ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химические основы моющего действия ПАВ из "Технология органического синтеза" Синтетические моющие вещества, как и жировые мыла, являются органическими соединениям , состоящими из несимметрично построенных крупных молекул. Для того чтобы вещество обладало поверхностно-активными свойствами в водной среде, его молекула должна состоять из двух частей—гидрофильной и гидрофобной, т. е. содержать как полярные (гидрофильные), так и неполярные (гидрофобные) группы (рис. 5.1). [c.324] Гидрофобная группа представляет собой остаток насыщенного углеводорода с числом углеродных атомов от 8 до 18.. Гидрофнльность соединения обусловливается наличием анионов S04 , 50з , СОО , многократно повторяющихся групп —NHs, —NH O— или —О—СНз—СНг—О—СНг—СН,— и не-которы.х лругн.х. [c.325] В водных растворах молекулы ПАВ могут объединяться в агрегаты, состоящие из многих молекул, называе.мые мицеллами. Мицеллообразование происходит при определенной для каждого ПАВ концентрации и при достаточной длине углеводородной цепи молекулы — не менее 9—10 углеродных атомов. При это.м изменяются свойства раствора — поверхностное натяжение, электропроводность, плотность и др. [c.325] Концентрация раствора ПАВ, при которой наблюдается резкое изменение его свойств вследствие образования мицелл, называется критической концентрацией мицеллообразован и я. [c.325] Строение и форма мицелл могут быть различны в зависимости от условий. В разбавленных растворах образуются сферические мицеллы, в которых молекулы ориентированы таки. г образом, что углеводородные цепи объединяются, образуя ядро, а оболочка состоит из гидрофильных полярных групп (рис. 5.3, а). В концентрированных растворах образуются пластинчатые мицеллы, состоящие из нескольких двойных слоев молекул (рис. 5.3,6). Технические продукты обычно состоят из соединений, имеющих различную длину углеводородноГ цепи. В этом случае образуются смешанные мицеллы, в которых более длинные цепи изогнуты (рис. 5.3,в). [c.325] В состав СМС кроме ПАВ входят электролиты. При добавлении к раствору ПАВ электролита, например сульфата натрия, мицеллообразование происходит при меньших концентрациях, и, таким образом, сокращается расход поверхностно-активных веществ. [c.326] У водных растворов ПАВ имеется еще одно свойство, связанное с мицеллообразованием — они могут растворять органические соединения, которые в чистой воде не растворяются. К таким соединениям относятся бензин, бензол, толуол и др. При введении в водный раствор ПАВ нерастворимых в воде углеводородов последние устремляются в пространство между мицеллами, где сконцентрированы гидрофобные углеводородные радикалы, близкие по своим свойствам к углеводородам. Таким образом, молекулы углеводородов поглощаются мицеллами и как бы растворяются в моющем растворе. Этот процесс называется солюбилизацией или коллоидной растворимостью. [c.326] Современные представления о механизме моющего действия разработаны акад. П. А. Ребиндером и его школой. МоЮщее действие представляет собой комплекс сложных фи-зико-химических процессов. Большую роль в этих процессах играют различные физико-химические факторы, связанные с особенностями ПАВ, — поверхностно-активные свойства, обусловливающие ориентированную адсорбцию молекул ПАВ на границах раздела моющий раствор— ткань , моющий раствор— загрязнение , смачивающая и пенообразующая способность, процесс солюбилизации. [c.326] Большое значение имеет смачивающая способность — адсорбируясь на поверхности раздела, ПАВ понижают поверхностное натяжение, облегчая смачивание гидрофобных поверхностей частичек загрязнения. Твердые загрязнения обычно представляют собой группу частичек, склеенных жировыми веществами. Моющий раствор смачивает твердые загрязнения, образуя вокруг отдельных частичек защитную оболочку, проникает в отдельные щели, расклинивает и размельчает их, ослабляя силы их сцепления. Раздробленные загрязнения удаляют с ткани механическим воздействием при встряхивании и с помощью электростатического отталкивания. Большинство растительных волокон, из которых состоит ткань, заряжаются в воде отрицательно. Большинство загрязнений также заряжаются в воде отрицательно. Поэтому частички загрязнений, покрытые пленками из молекул ПАВ, отрываются от ткани и переходят в раствор. [c.327] Важную роль в моющем процессе играет пена. Частицы грязи, оторвавшиеся от ткани, покрыты пленкой из ориентированных молекул ПАВ, но на них имеются свободные участки, которыми частицы пристают к пузырькам пены, в результате чего облегчается процесс удерживания загрязнений в растворе. Часть жидких маслянистых загрязнений отделяется от ткани и поглощается раствором в процессе эмульгирования и солюбилизации. [c.327] Вернуться к основной статье