Cấu trúc phân tử của chất hoạt động bề mặt được đặc trưng bởi các phân tử lưỡng tính

2021-03-24 01:07:06

Các phân tử Chất hoạt động bề mặt bao gồm hai phần riêng biệt: một phần là nhóm ưa mỡ (còn gọi là nhóm kỵ nước) có ái lực với dầu và phần còn lại là nhóm ưa nước (còn gọi là nhóm kỵ nước) có ái lực với nước. Cấu trúc của Chất hoạt động bề mặt làm cho nó hòa tan trong nước, nhóm ưa nước bị thu hút bởi các phân tử nước và nhóm lipophilic bị đẩy lùi bởi các phân tử nước. Để khắc phục trạng thái không ổn định này, chúng ta phải chiếm bề mặt bề mặt chất lỏng, mở rộng nhóm ưa mỡ ra khí quyển và nhóm ưa nước vào nước.

Mặc dù cấu trúc phân tử của Chất hoạt động bề mặt được đặc trưng bởi các phân tử lưỡng tính nhưng không phải tất cả các phân tử lưỡng tính đều là chất hoạt động bề mặt. Chỉ những chất lưỡng tính có đủ chiều dài trong phần ưa mỡ mới là chất hoạt động bề mặt.

Ví dụ, trong chuỗi muối natri của axit béo, các hợp chất có ít nguyên tử carbon hơn (natri formate, natri axetat, natri propionate, natri butyrate, v.v.) có các nhóm ưa mỡ và ưa nước và có hoạt động bề mặt, nhưng chúng không đóng vai trò của xà phòng nên không thể gọi là chất hoạt động bề mặt. Chỉ khi số lượng nguyên tử carbon tăng lên đến một mức nhất định, axit béo natri mới thể hiện hoạt động bề mặt rõ ràng và tính chất chung của xà phòng. Hầu hết các loại dầu động vật và thực vật tự nhiên đều là este của axit béo chứa C10 ~ C18. Nếu các axit này kết hợp với nhóm ưa nước sẽ trở thành chất hoạt động bề mặt ưa mỡ và ưa nước có khả năng hòa tan tốt.

Trong thực tế sản xuất lâu dài, người ta nhận thấy rằng dung dịch của một số chất có thể thay đổi đáng kể tính chất bề mặt của dung môi ngay cả khi nồng độ rất nhỏ và làm cho nó phù hợp với một số yêu cầu sản xuất, như giảm sức căng bề mặt hoặc sức căng bề mặt của dung môi, tăng khả năng thấm ướt, tính rửa, nhũ hóa và tạo bọt, v.v. Trong cuộc sống hàng ngày, xà phòng là một trong những chất này. Một đặc điểm đáng chú ý của các chất như xà phòng là khi thêm một lượng nhỏ vào nước có thể làm giảm sức căng bề mặt của nước rất nhiều.