1.Surface tensjoni
Il-forza ta 'kontrazzjoni tat-tul tal-unità arbitrarja tal-wiċċ tal-likwidu tissejjaħ tensjoni tal-wiċċ, u l-unità hija N • m-1.
2, wiċċ attiv u surfactant
Il-proprjetà li tista 'tnaqqas it-tensjoni tal-wiċċ ta' solvent tissejjaħ attività tal-wiċċ, u s-sustanza b'attività tal-wiċċ tissejjaħ sustanza attiva fil-wiċċ.
Is-sustanzi attivi fil-wiċċ li jistgħu jassoċjaw molekuli f'soluzzjoni milwiema u jiffurmaw assoċjazzjonijiet bħall-micelles, għandhom attività għolja fil-wiċċ, u għandhom ukoll funzjonijiet ta 'tixrib, emulsifikazzjoni, ragħwa u ħasil imsejħa surfactants.
3. Karatteristiċi tal-istruttura molekulari tas-surfactants
Is-surfactants huma komposti organiċi bi strutturi u proprjetajiet speċjali. Jistgħu jbiddlu b'mod sinifikanti t-tensjoni interfezzjonali bejn żewġ fażijiet jew it-tensjoni tal-wiċċ ta 'likwidu (ġeneralment ilma). Huma għandhom tixrib, ragħwa, emulsifikazzjoni, u ħasil.
Fejn tidħol l-istruttura, is-surfactants għandhom karatteristika komuni, jiġifieri, il-molekula fiha żewġ gruppi ta 'proprjetajiet differenti, tarf wieħed huwa grupp ta' katina mhux polari, li jinħall fiż-żejt iżda mhux fl-ilma, l-hekk imsejjaħ idrofobiku gruppi jew gruppi idrofobiċi, bħal gruppi idrofobiċi huma ġeneralment idrokarburi b'katina twila, u xi kultant fluworin organiku, silikon, fosfru organiku, ktajjen organiċi tal-landa u l-bqija. It-tarf l-ieħor huwa grupp li jinħall fl-ilma, jiġifieri, grupp idrofiliku jew grupp idrofiliku. Il-grupp idrofiliku għandu jkun idrofiliku biżżejjed biex jiżgura li s-surfactant kollu jinħall fl-ilma u jkollu s-solubilità meħtieġa. Minħabba li s-surfactants fihom gruppi idrofiliċi u idrofobiċi, dawn jinħallu f'mill-inqas fażi waħda tal-fażi likwida. Din in-natura idrofilika u lipofilika ta 'surfactant tissejjaħ anfifilika.
4. Tipi ta 'surfactants
Surfactant huwa molekula anfifilika kemm bi gruppi idrofobiċi kif ukoll idrofiliċi. Il-gruppi idrofobiċi tas-surfactants ġeneralment huma magħmula minn idrokarburi b'katina twila, bħal gruppi alkil b'katina dritta C8 sa C20, gruppi alkil b'katina ramifikata C8 sa C20, gruppi alkilfenili (in-numru ta 'atomi tal-karbonju alkil huwa 8 sa 16), eċċ. . Id-differenza bejn il-gruppi idrofobiċi hija prinċipalment fil-bidla strutturali tal-katina ta 'idrokarburi, id-differenza hija żgħira, u hemm aktar tipi ta' gruppi idrofiliċi, għalhekk il-proprjetajiet tas-surfactants huma prinċipalment relatati mad-daqs u l-għamla tal-gruppi idrofobiċi. Huwa relatat ukoll ma 'gruppi idrofiliċi. L-istruttura tal-grupp idrofiliku tinbidel aktar mill-grupp idrofobiku, u għalhekk il-klassifikazzjoni tas-surfactants hija ġeneralment ibbażata fuq l-istruttura tal-grupp idrofiliku. Din il-klassifikazzjoni hija bbażata fuq jekk il-grupp idrofiliku huwiex ijoniku, u jekk huwiex maqsum fi tipi ta 'surfactants anjoniċi, katjoniċi, nonjoniċi, zwitterjoniċi u tipi oħra speċjali.
5. Karatteristi i ta 'soluzzjoni ilmija ta' surfactant
① Adsorbiment ta 'surfactant fuq l-interface
Molekuli tas-surfactant għandhom gruppi lipofiliċi u idrofiliċi u huma molekuli anfifili. L-ilma huwa likwidu qawwi polari. Meta surfactant jinħall fl-ilma, il-gruppi idrofiliċi tiegħu jinħallu fl-ilma minħabba l-idrofiliċità u l-fażi tal-ilma tagħhom, ibbażati fuq il-prinċipji ta 'polarità u repulsjoni simili. Il-fażi tirripella u tħalli l-ilma. Bħala riżultat, il-molekuli tas-surfactant (jew il-joni) huma assorbiti fuq l-interface taż-żewġ fażijiet, li tnaqqas it-tensjoni interfacial bejn iż-żewġ fażijiet. Iktar ma l-molekuli ta 'surfactant (jew joni) jiġu assorbiti fuq l-interface, iktar ikun kbir it-tnaqqis fit-tensjoni interfacjali.
