Нымдоо эффектиси, талап: HLB: 7-9
Нымдоо катуу бетке адсорбцияланган газдын суюктук менен жылышуусу кубулушу катары аныкталат. Бул жылышуу жөндөмдүүлүгүн жогорулата турган заттар нымдоочу агенттер деп аталат. Нымдоо жалпысынан үч түргө бөлүнөт: контакттык нымдоо (жабышчаак нымдоо), чөмүлүү (чөмүлүү) жана жайылып нымдоо (жайылуу). Алардын арасында жайылуу нымдоонун эң жогорку стандартын билдирет жана жайылуу коэффициенти көбүнчө ар кандай системалардын ортосундагы нымдоо көрсөткүчтөрүн баалоо үчүн индикатор катары колдонулат. Мындан тышкары, контакт бурчу да нымдоонун сапатын баалоо үчүн критерий болуп саналат. Беттик активдүү заттар суюк жана катуу фазалардын ортосундагы нымдоо даражасын көзөмөлдөө үчүн колдонулушу мүмкүн.
Пестициддер өнөр жайында кээ бир гранулданган формулалар жана чаңдаткыч порошоктор белгилүү бир өлчөмдөгү беттик активдүү заттарды камтыйт. Алардын максаты - пестициддин максаттуу бетке адгезиясын жана чөкмө көлөмүн жакшыртуу, бөлүнүп чыгуу ылдамдыгын тездетүү жана нымдуу шарттарда активдүү ингредиенттердин жайылуу аймагын кеңейтүү, ошону менен оорулардын алдын алуунун жана дарылоонун натыйжалуулугун жогорулатуу.
Косметика өнөр жайында беттик активдүү заттар эмульгатор катары иштейт жана кремдер, лосьондор, бет тазалоочу каражаттар жана макияжды кетирүүчү каражаттар сыяктуу териге кам көрүүчү каражаттардын алмаштыргыс компоненттери болуп саналат.
Мицеллалар жана эригичтик,талаптар: C > CMC (HLB 13–18)
Беттик активдүү заттардын молекулалары биригип, мицеллаларды пайда кылган минималдуу концентрация. Концентрация CMC маанисинен ашып кеткенде, беттик активдүү заттардын молекулалары өздөрүн тоголок, таякча сымал, пластина сымал же пластина сымал конфигурациялар сыяктуу түзүлүштөргө жайгаштырышат.
Эригичтик системалары термодинамикалык тең салмактуулук системалары болуп саналат. CMC канчалык төмөн жана ассоциация даражасы канчалык жогору болсо, максималдуу аддитивдик концентрация (МАК) ошончолук жогору болот. Температуранын эригичтикке тийгизген таасири үч аспектте чагылдырылат: ал мицеллалардын пайда болушуна, эригичтиктердин эригичтигине жана беттик активдүү заттардын өздөрүнүн эригичтигине таасир этет. Иондук беттик активдүү заттар үчүн алардын эригичтиги температуранын жогорулашы менен кескин жогорулайт жана бул кескин жогорулоо болгон температура Крафт чекити деп аталат. Крафт чекити канчалык жогору болсо, мицеллалардын критикалык концентрациясы ошончолук төмөн болот.
Полиоксиэтилен иондук эмес беттик активдүү заттар үчүн температура белгилүү бир деңгээлге көтөрүлгөндө, алардын эригичтиги кескин төмөндөйт жана чөкмө пайда болот, бул эритменин булуттуу болуп калышына алып келет. Бул кубулуш булуттуулануу деп аталат жана тиешелүү температура булуттуу чекит деп аталат. Полиоксиэтилен чынжырынын узундугу бирдей болгон беттик активдүү заттар үчүн углеводород чынжыры канчалык узун болсо, булуттуу чекит ошончолук төмөн болот; тескерисинче, углеводород чынжырынын узундугу бирдей болгондо, полиоксиэтилен чынжыры канчалык узун болсо, булуттуу чекит ошончолук жогору болот.
