Kynning á yfirborðsvirkum efnum

Aug 02, 2024

Skildu eftir skilaboð

Hugtakið yfirborðsvirkt efni kemur frá enska orðinu „surfactant“. Það er í raun þétt orð af setningunni „yfirborðsvirkur umboðsmaður“. Það hefur einnig nafn sem heitir Tensor. Sérhvert efni sem getur dregið verulega úr yfirborðsspennu vökva með því að bæta við litlu magni er sameiginlega nefnt yfirborðsvirkt efni. Yfirborðsvirkni þeirra er sérstök fyrir tiltekinn vökva, venjulega að vísa til vatns. Einn endi yfirborðsvirka efnisins er óskautuð kolvetniskeðja (alkýlhópur) með afar litla sækni í vatn, oft nefndur vatnsfælinn hópur; Á hinum endanum eru skautaðir hópar (eins og - OH, - COOH, - NH ₂, - SO3H, o.s.frv.) sem hafa mikla sækni í vatn, þess vegna eru þeir kallaðir vatnssæknir hópar og sameiginlega nefndir "amfífækar sameindir" "(fitusæknar vatnssæknar sameindir). Til að ná stöðugleika er hægt að leysa yfirborðsvirk efni upp í vatni á tvo vegu:

 

1. Myndaðu einlag á vökvayfirborðinu.

Skildu vatnssækna hópa eftir í vatni og teygðu vatnsfælin út í loftið til að draga úr fráhrindingu. Fráhrindandi krafturinn á milli vatnsfælin hópa og vatnssameinda jafngildir því að beita yfirborðsvatnssameindunum út á við, sem vegur á móti inn á móti togkraftinum sem yfirborðsvatnssameindirnar fengu upphaflega og jafnvel þótt yfirborðsspenna vatns minnki. Þetta er grundvallarreglan um froðumyndun, fleyti og vætuáhrif yfirborðsvirkra efna. Í olíu-vatnskerfum eru yfirborðsvirkar sameindir aðsogaðar á snertifleti milli olíu- og vatnsfasa, á meðan skautaðir hópar eru settir í vatnið og óskautaðir hlutar koma inn í olíuna og eru stilltir á snertifletinn. Þetta myndar spennu á milli olíu-vatnsfasans, sem dregur úr milliflötum spennu milli olíu og vatns. Þessi eiginleiki hefur veruleg áhrif á útbreidda notkun yfirborðsvirkra efna.

 

2. Myndaðu 'micellur'.

Mífrumur geta verið kúlulaga eða lagskipt, sem báðar reyna að fela vatnsfælna hópa inni í míslunum og afhjúpa vatnssækna hópa eins mikið og hægt er. Ef skautaðir hópar eru táknaðir með kúlum og vatnsfælin óskautaðir hópar eru táknaðir með dálkum, þá er hægt að fá einlög og micells. Ef það eru óleysanlegar olíur (almennt heiti fyrir lífræna vökva sem eru óleysanlegir í vatni) í lausninni geta þær farið inn í miðju kúlulaga mícella og leyst upp í millilagi lagskiptra mícella. Þetta er kallað uppleysandi áhrif yfirborðsvirkra efna.

 

Yfirborðsvirk efni geta haft ýmsar aðgerðir eins og þvott, fleyti, froðumyndun, bleyta, bleyti og dreifingu og magn yfirborðsvirkra efna sem notað er er lítið (venjulega nokkur prósent til nokkur þúsund prósent). Þau eru auðveld í notkun, eitruð og ekki ætandi, sem gerir þau að kjörnum efnavörum. Þess vegna hafa þeir mikilvægar umsóknir í framleiðslu og vísindarannsóknum. Þegar styrkurinn er sá sami eru óskautu þættirnir í yfirborðsvirka efninu stærri og hafa sterkari yfirborðsvirkni. Meðal samhljóða hafa þeir sem eru með fleiri kolefnisatóm meiri yfirborðsvirkni. En þegar kolefniskeðjan er of löng hefur hún ekkert hagnýtt gildi vegna lítillar leysni í vatni.