Dažniausiai naudojamos vandeninės dispersijos sistemos, kurios paprastai gali būti naudojamos paviršinio aktyvumo medžiagų struktūros ir dispersiškumo sąsajai analizuoti. Būdamos hidrofobinėmis kietosiomis dalelėmis, jos gali adsorbuoti paviršinio aktyvumo medžiagų hidrofobines grupes. Anijoninių paviršinio aktyvumo medžiagų atveju į išorę nukreiptos hidrofilinės grupės stumia viena kitą dėl vienodų krūvių. Akivaizdu, kad paviršinio aktyvumo medžiagų adsorbcijos efektyvumas didėja kartu su hidrofobinės grandinės ilgiu, todėl paviršinio aktyvumo medžiagos su ilgesnėmis anglies grandinėmis pasižymi geresniu dispersiškumu nei tos, kurios turi trumpesnes grandines.
Paviršinio aktyvumo medžiagų hidrofiliškumo didinimas paprastai padidina jų tirpumą vandenyje, taip sumažinant jų adsorbciją dalelių paviršiuje. Šis poveikis tampa ryškesnis, kai paviršiaus aktyviosios medžiagos ir dalelių sąveikos jėga yra silpna. Pavyzdžiui, ruošiant vandenines dažų dispersines sistemas, labai sulfoninti lignosulfonatiniai dispergentai gali būti naudojami stipriai hidrofobiniams dažams, siekiant sudaryti dispersines sistemas, pasižyminčias puikiu terminiu stabilumu. Tačiau to paties dispergento naudojimas hidrofiliniams dažams lemia prastą terminį stabilumą; priešingai, naudojant lignosulfonatinius dispergentus su mažesniu sulfoninimo laipsniu, gaunamos dispersinės sistemos, pasižyminčios geru terminiu stabilumu. Taip yra todėl, kad labai sulfoninti dispergentai pasižymi dideliu tirpumu aukštoje temperatūroje, todėl jie lengvai atsiskiria nuo hidrofilinių dažų paviršiaus, kur pradinė sąveika jau yra silpna, todėl sumažėja dispersiškumas.
Jei pačios disperguotos dalelės turi elektrinių krūvių ir pasirenkama paviršinio aktyvumo medžiaga su priešingais krūviais, flokuliacija gali įvykti dar prieš neutralizuojant dalelių krūvius. Tik po to, kai antras paviršinio aktyvumo medžiagos sluoksnis adsorbuojamas ant krūvį neutralizuojančių dalelių, galima pasiekti stabilią dispersiją. Jei pasirenkama paviršinio aktyvumo medžiaga su identiškais krūviais, paviršinio aktyvumo medžiagos adsorbcija ant dalelių tampa sudėtinga; panašiai pakankama adsorbcija dispersijai stabilizuoti pasiekiama tik esant didelėms koncentracijoms. Praktiškai naudojami joniniai dispergentai paprastai turi kelias jonines grupes, paskirstytasvisoje paviršinio aktyvumo medžiagos molekulėje, o jų hidrofobines grupes sudaro nesočiosios angliavandenilių grandinės su polinėmis grupėmis, tokiomis kaip aromatiniai žiedai arba eterio jungtys.
Nejoninių polioksietileno paviršinio aktyvumo medžiagų labai hidratuotos polioksietileno grandinės į vandeninę fazę tęsiasi susisukusia konformacija, sukurdamos efektyvų sterinį barjerą, apsaugantį nuo kietųjų dalelių agregacijos. Tuo tarpu storos, daugiasluoksnės hidratuotos oksietileno grandinės žymiai sumažina van der Valso jėgas tarp dalelių, todėl jos puikiai tinka dispergentams. Propileno oksido ir etileno oksido blokiniai kopolimerai yra ypač tinkami naudoti kaip dispergentai. Jų ilgos polioksietileno grandinės pagerina tirpumą vandenyje, o jų pailgintos polipropileno oksido hidrofobinės grupės skatina stipresnę adsorbciją ant kietųjų dalelių; todėl kopolimerai su ilgomis abiejų komponentų grandinėmis yra labai idealūs kaip dispergentai.
Kai joninės ir nejoninės paviršinio aktyvumo medžiagos sujungiamos, mišri sistema ne tik leidžia molekulėms prasiskverbti į vandeninę fazę, sudarydama sterinį barjerą, kuris neleidžia dalelėms agreguotis, bet ir padidina kietųjų dalelių tarpsluoksninės plėvelės stiprumą. Taigi, mišrioje sistemoje, jei padidėjęs paviršinio aktyvumo medžiagų tirpumas vandeninėje fazėje reikšmingai neslopina jų adsorbcijos dalelių paviršiuje, dispergentas su ilgesnėmis hidrofobinėmis grandinėmis pasižymės geresniu dispergavimu.
Įrašo laikas: 2025 m. gruodžio 31 d.