سیستمهای پراکندگی آبی رایجترین سیستمهای مورد استفاده هستند و معمولاً میتوان از آنها برای تجزیه و تحلیل رابطه بین ساختار سورفکتانت و پراکندگی استفاده کرد. آنها به عنوان ذرات جامد آبگریز، میتوانند گروههای آبگریز سورفکتانتها را جذب کنند. در مورد سورفکتانتهای آنیونی، گروههای آبدوست رو به بیرون به دلیل بارهای یکسانشان یکدیگر را دفع میکنند. بدیهی است که راندمان جذب سورفکتانتها با طول زنجیره آبگریز افزایش مییابد و بنابراین سورفکتانتهایی با زنجیرههای کربنی بلندتر، پراکندگی بهتری نسبت به سورفکتانتهایی با زنجیرههای کربنی کوتاهتر نشان میدهند.
افزایش آبدوستی سورفکتانتها منجر به افزایش حلالیت آنها در آب میشود و در نتیجه جذب آنها روی سطح ذرات کاهش مییابد. این اثر زمانی که نیروی برهمکنش بین سورفکتانت و ذرات ضعیف باشد، برجستهتر میشود. به عنوان مثال، در تهیه سیستمهای پراکندگی رنگ آبی، میتوان از پراکندهسازهای لیگنوسولفونات با سولفوناسیون بالا برای رنگهای آبگریز قوی استفاده کرد تا سیستمهای پراکندگی با پایداری حرارتی عالی تشکیل دهند. با این حال، اعمال همان پراکندهساز به رنگهای آبدوست منجر به پایداری حرارتی ضعیف میشود. در مقابل، استفاده از پراکندهسازهای لیگنوسولفونات با درجه سولفوناسیون پایینتر، سیستمهای پراکندگی با پایداری حرارتی خوب ایجاد میکند. دلیل این امر این است که پراکندهسازهای با سولفوناسیون بالا در دماهای بالا حلالیت بالایی دارند و باعث میشوند که به راحتی از سطح رنگهای آبدوست جدا شوند، جایی که برهمکنش اولیه از قبل ضعیف است و در نتیجه پراکندگی کاهش مییابد.
اگر ذرات پراکنده خودشان بارهای الکتریکی داشته باشند و یک سورفکتانت با بارهای مخالف انتخاب شود، ممکن است قبل از خنثی شدن بارهای روی ذرات، لختهسازی رخ دهد. تنها پس از جذب لایه دوم سورفکتانت روی ذرات خنثیشده از نظر بار، میتوان به پراکندگی پایدار دست یافت. اگر یک سورفکتانت با بارهای یکسان انتخاب شود، جذب سورفکتانت روی ذرات دشوار میشود. به طور مشابه، جذب کافی برای تثبیت پراکندگی فقط در غلظتهای بالا حاصل میشود. در عمل، پراکندهسازهای یونی مورد استفاده معمولاً حاوی چندین گروه یونی توزیعشده هستند.در سراسر مولکول سورفکتانت، در حالی که گروههای آبگریز آنها از زنجیرههای هیدروکربنی غیراشباع با گروههای قطبی مانند حلقههای آروماتیک یا پیوندهای اتری تشکیل شدهاند.
برای سورفکتانتهای غیر یونی پلیاکسیاتیلن، زنجیرههای پلیاکسیاتیلن بسیار هیدراته به صورت یک ساختار حلقهای به فاز آبی گسترش مییابند و یک مانع فضایی مؤثر در برابر تجمع ذرات جامد ایجاد میکنند. در همین حال، زنجیرههای ضخیم و چند لایه اکسیاتیلن هیدراته، نیروهای واندروالسی بین ذرات را به طور قابل توجهی کاهش میدهند و آنها را به پراکندهکنندههای عالی تبدیل میکنند. کوپلیمرهای بلوکی اکسید پروپیلن و اکسید اتیلن به ویژه برای استفاده به عنوان پراکندهکننده مناسب هستند. زنجیرههای بلند پلیاکسیاتیلن آنها حلالیت در آب را افزایش میدهند، در حالی که گروههای آبگریز اکسید پلیپروپیلن گسترده آنها جذب قویتری را روی ذرات جامد ایجاد میکنند. بنابراین، کوپلیمرهایی با زنجیرههای بلند از هر دو جزء به عنوان پراکندهکننده بسیار ایدهآل هستند.
وقتی سورفکتانتهای یونی و غیر یونی با هم ترکیب میشوند، سیستم ترکیبی نه تنها مولکولها را قادر میسازد تا به فاز آبی گسترش یابند و یک مانع فضایی تشکیل دهند که از تجمع ذرات جلوگیری میکند، بلکه استحکام لایه سطحی روی ذرات جامد را نیز افزایش میدهد. بنابراین، برای سیستم ترکیبی، تا زمانی که افزایش حلالیت سورفکتانتها در فاز آبی مانع از جذب آنها روی سطح ذرات نشود، دیسپرسکننده با زنجیرههای آبگریز طولانیتر، عملکرد دیسپرسکنندگی بهتری از خود نشان خواهد داد.
زمان ارسال: ۳۱ دسامبر ۲۰۲۵