Khi chất hoạt động bề mặt trong dung dịch đạt nồng độ hình thành các mixen

2022-05-11 00:15:27

Chất hoạt động bề mặt Fluorine dùng để chỉ Chất hoạt động bề mặt có hydro trên nhóm kỵ nước của chuỗi hydrocarbon được thay thế hoàn toàn bằng nguyên tử flo. Nó thường được sử dụng như nhũ hóa, phân tán, khử bọt, thâm nhập, chống tĩnh điện, kháng axit và kiềm và chất bôi trơn. Theo cấu trúc của các nhóm ưa nước, Chất hoạt động bề mặt flo cũng có thể được chia thành các chất hoạt động bề mặt cation, anion, lưỡng tính và không ion. Do cấu trúc của nhóm ưa nước của nó giống như cấu trúc của chất hoạt động bề mặt hydrocarbon nên đặc tính của chất hoạt động bề mặt flo được xác định bởi chuỗi cacbon flo.

Alkyl glycosid

Chuỗi Fluorocarbon có các đặc điểm sau: ① do năng lượng liên kết lớn nên có độ ổn định nhiệt tốt, kháng thuốc thử và độc tính thấp; ② Do lực liên phân tử nhỏ nên kỵ nước và chống thấm dầu, hệ số ma sát nhỏ và không bám dính; ③ Chỉ số khúc xạ thấp; ④ Cách nhiệt cao.

Chất hoạt động bề mặt Fluorine có các đặc điểm sau: ① nó có thể làm giảm sức căng bề mặt của nước và các chất lỏng khác và cải thiện khả năng thấm ướt và tính thấm; ② Nó vẫn cho thấy hoạt động bề mặt cao ở nồng độ thấp; ③ Nó có khả năng chịu nhiệt và kháng thuốc thử tốt; ④ Nó cũng có hoạt động bề mặt trong dung môi hữu cơ.

Chất hoạt động bề mặt có ba đặc tính cơ bản: hấp phụ bề mặt, sắp xếp định hướng và hình thành các mixen và có thể tạo ra năm hiệu ứng vật lý.

(1) Làm ướt và thâm nhập

Khi cần cải thiện khả năng làm ướt và xuyên qua chất rắn của dung dịch nước, có thể thêm một lượng nhỏ chất hoạt động bề mặt vào dung dịch nước để đẩy nhanh quá trình làm ướt chất rắn.

(2) Nhũ hóa và khuếch tán

Hiện tượng tạo ra các chất không tan trong nước ở dạng nhũ tương đồng nhất hoặc phân tán trong nước được gọi là nhũ hóa hoặc khuếch tán. Trong quá trình nhũ hóa, một đầu của phân tử chất nhũ hóa (chất hoạt động bề mặt) kỵ nước được hòa tan vào pha lỏng không tan trong nước và đầu còn lại của nhóm ưa nước được hòa tan vào pha nước. Các phân tử chất nhũ hóa được hấp phụ trên giao diện pha giữa vật liệu không hòa tan trong nước và nước và được sắp xếp thành một lớp phân tử theo cách định hướng, để giảm sức căng bề mặt của giao diện hai pha và nhũ hóa nó. Trong quá trình khuếch tán, một đầu của nhóm ưa nước của phân tử chất khuếch tán (chất hoạt động bề mặt) kéo dài vào trong nước, một đầu của nhóm kỵ nước được hấp phụ trên bề mặt của hạt rắn và lớp hấp phụ ưa nước được hình thành trên lớp bề mặt rắn.

(3) Hòa tan

Khi chất hoạt động bề mặt trong dung dịch đạt đến nồng độ hình thành các mixen, các mixen có thể hấp thụ và tổng hợp các hạt rắn và lỏng không tan trong nước ở đầu bazơ kỵ nước, để tăng khả năng hòa tan của các chất ít tan hoặc không tan.

(4) Tạo bọt và khử bọt

Cấu trúc bong bóng được bao quanh bởi màng chất lỏng được hình thành giữa bề mặt phân cách khí-lỏng, làm giảm sức căng bề mặt giữa các bề mặt.

(5) Hoạt động giặt

Chất hoạt động bề mặt làm giảm sức căng bề mặt giữa các bề mặt và tạo ra nhiều chức năng như làm ướt, nhũ hóa, khuếch tán và chống bám dính, dẫn đến hiệu ứng rửa.