Поверхностно-активные вещества имеют липофильные и гидрофильные группы.

2020-07-02 00:21:40

Молекулы ПАВ имеют как гидрофильные, так и липофильные группы, которые еще называют амфифильными. Благодаря такому свойству ПАВ они могут образовывать мицеллы в воде при соответствующей концентрации: гидрофильная головка притягивается водой наружу, а липофильный хвост отталкивается водой и обращен внутрь. В процессе стирки одежды масляные пятна затягиваются внутрь мицелл липофильными группами, а вода уносит целые мицеллы.

Поверхностно-активные вещества имеют липофильные и гидрофильные группы, которые представляют собой амфифильные молекулы. Вода – сильная полярная жидкость. Когда поверхностно-активное вещество растворяется в воде, в соответствии с принципом сходной и противоположной полярности его гидрофильная группа и водная фаза притягиваются и растворяются в воде, а его олеофильная группа отталкивает воду и оставляет воду. В результате молекулы (или ионы) ПАВ адсорбируются на границе раздела двух фаз, что снижает межфазное натяжение между двумя фазами. Чем больше адсорбция молекул (или ионов) ПАВ на границе раздела, тем больше снижается межфазное натяжение.

Так почему же мылом можно отстирать масляные пятна? Это связано с «двусторонними» свойствами ПАВ. Мыло состоит из солей металлов и жирных кислот. Один конец мыла легко растворяется в воде, что называется «гидрофильной группой»; другой конец нерастворим в воде, но растворим в масле, что называется «гидрофобной группой» или «липофильной группой». Из-за этой особой структуры мыло может погружаться в воду с одного конца и в масло с другого. Таким образом, вода вытягивает молекулы мыла, молекулы мыла вытягивают масло, масляные пятна с одежды!

Поверхностно-активные вещества представляют собой разновидность функциональных тонких химикатов. Благодаря своей амфифильной структуре и свойствам поверхностно-активные вещества самополимеризуются в растворе с образованием различных видов упорядоченных молекулярных ансамблей, таких как мицеллы, обратные мицеллы, везикулы, жидкие кристаллы и т. д. Размер частиц или толщина агрегированного молекулярного слоя этих упорядоченных молекулярных ансамблей близки к порядку нанометра, что может обеспечить подходящие места и условия для образования ультрадисперсных частиц с «квантовым размерным эффектом». Более того, сами молекулярные агрегаты могут иметь аналогичный «квантово-размерный эффект».

Таким образом, упорядоченные молекулярные ансамбли поверхностно-активных веществ выполняют различные практические функции, такие как эмульгирование, солюбилизация, смачивание, адсорбция, проникновение, диспергирование, пеногашение, загущение и смазка. Они используются в качестве вспомогательных средств для печати и крашения, эмульгаторов пестицидов, диспергаторов для эмульсионной полимеризации полимеров, а также могут широко применяться в горнодобывающей, нефтяной, эмульсионной полимеризации и других отраслях промышленности. В то же время применение коллоидной реологии, микроэмульсий и жидкокристаллических шаблонов также привлекло внимание людей. В последние годы поверхностно-активные вещества играют очень важную роль при получении неорганических материалов, нано- и нанокомпозитных материалов, молекулярных сит и пористых материалов.