Найбольш часта выкарыстоўваюцца водныя дысперсійныя сістэмы, і іх звычайна можна выкарыстоўваць для аналізу ўзаемасувязі паміж структурай павярхоўна-актыўных рэчываў і іх дысперснасцю. Як гідрафобныя цвёрдыя часціцы, яны могуць адсарбаваць гідрафобныя групы павярхоўна-актыўных рэчываў. У выпадку аніённых павярхоўна-актыўных рэчываў вонкі звернутыя гідрафільныя групы адштурхоўваюцца адна ад адной з-за іх аднолькавых зарадаў. Відавочна, што эфектыўнасць адсарбцыі павярхоўна-актыўных рэчываў павялічваецца з даўжынёй гідрафобнага ланцуга, і таму павярхоўна-актыўныя рэчывы з больш доўгімі вугляроднымі ланцугамі праяўляюць лепшую дысперснасць, чым тыя, што з больш кароткімі ланцугамі.
Павелічэнне гідрафільнасці павярхоўна-актыўных рэчываў, як правіла, павялічвае іх растваральнасць у вадзе, тым самым зніжаючы іх адсорбцыю на паверхні часціц. Гэты эфект становіцца больш выяўленым, калі сіла ўзаемадзеяння паміж павярхоўна-актыўным рэчывам і часціцамі слабая. Напрыклад, пры падрыхтоўцы водных дысперсійных сістэм фарбавальнікаў, высокасульфаваныя лігнасульфанатныя дысперсанты могуць быць выкарыстаны для моцна гідрафобных фарбавальнікаў, каб утварыць дысперсійныя сістэмы з выдатнай тэрмічнай стабільнасцю. Аднак прымяненне таго ж дысперсанта да гідрафільных фарбавальнікаў прыводзіць да дрэннай тэрмічнай стабільнасці; наадварот, выкарыстанне лігнасульфанатных дысперсантаў з больш нізкай ступенню сульфавання дае дысперсійныя сістэмы з добрай тэрмічнай стабільнасцю. Прычына гэтага заключаецца ў тым, што высокасульфаваныя дысперсанты маюць высокую растваральнасць пры падвышаных тэмпературах, што прымушае іх лёгка аддзяляцца ад паверхні гідрафільных фарбавальнікаў, дзе першапачатковае ўзаемадзеянне ўжо слабае, тым самым зніжаючы дысперсійнасць.
Калі самі дыспергаваныя часціцы нясуць электрычныя зарады, і выбрана павярхоўна-актыўнае рэчыва з процілеглымі зарадамі, можа адбыцца флокуляцыя да таго, як зарады на часціцах будуць нейтралізаваны. Толькі пасля таго, як другі пласт павярхоўна-актыўнага рэчыва адсарбуецца на часціцах з нейтралізаваным зарадам, можна дасягнуць стабільнай дысперсіі. Калі выбрана павярхоўна-актыўнае рэчыва з аднолькавымі зарадамі, адсорбцыя павярхоўна-актыўнага рэчыва на часціцах становіцца цяжкай; аналагічна, дастатковая адсорбцыя для стабілізацыі дысперсіі дасягаецца толькі пры высокіх канцэнтрацыях. На практыцы выкарыстоўваныя іённыя дысперсанты звычайна ўтрымліваюць некалькі іённых груп, размеркаваныхпа ўсёй малекуле павярхоўна-актыўнага рэчыва, у той час як іх гідрафобныя групы складаюцца з ненасычаных вуглевадародных ланцугоў з палярнымі групамі, такімі як араматычныя кольцы або эфірныя сувязі.
Для неіённых павярхоўна-актыўных рэчываў поліаксіэтылену высокагідратаваныя ланцугі поліаксіэтылену распаўсюджваюцца ў водную фазу ў скручанай канфармацыі, ствараючы эфектыўны стэрычны бар'ер супраць агрэгацыі цвёрдых часціц. Тым часам тоўстыя, шматслаёвыя гідратаваныя ланцугі аксіэтылену значна зніжаюць сілы Ван-дэр-Ваальса паміж часціцамі, што робіць іх выдатнымі дысперсантамі. Блок-сапалімеры аксіду прапілену і аксіду этылену асабліва падыходзяць для выкарыстання ў якасці дысперсантаў. Іх доўгія ланцугі поліаксіэтылену паляпшаюць растваральнасць у вадзе, а іх падоўжаныя гідрафобныя групы аксіду поліпрапілену спрыяюць больш моцнай адсорбцыі на цвёрдых часціцах; таму сапалімеры з доўгімі ланцугамі абодвух кампанентаў вельмі ідэальныя ў якасці дысперсантаў.
Калі іённыя і неіённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы спалучаюцца, змяшаная сістэма не толькі дазваляе малекулам пранікаць у водную фазу, утвараючы стэрычны бар'ер, які прадухіляе агрэгацыю часціц, але і павялічвае трываласць міжфазнай плёнкі на цвёрдых часціцах. Такім чынам, для змяшанай сістэмы, пакуль павышаная растваральнасць павярхоўна-актыўных рэчываў у воднай фазе не перашкаджае істотна іх адсорбцыі на паверхні часціц, дысперсант з больш доўгімі гідрафобнымі ланцугамі будзе дэманстраваць лепшыя дысперсійныя характарыстыкі.
Час публікацыі: 31 снежня 2025 г.