ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Поверхностно-активные вещества из "Общая химическая технология органических веществ" К поверхностно-активным относятся вещества, способные адсорбироваться на границе раздела фаз гетерогенной системы (жидкость—газ или пар, жидкость—жидкость, жидкость—твердое тело) в виде тонкого слоя толщиной в одну или несколько молекул. [c.328] Свойства поверхностно-активных веществ (ПАВ) находятся в тесной зависимости от их специфического строения. Линейные молекулы ПАВ, имеющие большую длину, состоят из двух частей—гидрофильной, придающей ПАВ способность растворяться в воде, и гидрофобной (отталкивающейся от воды). [c.328] Гидрофобной частью молекулы ПАВ являются остатки алифатических или жирноароматических углеводородов с длинной углеродной цепочкой, как известно, нерастворимых в воде. Гидро-фильность обусловливается присутствием групп СОО , 50з . sor нт. д. [c.328] а также некоторые неионизированные группы и атомы, в частности атомы кислорода, образуют с молекулами воды водородные связи (см. сноску на стр. 302), в результате чего по-верхностно-активные вещества растворяются в воде. [c.329] На этом рисунке изображено строение молекул ПАВ в виде вертикальных линий с кружками на конце (линия обозначает гидрофобную часть, кружок — гидрофильную). [c.329] Благодаря ориентированному расположению слоя ПАВ неводная фаза (на рис. 106 воздух) соприкасается уже не с водой, а с гидрофобной частью молекул. Поверхностное натяжение гидрофобных веществ (например, углеводородов) значительно ниже, чем воды, поэтому добавление ПАВ уменьшает поверхностное натяжение водного раствора. [c.329] Эта специфичность строения ПАВ и способность адсорбироваться на поверхности раздела фаз обусловили их многие ценные свойства они являются хорошими моющими веществами (применяются в быту и технике), способствуют смачиванию, диспергированию, образованию эмульсий, предотвращая их расслаивание, и т. д. [c.329] В нефтяной промышленности поверхностно-активные вещества добавляются в глинистый раствор при бурении скважин (стр. 23), что облегчает удаление из них породы и способствует укреплению стенок забоя. ПАВ находят также применение в качестве деэмульгаторов при обезвоживании и обессоливании нефти (стр. 41), в процессах очистки нефтепродуктов в качестве присадок. [c.330] Добавление ПАВ значительно улучшает свойства многих материалов красителей, лаков, пестицидов, фармацевтических препаратов и т. д. [c.330] С помощью ПАВ можно ускорить многие химические реакции, протекающие в гетерогенной среде. ПАВ нашли применение также при эмульсионной полимеризации, флотационном обогащении руд, предотвращении пылеобразования в шахтах, во многих других процессах. [c.330] Области применения ПАВ непрерывно расширяются и потребность в них увеличивается. В связи с этим возрастает объем выработки ПАВ, например в 1956 г. в США было выработано 314 тыс. пг синтетических поверхностно-активных веществ, а в 1963 г.—891 тыс. т. [c.330] Необходимо отметить, что в технике ПАВ обычно применяются в виде смесей различных веществ, чаще гомологов или изомеров. [c.330] Такие смеси значительно дешевле индивидуальных веш,еств и во многих случаях обладают более эффективным действием. [c.331] Анионоактивные вещества. Старейшие анионоактивные вещества—мыла—в настоящее время заменяются и дополняются разнообразными синтетическими препаратами, обладающими многими ценными свойствами. [c.331] К основным недостаткам мыл относятся чувствительность к жесткости воды щелочная реакция раствора, что вызывает разрушение некоторых волокон (шерсть, полиамид) невозможность использования в кислых средах. [c.331] Кроме того, для получения мыл расходуется пищевое сырье (растительные масла, жиры). [c.331] Синтетические анионоактивные вещества обычно не чувствительны к л есткой воде и не дают щелочной реакции. Они обладают моющими, диспергирующими, смачивающими н другими специфическими свойствами и успешно применяются для различных целей, обычно в щелочной среде. [c.331] Среди многочисленных анионоактивных препаратов наибольшее значение в качестве моющего вещества имеет додецилбензол-сульфонат (сульфонол). [c.331] Его получают сульфированием додецилбензола (стр. 152), сульфокислоту нейтрализуют едким натром и высушивают. В настоящее время применяется непрерывное сульфирование додецилбензола, проводимое в двух последовательно соединенных сульфураторах из нержавеющей стали. В первый сульфуратор снизу поступает додецилбензол и 5%-ный олеум. Поскольку в процессе сульфирования выделяется большое количество тепла, реакционная масса из первого сульфуратора охлаждается путем циркуляции через холодильник. [c.331] Реакция сульфирования заканчивается во втором сульфура-торе, откуда реакционная масса передается в аппарат для разбавления водой, затем отстаивается, отделяется от разбавленной серной кислоты и нейтрализуется 15%-ным раствором NaOH до рН=7,5—8. [c.331] Вернуться к основной статье