入的這種表麵活性劑稱為乳化劑，促使乳液破乳的物質則稱為破乳劑。
通常的乳液，一般都有一相是水或水溶液（通稱為“水”相）；另一相是與水不相混溶的相（有機相，通稱為“油”相）。外相為“水”，內相為“油”的乳液稱作水包油型乳液，以O／W表示；外相為“油”，內相為“水”的乳液則稱為油包水型乳液，以W／O表示。牛奶及皮革加工中的皮革加脂液都是O/W型乳液的例子；油田生產出的原油則屬於W／O型乳液。
乳液是一種流體，所以黏度（流動性質）為其重要性質之一。當分散相的濃度不大時，乳液的黏度主要由分散介質所決定，即分散介質的黏度越大，乳液的黏度就越大。但內相的濃度對乳液也有貢獻，分散相濃度較小時（分散相的體積分數小於0.02時），可以應用Einstein公式：η=η0（1+2.5）式中η、η0——乳狀液及分散介質的黏度。
由此可見乳液的黏度隨分散相濃度的提高而增加。
對於較濃的乳液，上式不能適用，改進了的Hatschek公式是一個自實驗中證實比較合適的關係式：η=η011-（hφ）1/3式中h——校正係數。
h稱為“體積因子”,對於許多質點大小不同的O/W乳狀液，h有接近1.3的數值。另外，兩相間界麵膜的存在也對乳液的黏度產生影響。乳化劑對乳液的黏度會有較大的影響，這主要是由於乳化劑溶於分散介質中，可能使介質的黏度大為增加之故。例如在水包油的乳液中，若乳化劑為水溶性高分子物質（如明膠），則外相的黏度大增，從而乳液的黏度也很大。其次，不同的乳化劑所形成的界麵膜有不同的界麵流動性，因而對乳液整體的黏度也有一定影響。
乳液的一個主要電性質是電導。電導性質主要決定於乳液的外相即連續相。因此O/W型乳液的電導比W/O型乳液大。此種性質常被用於辨別乳液類型、研究乳液的變型過程。乳液分散相質點的電泳也是一種重要的電性質，質點在電場中運動速度（淌度）的測量，可以提供出與乳液穩定性密切相關的質點帶電情況。
乳液類型一般分為“水包油”（O/W）和“油包水”（W/O）兩種，在皮革工業中普遍應用的是O/W型乳液。在生產或應用乳液的過程中，若控製不當或操作失誤很可能使乳液變型，從而影響乳液的使用效果，因此了解影響乳液類型的因素是十分必要的。
影響乳液類型的因素主要有以下幾方麵：
a.相體積：若分散相液滴是大小均勻的圓球，則可計算出最密堆積時，液滴的體積占總體積的74.02%，即其餘25.98%應為分散介質。若分散相體積大於74.02%，乳液就會發生破壞或變型，若水相體積占總體積的26%～74%時，O/W和W/O型乳液均可形成；若小於26%，則隻能形成W/O型；若大於74%，則隻能形成O/W型。
但分散相液珠不一定是均勻的球，多數情況下是不均勻的，有時甚至呈多麵體。於是，相體積和乳狀液類型的關係就不能限於上述範圍了。
b.乳化劑的親水性：經驗表明，易溶於水的乳化劑易形成O/W乳液；易溶於油者則易形成W/O乳液。這種對溶解度的考慮推廣到乳化劑的親水性，就是所謂的HLB值（親水親油平衡值）。例如，油酸鈉的HLB值為18，甘油單硬脂酸酯的HLB值為3.8，則前者的親水性要大得多，是O/W乳液的好乳化劑，而後者是W/O乳液的乳化劑。
除上述兩種主要的影響因素外，乳化劑分子構型及乳化器材料性質和乳化方式也影響乳液的類型。如鈉、鉀等一價金屬的脂肪酸鹽作為乳化劑時，容易形成O/W型乳液；而鈣、鎂等二價金屬皂則易形成W/O型乳液。再如，親水性強的器型（如玻璃）易得到O/W型乳液，而疏水性強者（如塑料）則易形成W/O型乳液。加熱下的強力攪拌均有助於乳液的形成與穩定。
②乳液的穩定性乳化與破乳是矛盾的兩個方麵，乳液的穩定性是乳化與破乳中的一個平衡問題，也是重要的理論和實際應用問題。
