Tensiwn 1.Surface
Gelwir grym crebachu hyd uned fympwyol arwyneb hylif yn densiwn arwyneb, a'r uned yw N • m-1.
2, arwyneb gweithredol a syrffactydd
Gelwir yr eiddo a all leihau tensiwn arwyneb toddydd yn weithgaredd arwyneb, a gelwir y sylwedd â gweithgaredd arwyneb yn sylwedd gweithredol ar yr wyneb.
Mae gan sylweddau actif arwyneb sy'n gallu cysylltu moleciwlau mewn toddiant dyfrllyd a ffurfio cymdeithasau fel micelles, weithgaredd arwyneb uchel, ac mae ganddynt hefyd swyddogaethau gwlychu, emwlsio, ewynnog a golchi yn syrffactyddion.
3. Nodweddion strwythur moleciwlaidd syrffactyddion
Mae syrffactyddion yn gyfansoddion organig gyda strwythurau ac eiddo arbennig. Gallant newid y tensiwn rhyngwynebol rhwng dau gam yn sylweddol neu densiwn wyneb hylif (dŵr fel arfer). Mae ganddyn nhw briodweddau gwlychu, ewynnog, emwlsio a golchi.
Cyn belled ag y mae strwythur yn y cwestiwn, mae gan syrffactyddion nodwedd gyffredin, hynny yw, mae'r moleciwl yn cynnwys dau grŵp o briodweddau gwahanol, mae un pen yn grŵp nad yw'n begynol cadwyn hir, sy'n hydawdd mewn olew ond nid dŵr, hydroffobig fel y'i gelwir. grwpiau neu grwpiau hydroffobig, mae grwpiau hydroffobig o'r fath yn gyffredinol yn hydrocarbonau cadwyn hir, ac weithiau fflworin organig, silicon, ffosfforws organig, cadwyni tun organig ac ati. Y pen arall yw grŵp sy'n hydoddi mewn dŵr, hynny yw, grŵp hydroffilig neu grŵp hydroffilig. Rhaid i'r grŵp hydroffilig fod yn ddigon hydroffilig i sicrhau bod y syrffactydd cyfan yn hydawdd mewn dŵr a bod ganddo'r hydoddedd angenrheidiol. Oherwydd bod syrffactyddion yn cynnwys grwpiau hydroffilig a hydroffobig, maent yn hydawdd mewn o leiaf un cam o'r cyfnod hylif. Gelwir natur hydroffilig a lipoffilig syrffactydd hwn yn amffiffilig.
4. Mathau o syrffactyddion
Mae syrffactydd yn foleciwl amffiffilig gyda grwpiau hydroffobig a hydroffilig. Yn gyffredinol, mae'r grwpiau hydroffobig o syrffactyddion yn cynnwys hydrocarbonau cadwyn hir, megis grwpiau alcyl cadwyn syth C8 i C20, grwpiau alyl cadwyn canghennog C8 i C20, grwpiau alcylphenyl (nifer yr atomau carbon alyl yw 8 i 16), ac ati. . Mae'r gwahaniaeth rhwng grwpiau hydroffobig yn bennaf yn newid strwythurol y gadwyn hydrocarbon, mae'r gwahaniaeth yn fach, ac mae mwy o fathau o grwpiau hydroffilig, felly mae priodweddau syrffactyddion yn gysylltiedig yn bennaf â maint a siâp y grwpiau hydroffobig. Mae hefyd yn gysylltiedig â grwpiau hydroffilig. Mae strwythur y grŵp hydroffilig yn newid mwy na'r grŵp hydroffobig, felly mae dosbarthiad syrffactyddion yn gyffredinol yn seiliedig ar strwythur y grŵp hydroffilig. Mae'r dosbarthiad hwn yn seiliedig ar p'un a yw'r grŵp hydroffilig yn ïonig, ac wedi'i rannu'n fathau anionig, cationig, nonionig, zwitterionig, a mathau arbennig eraill o syrffactyddion.
