Gdy środek powierzchniowo czynny w roztworze osiągnie stężenie tworzące micele

2022-05-11 00:15:27

Fluorowy środek powierzchniowo czynny oznacza środek powierzchniowo czynny, którego wodór w grupie hydrofobowej łańcucha węglowodorowego jest całkowicie zastąpiony atomem fluoru. Jest często stosowany jako emulgator, dyspersja, środek przeciwpieniący, penetracyjny, antystatyczny, odporny na kwasy i zasady oraz smar. Ze względu na strukturę grup hydrofilowych fluorowe środki powierzchniowo czynne można również podzielić na kationowe, anionowe, amfoteryczne i niejonowe. Ponieważ struktura jego grupy hydrofilowej jest taka sama jak struktura węglowodorowego środka powierzchniowo czynnego, właściwości fluorowego środka powierzchniowo czynnego są określone przez łańcuch węglowo-fluorkowy.

Glikozyd alkilowy

Łańcuch fluorowęglowy ma następujące cechy: ① ze względu na dużą energię wiązania ma dobrą stabilność termiczną, odporność na odczynniki i niską toksyczność; ② Ze względu na małą siłę międzycząsteczkową jest hydrofobowy i olejoodporny, ma mały współczynnik tarcia i brak przyczepności; ③ Niski współczynnik załamania światła; ④ Wysoka izolacja.

Fluorowy środek powierzchniowo czynny ma następujące właściwości: ① może zmniejszać napięcie powierzchniowe wody i innych cieczy oraz poprawiać zwilżalność i przepuszczalność; ② Nadal wykazywał wysoką aktywność powierzchniową przy niskim stężeniu; ③ Ma dobrą odporność na ciepło i odporność na odczynniki; ④ Ma również aktywność powierzchniową w rozpuszczalnikach organicznych.

Środki powierzchniowo czynne mają trzy podstawowe właściwości: adsorpcję międzyfazową, układ kierunkowy i tworzenie miceli i mogą powodować pięć efektów fizycznych.

(1) Zwilżanie i penetracja

Gdy konieczne jest polepszenie zdolności roztworu wodnego do zwilżania i penetracji substancji stałej, do roztworu wodnego można dodać niewielką ilość środka powierzchniowo czynnego w celu przyspieszenia zwilżania substancji stałej.

(2) Emulgowanie i dyfuzja

Zjawisko wytwarzania substancji nierozpuszczalnych w wodzie w postaci jednolitej emulgacji lub dyspersji w wodzie nazywa się emulgacją lub dyfuzją. W procesie emulgowania jeden koniec grupy hydrofobowej cząsteczki emulgatora (środka powierzchniowo czynnego) rozpuszcza się w nierozpuszczalnej w wodzie fazie ciekłej, a drugi koniec grupy hydrofilowej rozpuszcza się w fazie wodnej. Cząsteczki emulgatora są adsorbowane na granicy faz pomiędzy materiałem nierozpuszczalnym w wodzie a wodą i układają się w warstwę molekularną w sposób kierunkowy, tak aby zmniejszyć napięcie międzyfazowe dwufazowej granicy faz i emulgować ją. W procesie dyfuzji jeden koniec grupy hydrofilowej cząsteczki środka dyfuzyjnego (środka powierzchniowo czynnego) rozciąga się do wody, jeden koniec grupy hydrofobowej jest adsorbowany na powierzchni cząstki stałej, a na powierzchni stałej tworzy się hydrofilowa warstwa adsorpcyjna.

(3) Solubilizacja

Gdy środek powierzchniowo czynny w roztworze osiągnie stężenie tworzące micele, micele mogą absorbować i agregować nierozpuszczalne w wodzie cząstki cieczy i ciała stałego na hydrofobowym końcu zasadowym, w celu zwiększenia rozpuszczalności substancji słabo rozpuszczalnych lub nierozpuszczalnych.

(4) Pienienie i odpienianie

Pomiędzy fazami gaz-ciecz tworzy się struktura pęcherzykowa otoczona warstwą cieczy, co zmniejsza napięcie powierzchniowe pomiędzy fazami.

(5) Działanie myjące

Środki powierzchniowo czynne zmniejszają napięcie powierzchniowe pomiędzy fazami i spełniają różnorodne funkcje, takie jak zwilżanie, emulgowanie, dyfuzja i działanie antyadhezyjne, co prowadzi do efektu zmywania.