Полярдык эмес органикалык заттардын (мисалы, бензолдун) сууда эригичтиги өтө төмөн. Бирок, натрий олеаты сыяктуу беттик активдүү заттарды кошуу бензолдун суудагы эригичтигин бир топ жогорулатат — бул процесс эригичтик деп аталат. Эригичтик кадимки эригичтиктен айырмаланат: эриген бензол суу молекулаларында бирдей таралбайт, бирок олеат иондору тарабынан пайда болгон мицеллалардын ичинде кармалып калат. Рентгендик дифракциялык изилдөөлөр бардык типтеги мицеллалар эригенден кийин ар кандай даражада кеңейерин, ал эми жалпы эритменин коллигативдик касиеттери негизинен өзгөрүүсүз калаарын тастыктады.
Суудагы беттик активдүү заттардын концентрациясы жогорулаган сайын, беттик активдүү заттардын молекулалары суюктуктун бетинде топтолуп, тыгыз жайгашкан, багытталган мономолекулярдык катмарды түзөт. Көлөмдүк фазадагы ашыкча молекулалар гидрофобдук топтору ичкери караган абалда агрегацияланып, мицелланы пайда кылат. Мицелланын пайда болушун баштоо үчүн талап кылынган минималдуу концентрация мицелланын критикалык концентрациясы (КМК) катары аныкталат. Бул концентрацияда эритме идеалдуу жүрүм-турумдан четтеп, беттик тартылуу менен концентрациянын ийри сызыгында өзгөчө ийилүү чекити пайда болот. Беттик активдүү заттардын концентрациясын андан ары жогорулатуу беттик тартылууну азайтпайт; тескерисинче, ал көлөмдүк фазада мицелланын үзгүлтүксүз өсүшүнө жана көбөйүшүнө өбөлгө түзөт.
Беттик активдүү заттардын молекулалары эритмеде чачырап, белгилүү бир концентрация босогосуна жеткенде, алар жеке мономерлерден (иондордон же молекулалардан) мицелла деп аталган коллоиддик агрегаттарга биригет. Бул өткөөл эритменин физикалык жана химиялык касиеттеринин кескин өзгөрүшүн шарттайт, ал эми бул пайда болгон концентрация - бул CMC. Мицелла пайда болуу процесси мицелляция деп аталат.
Суудагы беттик активдүү заттардын эритмелеринде мицеллалардын пайда болушу концентрацияга көз каранды процесс. Өтө суюлтулган эритмелерде суу менен аба дээрлик түздөн-түз байланышта болот, ошондуктан беттик тартылуу күчү бир аз гана төмөндөйт, таза суунун тартылуу күчүнө жакын бойдон калат, ал эми беттик активдүү заттардын молекулалары көлөмдүк фазада өтө аз чачырайт. Беттик активдүү заттардын концентрациясы орточо жогорулаган сайын, молекулалар суунун бетине тез адсорбцияланып, суу менен абанын ортосундагы байланыш аянтын азайтып, беттик тартылуунун кескин төмөндөшүнө алып келет. Ошол эле учурда, көлөмдүк фазадагы кээ бир беттик активдүү заттардын молекулалары гидрофобдук топтору менен бириккенде, кичинекей мицеллаларды пайда кылышат.
Концентрация жогорулай берген сайын жана эритме каныккан адсорбцияга жеткенде, суюктуктун бетинде тыгыз жайгашкан мономолекулярдык пленка пайда болот. Концентрация CMCге жеткенде, эритменин беттик тартылуусу минималдуу маанисине жетет. CMCден тышкары, беттик активдүү заттардын концентрациясын андан ары жогорулатуу беттик тартылууга дээрлик таасир этпейт; тескерисинче, ал көлөмдүк фазадагы мицеллалардын санын жана өлчөмүн көбөйтөт. Андан кийин эритмеде нанопорошокторду синтездөөдө микрореакторлор катары кызмат кылган мицеллалар басымдуулук кылат. Концентрациянын тынымсыз жогорулашы менен система акырындык менен суюк кристаллдык абалга өтөт.
Суудагы беттик активдүү заттын эритмесинин концентрациясы CMCге жеткенде, концентрациянын жогорулашы менен мицелланын пайда болушу байкалат. Бул беттик тартылуу менен логарифмдик концентрациянын ийри сызыгындагы (γ–log c ийри сызыгы) ийри чекиттин пайда болушу жана эритмеде идеалдуу эмес физикалык жана химиялык касиеттердин пайда болушу менен мүнөздөлөт.