實踐證明，兩種純的、相互不混溶的液體不能形成穩定的乳液，即使經強力混合攪拌後，可形成暫時的混合液，但即刻就會分成油、水兩層。要想得到穩定的乳液，則需加入第三種物質，一般為表麵活性劑或高分子物質。在影響乳液穩定性的眾多因素中，界麵上表麵活性劑分子吸附膜（簡稱界麵膜）的作用是一個主要方麵。下麵討論影響乳液穩定性的一些因素：
a.界麵張力的影響：為了得到乳液，就要把一種液體高度分散於另一種液體中，這樣就大大增加了體係的界麵，也就是要對體係做功，增加體係的總能量，這是一種非自發過程。而液珠相互聚結起來導致最後兩液相分開則是一種自發過程，因為這樣體係中界麵減小，體係能量降低。因此，乳液是一種熱力學不穩定體係。
為了盡量減少這種不穩定程度，就要降低油-水的界麵張力，加入表麵活性劑是達到這一目的有效方法。例如煤油與水的界麵張力，一般在40mN/m以上，如在其中加入適當的表麵活性劑，則界麵張力可降至1mN/m以下，這樣油分散於水中（或相反）就容易得多。但無論如何，對於乳液體係，總是存在相當大的界麵，這樣的體係總是力圖減小界麵麵積而使能量降低，最終發生破乳、分層。因此，界麵張力的降低隻是影響乳液穩定性的一個因素，乳液穩定還需要其他更重要的因素。
b.油-水界麵膜的形成：油-水體係中加入表麵活性劑後，在降低界麵張力的同時，根據Gibbs吸附定理，表麵活性劑必然在界麵發生吸附、形成界麵膜（即表麵活性劑分子吸附膜）。此界麵膜具有一定的強度，對分散相液珠有保護作用，使其在相互碰撞時不易聚結，從而使乳液的穩定性提高。當表麵活性劑濃度較低時，界麵上吸附分子較少，界麵膜的強度較差，所形成的乳狀液的強度也較差。表麵活性劑濃度增高至一定程度後，界麵膜即由比較緊密排列的、定向的吸附分子組成，膜的強度相應較大，乳液液珠聚結時所受的阻力較大，故形成的乳液穩定性較好。因此用表麵活性劑作乳化劑時，需加入足夠量才能有最佳乳化效果。以平平加乳化劑的油乳液為例，平平加乳化劑加入油-水體係中後，平平加分子的親油基一端朝向油，親水基一端伸入水中，在油-水界麵形成定向排列的吸附層，顯著地降低了體係的表麵張力，從而有利於油在水中（或水在油中）的分散。攪動後，油以微小的油珠分散在水中，排布在油-水界麵上的表麵活性劑分子，也就相應地定向分散在溶液中，以其親油基一端伸向油珠，親水基一端朝向水，包圍在油珠周圍形成一層具有一定強度的保護層（界麵膜）。當小油滴相互碰撞時，這層保護膜對小油珠聚集形成大油珠起阻止作用，從而“保護”油滴穩定地分散在水中，即增加了乳液的穩定性。
研究表明，界麵膜中的表麵活性劑分子排列越緊密，則所形成的界麵膜的強度越強，乳液的穩定性就越好。脂肪醇、脂肪酸及脂肪胺等極性有機物的存在可增加界麵膜的緊密度。因此，采用混合乳化劑（如十六烷基硫酸鈉與膽甾醇、十二烷基硫酸鈉與月桂醇等）可提高乳化效率，是改善乳液穩定性的一種有效方法。
c.界麵電荷的影響：離子型表麵活性劑作為乳化劑時，乳液液滴帶有相應電荷。表麵活性劑在界麵吸附時，碳氫鏈（或其他非極性基團）插入油相，極性親水基在水相中，其無機離子部分（Na+、Br-等）電離，形成擴散雙電層。
由於在一個體係中乳液液滴帶有相同符號的電荷，故當液滴接近時就相互排斥，阻止了液滴的相互聚結，從而提高了乳液的穩定性。以陰離子型表麵活性劑（肥皂、洗衣粉）為乳化劑的油乳液為例，乳化劑不僅能顯著降低油-水界麵張力，在油珠周圍形成界麵膜保護層，而且可賦予油珠以表麵電荷（負電荷）。帶有相同負電荷的小油珠相互排斥，阻止其相互碰撞而聚集，因而起到了穩定乳液的作用。
