Virsmaktīvo vielu piecas galvenās funkcijas

1.Emulģējošs efekts

Virsmaktīvo vielu molekulu hidrofilo un lipofilo grupu visaptverošā afinitāte pret eļļu vai ūdeni. Pamatojoties uz pieredzi, virsmaktīvo vielu hidrofilā-lipofilā līdzsvara (HLB) vērtības diapazons ir ierobežots līdz 0–40, savukārt nejonu virsmaktīvo vielu hidrofilā-lipofilā līdzsvara (HLB) vērtības ir robežās no 0 līdz 20.

Sajaukšanas aditivitātes formula: HLB = (HLBa Wa + HLBb /Wb) / (Wa + Wb) Teorētiskais aprēķins: HLB = ∑ (hidrofilo grupu HLB vērtība) + ∑ (lipofilo grupu HLB vērtība) -7 HLB: 3-8 W/O tipa emulgators: Tween; monovalento ziepju HLB vērtība: 8-16 O/W tipa emulgators: Span; divvērtīgās ziepes.

Rupja dispersijas sistēma, kas veidojas, disperģējot vienu vai vairākus šķidrumus kā šķidruma pilienus ar diametru, kas lielāks par 10−7 m, citā nesajaucamā šķidrumā, tiek saukta par emulsiju. Lai saglabātu tā stabilitāti, jāpievieno emulgators. Atkarībā no emulgatora struktūras tas var veidot vai nu eļļas-ūdenī (O/W) emulsiju ar ūdeni kā nepārtrauktu fāzi, vai ūdens-eļļā (W/O) emulsiju ar eļļu kā nepārtrauktu fāzi. Dažreiz emulsijas sadalīšanai ir jāpievieno cita veida virsmaktīvā viela, ko sauc par deemulsifikatoru. Tas atdala disperso fāzi no dispersijas vides emulsijā. Piemēram, deemulsifikatorus pievieno jēlnaftai, lai atdalītu eļļu no ūdens.

2. Putu veidošanās un putu noņemšanas efekti

Virsmaktīvās vielas tiek plaši izmantotas arī farmācijas rūpniecībā. Farmaceitiskos preparātos daudzas ūdenī nešķīstošas ​​zāles, piemēram, dažas gaistošās eļļas, taukos šķīstošās celulozes un steroīdie hormoni, var veidot caurspīdīgus šķīdumus un palielināt to koncentrāciju, pateicoties virsmaktīvo vielu šķīdināšanas efektam. Farmaceitisko preparātu procesā virsmaktīvās vielas kalpo kā neaizstājami emulgatori, mitrinātāji, suspendējošie līdzekļi, putojošie līdzekļi un putu slāpētāji. "Putas" ir definētas kā gāze, ko ieskauj šķidra plēvīte. Dažas virsmaktīvās vielas, sajaucot ar ūdeni, var veidot noteiktas stiprības plēves, kas aiztur gaisu, veidojot putas; šādas virsmaktīvās vielas sauc par putojošiem līdzekļiem, un tās izmanto putu flotācijā, putu ugunsdzēsībā, kā arī tīrīšanā un traipu noņemšanā. Gluži pretēji, dažos gadījumos ir nepieciešami arī putu slāpētāji: piemēram, cukura ražošanas un tradicionālās ķīniešu medicīnas apstrādes laikā rodas pārmērīgas putas, tāpēc jāpievieno atbilstošas ​​virsmaktīvās vielas, lai samazinātu šķidrās plēves stiprību, likvidētu burbuļus un novērstu negadījumus.

3. Apturošs efekts

Pesticīdu nozarēSamitrināmiem pulveriem, emulģējamiem koncentrātiem un koncentrētām emulsijām ir nepieciešams noteikts virsmaktīvo vielu daudzums. Piemēram, samitrināmo pulveru aktīvās sastāvdaļas pārsvarā ir organiski savienojumi ar hidrofobitāti. Tikai virsmaktīvo vielu klātbūtnē, kas samazina ūdens virsmas spraigumu, pesticīdu daļiņas var samitrināt ar ūdeni un veidot ūdens suspensijas.

