Химийн салбарт зарим органик нэгдлүүд усанд уусдаггүй эсвэл бага зэрэг уусдаг шинж чанараасаа шалтгаалан практик хэрэглээнд олон таагүй байдал үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч эдгээр органик нэгдлүүд нь гадаргуугийн идэвхт бодисуудтай зэрэгцэн орших үед тэдгээрийн уусах чадвар мэдэгдэхүйц нэмэгддэг бөгөөд үүнийг уусах гэж нэрлэдэг. Гадаргуугийн идэвхт бодисууд энэ процесст уусгагч болж үйлчилдэг бол уусаж буй органик нэгдлүүдийг уусгагч гэж нэрлэдэг. Энэ нийтлэлд уусах механизм болон түүнд нөлөөлөх хүчин зүйлсийг нарийвчлан авч үзэх болно.
Уусах үйл явц нь гадаргуугийн идэвхт бодисын шинж чанартай нягт холбоотой. Туршилтаар гадаргуугийн идэвхт бодисын концентраци нь мицелийн чухал концентрациас (CMC) бага байх үед органик бодисын уусах чадвар мэдэгдэхүйц өөрчлөгддөггүй болохыг харуулсан; Гэсэн хэдий ч концентраци нь CMC-ээс давсан тохиолдолд уусах чадвар огцом нэмэгддэг. Учир нь энэ концентрацид гадаргуугийн идэвхт бодисууд мицелл үүсгэж эхэлдэг бөгөөд уусах үйл явц нь мицелл үүсэхтэй нягт холбоотой байдаг.
Мицелл дэх ууссан бодисын байрлалаас хамааран уусах дөрвөн үндсэн арга байдаг:
①Мицеллийн дотор уусах: Энэ арга нь бензол, этилбензол, n-гептан зэрэг энгийн туйлшралгүй нүүрсустөрөгчийн бодисуудад тохиромжтой. Эдгээр нь мицеллийн дотор амархан уусдаг, учир нь мицеллийн дотор талыг эдгээр бодисуудтай төстэй шинж чанартай цэвэр нүүрсустөрөгчийн нэгдэл гэж үзэж болно.
2 Мицеллийн палисад давхаргад уусах: Урт гинжин спирт, хүчил зэрэг туйлт органик бодисын хувьд тэдгээр нь гадаргуугийн идэвхт бодисын молекулуудтай ээлжлэн, зэрэгцээ тархдаг. Туйлгүй хэсгүүд нь ван дер Ваалсын хүчээр дамжуулан гадаргуугийн идэвхт бодисын гидрофобик бүлгүүдтэй харилцан үйлчилдэг бол туйлт хэсгүүд нь ван дер Ваалсын хүч болон устөрөгчийн холбоогоор дамжуулан гадаргуугийн идэвхт бодисын гидрофилийн бүлгүүдтэй холбогддог.
③Мицеллийн гадаргуу дээр уусах: Макромолекулын бодисууд, будагч бодисууд гэх мэт нь мицеллийн гадаргуу дээр шингэж, молекул хоорондын ван дер Ваальсын хүч эсвэл устөрөгчийн холбоогоор бэхлэгдэж, улмаар усанд уусах чадварыг нь нэмэгдүүлдэг. Гэсэн хэдий ч энэ аргаар уусах хэмжээ харьцангуй бага байдаг.
④ Полиоксиэтилен гинж хоорондын уусах урвал: Полиоксиэтилен төрлийн гадаргуугийн идэвхт бодисын хувьд гидрофилийн бүлгийн хэсгийн урт молекулын гинжээс шалтгаалан тэдгээр нь ихэвчлэн муруй төлөвт байдаг. Органик бодисыг дотор нь ороож, гидрофилийн полиоксиэтилен гинжээр ороож болно. Энэ арга нь харьцангуй их хэмжээний уусах урвалтай байдаг.
Эдгээр дөрвөн уусгах арга нь бүгд төстэй уусдаг зарчмыг баримталдаг бөгөөд уусах хэмжээний дараалал нь томоос жижиг хүртэл: полиоксиэтилен гинж хоорондын уусах > мицелийн палисад давхаргад уусах > мицелийн дотор уусах > мицелийн гадаргуу дээр уусах.
Усан дахь органик бодисын уусах чадвар нь уусах чадвараас шалтгаалан нэмэгддэг ч уусмалын шинж чанар мэдэгдэхүйц өөрчлөгддөггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Учир нь органик молекулууд том тоосонцор үүсгэж, уусмал дахь тоосонцрын тоо мэдэгдэхүйц нэмэгдэхгүй. Энэ нь мөн олон тооны органик молекулуудад мицеллүүдийн холболт ба холбооны нөлөөг шууд бусаар нотолж байна.
