Balanța hidrofil-lipofilă
Astfel de sisteme de microemulsii cuaternare care conțin surfactant formează micele, surfactanți convenționali (cel mai frecvent alcooli, C5 - CI2), hidrocarburi și apă, precum sistem cu cinci componente care conține în plus față de substanțele de mai sus, electroliți, a câștigat importanță în ultimii ani, în legătură cu problema recuperare îmbunătățită a petrolului, așa cum sa discutat în Sec. reglarea fină a mediu de dispersie polaritatea prin schimbarea concentrației componentelor, lungimea lanțului de hidrocarbură și alcool, precum și natura (balanța hidrofil-lipofil) formează micele tensioactiv permite, în astfel de cazuri să primească microemulsie directe și inverse. Ele pot fi în echilibru cu faza vrac - o soluție moleculară de aceeași compoziție ca și cea a fazei dispersate a microemulsiei. Ca și în sistemele de dvuhkom critice componente de caz (vezi § 2.), O alegere adecvată a compoziției este posibilă obținerea unei microemulsii - înapoi și înainte în echilibru cu altele și, în plus, dispersia mediului de polaritate medie. Astfel de sisteme pot forma o interfață de fază microemulsie cu o tensiune de suprafață foarte scăzută cu apă care conține o anumită concentrație de sare și o hidrocarbură. Pentru aceasta este necesar să se realizeze un asemenea echilibru interacțiunilor moleculare în cantitățile și la interfața când surfactantul detectează aproximativ aceeași activitate de suprafață după adsorbție la interfața dintre cele două faze, apos și ulei. [31]
Relația dintre coeficienții de adsorbție izooctan la interfața cu monostearat polioksiatilirovannymi, monolauril-tom, sorbitan monooleat și cantitățile lor de echilibru hidrofil-lipofil. [32]
În tabel. Figurile 1 și 2 prezintă proprietățile neonului B sintetizate printr-o schemă în două etape din alcooli înguste. neonols detergente reduse V1315 - 9 este cauzată, după cum arată studiul nostru specific, în prezența inițială a diolilor și alcooli echilibru hidrofil-lipofil mai puțin favorabile. [33]
Se poate presupune că porțiunile hidrofile și hidrofobe ale lanțurilor polimerice din soluție sunt orientate astfel încât grupările hidrofobe sunt rotite unul în altul, iar hidrofil-out. Mai jos, grupurile polare ale copolimerului sunt hidratate și sistemul polimer-apă este omogen; cu creșterea temperaturii, are loc o deshidratare parțială, care duce la o schimbare a balanței hidrofil-lipofile și la separarea fazei suspendate de soluție ca un polimer umflat în apă. PVA datorită macrochains hidratare mai mari și cu creșterea concentrației de polimer și MM său, care poate fi explicată prin formarea unei structuri de rețea cu includerea apei în cavitatea sa. Creșterea stabilității sistemului la delaminare în acest caz devine clară dacă luăm în considerare regiunea A pe partea dreaptă a diagramei ca o soluție de apă în polimer amestecat cu faza apoasă. [34]
În mediile de hidrocarburi cu polarizare scăzută, soluțiile tensioactive solubile în ulei formează o structură micelară coloidală cu limite de fază ale mediului micelian. Capacitatea micellization se caracterizează însă numai pentru acei aditivi care au raport optim între porțiunile hidrofobe și hidrofile, care este determinată de echilibrul hidrofil-lipofil. [35]
Proprietățile de adsorbție ale fiecărei clase de agenți tensioactivi se manifestă cel mai complet în anumite condiții. Agenții tensioactivi ionogeni reacționează la modificările pH-ului mediului și sunt, de obicei, mai mult sau mai puțin sensibili la prezența agenților de sărare. Capacitatea adsorbantă și emulsifiantă a alcoolilor polivinilici, în plus, poate fi variată prin schimbarea echilibrului hidrofil-lipofil al moleculelor. determinată de gradul de substituție a grupărilor lipofile după saponificarea acetatului de polivinil pe grupările hidrofil OH. [36]
Basic Kharkteristika de absorbție a apei și de ulei de diagrame ternare idealizate ale statelor sunt descrise în microemulsii saturate. Saturate Winsor microemulsie pe clorhidric diagrama idealizat ocupă o regiune sistem surfactant psevdotrehkomponentnoy - soluție de apă - ulei. defazări sistematice în aceste domenii reflectă modificări ale temperaturii, concentrația de sare, compoziția uleiului, mărimea capetelor polare și lungimea lanțului de hidrocarbură surfactant, precum și alți parametri de echilibru hidrofil-lipofil. Faza Shino-dy pentru surfactant neionic poate fi descris prin diagrama idealizată diagrame, una deasupra celeilalte de-a lungul axei de temperatură. Modificări sistematice ale tipului de microemulsie atunci când modificările de temperatură sunt prezentate în stive de diagrame. Relația dintre cantitățile satureze de apă și microemulsii ulei alchilfenolii etoxilați absorbite. Prin creșterea raportului de volum al polar cap / coadă și scăderea temperaturii sau prin creșterea raportului conținut de hidrocarburi aromatice la limita în ulei crește absorbția de apă și