Virsmas aktīvo vielu izmantošana rūdas flotācijā balstās uz flotācijas veicināšanas efektu. Rūdas mīkstumu maisa, kamēr no tvertnes apakšas tiek pūsts gaiss; burbuļi, kas nes efektīvas rūdas daļiņas, pēc tam sakrājas uz virsmas. Šie burbuļi tiek savākti, un putas tiek sadalītas un koncentrētas, lai sasniegtu rūdas bagātināšanas mērķi. Rūdas nesaturošie dūņas un ieži paliek tvertnes apakšā un tiek regulāri noņemti. Kad 5% no rūdas daļiņu virsmas ir pārklāti ar kolektoriem, virsma kļūst hidrofoba, kā rezultātā rūdas daļiņas piestiprinās pie burbuļiem un uzpeld līdz šķidruma virsmai, lai tās būtu viegli savākt. Jāizvēlas piemēroti kolektori, lai to hidrofilās grupas adsorbētos tikai uz rūdas daļiņu virsmas, bet hidrofobās grupas būtu orientētas pret ūdeni.

4. Dezinfekcija un sterilizācija

Farmācijas rūpniecībā tos var izmantot kā fungicīdus un dezinfekcijas līdzekļus. To baktericīdā un dezinfekcijas iedarbība tiek attiecināta uz spēcīgu mijiedarbību ar baktēriju bioplēvju olbaltumvielām, kas denaturē vai padara šīs olbaltumvielas neaktīvas. Šiem dezinfekcijas līdzekļiem ir relatīvi augsta šķīdība ūdenī. Atkarībā no izmantotās koncentrācijas tos var lietot ādas dezinfekcijai pirms operācijas, brūču vai gļotādas dezinfekcijai, instrumentu dezinfekcijai un vides dezinfekcijai.

5. Mazgāšanas līdzeklis un tīrīšanas efekts

Taukainu netīrumu noņemšana ir samērā sarežģīts process, kas saistīts ar iepriekšminētajām funkcijām, piemēram, mitrināšanu un putošanu. Mazgāšanas līdzekļiem parasti jāpievieno dažādas palīgvielas, lai uzlabotu mitrinošo efektu uz tīrāmajiem priekšmetiem, kā arī tām piemīt tādas funkcijas kā putošana, balināšana un tīrītās virsmas aizņemšana, lai novērstu atkārtotu piesārņojumu. Starp tām virsmaktīvo vielu, kas ir galvenās sastāvdaļas, dekontaminācijas process ir šāds: ūdenim ir augsts virsmas spraigums un slikta mitrināšanas spēja uz eļļas traipiem, apgrūtinot eļļas traipu mazgāšanu. Pēc virsmaktīvo vielu pievienošanas hidrofobās grupas saskaras ar auduma virsmu un adsorbējas uz netīrumiem, izraisot netīrumu pakāpenisku atdalīšanos no virsmas. Netīrumi suspendējas ūdenī vai kopā ar putām peld uz virsmas un pēc tam tiek noņemti, un tīro virsmu aizņem virsmaktīvo vielu molekulas. Visbeidzot, jāatzīmē, ka virsmaktīvo vielu funkcija nav saistīta tikai ar vienu to lomas aspektu; daudzos gadījumos tā ir vairāku faktoru kombinētas darbības rezultāts. Piemēram, papīra ražošanas rūpniecībā tos var izmantot kā vārīšanas līdzekļus, makulatūras tīrīšanas līdzekļus, līmēšanas līdzekļus, sveķu barjeras kontroles līdzekļus, putu slāpētājus, mīkstinātājus, antistatiskus līdzekļus, kaļķakmens inhibitorus, mīkstinātājus, attaukošanas līdzekļus, baktericīdus un algicīdus, korozijas inhibitorus utt.