Основные принципы вспенивания, эмульгирования и смачивания ПАВ.

2022-07-17 18:21:21

Поверхностно-активное вещество может мыть, эмульгировать, пениться, смачивать, впитывать и диспергировать, а количество поверхностно-активного вещества невелико (обычно от нескольких процентов до нескольких тысячных). Он прост в эксплуатации, нетоксичен и не вызывает коррозии. Это идеальный химический продукт, поэтому он находит важное применение в производстве и научных исследованиях. При той же концентрации неполярный компонент ПАВ велик, а его поверхностная активность велика. То есть среди гомологов поверхностная активность с большим количеством атомов углерода выше. Однако когда углеродная цепь слишком длинная, она не имеет практической ценности из-за низкой растворимости в воде.

Слово поверхностно-активное вещество происходит от английского Surface. На самом деле это сокращение фразы «поверхностно-активное вещество». Он также имеет название тенсид. Вещества, которые могут значительно снизить поверхностное натяжение жидкости при добавлении небольшого количества, называются поверхностно-активными веществами. По мнению научно-исследовательских учреждений, их поверхностная активность связана с конкретной жидкостью, которой обычно называют воду. Один конец поверхностно-активного вещества представляет собой неполярную углеводородную цепь (углеводородную группу), которая имеет очень малое сродство к воде и часто называется гидрофобной группой; Другой конец представляет собой полярную группу (например, -Oh, -cooh, -nh2, -so3h и т. д.), которая имеет большое сродство с водой, поэтому ее называют гидрофильной группой, которую обычно называют «амфифильной молекулой» (липофильной гидрофильной молекулой). Для достижения стабильности ПАВ можно растворить в воде двумя способами.

1. На поверхности жидкости образуется монослой.

Гидрофильная группа остается в воде, а гидрофобная группа выносится в воздух, чтобы уменьшить отторжение. Отталкивание между гидрофобными группами и молекулами воды эквивалентно тому, что молекулы воды на поверхности подвергаются толчку наружу, противодействуя притяжению молекул воды на поверхности внутрь, даже если поверхностное натяжение воды уменьшено. Это основной принцип пенообразования, эмульгирования и смачивания поверхностно-активных веществ. В системе масло-вода молекулы ПАВ будут адсорбироваться на границе раздела масло-вода, а полярные группы будут внедряться в воду, а неполярные части будут попадать в масло и ориентироваться на границе раздела. Это создает напряжение между фазой нефть-вода и снижает межфазное натяжение между нефтью и водой. Это свойство оказывает важное влияние на широкое применение поверхностно-активных веществ.

2. Образуют «мицеллы».

Мицеллы могут быть сферическими или слоистыми. Гидрофобные группы скрыты внутри мицелл, а гидрофильные группы максимально обнажены. Если полярная группа представлена ​​сферой, а гидрофобная неполярная группа — столбиком, то монослои и мицеллы. Если в растворе присутствуют нерастворимые в воде масла (общий термин для водонерастворимых органических жидкостей), они могут проникать в центр сферических мицелл и промежуточный слой слоистых мицелл и растворяться. Это называется солюбилизацией поверхностно-активных веществ.