Kimya sahəsində bəzi üzvi birləşmələr, suda həll olma və ya az miqdarda həll olma xüsusiyyətlərinə görə praktik tətbiqlərə bir çox narahatlıq gətirir. Lakin, bu üzvi birləşmələr səthi aktiv maddələrlə birlikdə olduqda, onların həllolma qabiliyyəti əhəmiyyətli dərəcədə artır və bu fenomen həllolma adlanır. Səthi aktiv maddələr bu prosesdə həlledici kimi çıxış edir, həll olunan üzvi birləşmələr isə həllolizatlar adlanır. Bu məqalədə həllolma mexanizmi və ona təsir edən amillər araşdırılacaq.
Həllolmanın baş verməsi səthi aktiv maddələrin xüsusiyyətləri ilə sıx bağlıdır. Təcrübələr göstərmişdir ki, səthi aktiv maddələrin konsentrasiyası kritik misel konsentrasiyasından (KMK) aşağı olduqda, üzvi maddələrin həllolma qabiliyyəti əhəmiyyətli dərəcədə dəyişmir; lakin konsentrasiya KMK-dən çox olduqda, həllolma qabiliyyəti kəskin şəkildə artır. Çünki bu konsentrasiyada səthi aktiv maddələr misel əmələ gətirməyə başlayır və həllolma misel əmələ gəlməsi ilə sıx bağlıdır.
Miseldəki həll olan maddənin mövqeyindən asılı olaraq, əsasən həllolmanın dörd yolu var:
①Miselin daxilində həll olma: Bu üsul benzol, etilbenzol və n-heptan kimi sadə polyar olmayan karbohidrogen maddələri üçün uyğundur. Miselin daxili hissəsi bu maddələrə bənzər xüsusiyyətlərə malik təmiz karbohidrogen birləşməsi kimi qəbul edilə biləcəyi üçün onlar miselin içərisində asanlıqla həll olurlar.
②Mişel palisad təbəqəsində həllolma: Uzun zəncirli spirtlər və turşular kimi qütb üzvi maddələr üçün onlar səthi aktiv maddələr molekulları ilə növbəli və paralel şəkildə paylanır. Qütb olmayan hissələr van der Waals qüvvələri vasitəsilə səthi aktiv maddələrin hidrofob qrupları ilə qarşılıqlı təsir göstərir, qütb hissələr isə van der Waals qüvvələri və hidrogen rabitələri vasitəsilə səthi aktiv maddələrin hidrofilik qruplarına qoşulur.
③Misel səthində həllolma: Makromolekulyar maddələr, boyalar və s. misel səthində adsorbsiya olunur və molekullararası van der Waals qüvvələri və ya hidrogen rabitələri vasitəsilə fiksasiya olunur və bununla da onların suda həllolma qabiliyyəti artır. Lakin, bu üsulla həllolma miqdarı nisbətən azdır.
④Polioksietilen zəncirləri arasında həllolma: Polioksietilen tipli səthi aktiv maddələr üçün, hidrofilik qrup hissəsinin uzun molekulyar zənciri səbəbindən, onlar tez-tez qıvrılmış vəziyyətdə olurlar. Üzvi maddələr içəriyə bükülə və hidrofilik polioksietilen zəncirləri ilə dolaşa bilər. Bu üsul nisbətən böyük həllolma miqdarına malikdir.
Bu dörd həllolma metodunun hamısı oxşar həll olur prinsipinə əməl edir və həllolma miqdarının böyükdən kiçikə doğru ardıcıllığı belədir: polioksietilen zəncirləri arasında həllolma > misel palisad təbəqəsində həllolma > miselin içərisində həllolma > misel səthində həllolma.
Qeyd etmək lazımdır ki, üzvi maddələrin suda həllolma qabiliyyəti həllolma səbəbindən artsa da, məhlulun xüsusiyyətləri əhəmiyyətli dərəcədə dəyişmir. Bunun səbəbi, üzvi molekulların böyük hissəciklər əmələ gətirə bilməsi və nəticədə məhluldakı hissəciklərin sayında əhəmiyyətli bir artım olmamasıdır. Bu, həmçinin misellərin çox sayda üzvi molekula bağlanma və assosiativ təsirini dolayı yolla sübut edir.
