A felületaktív anyagok - studopediya
Adszorpció a folyadék-gáz
Olyan anyagok, amelyek, amikor oldott csökkentik a felületi feszültséget az oldószer nevezzük felületaktív anyagok (tenzidek). Anyagok, amelyek nem változtatják meg a felületi feszültséget az oldószer, - egy felületaktív inaktív.
Grafikus függése a felületi feszültség a felületaktív anyag koncentrációja állandó hőmérsékleten - izoterma felületi feszültség (6. ábra).
A felületaktív anyagok vízben viszonylag sok szerves vegyület - karbonsavak, aldehidek, alkoholok, aminok.
Ábra. 6. izoterma poverhnostnogonatyazheniya
A fémjelzi a felületaktív molekulák - amfifil szerkezet, amelynek köszönhetően azok affinitást mutatnak mind a poláros és nem-poláros közegben.
Felületaktív molekula tartalmaz két darab:
1) egy hidrofil (poláris), amelyek jelentős dipólus momentum, például -COOH, -OH, -NH2. -CN, -SH, -COH, -NO, stb.;
2) hidrofób (nem-poláris), amelynek gyenge molekuláris erőtér - jelentése szénhidrogéngyök.
Amphiphilikus le Hartley, mint „tudathasadás”.
Ábra. 7. ábra egy vázlatos kijelölése felületaktív molekulák „fej” - a poláros része a felületaktív molekula, „farok” - nem poláros.
A adszorpciós poláros csoportokat, amelyek nagy az affinitása a vízhez (poláris fázis) dolgozzák bele, és a nem poláros elosztva a nem poláris fázis (levegő, nem poláros folyékony), amely egy felületi réteg.
Alacsony felületaktív anyag-koncentráció az oldatban a molekulák orientált véletlenszerűen a felszíni fázisban (ábra. 8a). És növekvő koncentrációban a felületi réteg van töltve a felületaktív molekulák alkotó monomolekuláris adszorbens réteg legközelebb csomagolt megfelelő szigorú térbeli orientációja a felületaktív molekulák (oszlopos Langmuir, ábra. 8b).
Reserve adszorpciós telítetté a felületi réteg felületaktív molekulák. A további növekedés a felületaktív anyag koncentrációjának az oldatban szerkezet a adszorbeált réteg, és a felületi feszültség az oldat már nem változik.
Felületi feszültség az oldatot a felületaktív anyag koncentrációja egyenletben leírt Shishkovsky
ahol s0. s - felületi feszültség az oldószer, és az oldatot, ill; , K - állandó (együttható B állandó homológok).
Ábra. A 6. ábrán látható, hogy a felületaktív anyagok. Alacsony koncentrációjú felületaktív anyag azzal jellemezve, hirtelen lecsökken s oldatban. Mivel a koncentráció növekedés grafikon válik laposabb.
A származék nem állandó, és koncentrációjától függ az anyag. Ahhoz, hogy ez a fajta jellemző állandó értéket, figyelembe annak határérték (0 c ®). Ez az érték PA Rebinder nevezett felületi aktivitás g
Felületi aktivitás - mennyiségi jellemző a felületaktív hatást gyakorol a felületi feszültséget. Felületi aktivitás - a pozitív érték, így, mielőtt a származék egy „-” jel.
Grafikusan g érték lehet meghatározni, mint a lejtőn a érintője az izoterma felületi feszültség egy olyan ponton, amely megfelel s a tiszta oldószer (ábra. 9).
Felületi aktivitás természetétől függ az oldott anyag és az oldószer. A vizes oldatok felületi aktivitás csökkenésével növekszik polaritását a felületaktív molekulák. Így a szerves savak nagyobb, mint sóik. A növekedést a molekula számos poláris csoportok csökkenti a felületi aktivitás.
Számának növelése nem-poláros csoportokat a molekulában felületaktív növekedést okoz a felületi aktivitása. Megállapítást nyert, kísérletileg, hogy a homológ sorozat növeli a felületi aktivitása 3 - 3.5-szor egy szénhidrogén lánc nyúlása csoportonként -CH2 (jellemzően Duclos - Traube)
Például, a homológ sor alkoholok felületi aktivitás butanol C4 H9 OH magasabb, mint a C3 H7 OH propanol és etanol C 2H 5OH.
Egy sokoldalú módszer becslése felületi aktivitás - kiszámításához hidrofil-lipofil egyensúly (HLB). tükrözve az egyensúlyt a hidrofil és hidrofób tulajdonságok a felületaktív molekulák
ahol Bi - csoport számát.
Ezt a módszert fejlesztettek ki a kozmetikus Griffin. Griffin felületaktív molekula, amely az egyes kezelt csoportok. Minden csoport adott neki tömeg - csoport számát. Például, Bi -SOOK csoport 21,1, -COOH - 2.1 OH - 1.9. Csoport hidrofób (nem poláros) csoportokat negatív értékeket. Különösen, Bi -CH3 csoport. = CH2. = CH- jelentése -0,475. A HLB-érték hozzáadásával határozzuk meg, az összes csoport szám Bi csoportok tartalmazó felületaktív molekulában. Detektálásához felületaktív tulajdonságok szükségesek mindkét fragmenst a molekula kellőképpen hangsúlyos a közelebb a HLB értéke 7, a jobb kiegyensúlyozott hatását poláros és nem poláros csoportokat. Amikor HLB> 7, az anyagban kifejezettebb hidrofil tulajdonságai vannak, míg HLB <7 – гидрофобные.