Коллоидные поверхностно-активные вещества

 

О поверхностно-активных веществах шла речь в связи с адсорбцией молекул на поверхности жидкого раствора. Вспомним определение ПАВ:

ПАВ – это вещества, добавление которых в гетерогенную систему уменьшает поверхностное натяжение на границе раздела фаз. При этом во всем интервале концентраций вплоть до насыщенного раствора ПАВ находятся в молекулярно-дисперсном состоянии, т. е. системы являются гомогенными.

При удлинении углеводородной цепи до 8-10 атомов углерода возникает новое свойство – способность молекул ПАВ объединяться в агрегаты, содержащие десятки молекул и называемые мицеллами. При малых концентрациях эти ПАВ образуют истинные растворы. При увеличении концентрации раствора до определенной величины, называемой критической концентрацией мицеллообразования (ККМ), в растворе наряду с молекулами ПАВ присутствуют мицеллы, т. е. появляется новая фаза. Такие системы характеризуются двумя свойствами: высокой дисперсностью и гетерогенностью, т. е. обладают свойствами коллоидных растворов.

Коллоидные ПАВ – это вещества, которые не только снижают поверхностное натяжение на границе раздела фаз, но при определенных концентрациях способны к самопроизвольному мицеллообразованию, т. е. к образованию новой фазы.

Отличие коллоидных ПАВ от обычных заключается только в длине углеводородного радикала.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ КОЛЛОИДНЫХ ПАВ

Эту классификацию можно представить следующей схемой:

 

 

 

Анионные ПАВ – ПАВ, которые диссоциируют в воде с образованием поверхностно-активного аниона.

Анионные ПАВ составляют большую часть мирового производства всех ПАВ. К ним относятся:

а) карбоновые кислоты (RCOOH) и их соли (мыла) (RCOOM, где М – металл); например, С₁₇Н₃₃СОONа – олеат натрия; C₁₇H₃₅COONa – стеарат натрия; C₁₅H₃₁COONa – пальмитат натрия;

б) алкилсульфаты ROSO₂OM;

в) алкиларилсульфонаты RArSO₂OM;

г) вещества, содержащие другие типы поверхностно-активных анионов, например фосфаты, тиосульфаты. В качестве ПАВ широкое практическое применение получили соли синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₁₇, заменяющие кислоты растительного и животного происхождения. Используют соли жирных кислот с различными катионами: с двух- и трехзарядными катионами применяют в углеводородных средах, с однозарядными катионами – в водных средах.

В кислых средах соли карбоновых кислот переходят в слабодиссоциированные и малорастворимые кислоты, а в присутствии некоторых катионов (кальция, магния) образуют нерастворимые соли, что резко снижает эффективность их действия как ПАВ, особенно ухудшает их моющее действие. Большими преимуществами в этом отношении обладают алкилсульфаты и алкилсульфонаты, которые являются солями сильных кислот и поэтому могут быть использованы в кислых и солевых растворах. Здесь уместно вспомнить о стиральных порошках, пригодных для стирки в жесткой и морской воде.

Катионные ПАВ – это ПАВ, которые в водном растворе диссоциируют с образованием поверхностно-активного катиона.

К катионным ПАВ относятся:

а) соли первичных, вторичных и третичных алифатических и ароматических аминов;

б) соли алкилзамещенных аммониевых оснований:

в) пиридиновые соединения.

Катионные ПАВ наиболее токсичны и наименее биологически разлагаемые из всех ПАВ. Их часто используют в качестве бактерицидных, фунгицидных, дезинфицирующих веществ, ингибиторов коррозии.

Амфолитные ПАВ – это ПАВ, содержащие две функциональные группы, одна из которых имеет кислотный характер, а другая основной. В зависимости от среды такое соединение может диссоциировать и как кислота, и как основание. Например, аминокислоты:

В молекулах неионогенных ПАВ углеводородный радикал может содержать от 6 до 18 углеродных атомов, а п может изменяться от нескольких единиц до 100. Неионогенные ПАВ являются смесью гомологов с различной длиной полиоксиэтиленовой цепи. Полиоксиэтиленовая цепь определяет гидрофильные свойства неионогенных ПАВ

 

 

---

Дата добавления: 2015-12-18; просмотров: 26; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!