2. Həllolmaya təsir edən amillər
Həll olma yalnız misellərin olması ilə sıx əlaqəli deyil, həm də həlledicinin və həll olan maddənin daxili xüsusiyyətlərindən təsirlənir. Bundan əlavə, səthi aktiv maddələrin CMC-sinə təsir edə biləcək hər hansı bir amil də həll olmaya təsir edəcəkdir.
Həlledici (səthi aktiv maddə)
Konsentrasiya: Səthi aktiv maddənin konsentrasiyası nə qədər yüksək olarsa, əmələ gələn misellərin miqdarı bir o qədər çox olar və misellərin birləşmə dərəcəsi bir o qədər yüksək olar ki, bu da onların daha çox həll olan maddələrlə qarşılıqlı təsir göstərməsinə imkan verir.
Molekulyar quruluş: Hidrofob karbohidrogen zənciri nə qədər uzun olarsa, həlledici təsir bir o qədər güclü olar; eyni hidrofilik qrupa malik səthi aktiv maddələr üçün hidrofob karbohidrogen zənciri nə qədər uzun olarsa, onların CMC-si bir o qədər kiçik olar və həlledici təsir bir o qədər güclü olar. Bundan əlavə, qeyri-ion səthi aktiv maddələrin həlledici təsiri adətən ion səthi aktiv maddələrinkindən daha güclüdür.
Həll olun
Ümumiyyətlə, həll olan maddənin polyarlığı nə qədər böyükdürsə, həll olma qabiliyyəti də bir o qədər yüksəkdir. Bunun səbəbi, polyar həll olan maddələrin misellərin səthindəki hidrofilik qruplarla hidrogen rabitələri və van der Waals qüvvələri vasitəsilə qarşılıqlı təsir göstərmə ehtimalının daha yüksək olması ola bilər. Eyni zamanda, onların qeyri-polyar hissələri də səthi aktiv maddələrin hidrofob qrupları ilə qarşılıqlı təsir göstərməyə meyllidir.
Temperatur
İon səthi aktiv maddələr üçün temperaturun artması onların həllolma təsirini artırır. Bunun səbəbi, temperaturun artması CMC-ni artırması və daha çox səthi aktiv maddənin məhlulda həll olmasına və daha çox misel əmələ gətirməsinə imkan verməsidir.
Polioksietilen tipli qeyri-ion səthi aktiv maddələr üçün həll olma qabiliyyəti də temperatur artdıqca artır. Lakin, temperatur bulud nöqtəsinə çatdıqda və ya onu keçdikdə həll olma effekti zəifləyəcək.
Elektrolit
Elektrolitlərin əlavə edilməsi ion səthi aktiv maddələrin karbohidrogenlər üçün həll olma qabiliyyətini artıra bilər, lakin polyar maddələr üçün onların həll olma qabiliyyətini azalda bilər. Bunun səbəbi, elektrolitlərin hidrofilik qrupların elektrik yükünün bir hissəsini neytrallaşdırması və misel səthində hidrofilik qrupların düzülüşünü daha kompakt etməsidir ki, bu da polyar həllolu maddələrin daxil edilməsi üçün əlverişsizdir.
Qeyri-ion səthi aktiv maddələr üçün elektrolitlərin əlavə edilməsi onların həll olma qabiliyyətini artıra bilər. Bu, duzlama effekti ilə əlaqədardır ki, bu da səthi aktiv maddələr molekullarına suyun təsirini azaldır, onların hərəkətliliyini artırır və misellərin əmələ gəlməsini asanlaşdırır.
Həllolma müxtəlif amillərin təsir etdiyi mürəkkəb bir fenomendir. Bu amilləri və onların qarşılıqlı təsir mexanizmlərini dərindən anlamaqla, kimyəvi prosesləri və məhsulun performansını optimallaşdırmaq üçün həllolmadan daha yaxşı istifadə edə bilərik.
Yazı vaxtı: 24 Mart 2026