Oppervlakteactieve stoffen hebben lipofiele en hydrofiele groepen

2020-07-02 00:21:40

Oppervlakteactieve moleculen hebben zowel hydrofiele als lipofiele groepen, ook wel amfifiel genoemd. Vanwege dit kenmerk van oppervlakteactieve stoffen kunnen ze in de juiste concentratie micellen vormen in water: de hydrofiele kop wordt door water naar buiten aangetrokken en de lipofiele staart wordt door water afgestoten en naar binnen gericht. Tijdens het wassen van kleding worden olievlekken door lipofiele groepen naar de binnenkant van de micellen getrokken en worden de hele micellen door water verwijderd.

Oppervlakteactieve stoffen hebben lipofiele en hydrofiele groepen, dit zijn amfifiele moleculen. Water is een sterk polaire vloeistof. Wanneer oppervlakteactieve stoffen in water worden opgelost, volgens het principe van gelijke polariteit en tegengestelde polariteit, trekken de hydrofiele groep en de waterfase water aan en lossen ze op, terwijl de oleofiele groep water afstoot en water achterlaat. Als gevolg hiervan worden oppervlakteactieve moleculen (of ionen) geadsorbeerd op het grensvlak van twee fasen, waardoor de grensvlakspanning tussen de twee fasen wordt verminderd. Hoe meer adsorptie van oppervlakteactieve moleculen (of ionen) op het grensvlak, hoe groter de vermindering van de grensvlakspanning.

Dus waarom kan zeep olievlekken wassen? Dit komt door de "dubbelzijdige" eigenschappen van oppervlakteactieve stoffen. Zeep bestaat uit metaalzouten van vetzuren. Het ene uiteinde van de zeep is gemakkelijk oplosbaar in water, dat de "hydrofiele groep" wordt genoemd; het andere uiteinde is onoplosbaar in water maar oplosbaar in olie, die "hydrofobe groep" of "lipofiele groep" wordt genoemd. Door deze bijzondere structuur kan zeep aan de ene kant in water duiken en aan de andere kant olie. Op deze manier trekken water zeepmoleculen weg, zeepmoleculen trekken olie en olievlekken van de kleding!

Oppervlakteactieve stof is een soort functionele fijne chemicaliën. Vanwege hun amfifiele structuur en eigenschappen polymeriseren oppervlakteactieve stoffen zelf in oplossing om verschillende soorten geordende moleculaire assemblages te vormen, zoals micellen, omgekeerde micellen, blaasjes, vloeibare kristallen, enz. De grootte van de deeltjes of de dikte van de geaggregeerde moleculaire laag van deze geordende moleculaire assemblages liggen dicht bij de orde van nanometer, wat geschikte locaties en omstandigheden kan bieden voor de vorming van ultrafijne deeltjes met een "kwantumgrootte-effect". Bovendien kunnen de moleculaire aggregaten zelf een soortgelijk "kwantumgrootte-effect" hebben.

Daarom vertonen de geordende moleculaire assemblages van oppervlakteactieve stoffen verschillende praktische functies, zoals emulgering, solubilisatie, bevochtiging, adsorptie, permeatie, dispersie, ontschuiming, verdikking en smering. Ze worden gebruikt als hulpstoffen voor het bedrukken en verven, pesticide-emulgatoren, dispergeermiddelen voor polymeeremulsiepolymerisatie en kunnen ook op grote schaal worden toegepast in de mijnbouw, aardolie, emulsiepolymerisatie en andere industrieën. Tegelijkertijd heeft de toepassing van colloïdale reologie, micro-emulsie en vloeibare kristalsjablonen ook de aandacht van mensen getrokken. De laatste jaren spelen oppervlakteactieve stoffen een zeer belangrijke rol bij de bereiding van anorganische materialen, nano- en nanocomposietmaterialen, moleculaire zeven en poreuze materialen.