Ảnh hưởng của nồng độ chất hoạt động bề mặt không ion đến điểm đục

2022-07-27 00:33:44

Nói chung, điểm đục của dung dịch nước Chất hoạt động bề mặt có thể chỉ ra khả năng nhóm ưa nước của nó hình thành liên kết hydro với các phân tử nước. Ở cùng nồng độ, chuỗi EO của Chất hoạt động bề mặt không ion càng dài thì điểm vẩn đục của dung dịch nước càng cao. Điều này chủ yếu là do chuỗi EO có thể hình thành liên kết hydro với các phân tử nước. Chuỗi EO càng dài thì càng hình thành nhiều liên kết hydro và càng cần nhiều năng lượng để phá hủy các liên kết hydro này. Vì vậy, cần phải có nhiệt độ cao hơn để phá hủy hoàn toàn mối quan hệ chặt chẽ giữa Chất hoạt động bề mặt và phân tử nước. Nói chung, khi tăng nồng độ chất hoạt động bề mặt, điểm vẩn đục đầu tiên giảm xuống sau đó tăng lên. Hiện tượng này có thể giải thích theo quan điểm cho rằng hình dạng của các mixen thay đổi theo nồng độ trong dung dịch nước. Trước khi điểm đục đạt giá trị thấp, việc tăng nồng độ chất hoạt động bề mặt sẽ chỉ làm tăng số lượng mixen, tăng khả năng va chạm với nhau và tăng khả năng kết tụ. Vì vậy dễ gây ra hiện tượng tách khỏi pha nước và làm giảm điểm đục. Sau đó, hình dạng của các mixen bắt đầu thay đổi, từ hình cầu sang hình que, bán kính hồi chuyển của các hạt mixen tăng lên, độ nhớt của dung dịch tăng lên và xác suất các mixen gặp nhau giảm đi rất nhiều, dẫn đến điểm đục tăng lên.

Việc bổ sung chất hoạt động bề mặt ion làm tăng điểm đục của chất hoạt động bề mặt không ion. Khi nồng độ chất hoạt động bề mặt được thêm vào được cố định, nồng độ chất hoạt động bề mặt không ion càng thấp thì mật độ điện tích của hỗn hợp được tạo thành bởi cả hai càng cao, lực đẩy giữa các mixen càng lớn và điểm vẩn đục càng cao. Dưới cùng một nồng độ chất hoạt động bề mặt không ion, khi nồng độ chất hoạt động bề mặt ion tăng lên, điểm vẩn đục chung cũng tăng lên. Điều này cũng là do sự gia tăng mật độ điện tích trên bề mặt các mixen. Do đó, mật độ điện tích của các mixen hỗn hợp được hình thành bởi chất hoạt động bề mặt không ion và chất hoạt động bề mặt ion quyết định điểm đục. Mật độ điện tích càng cao thì điểm mây càng cao.

Ảnh hưởng của các chất hoạt động bề mặt như rượu và axit hữu cơ đến điểm đục cũng là kết quả của sự tác động chung của hai yếu tố. Nhóm ưa nước của rượu có thể hình thành liên kết hydro với nước, làm hạn chế quá trình mixen hóa của chất hoạt động bề mặt và làm tăng điểm vẩn đục; Đồng thời, rượu hòa tan trong lớp giao thoa và lớp rào cản của mixen, hình thành liên kết hydro với nước, làm tăng tổng hàm lượng nước của mixen và cũng làm tăng điểm đục. Rượu hòa tan trong lớp rào cản, nhóm ưa nước gần với đầu cực của chất hoạt động bề mặt, cản trở không gian và sự hình thành liên kết hydro với ether làm giảm khả năng hydrat hóa của chất hoạt động bề mặt và giảm điểm vẩn đục.

Metanol và etanol có chuỗi cacbon ngắn và có tính ưa nước mạnh. Hầu hết chúng hòa tan trong nước trong dung dịch mixen và một số trong chúng được hấp phụ trên bề mặt phân cách mixen và lớp rào cản, do đó làm tăng điểm đục; Đối với các rượu có số lượng carbon lớn hơn 4, tính ưa nước của chúng kém và hầu hết chúng bị hòa tan trong lớp rào cản, làm giảm điểm đục. Đối với các polyol, chẳng hạn như ethylene glycol, glycerol, glucose, v.v., chúng càng có nhiều hydroxyl thì càng dễ hình thành liên kết hydro với liên kết ether của chất hoạt động bề mặt, làm giảm độ hydrat hóa và điểm vẩn đục của chúng.