Моющие действие коллоидных растворов ПАВ Реферат

Все растворимые вещества по их способности адсорбироваться на границе жидкость – воздух можно разделить на две группы: поверхностно-активные вещества и поверхностно-инактивные вещества.

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) способны накапливаться в поверхностном слое. Это явление называется положительной адсорбцией.

Положительная адсорбция происходит, если:

– поверхностное натяжение растворяемого вещества меньше поверхностного натяжения растворителя (при этом уменьшается свободная энергии поверхности);

– растворимость вещества сравнительно невысока. К ПАВ относятся жирные кислоты с достаточно большим углеводородным радикалом, соли этих кислот (мыла), сульфокислоты и их соли, высокомолекулярные спирты, амины.

Характерной особенностью строения всех ПАВ является их дифильность, т.е. то, что они состоят из двух частей – полярной группы и неполярного углеводородного радикала. Полярная группа обусловливает сродство вещества к воде, а гидрофобный углеводородный радикал является причиной пониженной растворимости в воде.

Поверхностно-инактивные вещества стремятся уйти с поверхности в объем жидкости. Это явление называется отрицательной адсорбцией. Они обладают хорошей растворимостью в воде и более высоким поверхностным натяжением. К поверхностно-инактивным веществам относятся все неорганические электролиты – кислоты, щелочи, соли.

Вещества, поверхностное натяжение которых равно поверхностному натяжению растворителя, равномерно распределяются между поверхностным слоем и объемом раствора. К таким веществам относится сахар.

Поверхностная активность вещества зависит от только от его природы, но и от природы растворителя. Вода обладает большим поверхностным натяжением, и поэтому по отношению к ней многие вещества проявляют поверхностную активность. Спирт обладает значительно меньшим поверхностным натяжением, чем вода. Поэтому некоторые вещества, поверхностно-активные в отношении воды, являются инактивными в отношении спирта. Многие ПАВ, обладающие дифильностью, могут образовывать как истинные, так и коллоидные растворы. Для таких систем существует обратимый переход и соответствующее термодинамическое равновесие:

истинный раствор ↔ золь ↔ гель.

К системам, в которых наблюдаются такие перходы, относятся водные растворы мыл, таннидов (дубильных веществ), некоторых красителей и др.

Растворы коллоидных ПАВ образуются самопроизвольно, при малых концентрациях они являются молекулярными, а при повышении

Развитие биотехнологии привело к практическому использованию в составе моющих средств ферментов (протеазы, липазы), участие которых в моющем действии связано с гидролизом пептидной связи в белках, гидролизом жиров и липидов. Для моющего действия биотехнологических ПАВ характерна повышенная специфичность как к отмываемой поверхности, так и к загрязнениям. Биотехнологические ПАВ на основе аминокислот и пептидов не оказывают вредного действия на кожу.

В заключении хочется отметить, что в настоящее время в области производства ПАВ основная доля приходится на бытовые моющие средства, средства личной гигиены и косметику. Однако все время увеличивается объем ПАВ для технических нужд.

На выбор ПАВ и их комбинаций решающее влияние оказывают экономические факторы, производственные (сырьевая база, технология, энергетические ресурсы), прикладные (потребительские) свойства СМС. Изменившийся за счет увеличения доли синтетических волокон ассортимент тканей, возросшие требования к качеству моющих средств привели к тому, что пришлось разрабатывать не только новые методы стирки, но и новый ассортимент СМС. Различие условий стирки в разных регионах мира, связанное с различиями конструкций стиральных машин, а также традиций носки и стирки повлекло за собой различие составов СМС. Действующее во многих странах законодательство требует производства биоразлагаемых СМС. Биохимически разлагаются (~ 100 %) ПАВ, имеющие линейное строение гидрофобной части молекулы: сульфаты первичных спиртов, алкилсульфонаты, олефинсульфонаты. Широко применявшиеся до середины 60-х годов тетрапропиленбензолсульфонат и оксиэтилированные алкилфенолы (ОП-7, ОП-10) – небиоразлагаемые. Поэтому промышленность вынуждена была переключиться с производства разветвленных алкилбензол-сульфонатов на линейные. Хотя скорость разложения их в 1,5–2 раза меньше, чем у полностью разлагаемых ПАВ, стоимость их значительно ниже, поэтому на долю алкилбензолсульфонатов приходится ~ 70 % обще-го производства ПАВ. В связи с запретом или ограничением применения фосфатов в последние годы ведутся поиски их заменителей, внедрение новых активных добавок [5].

Перечисленные факторы обусловливают наличие широкого ассортимента СМС. Широкое применение ПАВ в технике привело к созданию композиций с особыми свойствами, так называемых технических моющих средств (ТМС).