d.黏度的影響：乳液分散介質的黏度越大，則分散相液珠運動的速度越慢，有利於乳液的穩定。因此，許多能溶於分散介質中的高分子物質常用作增稠劑，以提高乳液的穩定性。當然，高分子物質的作用並不限於此，往往還能形成比較堅固的界麵膜（如蛋白質即有此種典型作用）。另外，溫度、機械作用、電解質（特別是對離子型乳化劑所製得的乳液影響最大）、體係的pH等因素都會影響乳液的穩定性。因此，在製備乳液及存放與使用乳液時，需要綜合考慮。
綜上所述，影響乳液穩定的因素是複雜的。對於應用表麵活性劑作為乳化劑的體係而言，界麵張力的降低及界麵膜的形成和強度是乳液穩定性的主要影響因素。若表麵活性劑是離子型的，則在界麵上的吸附成為油珠所帶電荷的主要來源（主要是對O/W乳液而言），也是增加穩定性的另一因素。破乳作為乳化的相反過程，則也要從上述三個主要方麵來考慮，以達到破乳之目的。
表麵活性劑的乳化作用是表麵活性劑應用最為廣泛的性質之一。例如在化妝品、食品、紡織品、金屬的切削加工、金屬表麵處理、油漆、農藥和醫藥等方麵都有重要的作用。在製革與毛皮加工中表麵活性劑的乳化作用也有重要的應用，如生皮的乳化脫脂、乳液加油，各種各樣的乳液型皮革化學品（塗飾劑、填充劑）的製備等，因此，有必要對乳化作用、乳液的基本概念、基本性質、乳液的穩定性及其影響因素等進行討論，以便更有效的指導生產。
（3）表麵活性劑的加溶作用
①表麵活性劑的加溶作用加溶或增溶作用是表麵活性劑的另一個十分重要的性質。由於表麵活性劑的加入使原本不溶或微溶於水的有機化合物的溶解性顯著增加。當溶液中的表麵活性劑濃度達到或超過臨界膠束濃度（CMC）時，使原來不溶於水或微溶於水的物質（大多數為有機物）的溶解度顯著增加的現象稱為表麵活性劑的加溶作用，有時也稱為增溶作用。大量的實驗結果表明，加溶作用的方式（加溶作用機理）大致有下列四種。
（a）有機物主要是溶於膠束的內部，對於非極性有機物如苯、長碳鏈烴類等的加溶，大多屬於這一種。
（b）有機物以其分子形式與膠束內的表麵活性劑分子一起穿插排列而溶解（極性長碳鏈的有機物，如高碳醇、高碳胺等的加溶大多屬於這一種）。
（c）有機物以吸附於膠束表麵的形式而溶解。那些既不溶於水又不溶於烴類的有機物，如苯酚、苯甲酸酯類等的加溶，大多屬於這一類。
（d）有機物被包含於非離子表麵活性劑膠束聚氧乙烯極性外殼而溶解。
前三種情況皆對離子型表麵活性劑的加溶作用而言，第四種情況則是非離子型表麵活性劑的加溶方式。非離子表麵活性劑的膠束有較厚的極性外殼，所以加溶作用除了膠束內部可以溶解非極性物之外，聚氧乙烯外殼還可以對極性較強的被加溶物發生很好的加溶作用。
②影響加溶作用的因素表麵活性劑的加溶作用與其CMC密切相關。通常，在未達到CMC以前，加溶作用幾乎不發生。因此，可以說凡是影響CMC的因素對加溶作用都有影響。一般地說，表麵活性劑的CMC減小，即表示隻需要較小的表麵活性劑濃度就能起到加溶作用。由於非離子表麵活性劑比相應的離子型表麵活性劑的CMC小，因此，通常它有較好的加溶作用。另外，在CMC以上時，生成膠束越多，膠束直徑越大，聚集得越多，則被加溶的量也越大。
添加少量中性電解質，也能使離子型表麵活性劑的加溶作用增加，這可能是加入少量電解質能使表麵活性劑的CMC降低，增加膠束的聚集數和體積的緣故。
溫度對加溶作用也有影響。通常提高溫度能使極性和非極性的被加溶物的加溶程度增加。這是由於升高溫度會使膠束中可提供加溶作用的空間增加，但繼續升高溫度，則又可能使加溶作用減弱，甚至下降。
總之，加溶作用是一個非常重要又複雜的過程，其機理至今還不甚明確，但是，它的應用領域卻日益廣泛。
