Классификация ПАВ. Применение в технике

1.Анионные Полярными группами в анионных ПАВ обычно служат карбоксилатные, сульфатные, сульфонатные и фосфатные группы

Анионные ПАВ используются в значительно больших объемах. Анионные ПАВ входят в состав большинства моющих средств. 2.Катионные Большинство катионных ПАВ содержат атом азота, несущий положительный заряд, т. е. относятся к аминам или четвертичным аммониевым соединениям. Амины проявляют свойства ПАВ только в протонированном состоянии; поэтому их нельзя использовать при высоких рН.

Четвертичные аммонивые соединения со сложноэфирными группами представляют собой новый класс экологически безопасных ПАВ, вытесняющий соответствующие ди-алкильные производные в процессах мягчения тканей.

3.Цвиттер-ионные ПАВ содержат в молекулах две противоположно заряженные группы. Положительный заряд почти всегда обеспечивается аммониевой группой, а отрицательно заряженные группы могут быть разные; чаще всего отрицательный заряд обеспечивает карбоксилат-ион

4.Неионные Неионные ПАВ в качестве полярных групп содержат либо полиэфирные, либо полигидроксильные фрагменты..

Применение: 1)моющие средства

2)флокулянты

3)стабилизаторы эмульсий и суспензий(коалесценция)

33.Мицеллообразующие ПАВ.Критич.концентрация. Строение. Лаурилсульфат натрия входит в состав моющих средств. Образует миццеллы.В объеме жидкой фазы ПАВ могут находиться - или в виде отдельных молекул (истинно растворимые ПАВ), -или объединяться в группы по нескольку десятков молекул — мицеллы (коллоидные или мицеллообразующие ПАВ). К мицеллообразованиюспособны ПАВ с длиной углеводородного радикала начиная с С7–С10. Мицелла коллоидного ПАВ (лиофильного золя) состоит из нескольких десятков молекул. В полярных растворителях ядро мицеллы ПАВ образовано гидрофобными радикалами, а гидрофильные группы ориентированы наружу. Такие мицеллы называют прямыми. В случае неполярного растворителя ориентация молекул ПАВ изменяется, такие мицеллы называют обратными. Критической концентрацией называется концентрация при которой молекулы ПАВ складываются в мицеллы.Существует везикулярная структура мицелл.

34.Солюблизация. значение.Моющие действие. Одним из наиболее характерных свойств мицеллярных растворов ПАВ можно считать их способность растворять нерастворимые в воде вещества. Такое свойство по предложению Мак-Бена получило название «солюбилизация».Процесс солюбилизации можно рассматривать как распределение труднорастворимого вещества между истинным раствором и мицеллами ПАВ. Очевидно, что абсолютно нерастворимые вещества не будут и солюбилизироваться, так как их переход от частиц или капель в мицеллы должен происходить через молекулярный раствор.Для водных растворов характернасолюбилизациямаслоподобных гидрофобных веществ – углеводородов, дисперсных красителей и др. веществ, которые хорошо растворяются в углеводородных жидкостях и трудно растворяются в воде. Для растворов ПАВ в неполярных растворителях характернасолюбилизация воды и водных растворов различных веществ.Практические аспекты применения явления солюбилизации необычайно широки. Здесь можно отметить, что в текстильной промышленности это, прежде всего, повышение растворимости дисперсных и кубовых красителей в воде, что необходимо для качественного осуществления процесса колорирования с применением таких красителей. Особенно важно явление солюбилизации в фармакологии, когда ряд лекарственных веществ переводят именно в солюбилизированное состояние. Действие ПАВ Адсорбционные пленки на поверхности частиц загрязнений придают этим частицам высокую агрегативную устойчивость (стабилизация) и предупреждают их прилипание к поверхности волокна в другом месте, т.е. процесс ресорбции. Наряду со стабилизацией отмытых примесей происходит гидрофилизация отмываемой поверхности. Используемые ПАВ должны быть высоко поверхностно-активными, но при этом их молекулярная растворимость ограничена; следовательно, запас мыла в растворе может быть обеспечен, лишь, если ПАВ способы к мицеллообразованию.

