Basisprincipes van het schuimen, emulgeren en bevochtigen van oppervlakteactieve stoffen

2022-07-17 18:21:21

Oppervlakteactieve stoffen kunnen wassen, emulgeren, schuimen, bevochtigen, weken en dispergeren, en de hoeveelheid oppervlakteactieve stof is klein (doorgaans enkele procenten tot enkele duizendsten). Het is eenvoudig te bedienen, niet giftig en niet corrosief. Het is een ideaal chemisch product en heeft daarom belangrijke toepassingen in de productie en in wetenschappelijk onderzoek. Bij dezelfde concentratie is de niet-polaire component van de oppervlakteactieve stof groot en is de oppervlakteactiviteit sterk. Dat wil zeggen dat onder homologen de oppervlakteactiviteit met meer koolstofatomen groter is. Wanneer de koolstofketen echter te lang is, heeft deze geen praktische waarde vanwege de lage oplosbaarheid in water.

Het woord oppervlakteactieve stof komt van het Engelse oppervlak. Het is eigenlijk een condensatie van de uitdrukking oppervlakteactieve stof. Het heeft ook een naam genaamd tenside. Stoffen die de oppervlaktespanning van vloeistof aanzienlijk kunnen verminderen door een kleine hoeveelheid toe te voegen, worden gezamenlijk oppervlakteactieve stoffen genoemd. Volgens wetenschappelijke onderzoeksinstellingen is hun oppervlakteactiviteit gericht op een specifieke vloeistof, die meestal betrekking heeft op water. Het ene uiteinde van de oppervlakteactieve stof is een niet-polaire koolwaterstofketen (koolwaterstofgroep), die zeer weinig affiniteit met water heeft, en vaak hydrofobe groep wordt genoemd; Het andere uiteinde is een polaire groep (zoals - Oh, -cooh, -nh2, -so3h, enz.), die een grote affiniteit met water heeft, daarom wordt het een hydrofiele groep genoemd, die in het algemeen 'amfifiel molecuul' wordt genoemd (lipofiel hydrofiel molecuul). Om stabiliteit te bereiken, kan oppervlakteactieve stof op twee manieren in water worden opgelost

1. Er wordt een monolaag gevormd op het vloeistofoppervlak.

De hydrofiele groep blijft in het water en de hydrofobe groep wordt naar de lucht uitgebreid om de afstoting te verminderen. De afstoting tussen hydrofobe groepen en watermoleculen komt overeen met het onderwerpen van de watermoleculen op het oppervlak aan een naar buiten gerichte stuwkracht, waardoor de binnenwaartse aantrekkingskracht van de watermoleculen op het oppervlak wordt tegengegaan, zelfs als de oppervlaktespanning van water wordt verminderd. Dit is het basisprincipe van het schuimen, emulgeren en bevochtigen van oppervlakteactieve stoffen. In het olie-watersysteem zullen oppervlakteactieve moleculen worden geadsorbeerd op het olie-watergrensvlak, en de polaire groepen zullen in het water worden ingebracht, terwijl de niet-polaire delen de olie binnendringen en op het grensvlak worden georiënteerd. Dit genereert spanning tussen de olie-waterfase en vermindert de grensvlakspanning tussen olie en water. Deze eigenschap heeft een belangrijke invloed op de brede toepassing van oppervlakteactieve stoffen.

2. Vorm "micellen".

Micellen kunnen bolvormig of gelaagd zijn. Hydrofobe groepen zijn verborgen in de micellen en hydrofiele groepen zijn zoveel mogelijk zichtbaar. Als de polaire groep wordt weergegeven door een bol en de hydrofobe niet-polaire groep wordt weergegeven door een kolom, dan zijn het de monolagen en micellen. Als er in water onoplosbare oliën (een algemene term voor in water onoplosbare organische vloeistoffen) in de oplossing zitten, kunnen deze het centrum van bolvormige micellen en de tussenlaag van gelaagde micellen binnendringen en oplossen. Dit wordt het oplosbaar maken van oppervlakteactieve stoffen genoemd.