③加溶作用的應用加溶作用是表麵活性劑能顯著降低水的表麵張力這一特性之外的另一重要特性，它對表麵活性劑除去油汙、製備藥物、化妝品甚至在化學反應中作為催化劑等方麵都有十分重要的作用，所以說加溶作用具有重要的實際意義。例如洗滌過程中就有加溶作用，當表麵活性劑的濃度達到CMC以上時，油汙或油脂即可加溶在膠束中，使這些原來不溶於水的油汙或油脂溶於水溶液而被清洗掉。加溶作用還用於石油工業的二次采油和三次采油以及有機製備、高分子合成、乳液聚合等化學反應中。
表麵活性劑的加溶作用在製革工業上也有應用，如毛皮的漂洗、生皮的脫脂、染色時的勻染等。另外，在乳液型皮革化學品的製備中也有重要意義。如製革塗飾所用的丙烯酸樹脂乳液是用乳液聚合的方法進行生產的，而乳液聚合反應則是在表麵活性劑的增溶膠束內進行的，對於加脂劑的製備和乳化，也應用到了表麵活性劑的加溶原理，使油分子分散於水相中，形成較穩定的乳液，以保證乳液加脂的實施。這些都是加溶作用應用於皮革化工生產的具體體現。
（4）表麵活性劑的發泡與消泡作用
向含有表麵活性劑的溶液中送入氣體後則會產生氣泡。
（a）氣泡與溶液表麵
（b）在溶液表麵附近的氣泡
（c）泡沫表麵活性劑能使氣泡穩定存在的作用稱為表麵活性劑的發泡作用，用以發泡的表麵活性劑稱發泡劑或起泡劑。
泡沫是氣體和液體構成的兩相係統，是氣體分散在一個連續液相中的現象。當將空氣通入含有表麵活性劑（如洗衣粉）的溶液中時，表麵活性劑的親油基則朝向空氣，親水基朝向水，在氣泡周圍就形成了一層牢固的吸咐膜。氣泡的相對密度小，就從溶液中浮起。由於表麵同樣有一層表麵活性劑分子的吸附膜，因此當氣泡越出液麵時，也把液體表麵的膜從下麵撐起，形成具有雙重膜的氣泡。在空氣中的氣泡膜與在溶液中的氣泡膜不同，前者有兩層壁膜，其外麵是親油的，兩個壁膜的表麵活性劑分子的親水端在膜的裏麵彼此接觸。
消泡作用比起泡作用在實際生產過程中更為常見和重要。如在轉鼓內進行染色、浸水、塗飾過程噴淋塗飾劑及配鉻液、配栲膠溶液時，泡沫都會給操作帶來很大困難，所以消除或避免泡沫往往是操作過程中的重要問題，通常需在必要時加入消泡劑。消泡劑可分為破泡劑和阻泡劑兩種。破泡劑是指能夠破除已經存在泡沫的物質，而阻泡劑則是阻止泡沫在過程中發生的物質。無論是破泡劑還是阻泡劑，它們都必須有足夠低的表麵張力，以至於它們能夠在已有的或將要有的泡沫上自動鋪展，但目前有關消泡的曆程還不完全清楚。經驗指出，一個良好的消泡劑應該是用量低、消泡能力強、作用時間持久、化學穩定性好並對消泡體係的物質沒有明顯的化學反應，耐溫及基本上無毒或無公害和價格低廉等。植物油、礦物油、矽油、液態高級醇、長碳鏈脂肪酸鈣鹽、一些非離子表麵活性劑如環氧丙烷縮合物、硬脂酸環氧乙烷縮合物等都具有消泡作用。消泡在配製鉻鞣液時也有用，鉻鞣液配製過程中，由於反應劇烈，會產生大量泡沫，發生“溢缸”現象，此時加入少量表麵活性劑類物質如硫化油等可在一定程度上抑製泡沫的產生，體現消泡作用。
（5）表麵活性劑的洗滌與去汙作用
習慣上常將洗滌與去汙視為等同，實際上，去汙的涵義較洗滌更為廣泛，但一般都不嚴格加以區別。它們都是指從一種物質（基質）表麵把另外的物質（一種或數種）除掉，使之成為清潔物質的過程。
表麵活性劑在洗滌作用中的功能可歸納為：一方麵由於表麵活性劑帶有親水基和疏水基，在液麵形成吸附膜，其結果造成基質與汙物之間的界麵張力降低，基質與汙物潤濕增大，油汙被乳化；另一方麵洗滌工程中油汙進入表麵活性劑的膠束中即表麵活性劑的增溶作用促進汙物被洗滌清除。此外，表麵活性劑帶有溶劑化水，帶有溶劑化水的表麵活性劑滲透到有機汙垢中，使固體狀的有機汙垢具有流動性（形成一種液晶態），再通過與液體有機汙物同樣的機理被除去從而達到洗滌的目的。