Ome Xi proprjetajiet ta 'membrana ta' adsorbiment
Pressjoni tal-wiċċ tal-membrana ta 'l-adsorbiment: Is-surfactant huwa assorbit fuq l-interface gass-likwidu biex jifforma membrana ta' adsorbiment. Pereżempju, jekk float mobbli mingħajr frizzjoni jitpoġġa fuq l-interface, il-membrana ta 'l-adsorbiment hija mbuttata matul il-wiċċ tas-soluzzjoni mill-float, u l-membrana tiġġenera pressjoni fuq il-galleġġjant. Din il-pressjoni tissejjaħ pressjoni tal-wiċċ.
Viskożità tal-wiċċ: Bħal pressjoni tal-wiċċ, il-viskożità tal-wiċċ hija proprjetà murija minn films molekulari li ma jinħallux. Issospendi ċirku tal-platinu b'wajer irqiq tal-metall, tagħmel il-pjan tiegħu jikkuntattja l-wiċċ tal-ilma tas-sink, dawwar iċ-ċirku tal-platinu, iċ-ċirku tal-platinu jiġi mfixkel mill-viskożità tal-ilma, u l-amplitudni tonqos gradwalment. Ibbażat fuq dan, il-viskożità tal-wiċċ tista 'titkejjel billi l-ewwelnett tkun fuq il-wiċċ ta' l-ilma pur. Sar esperiment biex titkejjel l-amplitudni ta 'l-attenwazzjoni, u mbagħad titkejjel l-attenwazzjoni wara li l-film tal-wiċċ ikun ġie ffurmat. Il-viskożità tal-film tal-wiċċ kienet miksuba mid-differenza bejn it-tnejn.
Il-viskożità tal-wiċċ hija relatata mill-qrib mal-fermezza tal-film tal-wiċċ. Minħabba li l-film tal-adsorbiment għandu pressjoni tal-wiċċ u viskożità, għandu jkun elastiku. Aktar ma tkun għolja l-pressjoni tal-wiċċ u iktar tkun għolja l-viskożità tal-film ta 'adsorbiment, iktar ikun kbir il-modulus elastiku tiegħu. Il-modulus elastiku tal-film tal-adsorbiment tal-wiċċ huwa ta 'sinifikat kbir fil-proċess ta' stabbilizzazzjoni.
③ Formazzjoni ta 'micelles
Is-soluzzjoni dilwita tas-surfactant tar-renju tosserva r-regoli segwiti mis-soluzzjoni ideali. L-ammont ta 'adsorbiment ta' surfactant fuq il-wiċċ tas-soluzzjoni jiżdied maż-żieda tal-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni. Meta l-konċentrazzjoni tilħaq jew taqbeż ċertu valur, l-ammont ta 'adsorbiment ma jibqax jiżdied. Dawn il-molekuli ta 'surfactant eċċessiv huma diżordnati fis-soluzzjoni, jew b'xi mod hemm mod regolari. Il-prattika u t-teorija wrew li jiffurmaw assoċjazzjonijiet f'soluzzjoni, li jissejħu micelles.
Konċentrazzjoni micellari kritika: Il-konċentrazzjoni minima ta 'surfactant biex tifforma micelles f'soluzzjoni hija msejħa l-konċentrazzjoni kritika ta' micelle.
Valur ④ cmc ta 'surfactants komuni.
6. Bilanċ idrofiliku-lipofiliku
HLB hija abbrevjazzjoni tal-bilanċ tal-lipofili idrofil, u tirrappreżenta l-valur tal-bilanċ idrofiliku-lipofiliku tal-grupp idrofiliku u tal-grupp lipofiliku tas-surfactant, jiġifieri, il-valur HLB tas-surfactant. Valur HLB kbir jindika li l-molekula hija idrofilika u dgħajfa lipofilika; inkella, il-lipofiliċità hija b'saħħitha u l-idrofiliċità hija dgħajfa.