Иондук беттик активдүү заттардын мицеллалары жогорку беттик заряддарды алып жүрөт. Электростатикалык тартылуудан улам, каршы иондор мицелла бетине тартылып, оң жана терс заряддардын бир бөлүгүн нейтралдаштырат. Бирок, мицеллалар жогорку заряддуу структураларды түзгөндөн кийин, каршы иондор тарабынан пайда болгон иондук атмосферанын жайлатуучу күчү бир кыйла жогорулайт — бул касиет нанопорошоктордун дисперсиясын жөнгө салуу үчүн колдонулушу мүмкүн. Ушул эки себептен улам, эритменин эквиваленттүү өткөрүмдүүлүгү CMCден тышкары концентрациянын жогорулашы менен тез төмөндөйт, бул пункт беттик активдүү заттардын критикалык мицелла концентрациясын аныктоонун ишенимдүү ыкмасы болуп саналат.
Иондук беттик активдүү заттардын мицеллаларынын түзүлүшү, адатта, тоголок формада болуп, үч бөлүктөн турат: өзөк, кабык жана диффузиялык кош электрдик катмар. Өзөк суюк углеводороддорго окшош гидрофобдук углеводород чынжырларынан турат, алардын диаметри болжол менен 1ден 2,8 нмге чейин. Полярдык баш топторуна жанаша жайгашкан метилен топтору (-CH₂-) жарым-жартылай полярдуулукка ээ, өзөктүн айланасында кээ бир суу молекулаларын кармап турат. Ошентип, мицелла өзөгү төмөнкүлөрдү камтыйтбир топ көлөмдөгү тузакка түшкөн сууну камтыйт, жана бул -CH2- топтору суюктук сымал углеводороддук өзөккө толук интеграцияланбаган, тескерисинче, суюк эмес мицелла кабыгынын бир бөлүгүн түзөт.
Мицелла кабыгы мицелла-суу интерфейси же беттик фаза деп да аталат. Ал мицеллалар менен суунун ортосундагы макроскопиялык интерфейсти эмес, мицеллалар менен мономердик суулуу беттик активдүү зат эритмесинин ортосундагы аймакты билдирет. Иондук беттик активдүү зат мицеллалары үчүн, кабык электрдик кош катмардын эң ички Стерн катмарынан (же фиксацияланган адсорбциялык катмарынан) түзүлөт, анын калыңдыгы болжол менен 0,2ден 0,3 нмге чейин. Кабык беттик активдүү заттардын иондук баш топторун жана байланышкан каршы иондордун бир бөлүгүн гана эмес, ошондой эле бул иондордун гидратациясынан улам пайда болгон гидратация катмарын камтыйт. Мицелла кабыгы жылмакай бет эмес, тескерисинче, беттик активдүү зат мономер молекулаларынын жылуулук кыймылынан улам пайда болгон "одоно" интерфейс болуп саналат.
Суусуз (май негизиндеги) чөйрөдө, мунай молекулалары басымдуулук кылган жерлерде, беттик активдүү заттардын гидрофилдик топтору ичкери карай агылып, полярдык өзөктү түзөт, ал эми гидрофобдук углеводороддук чынжырлар мицелланын сырткы кабыгын түзөт. Мицелланын бул түрү кадимки суу мицеллаларына салыштырмалуу тескери түзүлүшкө ээ жана ошондуктан тескери мицелла деп аталат; тескерисинче, сууда пайда болгон мицеллалар кадимки мицеллалар деп аталат. 4-сүрөттө суусуз эритмелерде беттик активдүү заттар тарабынан пайда болгон тескери мицеллалардын схемалык модели көрсөтүлгөн. Акыркы жылдары тескери мицеллалар наноөлчөмдөгү дары алып жүрүүчүлөрдү синтездөөдө жана даярдоодо, айрыкча гидрофилдик дарыларды капсулалоодо кеңири колдонулуп келет.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 26-декабры