О поверхностно-активных веществах шла речь в связи с адсорбцией молекул на поверхности жидкого раствора (глава 3). Вспомним определение ПАВ:
ПАВ - это вещества, добавление которых в гетерогенную систему уменьшает поверхностное натяжение на границе раздела фаз. При этом во всем интервале концентраций вплоть до насыщенного раствора ПАВ находятся в молекулярно-дисперсном состоянии, т.е. системы являются гомогенными.
При удлинении углеводородной цепи до 8-10 атомов углерода возникает новое свойство - способность молекул ПАВ объединяться в агрегаты, содержащие десятки молекул и называемые мицеллами. При малых концентрациях эти ПАВ образуют истинные растворы. При увеличении концентрации раствора до определенной величины, называемой критической концентрацией мицеллообразования (ККМ), в растворе наряду с молекулами ПАВ присутствуют мицеллы, т.е. появляется новая фаза. Такие системы характеризуются двумя свойствами: высокой дисперсностью и гетерогенностью, т.е. обладают свойствами коллоидных растворов.
Коллоидные ПАВ - это вещества, которые не только снижают поверхностное натяжение на границе раздела фаз, но при определенных концентрациях способны к произвольному мицеллообразованию, т.е. к образованию новой фазы.
Отличие коллоидных ПАВ от обычных заключается в длине углеводородного радикала.
4.1.1.
КЛАССИФИКАЦИЯ КОЛЛОИДНЫХ ПАВ
Эту классификацию можно представить следующей схемой (см. рис. 12.1 ).
Анионные ПАВ - ПАВ, которые диссоциируют в воде с образованием поверхностно-активного аниона.
Анионные ПАВ составляют большую часть мирового производства всех ПАВ. К ним относятся:
а) карбоновые кислоты (RCOOH) и их соли (мыла) (RCOОM где М - металл); например, - олеат натрия; - стеарат натрия; - пальмитат натрия;
б) алкилсульфаты ;
в) алкиларилсульфонаты ;
г) вещества, содержащие другие типы поверхностно-активных анионов, например фосфаты, тиосульфаты.
В качестве ПАВ широкое практическое применение получили соли синтетических жирных кислот фракции , заменяющие кислоты растительного и животного происхождения. Используют соли жирных кислот с различными катионами: с двух- и трехзарядными катионами применяют в углеводородных средах, с однозарядными катионами - в водных средах.
В кислых средах соли карбоновых кислот переходят в слабодиссоциированные и малорастворимые кислоты, а в присутствии некоторых катионов (кальция, магния) образуют нерастворимые соли, что резко снижает эффективность их действия как ПАВ, особенно ухудшает их моющее действие. Большими преимуществами в этом отношении обладают алкилсульфаты и алкилсульфонаты, которые являются солями сильных кислот и поэтому могут быть использованы в кислых и солевых растворах. Здесь уместно вспомнить о стиральных порошках, пригодных для стирки в жесткой и морской воде.
