Grundprinzipien des Schäumens, Emulgierens und Benetzens von Tensiden

2022-07-17 18:21:21

Tenside können waschen, emulgieren, schäumen, benetzen, einweichen und dispergieren, und die Menge des Tensids ist gering (im Allgemeinen einige Prozent bis einige Tausendstel). Es ist einfach zu bedienen, ungiftig und nicht korrosiv. Da es sich um ein ideales chemisches Produkt handelt, findet es wichtige Anwendungen in der Produktion und in der wissenschaftlichen Forschung. Bei gleicher Konzentration ist der unpolare Anteil des Tensids groß und seine Oberflächenaktivität stark. Das heißt, bei Homologen ist die Oberflächenaktivität mit mehr Kohlenstoffatomen größer. Wenn die Kohlenstoffkette jedoch zu lang ist, hat sie aufgrund ihrer geringen Wasserlöslichkeit keinen praktischen Wert.

Das Wort Tensid kommt vom englischen „surface“. Es handelt sich eigentlich um eine Verdichtung des Begriffs „oberflächenaktives Mittel“. Es hat auch einen Namen namens Tensid. Stoffe, die durch Zugabe einer geringen Menge die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit deutlich reduzieren können, werden zusammenfassend als Tenside bezeichnet. Nach Ansicht wissenschaftlicher Forschungseinrichtungen bezieht sich ihre Oberflächenaktivität auf eine bestimmte Flüssigkeit, bei der es sich in der Regel um Wasser handelt. Ein Ende des Tensids ist eine unpolare Kohlenwasserstoffkette (Kohlenwasserstoffgruppe), die eine sehr geringe Affinität zu Wasser aufweist und oft als hydrophobe Gruppe bezeichnet wird; Das andere Ende ist eine polare Gruppe (wie -Oh, -cooh, -nh2, -so3h usw.), die eine große Affinität zu Wasser hat und daher als hydrophile Gruppe bezeichnet wird, die im Allgemeinen als „amphiphiles Molekül“ (lipophiles hydrophiles Molekül) bezeichnet wird. Um Stabilität zu erreichen, kann Tensid auf zwei Arten in Wasser gelöst werden

1. Auf der Flüssigkeitsoberfläche bildet sich eine Monoschicht.

Die hydrophile Gruppe verbleibt im Wasser und die hydrophobe Gruppe wird an die Luft ausgeweitet, um die Abstoßung zu verringern. Die Abstoßung zwischen hydrophoben Gruppen und Wassermolekülen ist gleichbedeutend damit, dass die Wassermoleküle auf der Oberfläche einem nach außen gerichteten Schub ausgesetzt werden, der dem nach innen gerichteten Zug der Wassermoleküle auf der Oberfläche entgegenwirkt, selbst wenn die Oberflächenspannung des Wassers verringert ist. Dies ist das Grundprinzip des Schäumens, Emulgierens und Benetzens von Tensiden. Im Öl-Wasser-System werden Tensidmoleküle an der Öl-Wasser-Grenzfläche adsorbiert und die polaren Gruppen werden in das Wasser eingefügt, während die unpolaren Teile in das Öl eindringen und sich an der Grenzfläche ausrichten. Dadurch wird eine Spannung zwischen der Öl-Wasser-Phase erzeugt und die Grenzflächenspannung zwischen Öl und Wasser verringert. Diese Eigenschaft hat einen wichtigen Einfluss auf die breite Anwendung von Tensiden.

2. Bilden Sie „Mizellen“.

Mizellen können kugelförmig oder geschichtet sein. Hydrophobe Gruppen sind im Inneren der Mizellen verborgen und hydrophile Gruppen sind so weit wie möglich freigelegt. Wenn die polare Gruppe durch eine Kugel und die hydrophobe unpolare Gruppe durch eine Säule dargestellt wird, dann sind es Monoschichten und Mizellen. Befinden sich wasserunlösliche Öle (allgemeiner Begriff für wasserunlösliche organische Flüssigkeiten) in der Lösung, können diese in das Zentrum kugelförmiger Mizellen und in die Zwischenschicht geschichteter Mizellen eindringen und sich auflösen. Dies wird als Solubilisierung von Tensiden bezeichnet.