Nejčastěji se používají vodné disperzní systémy, které lze obvykle využít k analýze vztahu mezi strukturou povrchově aktivních látek a jejich dispergovatelností. Jako hydrofobní pevné částice mohou adsorbovat hydrofobní skupiny povrchově aktivních látek. V případě aniontových povrchově aktivních látek se hydrofilní skupiny směřující ven vzájemně odpuzují kvůli jejich shodným nábojům. Je zřejmé, že adsorpční účinnost povrchově aktivních látek se zvyšuje s délkou hydrofobního řetězce, a proto povrchově aktivní látky s delšími uhlíkovými řetězci vykazují lepší dispergovatelnost než ty s kratšími řetězci.
Zvýšení hydrofilnosti povrchově aktivních látek má tendenci zvyšovat jejich rozpustnost ve vodě, čímž snižuje jejich adsorpci na povrchu částic. Tento efekt se stává výraznějším, když je interakční síla mezi povrchově aktivní látkou a částicemi slabá. Například při přípravě vodných disperzních systémů barviv lze pro silně hydrofobní barviva použít vysoce sulfonované lignosulfonátové dispergační činidla za vzniku disperzních systémů s vynikající tepelnou stabilitou. Aplikace stejného dispergačního činidla na hydrofilní barviva však vede ke špatné tepelné stabilitě; naopak použití lignosulfonátových dispergačních činidel s nižším stupněm sulfonace vede k disperzním systémům s dobrou tepelnou stabilitou. Důvodem je, že vysoce sulfonované dispergační činidla mají vysokou rozpustnost při zvýšených teplotách, což způsobuje jejich snadné oddělování od povrchu hydrofilních barviv, kde je původní interakce již slabá, a tím snižuje dispergovatelnost.
Pokud dispergované částice samy nesou elektrické náboje a je zvolena povrchově aktivní látka s opačnými náboji, může dojít k flokulaci dříve, než jsou náboje na částicích neutralizovány. Stabilní disperze lze dosáhnout teprve po adsorpci druhé vrstvy povrchově aktivní látky na částice s neutralizovaným nábojem. Pokud je zvolena povrchově aktivní látka se stejnými náboji, je adsorpce povrchově aktivní látky na částice obtížná; podobně je dostatečné adsorpce ke stabilizaci disperze dosaženo pouze při vysokých koncentracích. V praxi použité iontové dispergační činidla obvykle obsahují více iontových skupin distribuovanýchv celé molekule povrchově aktivní látky, zatímco jejich hydrofobní skupiny se skládají z nenasycených uhlovodíkových řetězců s polárními skupinami, jako jsou aromatické kruhy nebo etherové vazby.
U neiontových povrchově aktivních látek na bázi polyoxyethylenu se vysoce hydratované polyoxyethylenové řetězce rozprostírají do vodné fáze ve stočené konformaci a vytvářejí účinnou sterickou bariéru proti agregaci pevných částic. Silné, vícevrstvé hydratované oxyethylenové řetězce zároveň významně snižují van der Waalsovy síly mezi částicemi, což z nich činí vynikající dispergační činidla. Blokové kopolymery propylenoxidu a ethylenoxidu jsou obzvláště vhodné pro použití jako dispergační činidla. Jejich dlouhé polyoxyethylenové řetězce zvyšují rozpustnost ve vodě, zatímco jejich prodloužené hydrofobní skupiny polypropylenoxidu podporují silnější adsorpci na pevné částice; proto jsou kopolymery s dlouhými řetězci obou složek velmi ideální jako dispergační činidla.
Když se iontové a neiontové povrchově aktivní látky zkombinují, směsný systém nejen umožňuje molekulám proniknout do vodné fáze a vytvořit sterickou bariéru, která zabraňuje agregaci částic, ale také zvyšuje pevnost mezifázového filmu na pevných částicích. Pokud tedy u směsného systému zvýšená rozpustnost povrchově aktivních látek ve vodné fázi významně neinhibuje jejich adsorpci na povrchu částic, bude dispergační činidlo s delšími hydrofobními řetězci vykazovat lepší disperzní výkon.
Čas zveřejnění: 31. prosince 2025