Mitrināšana notiek, kad cieta viela nonāk saskarē ar šķidrumu. Sākotnējās cietvielas-gāzes un šķidruma-gāzes saskarnes izzūd, un veidojas jauna cietvielas-šķidruma saskarne. Piemēram, tekstilšķiedras ir poraini materiāli ar lielu īpatnējo virsmu. Kad šķīdums izplatās pa šķiedrām, tas iekļūst spraugās starp šķiedrām un izspiež gaisu, pārvēršot sākotnējo gaisa-šķiedras saskarni par šķidruma-šķiedras saskarni.—Šis ir tipisks mitrināšanas process. Tikmēr šķīdums iesūcas šķiedru iekšpusē, un šo procesu sauc par iekļūšanu. Virsmaktīvās vielas, kas veicina mitrināšanu un iekļūšanu, attiecīgi sauc par mitrinātājiem un iekļūšanas līdzekļiem.
Eļļām ūdenī ir augsts virsmas spraigums. Kad ūdenim pievieno eļļu un maisījumu enerģiski maisa, eļļa sadalās sīkos pilieniņos, veidojot emulsiju, tomēr maisījums atkal atdalās slāņos, kad maisīšana tiek pārtraukta. Ja pievieno virsmaktīvo vielu un maisījumu maisa, slāņi ilgi pēc maisīšanas pārtraukšanas viegli neatdalīsies, kas ir emulgācija. Eļļas molekulu hidrofobo daļu ieskauj virsmaktīvo vielu hidrofilās grupas, radot virziena pievilkšanās spēkus. Tas samazina enerģiju, kas nepieciešama eļļas disperģēšanai ūdenī, un panāk efektīvu eļļu emulgāciju.
Pateicoties virsmaktīvo vielu emulgējošajai iedarbībai, no cietām virsmām atdalītās eļļas un netīrumu daļiņas var stabili emulģēt un izkliedēt ūdens šķīdumos, novēršot to atkārtotu nogulsnēšanos uz notīrītām virsmām un atkārtotas piesārņošanas rašanos.
Dispersija ir process, kurā nešķīstošās cietās vielas tiek izkliedētas šķīdumā kā sīkas daļiņas, veidojot suspensiju. Virsmaktīvās vielas, kas uzlabo cieto vielu dispersiju un uztur stabilas suspensijas, sauc par disperģētājiem. Praksē ir grūti atšķirt emulgāciju no dispersijas, kad puscietas eļļas tiek emulģētas un disperģētas šķīdumos. Tā kā emulgatori un disperģētāji parasti ir viena veida vielas, praktiskajā pielietojumā tos kopā sauc par emulgatoriem-disperģētājiem.
Šķīdināšana nozīmē, ka virsmaktīvās vielas var palielināt grūti šķīstošu vai nešķīstošu vielu šķīdību ūdenī. Piemēram, benzola šķīdība ūdenī ir 0,09 % pēc tilpuma. Pēc virsmaktīvo vielu, piemēram, nātrija oleāta, pievienošanas benzola šķīdība var palielināties līdz 10 %.
Šķīdināšana ir cieši saistīta ar micellām, ko ūdenī veido virsmaktīvās vielas. Micella ir agregāts, kas veidojas, kad virsmaktīvo vielu molekulu ogļūdeņražu ķēdes ūdens šķīdumā hidrofobas mijiedarbības dēļ tuvojas viena otrai. Micellas iekšpuse būtībā sastāv no šķidriem ogļūdeņražiem, tāpēc nepolāri organiski šķīdināmi līdzekļi, kas nešķīst ūdenī, piemēram, benzols un minerāleļļa, var viegli izšķīst micellu iekšpusē. Šķīdināšana ir lipofilu vielu šķīdināšana ar micellām, kas ir unikāla virsmaktīvo vielu īpašība. Tā notiek tikai tad, ja virsmaktīvās vielas koncentrācija šķīdumā pārsniedz kritisko micellu koncentrāciju (CMC), proti, ja pastāv liels skaits lielu micellu. Turklāt lielākas micellas nodrošina lielāku šķīdināšanas spēju.
Šķīdināšana atšķiras no emulgēšanas. Emulgēšana rada pārtrauktu un nestabilu daudzfāžu sistēmu, kur viena šķidrā fāze ir izkliedēta ūdenī vai citā šķidrā fāzē. Turpretī šķīdināšana rada homogēnu, stabilu vienfāzes sistēmu, kur šķīdināšanas šķīdums un šķīdinātā viela atrodas vienā fāzē. Viena veida virsmaktīvajai vielai var būt gan emulgējošas, gan šķīdinošas īpašības, bet šķīdināšana notiek tikai tad, ja tās koncentrācija pārsniedz kritisko micellu koncentrāciju.
Kad virsmaktīvo vielu molekulas uz auduma virsmām izvietojas noteiktā virzienā, tās samazina audumu statiskās berzes koeficientu. Nejonu virsmaktīvās vielas, piemēram, lineārie alkilpolioksietilēna polioli un lineārie alkiltaukskābju polioksietilēna ēteri, kā arī dažādas katjonu virsmaktīvās vielas, var samazināt audumu statiskās berzes koeficientu un tādējādi kalpot kā auduma mīkstinātāji. Tomēr virsmaktīvās vielas ar sazarotām alkilgrupām vai aromātiskām grupām neveido sakārtotu virziena izkārtojumu uz auduma virsmām un tāpēc nav piemērotas lietošanai kā mīkstinātāji.
Publicēšanas laiks: 2026. gada 10. jūnijs