У молекулярній структурі поверхнево-активних речовин є дві протилежні характеристики

2022-07-12 17:32:33

Поверхнево-активна речовина є різновидом розчинної та концентрованої на поверхні рідини або межі розділу між рідиною та незмішуваними об’єктами. Його молекули можуть адсорбувати дві речовини з різними властивостями. Поверхнево-активні речовини можна розділити на маслорозчинні (такі як олеїнова кислота, нафтова кислота, нафтова кислота жовтих квітів тощо) і водорозчинні (такі як мило).

Поверхнево-активні речовини, як правило, розчиняються в більшості рідин, але їх розчинність не висока. Це тому, що він має збалансовану полярну та неполярну структуру. Частина молекули розчинена в полярному розчині, а інша частина знаходиться в неполярній рідині. Іншими словами, у молекулярній структурі поверхнево-активних речовин є дві протилежні характеристики: алкільний кінець має спорідненість до нафти, тоді як полярний кінець має спорідненість до води. Таким чином, ця молекула акуратно розташована на межі розділу двох різних, але суміжних середовищ, наприклад, на поверхні розділу між маслом і пігментом або на поверхні розділу двох взаємно нерозчинних рідин.

У колоїдній хімії відношення загальної площі поверхні до загального об’єму твердої дисперсної фази записують як питому площу поверхні твердої дисперсної фази. Оскільки частинки пігменту дуже малі, його питома поверхня досить велика. Наприклад, діаметр частинок сажі становить близько 0,1 нм. Якщо на кубічний сантиметр чорнила припадає 1015 частинок сажі, питома площа поверхні частинок сажі як дисперсної фази в чорнилі може досягати 6x105 см-1. Питома поверхня дисперсної фази велика, і частинки дисперсної фази матимуть велику питому поверхневу вільну енергію. Система є нестабільною, а макроскопічна характеристика полягає в конденсації та осіданні частинок дисперсної фази.

Однак за звичайних обставин цього явища не відбувається, оскільки частинки пігменту в чорнилі мають захисну оболонку. У чорнилі завжди є поверхнево-активні речовини, такі як вищі вільні жирні кислоти та спирти. Ці поверхнево-активні речовини спрямовано розташовані навколо частинок пігменту, утворюючи тверду оболонку, так що частинки не можуть контактувати з опадами конденсації.