Вплив концентрації неіонної поверхнево-активної речовини на температуру помутніння

2022-07-27 00:33:44

Взагалі кажучи, температура помутніння водного розчину ПАР може вказувати на здатність його гідрофільної групи утворювати водневі зв'язки з молекулами води. При однаковій концентрації, чим довший ланцюг ЕО неіонної ПАР, тим вища температура помутніння його водного розчину. Це головним чином тому, що ланцюг ЕО може утворювати водневі зв’язки з молекулами води. Чим довший ланцюг EO, тим більше утворюється водневих зв’язків і тим більше енергії потрібно для руйнування цих водневих зв’язків. Тому для повного руйнування тісного зв’язку між поверхнево-активними речовинами та молекулами води потрібна більш висока температура. Як правило, зі збільшенням концентрації поверхнево-активної речовини температура помутніння спочатку знижується, а потім підвищується. Це явище можна пояснити відповідно до точки зору, що форма міцел змінюється з концентрацією у водному розчині. До того як температура помутніння досягне низького значення, збільшення концентрації поверхнево-активної речовини лише збільшить кількість міцел, збільшить ймовірність зіткнення одна з одною та збільшить можливість коалесценції. Таким чином, легко викликати відділення від водної фази та знизити температуру помутніння. Потім форма міцел почала змінюватися від сферичної до паличкоподібної, радіус обертання частинок міцели збільшувався, в’язкість розчину збільшувалася, ймовірність зустрічі міцел одна з одною значно зменшувалася, що призводило до підвищення температури помутніння.

Додавання іонної поверхнево-активної речовини підвищує температуру помутніння неіонної поверхнево-активної речовини. Коли концентрація доданої поверхнево-активної речовини фіксована, чим нижча концентрація неіонної поверхнево-активної речовини, тим вища щільність заряду суміші, утвореної ними двома, тим більше відштовхування між міцелами та вища температура помутніння. За однакової концентрації неіонної поверхнево-активної речовини, коли концентрація доданої іонної поверхнево-активної речовини збільшується, загальна температура помутніння також збільшується. Це також пов'язано зі збільшенням щільності заряду на поверхні міцел. Отже, щільність заряду змішаних міцел, утворених неіонними ПАР та іонними ПАР, визначає точку помутніння. Чим вище щільність заряду, тим вище температура помутніння.

Вплив додаткових поверхнево-активних речовин, таких як спирти та органічні кислоти, на температуру помутніння також є результатом спільної дії двох факторів. Гідрофільна група спирту може утворювати з водою водневий зв'язок, що обмежує міцелоутворення ПАР і підвищує температуру помутніння; У той же час спирт розчиняється в міжфазному шарі і бар'єрному шарі міцел, утворює водневі зв'язки з водою, збільшує загальний вміст води в міцелах, а також підвищує температуру помутніння. Спирт розчиняється в бар'єрному шарі, гідрофільна група знаходиться близько до полярної головки ПАР, а просторова перешкода і утворення водневого зв'язку з ефіром знижують гідратаційну здатність ПАР і знижують температуру помутніння.

Метанол і етанол мають короткі вуглецеві ланцюги і сильну гідрофільність. Більшість із них розчинні у воді в розчині міцел, а деякі з них адсорбуються на межі розділу міцел і бар’єрному шарі, таким чином підвищуючи точку помутніння; Для спиртів з числом вуглецю більше 4 їх гідрофільність низька, і більшість з них розчиняються в бар’єрному шарі, знижуючи температуру помутніння. Для поліолів, таких як етиленгліколь, гліцерин, глюкоза тощо, чим більше в них гідроксилу, тим легше утворювати водневі зв’язки з поверхнево-активними ефірними зв’язками, знижуючи їх гідратацію та температуру помутніння.