5. Nodweddion hydoddiant dyfrllyd syrffactydd
① Amsugniad syrffactydd ar y rhyngwyneb
Mae gan foleciwlau syrffactydd grwpiau lipoffilig a hydroffilig ac maent yn foleciwlau amffiffilig. Mae dŵr yn hylif pegynol cryf. Pan fydd syrffactydd yn cael ei doddi mewn dŵr, mae ei grwpiau hydroffilig yn hydawdd mewn dŵr oherwydd eu hydrophilicity a'u cyfnod dŵr, yn seiliedig ar egwyddorion polaredd a gwrthyriad tebyg. Mae'r cam yn gwrthyrru ac yn gadael y dŵr. O ganlyniad, mae'r moleciwlau syrffactydd (neu'r ïonau) yn cael eu adsorbed ar ryngwyneb y ddau gam, sy'n lleihau'r tensiwn rhyngwynebol rhwng y ddau gam. Po fwyaf o foleciwlau (neu ïonau) syrffactydd sy'n cael eu adsorchu ar y rhyngwyneb, y mwyaf yw'r gostyngiad mewn tensiwn rhyngwynebol.
Properties Rhai priodweddau pilen arsugniad
Pwysedd wyneb y bilen arsugniad: Mae'r syrffactydd yn cael ei adsorchu ar y rhyngwyneb nwy-hylif i ffurfio pilen arsugniad. Er enghraifft, os rhoddir fflôt symudol heb ffrithiant ar y rhyngwyneb, mae'r bilen arsugniad yn cael ei wthio ar hyd wyneb yr hydoddiant gan yr arnofio, ac mae'r bilen yn cynhyrchu pwysau ar yr arnofio. Gelwir y pwysau hwn yn bwysedd arwyneb.
Gludedd arwyneb: Fel pwysau arwyneb, mae gludedd wyneb yn eiddo sy'n cael ei arddangos gan ffilmiau moleciwlaidd anhydawdd. Atal cylch platinwm gyda gwifren fetel denau, gwneud i'w awyren gysylltu ag arwyneb dŵr y sinc, cylchdroi'r cylch platinwm, mae'r glud platinwm yn cael ei rwystro gan gludedd y dŵr, ac mae'r osgled yn gostwng yn raddol. Yn seiliedig ar hyn, gellir mesur gludedd yr arwyneb yn gyntaf ar wyneb dŵr pur Perfformiwyd arbrawf i fesur y gwanhad osgled, ac yna mesur y gwanhad ar ôl i'r ffilm arwyneb gael ei ffurfio. Cafwyd gludedd y ffilm arwyneb o'r gwahaniaeth rhwng y ddau.
Mae cysylltiad agos rhwng gludedd yr wyneb a chadernid y ffilm arwyneb. Oherwydd bod gan y ffilm arsugniad bwysau arwyneb a gludedd, rhaid iddo fod yn elastig. Po uchaf yw'r pwysau arwyneb a pho uchaf yw gludedd y ffilm arsugniad, y mwyaf yw ei fodwlws elastig. Mae modwlws elastig y ffilm arsugniad wyneb o arwyddocâd mawr yn y broses sefydlogi.
③ Ffurfio micellau
Mae hydoddiant gwanedig syrffactydd rhenium yn ufuddhau i'r rheolau ac yna'r datrysiad delfrydol. Mae swm arsugniad y syrffactydd ar wyneb y toddiant yn cynyddu gyda chynnydd crynodiad yr hydoddiant. Pan fydd y crynodiad yn cyrraedd neu'n fwy na gwerth penodol, nid yw'r swm arsugniad yn cynyddu mwyach. Mae anhwylderau'r moleciwlau syrffactydd gormodol hyn yn y toddiant, neu rywsut Mae yna ffordd reolaidd. Mae ymarfer a theori wedi dangos eu bod yn ffurfio cymdeithasau mewn hydoddiant, a elwir yn micelles.
Crynodiad micellar critigol: Gelwir crynodiad lleiaf syrffactydd i ffurfio micellau mewn toddiant yn grynodiad critigol micelle.
Gwerth ④ cmc syrffactyddion cyffredin.
6. Cydbwysedd hydroffilig-lipoffilig
Talfyriad o gydbwysedd lipoffilig hydrophile yw HLB, ac mae'n cynrychioli gwerth cydbwysedd hydroffilig-lipoffilig y grŵp hydroffilig a grŵp lipoffilig y syrffactydd, hynny yw, gwerth HLB y syrffactydd. Mae gwerth HLB mawr yn nodi bod y moleciwl yn gryf hydroffilig ac yn wan lipoffilig; fel arall, mae'r lipoffiligrwydd yn gryf ac mae'r hydrophilicity yn wan.
