ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химические основы действия моющих и поверхностно-активных веществ из "Технология нефтехимического синтеза Часть 2" Строение молекулы поверхностно- костно-активного вещества активного вещества. Независимо от /-гидрофобная часть 2-гндро-того, относятся поверхностно-активные Фильная часть... [c.153] Образование мицелл из отдельных молекул начинается при достижении так дазываемой критической концентрации мицеллообразования ККМ, обозначаемой Ск. В разбавленных растворах, обычно применяемых на практике, такие мицеллы представляют собой сферические агрегаты из 50—100 плотно упакованных молекул (ионов) и имеют диаметр, равный удвоенной длине гидрофобной части молекулы, т. е. (30 -Ь 50) 10 см. Схематически строение мицелл показано на рис. 30. [c.154] Мицеллообразование в разбавленных растворах развивается в очень узкой области концентраций, в которой наблюдается резкое изменение не только объемных свойств этих растворов (плотность, электропроводность) но и поверхностных (моющее действие, поверхностное натяжение) (рис. 31). Поэтому изменение любого из этих свойств может быть положено в основу определения критической концентрации мицеллообразования, играющей важную роль прн оценке ооверхностно-активных веществ [8]. [c.154] Синтетические моющие вещества на поверхности раздела фаз образуют адсорбционные слои, менее прочные, чем в случае жировых мыл, и в ряде случаев не способны обеспечивать сильную стабилизацию частиц загрязнений. Этим и объясняется необходимость-введения в синтетические моющие композиции различных добавок, повышающих стабилизацию. [c.155] Загрязнения, как правило, носят жировой, т. е. органический, характер, поэтому моющее действие связано со способностью загрязнений солюбилизироваться в растворах моющих веществ. Органическое вещество при солюбилизации входит внутрь мицеллы, располагаясь между углеводородными концами молекул моющего вещества и тем самым раздвигая молекулярные слои (рис. 33). Размеры мицелл при этом увеличиваются в два раза и более, что подтверждено рентгенографическим анализом. Механизм солюбилизации отличен от обычного растворения, так как при этом образуется не молекулярный, а коллоидный раствор. [c.156] Моющее действие поверхностноактивных веществ связано, как уже говорилось, с целым рядом процессов, к которым относятся смачивание, образование эмульсий, диспергирующее действие, создание защитных слоев, препятствующих оседанию загрязнений, пенообразова-ние и т. д. Все эти явления в той или иной степени обусловлены структурой молекулы моющего вещества. [c.156] Смачивание. Под смачиванием понимают вытеснение жидкой фазой какой-либо другой фазы из твердого тела или жидкости. Типичным процессом смачивания является удаление воздуха из ткани при помощи воды или водного раствора моющего вещества. Смачивание зависит от поверхностного натяжения чем меньше натяжение, тем лучше протекает смачивание. Следовательно, наилучшими смачивающими свойствами должны обладать поверхностно-активные вещества с сильно разветвленной структурой, так как они наиболее эффективно снижают поверхностное натяжение. [c.156] Эмульгирование во всех случаях, за исключением самопроизвольно образующихся (за счет броуновского движения) эмульсий, требует механического воздействия для раздробления жидких фаз. Процессу эмульгирования способствует снижение поверхностного натяжения на границе раздела двух фаз, для чего и вводят поверхностно-активные вещества. [c.157] Влияние гидрофобной части сводится к тому, что с увеличением ее длины эмульгирующие свойства достигают максимума (при 12—13 углеродных атомах), а затем уменьшаются разветвление гидрофобной части увеличивает эмульгирующую способность. [c.158] Образование эмульсий и их стабильность зависят от многих факторов (разность плотностей фаз, добавление электролитоз и т. д.). Поэтому в поверхностно-активные вещества, используемые в качестве эмульгаторов, вводят различные добавки, способствующие образованию и стабилизации эмульсий. [c.158] Диспергирующее действие поцерхностно-активных веществ характеризуется их способностью раздроблять и переводить в водный раствор твердые частицы загрязнений в виде суспензий. Суспендирующая способность возрастает с удлинением гидрофоб- ной части молекулы. При этом проявляется защитное действие поверхностно-активных веществ, которые предотвращают агломерацию коллоидных частиц благодаря образованию на суспендированных частицах двойного электрического слоя. Таким образом, диспергирующее действие поверхностно-активных веществ совпадает с их моющим действием. [c.158] Способность удерживать загрязнения является очень важным свойством моющих веществ, так как это предотвращает повторное осаждение удаленного загрязнения на очищаемой поверхности. Большинство синтетических моющих веществ удерживает загрязнения в растворе хуже, чем жировые мыла. Способность удерживать загрязнения возрастает с удлинением гидрофобной части молекулы, но снижается при переходе от сульфата к сульфонату разветвление гидрофобной части также снижает эту способность. Наибольшей способностью удерживать загрязнения обладают неионогенные моющие вещества в этом отношении они практически не уступают жировым мылам, а иногда и превосходят их. С возрастанием температуры раствора эта способность снижается. [c.158] Для улучшения способности удерживать загрязнения к синтетическим моющим веществам добавляют различные компоненты, прежде всего карбокоиметилцеллюлозу. [c.158] Эмульгирующая способность. . Диспергирующее действие. . . Способность удерживать загрязнения. . [c.159] Пенообразующая способность. Химическая устойчивость. . . Стабильность в жесткой воде. [c.159] Наилучшими пенообразующими свойствами обладают сульфаты высших Жирных спиртов. Разветвление гидрофобной части молекулы моющего вещества ухудшает пенообразующие свойства. Ранее пенообразование отождествлялось с моющим действием. Сейчас, однако, твердо установлено, что хотя пена и играет известную роль в удерживании диспергированного загрязнения и в накапливании его в пене, т. е. в косвенном увеличении способности удерживать загрязнения, однако пенообразование не является специфической характеристикой моющего действия. Так, неионогенные моющие вещества в ряде случаев обладают весьма незначительной пенообразующей способностью, ио тем не менее имеют хорошие моющие свойства. [c.159] Заканчивая рассмотрение влияния. строения молекулы поверхностно-активных веществ на их свойства, сведем изложенные выше положения для наиболее широко применяемых в настоящее время анионоактивных моющих веществ в табл. 14. [c.159] Вернуться к основной статье