de absorbție a uleiului scade. Se arată că parametrii care afectează saturația apei și absorbția uleiului de microemulsii, cum ar fi raportul volumetric de agent tensioactiv cap polar și coadă, temperatura, compoziția uleiului și concentrația de sare în faza apoasă, reciproc influențează reciproc. Teoria permite efectul compoziției pe baza uleiului asupra unor parametri ai sistemului pentru a anticipa schimbările în absorbția apei și uleiului depinde de temperatura și compoziția uleiului. Teoria stabilește, de asemenea, corelația dintre tensiunea superficială la interfața fazei microemulsie / principal când saturate cu apă și absorbție de ulei și explică observate Shinoda dependența minimă a tensiunii superficiale la temperatură. [37]
Pentru o lungă perioadă de timp, oamenii de știință nu a dat odihnă fenomenul de capilaritate și de umectare, precum și multe alte probleme - de exemplu, că cauza meandrelor în parcela tensiunii de suprafață asupra concentrației. Mai târziu, în studiul emulsiilor soluțiilor de surfactant și al sistemelor similare, au început să se utilizeze metode mai avansate de investigare, au fost descoperite noi tipuri de miceli, semi-miceli și alte structuri. Baza teoretică pentru cercetări ulterioare a fost pusă de Gibbs și Langmuir. McBain a propus noi metode pentru studierea adsorbției, iar Griffin a propus un echilibru hidrofil-lipofil. În prezent, dezvoltarea de noi compuși cu activitate de suprafață este tratată de un număr imens de chimiști. [38]
tip emulsie formată prin dispersia mecanică sunt dependente în mare măsură de raportul dintre volumele de fază. Lichidul conținut într-o cantitate mai mare, de obicei devine mediul disperse. Cu un conținut de volum egal al celor două lichide atunci când dispersate emulsie având ambele tipuri, dar supraviețuiește dintre ele una care are o stabilitate mai mare agregat și depinde de natura emulgatorului. Capacitatea emulgator pentru a asigura stabilitatea emulsiei unui tip definit prin energia sa interacțiune cu medii polare și nepolare, care pot fi caracterizate folosind caracteristici semiempirice - de echilibru hidrofil-lipofil (HLB) agenți activi de suprafață. [39]
Activitatea de suprafață a surfactantului este mai mare, mai lung lanțul hidrocarbonat, gruparea polară mai puțin hidrofil. Cu toate acestea, activitatea de suprafață în sine nu garantează că tensioactive complex proprietățile coloidale fizice care caracterizează cel mai tipic al acestei clase de substanțe. activitatea de suprafață a creșterii poate fi însoțită de o scădere bruscă a solubilității surfactant în apă, care nu este întotdeauna acceptabilă din motive tehnologice. Prin urmare, crucială pentru evaluarea activității de suprafață a surfactantului are un echilibru optim între grupul polar și nepolar (hidrocarbură) radical. Modificarea echilibrului hidrofil-lipofilă a moleculelor de agent tensioactiv. (De exemplu, creșterea hidrofilia grupării polare o anumită lungime menținând în același timp rest hidrofob) poate furniza nu numai solubilitatea suficientă a acestor molecule în apă, dar, de asemenea, cauza ei așa-numita solubilitate coloidal datorită interacțiunii puternice a lanțurilor moleculare lungi. [40]
Proprietățile hidrofile sunt aceleași pentru toate seriile, determinate de interacțiunea apei cu grupe polare, lipofilă - reacționând lungime ulei variabil de lant nepolar. Ca rezultat, predominant surfactanții cu catenă scurtă hidrofili se produce retragerea din stratul limită în faza apoasă (Fig. XV. Surfactants având proprietăți predominant lipofile sunt atrase în faza de ulei (fig. XV. De aceea, pentru o acțiune de emulsionare bună este necesară relativ echilibru cu un anumit dezechilibru la părțile polare sau nepolare .. (Figura XV În literatura modernă, termenul a devenit ferm: HLB (HLB), care reflectă proprietatea emulgator [43].
Dizolvarea agenților tensioactivi în apă apare în principal datorită interacțiunii grupurilor polar ale moleculelor lor cu apa. Energia de interacțiune a moleculelor nepolare secțiuni surfactant cu apă este scăzută și, în orice caz, mult mai puțină energie este van der Waals radicali hidrocarbonați atracție împreună. Sub influența interacțiunii hidrofobe, acești radicali sunt excluși din structura apei lichide, în timp ce grupările hidrofile și moleculele de apă care formează ion-dipol sau de hidrogen, afectează în mod semnificativ structura soluției apoase. Atunci când o lungime suficientă de radicali nepolari sau componente polare și nepolare ale moleculei de surfactant atât efecte - excluderea structurii porțiunilor de apă și de formare a hidrocarburilor lichide de comunicații regiuni hidrofile cu apă în stare lichidă - apar, mai ales, în mod independent. În consecință, starea moleculelor de agent tensioactiv în soluție apoasă este determinată printr-un echilibru al interacțiunilor opuse, sau așa-numitul echilibru hidrofil-lipofil. [44]
Pagini: 1 2 3