十六烷基三甲基氯化铵是一种常用的表面活性剂，其分子结构由长链烷基和带正电荷的氯化铵离子组成。在水中溶解时，十六烷基三甲基氯化铵分子会和水分子发生相互作用，形成一个稳定的溶液。

十六烷基三甲基氯化铵的溶解性与其分子结构和环境条件有关。通常情况下，溶解度随着温度的升高而增加，而随着盐浓度的增加而降低。这是因为高温会增加溶剂分子的动能，促进其与溶质分子之间的相互作用，从而增加溶解度。而盐浓度的增加则会降低系统的化学势，使得溶质分子更难溶解。

此外，pH值也会对十六烷基三甲基氯化铵的溶解性产生影响。在酸性环境下，氯化铵离子会与溶液中的H+离子结合，形成HCl，从而减少氯化铵离子的浓度，降低其溶解度。而在碱性环境下，氯化铵离子会与OH-离子结合，形成NH3和H2O，也会降低其溶解度。

总之，十六烷基三甲基氯化铵的溶解性是一个复杂的过程，受多种因素的影响。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的溶剂和溶解条件，以达到最佳的溶解效果。