Область применения

Молекулы поверхностно-активных веществ благодаря своей амфифильной структуре (гидрофильная группа/гидрофобная группа) могут быть ориентированы и расположены на границе раздела, при этом гидрофобные хвосты направлены в сторону гидрофобной фазы или воздуха, а гидрофильные головки направлены в сторону водной фазы. После того, как поверхностно-активные вещества адсорбируются на границе раздела, они могут значительно уменьшить межфазное натяжение, что облегчает распределение жидкости и смешивание двух фаз, тем самым облегчая такие применения, как смачивание, эмульгирование и пенообразование.

При концентрации ПАВ, превышающей ККМ, могут образовываться мицеллы и различные агрегаты (сферические, палочковидные, жидкие кристаллы). Гидрофобные хвосты собираются в ядре мицелл, а гидрофильные головки обращены наружу и контактируют с водной фазой. Образование мицелл может обеспечить пространство для растворения гидрофобных веществ, инкапсулируя гидрофобные молекулы или капли масла, уменьшая их поверхностную свободную энергию и тем самым закладывая основу для последующей солюбилизации, диспергирования, эмульгирования и других производных функций.

Смачивание: уменьшает угол контакта (θ) между твердым телом, жидкостью и газом, а также межфазное натяжение, позволяя жидкости легче распространяться по твердым поверхностям (таким как ткани, кожа, металлы и т. д.), тем самым делая твердую поверхность влажной. Проникновение. Уменьшая межфазное натяжение, жидкость проникает в капиллярные поры или внутренние поры твердого тела, тем самым повышая эффективность контакта и функциональность жидкости.

Эмульгирование: Адсорбируясь на границе раздела масло-вода и образуя эластичную мембрану, он снижает межфазное натяжение системы и предотвращает слияние капель, тем самым равномерно смешивая две несмешивающиеся жидкости, образуя и стабилизируя эмульсию. Деэмульгирование. Благодаря таким механизмам, как разрушение межфазной пленки, изменение заряда межфазной границы и изменение свойств среды, капли масла или воды в эмульсии могут агрегироваться, осесть и разделиться, в результате чего исходная эмульсия перестает быть однородной.

Эмульгирование: уменьшая поверхностное натяжение между газом и жидкостью, стабилизирует пленку на границе раздела газ/жидкость, повышает вязкоупругость поверхности, способствует образованию пены и повышает стабильность коллоида, препятствуя агрегации пузырьков. Пеногаситель: гидрофобные частицы (например, диоксид кремния) или жидкости с низкой поверхностной энергией (например, модифицированное силиконовое масло) могут нарушить стабильность жидкой пленки, вызывая ее разрыв, тем самым препятствуя образованию или росту пузырьков.

Дисперсия: за счет уменьшения межфазного натяжения, электростатического отталкивания или пространственных стерических препятствий нерастворимые или плохо растворимые твердые частицы могут быть равномерно диспергированы в жидкости и стабилизированы, предотвращая агломерацию или седиментацию частиц и поддерживая стабильное состояние суспензии. Эмульгирование: гидрофобное ядро ​​мицеллы поверхностно-активного вещества может инкапсулировать нерастворимые или плохо растворимые органические вещества (такие как ароматизаторы, лекарства и т. д.) внутри мицеллы, тем самым значительно увеличивая растворимость этих гидрофобных молекул в воде.

Флокуляция: нейтрализуя поверхностные заряды частиц, изменяются поверхностные свойства частиц. В то же время благодаря мостиковому эффекту между частицами диспергированные крошечные частицы объединяются в более крупные хлопьевидные тела, что облегчает их разделение. Оседание: подвергая частицы или хлопьевидные тела действию силы тяжести в жидкости, они опускаются вниз, достигая разделения твердой и жидкой фаз.

Мягкость: прилипая к твердым поверхностям, таким как волокна и кожа, он образует смазочный слой или пленку, уменьшая трение и износ и достигая таких эффектов, как мягкость, гладкость и улучшенная текстура. Антистатические свойства: Адсорбируясь на поверхности волокон, волос и т. д. за счет поглощения влаги и проводимости, он устраняет разницу потенциалов и увеличивает проводимость, тем самым предотвращая, уменьшая или устраняя накопление статического электричества.

Мойка: Поверхностно-активные вещества проникают в поверхность раздела между грязью и основанием. Благодаря синергетическим эффектам, таким как смачивание, эмульгирование, диспергирование и солюбилизация, они удаляют такие загрязнения, как грязь, жир и твердые частицы, делая поверхность объекта чистой. Стерилизация: катионные поверхностно-активные вещества (такие как соли четвертичного аммония) могут прикрепляться к отрицательно заряженным мембранам микробных клеток, разрушать структуру клеток, ингибировать или убивать бактерии, грибы и другие микроорганизмы, а также снижать риск патогенной микробной инфекции.

Ингибирование коррозии: молекулы ПАВ адсорбируются на поверхности металла, образуя гидрофобную защитную пленку, которая предотвращает эрозию поверхности металла коррозионной средой. Некоторые ингибиторы коррозии могут также сочетаться с коррозионными ионами, тем самым снижая скорость реакции коррозии. Ингибирование накипи: поверхностно-активное вещество адсорбируется в точках роста кристаллов. Благодаря эффекту интерференции решетки, комплексообразования и дисперсии он препятствует отложению кальция, магния, карбоната и других минералов на поверхности оборудования, предотвращая образование накипи.