Vai trò của chất hoạt động bề mặt ở bề mặt khí-lỏng là gì?

2019-06-29 00:06:11

Dung dịch Chất hoạt động bề mặt loãng tuân theo quy luật dung dịch lý tưởng. Lượng Chất hoạt động bề mặt được hấp phụ trên bề mặt dung dịch tăng khi nồng độ dung dịch tăng. Khi nồng độ đạt hoặc vượt quá một giá trị nhất định thì lượng Chất hoạt động bề mặt bị hấp phụ không còn tăng nữa. Những phân tử chất hoạt động bề mặt dư thừa này không có trật tự hoặc tồn tại một cách đều đặn trong dung dịch. Thực tiễn và lý thuyết cho thấy chúng tạo thành các liên kết trong dung dịch, được gọi là các mixen.

Áp suất bề mặt của màng hấp phụ: Chất hoạt động bề mặt hấp phụ ở bề mặt phân cách khí-lỏng để tạo thành màng hấp phụ. Ví dụ, một tấm nổi di động không ma sát được đặt trên bề mặt tiếp xúc để đẩy màng plasma hấp phụ dọc theo bề mặt dung dịch. Màng tạo ra áp lực lên tấm nổi. Áp suất này được gọi là áp suất bề mặt. Độ nhớt bề mặt: Giống như áp suất bề mặt, độ nhớt bề mặt là đặc tính của màng phân tử không hòa tan.

Treo một chiếc nhẫn vàng trắng bằng dây kim loại mịn, để bề mặt của nó tiếp xúc với mặt nước của bồn rửa, làm xoay chiếc nhẫn vàng trắng và chiếc nhẫn vàng trắng bị cản trở bởi độ nhớt của nước và biên độ giảm dần. Dựa trên điều này, độ nhớt bề mặt có thể được đo. Phương pháp là: đầu tiên, thực hiện thí nghiệm trên bề mặt nước tinh khiết, đo độ suy giảm biên độ, sau đó xác định độ suy giảm sau khi hình thành màng bề mặt và thu được độ nhớt của màng bề mặt từ sự chênh lệch giữa hai loại.

Độ nhớt bề mặt có liên quan chặt chẽ đến độ cứng của màng bề mặt. Vì màng có áp suất bề mặt và độ nhớt nên nó phải có tính đàn hồi. Áp suất bề mặt càng cao và độ nhớt của màng hấp phụ càng cao thì mô đun đàn hồi của màng hấp phụ càng lớn. Mô đun đàn hồi của màng hấp phụ bề mặt đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định bọt.

Chất hoạt động bề mặt là thành phần chính của công thức khử nhiễm chất tẩy rửa. Ngoài những công dụng đặc biệt, các sản phẩm này còn được thải trực tiếp ra môi trường hoặc sau khi xử lý bằng các nhà máy xử lý nước thải. Tuy nhiên, chất hoạt động bề mặt anion khó phân hủy sinh học lại là chất tẩy rửa chính. Việc xả nước thải chứa chất hoạt động bề mặt không chỉ gây nguy hiểm trực tiếp đến môi trường nước, tiêu diệt vi sinh vật trong môi trường và ức chế sự phân hủy của các chất độc hại khác mà còn dẫn đến làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước, đặc biệt là hiện tượng phú dưỡng nước do chất hoạt động bề mặt chứa nitơ và phốt pho gây ra. Khi nồng độ chất hoạt động bề mặt trong nước thải của nhà máy xử lý nước thải đạt đến một mức nhất định, nó sẽ ảnh hưởng đến nhiều quá trình như sục khí, lắng, nitrat hóa bùn, v.v.