2. Уусмалжилтад нөлөөлөх хүчин зүйлс
Уусалт нь зөвхөн мицелл байгаатай нягт холбоотой төдийгүй уусгагч болон ууссан бодисын төрөлхийн шинж чанарт нөлөөлдөг. Үүнээс гадна гадаргуугийн идэвхт бодисын CMC-д нөлөөлж болох аливаа хүчин зүйл нь уусалтад нөлөөлнө.
Уусгагч (гадаргуугийн идэвхт бодис)
Баяжуулалт: Гадаргуугийн идэвхт бодисын концентраци өндөр байх тусам мицелл үүсэх хэмжээ ихсэж, мицеллүүдийн холбооны түвшин өндөр байх нь тэдгээрийг илүү олон уусдаг бодисуудтай харилцан үйлчлэх боломжийг олгодог.
Молекулын бүтэц: Гидрофобик нүүрсустөрөгчийн гинж урт байх тусам уусгах нөлөө илүү хүчтэй байдаг; ижил гидрофилийн бүлэгтэй гадаргуугийн идэвхт бодисын хувьд гидрофобик нүүрсустөрөгчийн гинж урт байх тусам тэдгээрийн CMC бага байх ба уусгах нөлөө илүү хүчтэй байдаг. Үүнээс гадна, ион бус гадаргуугийн идэвхт бодисын уусгах нөлөө нь ион гадаргуугийн идэвхт бодисоос ихэвчлэн илүү хүчтэй байдаг.
Уусгах
Ерөнхийдөө ууссан бодисын туйлшрал их байх тусам уусах чадвар өндөр байдаг. Энэ нь туйлшсан ууссан бодисууд нь устөрөгчийн холбоо болон ван дер Ваалсын хүчээр дамжуулан мицеллүүдийн гадаргуу дээрх гидрофилийн бүлгүүдтэй харилцан үйлчлэх магадлал өндөртэй байдагтай холбоотой байж болох юм. Үүний зэрэгцээ тэдгээрийн туйлшаагүй хэсгүүд нь гадаргуугийн идэвхт бодисын гидрофобик бүлгүүдтэй харилцан үйлчлэх хандлагатай байдаг.
Температур
Ионы гадаргуугийн идэвхт бодисын хувьд температурын өсөлт нь тэдгээрийн уусах нөлөөг нэмэгдүүлдэг. Учир нь температурын өсөлт нь CMC-г нэмэгдүүлж, уусмалд илүү олон гадаргуугийн идэвхт бодис уусаж, илүү олон мицелл үүсгэдэг.
Полиоксиэтилен төрлийн ион бус гадаргуугийн идэвхт бодисын хувьд уусах чадвар нь температур нэмэгдэхийн хэрээр нэмэгддэг. Гэсэн хэдий ч температур нь үүлэрхэг цэгт хүрэх эсвэл түүнээс давах үед уусах нөлөө суларна.
Электролит
Электролит нэмэх нь нүүрсустөрөгчийн хувьд ионы гадаргуугийн идэвхт бодисын уусах чадварыг нэмэгдүүлж болох ч туйлын бодисын хувьд уусах чадварыг бууруулдаг. Учир нь электролитууд нь гидрофилийн бүлгүүдийн цахилгаан цэнэгийн нэг хэсгийг саармагжуулж, мицелийн гадаргуу дээрх гидрофилийн бүлгүүдийн зохион байгуулалтыг илүү нягт болгодог бөгөөд энэ нь туйлын уусгагч бодисыг оруулахад тохиромжгүй юм.
Ионы бус гадаргуугийн идэвхт бодисын хувьд электролит нэмэх нь тэдгээрийн уусах чадварыг сайжруулж чадна. Энэ нь давсжилтын нөлөөтэй холбоотой бөгөөд энэ нь гадаргуугийн идэвхт бодисын молекулууд дээрх усны хязгаарыг бууруулж, хөдөлгөөнийг нь нэмэгдүүлж, мицелл үүсэхийг хялбар болгодог.
Уусалт нь янз бүрийн хүчин зүйлээс хамаардаг нарийн төвөгтэй үзэгдэл юм. Эдгээр хүчин зүйлс болон тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийн механизмын талаар гүнзгий ойлголттой болсноор бид химийн процесс болон бүтээгдэхүүний гүйцэтгэлийг оновчтой болгохын тулд уусалтыг илүү сайн ашиглаж чадна.
Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 3-р сарын 24