რა იცით პოლიმერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების შესახებ?

1. პოლიმერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ძირითადი ცნებები

პოლიმერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები არის ნივთიერებები, რომელთა მოლეკულური წონა გარკვეულ დონეს აღწევს (როგორც წესი, 103-დან 106-მდე მერყეობს) და გააჩნიათ გარკვეული ზედაპირულად აქტიური თვისებები. სტრუქტურულად, ისინი შეიძლება კლასიფიცირდეს ბლოკურ კოპოლიმერებად, გრაფტირებულ კოპოლიმერებად და სხვა. იონური ტიპის მიხედვით, პოლიმერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები იყოფა ოთხ ძირითად კატეგორიად: ანიონური, კათიონური, ცვიტერიონული და არაიონური. წარმოშობის მიხედვით, ისინი შეიძლება კლასიფიცირდეს, როგორც ბუნებრივი პოლიმერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, მოდიფიცირებული ბუნებრივი პოლიმერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები და სინთეზური პოლიმერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები.

დაბალმოლეკულურ ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებებთან შედარებით, პოლიმერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ძირითადი მახასიათებლებია:

(1) მათ შედარებით სუსტი უნარი აქვთ შეამცირონ ზედაპირული და ფაზათაშორისი დაჭიმულობა და უმეტესობა არ წარმოქმნის მიცელებს;

(2) მათ უფრო მაღალი მოლეკულური წონა აქვთ, რაც იწვევს შეღწევადობის სუსტ უნარს;

(3) ისინი ავლენენ სუსტ ქაფწარმოქმნის უნარს, მაგრამ მათ მიერ წარმოქმნილი ბუშტები შედარებით სტაბილურია;

(4) ისინი ავლენენ შესანიშნავ ემულსიფიკატორულ ძალას;

(5) მათ აქვთ გამორჩეული დისპერსიული და შეკრული თვისებები;

(6) პოლიმერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების უმეტესობა დაბალი ტოქსიკურობისაა.

2. პოლიმერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ფუნქციური თვისებები

· ზედაპირული დაჭიმულობა

პოლიმერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ჰიდროფილური და ჰიდროფობიური სეგმენტების ზედაპირებზე ან ინტერფეისებზე ორიენტაციული ქცევის გამო, მათ აქვთ ზედაპირული და ინტერფეისული დაჭიმულობის შემცირების უნარი, თუმცა ეს უნარი ზოგადად ჩამორჩება დაბალი მოლეკულური წონის ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებებს.

პოლიმერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ზედაპირული დაჭიმულობის შემცირების უნარი უფრო სუსტია, ვიდრე დაბალმოლეკულური წონის ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებისა და მათი ზედაპირული აქტივობა მკვეთრად მცირდება მოლეკულური წონის ზრდასთან ერთად.

· ემულსიფიკაცია და დისპერსია

მაღალი მოლეკულური წონის მიუხედავად, ბევრ პოლიმერულ ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებას შეუძლია მიცელების წარმოქმნა დისპერსიულ ფაზაში და კრიტიკული მიცელის კონცენტრაციის (CMC) გამოვლენა, რითაც ემულსიფიკაციის ფუნქციების შესრულება. მათი ამფიფილური სტრუქტურა მოლეკულის ერთ ნაწილს საშუალებას აძლევს, ადსორბციული იყოს ნაწილაკების ზედაპირებზე, ხოლო მეორე ნაწილი იხსნება უწყვეტ ფაზაში (დისპერსიული გარემო). როდესაც პოლიმერის მოლეკულური წონა არ არის ზედმეტად მაღალი, ის ავლენს სტერეულ დაბრკოლების ეფექტებს, რაც ქმნის ბარიერებს მონომერული წვეთების ან პოლიმერული ნაწილაკების ზედაპირებზე, რათა თავიდან აიცილოს მათი აგრეგაცია და შერწყმა.

· კოაგულაცია

როდესაც პოლიმერულ ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებებს ძალიან მაღალი მოლეკულური წონა აქვთ, მათ შეუძლიათ მრავალ ნაწილაკზე ადსორბცია, მათ შორის ხიდების წარმოქმნა და ფლოკულანტების წარმოქმნა, რითაც ფლოკულანტების როლს ასრულებენ.

· სხვა ფუნქციები

ბევრი პოლიმერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერება თავად არ წარმოქმნის ძლიერ ქაფს, მაგრამ ისინი...ძლიერად ინარჩუნებენ წყალს და შესანიშნავ ქაფის სტაბილურობას. მაღალი მოლეკულური წონის გამო, მათ ასევე აქვთ შესანიშნავი აპკის წარმოქმნის და წებოვნების თვისებები.

· გადაწყვეტის ქცევა

პოლიმერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ქცევა სელექციურ გამხსნელებში: პოლიმერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების უმეტესობა ამფიფილური ბლოკური ან გრაფტული კოპოლიმერებია. სელექციურ გამხსნელებში მათი ქცევა ხსნარში უფრო რთულია, ვიდრე მცირე მოლეკულების ან ჰომოპოლიმერების. ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა მოლეკულური სტრუქტურა, ამფიფილური სეგმენტების სიგრძის თანაფარდობა, შემადგენლობა და გამხსნელის თვისებები, მნიშვნელოვნად მოქმედებს მათი ხსნარის მორფოლოგიაზე. დაბალმოლეკულური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების მსგავსად, ამფიფილური პოლიმერები ამცირებენ ზედაპირულ დაჭიმულობას ზედაპირზე ჰიდროფობიური ჯგუფების ადსორბციით და ამავდროულად ხსნარში მიცელების წარმოქმნით.