E Ħtieġa tal-valur HLB
Il-valur HLB huwa valur relattiv, għalhekk meta jiġi stabbilit il-valur HLB, bħala standard, il-valur HLB tax-xama 'tal-paraffin mingħajr proprjetà idrofilika huwa speċifikat bħala 0, u l-valur HLB tas-sulfat tal-lauryl sodium bis-solubilità qawwija fl-ilma huwa 40. Għalhekk, il-valur HLB tas-surfactant huwa ġeneralment fil-medda ta '1 sa 40. Ġeneralment, emulsjonanti b'valur HLB inqas minn 10 huma lipofiliċi, filwaqt li emulsjonanti akbar minn 10 huma idrofiliċi. Għalhekk, il-punt ta 'bidla mill-lipofiliċità għall-idrofiliċità huwa madwar 10.
7.Emulsifikazzjoni u solubilizzazzjoni
Żewġ tipi ta ’likwidi li ma jinħallux b’mod reċiproku, wieħed huwa ffurmat minn mikropartiċelli (qtar żgħar jew kristalli likwidi) imxerrda fl-oħra msejħa emulsjoni. Minħabba li l-prodott interfacial taż-żewġ likwidi jiżdied meta l-emulsjoni tkun iffurmata, din is-sistema hija termodinamikament instabbli. Biex tiġi stabbilizzata l-emulsjoni, jeħtieġ li jiżdied it-tielet komponent, emulsifikatur biex titnaqqas l-enerġija interfacial tas-sistema. L-emulsjonanti huma surfactants li l-funzjoni ewlenija tagħhom hija li taġixxi bħala ħalib. Il-fażi li fiha l-qtar jeżistu fl-emulsjoni tissejjaħ il-fażi mxerrda (jew il-fażi interna, fażi li ma tkomplix), u l-fażi l-oħra konnessa f'biċċa waħda tissejjaħ il-mezz ta 'dispersjoni (jew fażi esterna, fażi kontinwa).
MEmulsjonanti u emulsjonijiet
Emulsjoni komuni, fażi waħda hija l-ilma jew soluzzjoni milwiema, u l-fażi l-oħra hija materja organika li ma tistax tissuġġetta fl-ilma, bħal żejt u xama. L-emulsjonijiet iffurmati bl-ilma u ż-żejt jistgħu jinqasmu f'żewġ tipi skond it-tixrid tagħhom: iż-żjut huma mxerrdin fl-ilma biex jiffurmaw emulsjonijiet taż-żejt fl-ilma, li hija espressa f'O / W (żejt / ilma): forom ilma-żejt Emulsjoni ta 'ilma fiż-żejt hija espressa f'W / O (ilma / żejt). Barra minn hekk, huwa possibbli wkoll li jiġu ffurmati emulsjonijiet kumplessi ta 'ilma-fiż-żejt-fl-ilma W / O / W u żejt fl-ilma-fl-żejt O / W / O.
L-emulsjonanti jistabbilizzaw l-emulsjonijiet billi jnaqqsu t-tensjoni interfacjali u jiffurmaw film ta 'interface monomolekulari.
Rekwiżiti għall-emulsjonanti fl-emulsifikazzjoni: a: l-emulsifikant għandu jkun jista 'jassorbi jew jarrikkixxi fl-interfaċċa taż-żewġ fażijiet biex inaqqas it-tensjoni interfacjali; b: l-emulsifikant għandu jagħti lill-partiċelli ħlas u jikkawża repulsjoni elettrostatika bejn il-partiċelli, jew film protettiv stabbli u viskuż ħafna jkun iffurmat madwar il-partiċelli. Għalhekk, sustanzi użati bħala emulsjonanti għandu jkollhom gruppi anfifili biex jagħmlu emulsifikazzjoni. Is-surfactants jistgħu jissodisfaw dan ir-rekwiżit.
② Metodu ta 'preparazzjoni ta' emulsjoni u fatturi li jaffettwaw l-istabbiltà tal-emulsjoni
Hemm żewġ metodi għall-preparazzjoni ta 'emulsjonijiet: wieħed huwa li tuża metodi mekkaniċi biex tferrex likwidi bħala partiċelli fini f'likwidu ieħor, li jintuża l-aktar fl-industrija biex tipprepara emulsjonijiet; l-ieħor huwa li jinħall likwidi fi stat molekulari Fi likwidu ieħor, imbagħad jiġi aggregat sewwa biex jifforma emulsjoni.
L-istabbiltà tal-emulsjoni tirreferi għall-abbiltà li tirreżisti l-aggregazzjoni tal-partikuli li twassal għas-separazzjoni tal-fażi. L-emulsjonijiet huma sistemi termodinamikament instabbli b'enerġija ħielsa kbira. Għalhekk, l-hekk imsejħa stabbiltà tal-emulsjoni tirreferi fil-fatt għall-ħin meħtieġ biex is-sistema tilħaq l-ekwilibriju, jiġifieri, il-ħin meħtieġ biex il-likwidu jinfired fis-sistema.