① Ymholiad o werth HLB
Mae gwerth HLB yn werth cymharol, felly wrth osod gwerth HLB, fel safon, nodir gwerth HLB cwyr paraffin heb eiddo hydroffilig fel 0, a gwerth HLB sylffad lauryl sodiwm â hydoddedd dŵr cryf yw 40. Felly, mae gwerth HLB y syrffactydd yn gyffredinol o fewn yr ystod o 1 i 40. Yn gyffredinol, mae emwlsyddion sydd â gwerth HLB llai na 10 yn lipoffilig, tra bod emwlsyddion sy'n fwy na 10 yn hydroffilig. Felly, y trobwynt o lipoffiligrwydd i hydrophilicity yw tua 10.
7.Cymhelliant a solubilization
Gelwir dau fath o hylifau anhydawdd i'w gilydd, un yn cael ei ffurfio gan ficropartynnau (defnynnau neu grisialau hylif) sydd wedi'u gwasgaru yn y llall yn emwlsiwn. Oherwydd bod cynnyrch rhyngwynebol y ddau hylif yn cynyddu pan ffurfir yr emwlsiwn, mae'r system hon yn ansefydlog yn thermodynameg. Er mwyn sefydlogi'r emwlsiwn, mae angen ychwanegu trydedd gydran, emwlsydd, i leihau egni rhyngwynebol y system. Mae emwlsyddion yn syrffactyddion a'u prif swyddogaeth yw gweithredu fel llaeth. Gelwir y cyfnod lle mae'r defnynnau yn yr emwlsiwn yn gam gwasgaredig (neu'r cyfnod mewnol, y cyfnod amharhaol), a gelwir y cam arall sy'n gysylltiedig ag un darn yn gyfrwng gwasgariad (neu'r cyfnod allanol, y cyfnod parhaus).
EMelyddion ac emwlsiynau
Emwlsiwn cyffredin, un cam yw dŵr neu doddiant dyfrllyd, a'r cam arall yw deunydd organig na ellir ei ddarganfod â dŵr, fel olew a chwyr. Gellir rhannu emwlsiynau a ffurfiwyd gan ddŵr ac olew yn ddau fath yn ôl eu gwasgariad: mae olewau yn cael eu gwasgaru mewn dŵr i ffurfio emwlsiynau olew-mewn-dŵr, a fynegir yn O / W (olew / dŵr): ffurfiau dŵr-mewn-olew dŵr-mewn-olew Mynegir emwlsiwn yn W / O (dŵr / olew). Yn ogystal, mae hefyd yn bosibl ffurfio emwlsiynau aml-gydran O / W / O olew-mewn-olew-mewn-dŵr cymhleth ac olew-mewn-dŵr-mewn-olew.
Mae emwlsyddion yn sefydlogi emwlsiynau trwy leihau tensiwn rhyngwynebol a ffurfio ffilm rhyngwyneb monomoleciwlaidd.
Gofynion ar gyfer emwlsyddion wrth emwlsio: a: rhaid i'r emwlsydd allu adsorbio neu gyfoethogi ar ryngwyneb y ddau gam i leihau'r tensiwn rhyngwynebol; b: rhaid i'r emwlsydd roi gwefr i'r gronynnau ac achosi gwrthyriad electrostatig rhwng y gronynnau, neu Mae ffilm amddiffynnol sefydlog, gludiog iawn yn cael ei ffurfio o amgylch y gronynnau. Felly, mae'n rhaid i sylweddau a ddefnyddir fel emwlsyddion fod â grwpiau amffiffilig er mwyn effeithio ar emwlsio. Gall syrffactyddion fodloni'r gofyniad hwn.
Method Dull paratoi emwlsiwn a ffactorau sy'n effeithio ar sefydlogrwydd emwlsiwn
Mae dau ddull ar gyfer paratoi emwlsiynau: un yw defnyddio dulliau mecanyddol i wasgaru hylifau fel gronynnau mân mewn hylif arall, a ddefnyddir yn bennaf mewn diwydiant i baratoi emwlsiynau; y llall yw hydoddi hylifau mewn cyflwr moleciwlaidd Mewn hylif arall, yna caiff ei agregu'n iawn i ffurfio emwlsiwn.
Mae sefydlogrwydd emwlsiwn yn cyfeirio at y gallu i wrthsefyll agregu gronynnau gan arwain at wahanu fesul cam. Mae emwlsiynau yn systemau ansefydlog thermodynameg gydag egni mawr am ddim. Felly, mae'r sefydlogrwydd emwlsiwn, fel y'i gelwir, mewn gwirionedd yn cyfeirio at yr amser sy'n ofynnol i'r system gyrraedd ecwilibriwm, hynny yw, yr amser sy'n ofynnol i hylif wahanu yn y system.