35.36.Эмульсия.Классификация.Приминение. Стабилизация и разрушение. Обращение фаз.ГЛБ. Эмульсией называется микрогетерогенная система, состоящая из взаимно нерастворимых жидкостей, одна из которых распределена в другой в виде капелек.Прямые-масло в воде.Обратные-вода в масле

· Разбавленные

· Концентрированные

· Высококонцентрированные

Примеры: Молоко,масло сливочное, млечный сок растений, латексы, лимфа,природнаянефть,магма. Битумы, кремы, масла, краски.Приминение:Эмульсии имеют большое практическое применение. Целый ряд пищевых продуктов – молоко, масло, маргарин и пр. – это эмульсии. Огромное значение в последнее время приобрели эмульсии для охлаждения и облегчения деформаций при механической обработке металлов. Кроме того, процесс полимеризации различных мономеров часто проводится именно эмульсионным методом.

Устойчивость эмульсий зависит от следующих факторов:

 

- наличия стабилизатора, способного существенно понизить свободную энергию на границе раздела фаз;

 

- степени покрытия поверхности капель эмульсии адсорбированными молекулами ПАВ или высокомолекулярного соединения.

 

Устойчивыми становятся эмульсии, поверхность капель в которых покрыта адсорбционным слоем стабилизатора не менее чем на 60 %.

 

Предельно устойчивые эмульсии получаются при полном насыщении адсорбционного слоя и механической прочности адсорбционной пленки или слоя бронирующего стабилизатора.

Разрушение эмульсий может быть достигнуто двумя путями: седиментацией и коалесценцией.Седиментация наблюдается, например, при отделении сливок от молока. При этом не происходит полного разрушения эмульсии, а образуются две эмульсии, одна из которых богаче дисперсной фазой. Коалесценция – полное разрушение эмульсии, когда выделяются в чистом виде отдельные компоненты. При разрушении эмульсии имеют место две стадии: флокуляция и собственно коалесценция.На первой стадии капли дисперсной фазы образуют агрегаты, которые легко распадаются при слабом перемешивании. На второй стадии капли в агрегате сливаются в одну большую каплю .Обращение фаз эмульсий. При введении в эмульсию при интенсивном перемешивании большого количества ПАВ, являющегося стабилизатором эмульсий противоположного типа, первоначальная эмульсия может обращаться, т. е. дисперсная фаза становится дисперсионной средой, а дисперсионная среда – дисперсной фазой..Обращение эмульсий может быть вызвано и длительным механическим воздействием. ГЛБ. Наилучшейэмульгирующей способностью обладают ПАВ с nC = 10-18. С дальнейшим ростом цепи эмульгирующая способность ослабевает. Эта закономерность приводит к представлению о некотором оптимальном соотношении гидрофильных и липофильных свойств дифильных молекул ПАВ, необходимых для эмульгрующегодействия.Гидрофильные свойства определяются взаимодействием полярной группы с водой, липофильные – взаимодействием неполярного углеводородного радикала с маслом. В результате преобладающей гидрофильности короткоцепочечных ПАВ происходит втягивание их из пограничного слоя в водную фазу, в то время как длинноцепочечные ПАВ втягиваются в фазу масла. При полной сбалансированности образуются множественные эмульсии. Поэтому для хорошего эмульгирующего действия необходима относительная уравновешенность с некоторым дисбалансом в пользу неполярной или полярной частей.Подобная роль соотношения геометрических размеров полярной группы и углеводородной части молекулы ПАВ в способности к стабилизации эмульсии того или иного рода бесспорна; вместе с тем ясно, что такая упрощенная «геометрическая» схема носит весьма упрощенный характер.

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: