Unsa ka dako ang imong nahibaloan bahin sa mga epekto sa wetting ug solubilization sa mga surfactant?

Epekto sa pagkabasa, kinahanglanon: HLB: 7-9

Ang wetting gihubit isip usa ka panghitabo diin ang gas nga nasuhop sa usa ka solidong nawong mabalhin sa usa ka likido. Ang mga substansiya nga makapausbaw niining kapasidad sa pagbalhin gitawag og wetting agents. Ang wetting kasagarang giklasipikar sa tulo ka klase: contact wetting (adhesional wetting), immersion wetting (immersional wetting), ug spreading wetting (spreading). Lakip niini, ang spreading nagrepresentar sa pinakataas nga sukdanan sa wetting, ug ang spreading coefficient kanunay nga gigamit isip usa ka timailhan aron masusi ang performance sa wetting tali sa lain-laing mga sistema. Dugang pa, ang contact angle usa usab ka sukdanan sa paghukom sa kalidad sa wetting. Ang mga surfactant magamit aron makontrol ang degree sa wetting tali sa likido ug solidong mga hugna.

Sa industriya sa pestisidyo, ang ubang granular nga mga pormulasyon ug mga pulbos nga madugmok adunay usab piho nga gidaghanon sa mga surfactant. Ang ilang katuyoan mao ang pagpauswag sa gidaghanon sa pagtapot ug pagdeposito sa pestisidyo sa target nga nawong, pagpadali sa pagpagawas sa pestisidyo ug pagpalapad sa pagkaylap sa mga aktibong sangkap ubos sa mga kondisyon nga basa, sa ingon nagpalambo sa kaepektibo sa pagpugong ug pagtambal sa sakit.

Sa industriya sa kosmetiko, ang mga surfactant nagsilbing mga emulsifier ug hinungdanon nga mga sangkap sa mga produkto sa pag-atiman sa panit sama sa mga cream, lotion, facial cleanser ug makeup remover.

Mga Micelles ug Solubilisasyon,mga kinahanglanon: C > CMC (HLB 13–18)

Ang minimum nga konsentrasyon diin ang mga molekula sa surfactant makig-uban aron maporma ang mga micelles. Kung ang konsentrasyon molapas sa kantidad sa CMC, ang mga molekula sa surfactant maghan-ay sa ilang kaugalingon ngadto sa mga istruktura sama sa spherical, rod-like, lamellar, o plate-like nga mga konfigurasyon.

Ang mga sistema sa solubilization mga thermodynamic equilibrium system. Kon mas ubos ang CMC ug mas taas ang degree of association, mas dako ang maximum additive concentration (MAC). Ang epekto sa temperatura sa solubilization makita sa tulo ka aspeto: kini makaimpluwensya sa pagporma sa micelle, ang solubility sa mga solubilizate, ug ang solubility sa mga surfactant mismo. Para sa mga ionic surfactant, ang ilang solubility motaas pag-ayo uban sa pagsaka sa temperatura, ug ang temperatura diin kini nga kalit nga pagtaas mahitabo gitawag nga Krafft point. Kon mas taas ang Krafft point, mas ubos ang kritikal nga konsentrasyon sa micelle.

Para sa mga polyoxyethylene nonionic surfactant, kon ang temperatura mosaka sa usa ka piho nga lebel, ang ilang solubility moubos pag-ayo ug mahitabo ang presipitasyon, nga maoy hinungdan nga ang solusyon mahimong lapok. Kini nga panghitabo nailhan nga clouding, ug ang katugbang nga temperatura gitawag nga cloud point. Para sa mga surfactant nga adunay parehas nga gitas-on sa polyoxyethylene chain, kon mas taas ang hydrocarbon chain, mas ubos ang cloud point; sa laing bahin, kon parehas ang gitas-on sa hydrocarbon chain, kon mas taas ang polyoxyethylene chain, mas taas ang cloud point.

Ang mga nonpolar nga organikong substansiya (pananglitan, benzene) adunay ubos kaayo nga solubility sa tubig. Bisan pa, ang pagdugang og mga surfactant sama sa sodium oleate makapausbaw pag-ayo sa solubility sa benzene sa tubig—usa ka proseso nga gitawag og solubilization. Ang solubilization lahi sa ordinaryong dissolution: ang solubilized nga benzene dili parehas nga nagkatag sa mga molekula sa tubig apan natanggong sulod sa mga micelles nga naporma sa mga oleate ions. Gikumpirma sa mga pagtuon sa X-ray diffraction nga ang tanang matang sa micelles molapad sa lain-laing mga degree human sa solubilization, samtang ang mga colligative properties sa kinatibuk-ang solusyon nagpabilin nga wala mausab.

Samtang motaas ang konsentrasyon sa mga surfactant sa tubig, ang mga molekula sa surfactant magtapok sa ibabaw sa likido aron maporma ang usa ka hugot nga nagdasok, oriented nga monomolecular layer. Ang sobra nga mga molekula sa bulk phase magtapok uban ang ilang hydrophobic nga mga grupo nga nag-atubang sa sulod, nga nagporma og mga micelles. Ang minimum nga konsentrasyon nga gikinahanglan aron masugdan ang pagporma sa micelle gihubit nga kritikal nga konsentrasyon sa micelle (CMC). Niini nga konsentrasyon, ang solusyon motipas gikan sa sulundon nga pamatasan, ug usa ka lahi nga inflection point ang makita sa surface tension vs. concentration curve. Ang dugang nga pagdugang sa konsentrasyon sa surfactant dili na makapakunhod sa surface tension; hinoon, kini magpasiugda sa padayon nga pagtubo ug pagpadaghan sa mga micelles sa bulk phase.

Kon ang mga molekula sa surfactant mokatap sa usa ka solusyon ug makaabot sa usa ka piho nga konsentrasyon, kini mo-associate gikan sa indibidwal nga mga monomer (mga ion o molekula) ngadto sa mga colloidal aggregate nga gitawag og micelles. Kini nga transisyon makapahinabog kalit nga mga pagbag-o sa pisikal ug kemikal nga mga kabtangan sa solusyon, ug ang konsentrasyon diin kini mahitabo mao ang CMC. Ang proseso sa pagporma sa micelle gitawag nga micellization.

Ang pagporma sa mga micelles sa mga solusyon sa surfactant nga adunay tubig usa ka proseso nga nagdepende sa konsentrasyon. Sa mga solusyon nga hilabihan ka dilute, ang tubig ug hangin halos direktang nagkontak, busa ang surface tension gamay ra ang pagkunhod, nga nagpabilin nga duol sa puro nga tubig, nga adunay gamay ra nga mga molekula sa surfactant nga nagkatibulaag sa bulk phase. Samtang ang konsentrasyon sa surfactant motaas sa kasarangan, ang mga molekula paspas nga mosuhop sa ibabaw sa tubig, nga nagpamenos sa contact area tali sa tubig ug hangin ug hinungdan sa kalit nga pagkunhod sa surface tension. Samtang, ang pipila ka mga molekula sa surfactant sa bulk phase nag-ipon uban ang ilang hydrophobic nga mga grupo nga nahiuyon, nga nagporma og gagmay nga mga micelles.

Samtang ang konsentrasyon padayon nga mosaka ug ang solusyon makaabot sa saturation adsorption, usa ka dasok nga monomolecular film ang maporma sa liquid surface. Kung ang konsentrasyon makaabot sa CMC, ang surface tension sa solusyon makaabot sa minimum nga kantidad niini. Gawas sa CMC, ang dugang nga pagdugang sa konsentrasyon sa surfactant halos dili makaapekto sa surface tension; hinoon, kini makadugang sa gidaghanon ug gidak-on sa mga micelles sa bulk phase. Ang solusyon unya gidominar sa mga micelles, nga nagsilbing microreactors sa synthesis sa mga nanopowder. Uban sa padayon nga pagtaas sa konsentrasyon, ang sistema hinay-hinay nga mobalhin ngadto sa liquid crystalline state.

Kon ang konsentrasyon sa usa ka tubigon nga solusyon sa surfactant makaabot sa CMC, ang pagporma sa mga micelles mahimong prominente uban sa pagtaas sa konsentrasyon. Kini mailhan pinaagi sa usa ka inflection point sa surface tension vs. log concentration curve (γ–log c curve), uban sa pagtungha sa dili-ideal nga pisikal ug kemikal nga mga kabtangan sa solusyon.

Ang mga ionic surfactant micelles adunay taas nga surface charges. Tungod sa electrostatic attraction, ang mga counterion madani sa surface sa micelle, nga mo-neutralize sa bahin sa positibo ug negatibo nga mga charge. Apan, sa higayon nga ang mga micelles makaporma og taas nga charged nga mga istruktura, ang retarding force sa ionic atmosphere nga naporma sa mga counterion motaas pag-ayo—usa ka kabtangan nga mahimong magamit aron ma-adjust ang dispersibility sa mga nanopowder. Tungod niining duha ka rason, ang katumbas nga conductivity sa solusyon dali nga mokunhod uban sa pagtaas sa konsentrasyon lapas sa CMC, nga naghimo niini nga punto nga usa ka kasaligan nga pamaagi alang sa pagtino sa kritikal nga konsentrasyon sa micelle sa mga surfactant.

Ang istruktura sa ionic surfactant micelles kasagaran lingin, nga gilangkoban sa tulo ka bahin: usa ka kinauyokan, usa ka kabhang, ug usa ka diffuse electric double layer. Ang kinauyokan gilangkoban sa hydrophobic hydrocarbon chains, susama sa liquid hydrocarbons, nga adunay diametro gikan sa gibana-bana nga 1 hangtod 2.8 nm. Ang methylene groups (-CH₂-) nga kasikbit sa polar head groups adunay partial polarity, nga nagpabilin sa pipila ka mga molekula sa tubig sa palibot sa kinauyokan. Busa, ang kinauyokan sa micelle adunay sulod ngasa daghang natanggong nga tubig, ug kini nga mga -CH₂- nga grupo wala hingpit nga nahiusa sa likido-sama nga hydrocarbon core apan hinoon nahimong bahin sa dili-likido nga micelle shell.

Ang kabhang sa micelle nailhan usab nga micelle-water interface o ang surface phase. Wala kini magtumong sa macroscopic interface tali sa mga micelles ug tubig apan sa rehiyon tali sa mga micelles ug sa monomeric aqueous surfactant solution. Para sa ionic surfactant micelles, ang kabhang giporma sa pinakasulod nga Stern layer (o fixed adsorption layer) sa electric double layer, nga adunay gibag-on nga mga 0.2 ngadto sa 0.3 nm. Ang kabhang dili lamang naglangkob sa ionic head groups sa mga surfactant ug usa ka bahin sa bound counterions apan usa usab ka hydration layer tungod sa hydration niining mga ions. Ang kabhang sa micelle dili usa ka hamis nga nawong apan usa ka "rough" nga interface, resulta sa mga pag-usab-usab nga gipahinabo sa thermal motion sa mga molekula sa surfactant monomer.

Sa dili-tubigon (oil-based) nga media, diin ang mga molekula sa lana ang nagdominar, ang mga hydrophilic nga grupo sa mga surfactant magtapok pasulod aron maporma ang usa ka polar core, samtang ang hydrophobic hydrocarbon chains maporma ang gawas nga kabhang sa micelle. Kini nga klase sa micelle adunay baliktad nga istruktura kon itandi sa naandan nga tubigon nga mga micelle ug busa gitawag nga reverse micelle; sa kasukwahi, ang mga micelle nga naporma sa tubig gitawag nga normal micelles. Ang Figure 4 nagpakita sa usa ka eskematiko nga modelo sa mga reverse micelles nga naporma sa mga surfactant sa dili-tubigon nga mga solusyon. Sa bag-ohay nga mga tuig, ang mga reverse micelles kaylap nga gigamit sa synthesis ug pag-andam sa mga nanoscale drug carriers, labi na alang sa encapsulation sa mga hydrophilic nga tambal.