Zwilżanie następuje, gdy ciało stałe styka się z cieczą. Pierwotne granice faz ciało stałe-gaz i ciecz-gaz zanikają, a powstaje nowa granica faz ciało stałe-ciecz. Na przykład włókna tekstylne to materiały porowate o dużej powierzchni właściwej. Roztwór, który rozprzestrzenia się wzdłuż włókien, przenika przez szczeliny między włóknami i wypiera powietrze, przekształcając pierwotną granicę faz powietrze-włókno w granicę faz ciecz-włókno.—To typowy proces zwilżania. W tym czasie roztwór wnika do wnętrza włókien, co jest procesem znanym jako penetracja. Surfaktanty, które ułatwiają zwilżanie i penetrację, nazywane są odpowiednio środkami zwilżającymi i środkami penetrującymi.
Oleje mają wysokie napięcie powierzchniowe w wodzie. Po dodaniu oleju do wody i energicznym wymieszaniu mieszaniny, olej rozpada się na drobne kropelki, tworząc emulsję, która jednak ponownie rozdzieli się na warstwy po zakończeniu mieszania. Jeśli dodamy surfaktant i wymieszamy mieszaninę, warstwy nie rozdzielą się łatwo przez długi czas po zakończeniu mieszania, czyli w procesie emulgowania. Hydrofobowa część cząsteczek oleju jest otoczona hydrofilowymi grupami surfaktantów, tworząc kierunkowe siły przyciągania. Zmniejsza to energię potrzebną do rozproszenia oleju w wodzie i umożliwia skuteczną emulgację olejów.
Dzięki emulgującemu działaniu środków powierzchniowo czynnych, cząsteczki oleju i brudu oderwane od powierzchni stałych mogą być trwale emulgowane i rozpraszane w roztworach wodnych, co zapobiega ich ponownemu osadzaniu się na czyszczonych powierzchniach i powodowaniu ponownego zanieczyszczenia.
Dyspersja odnosi się do procesu, w którym nierozpuszczalne ciała stałe są rozprowadzane w roztworze w postaci drobnych cząstek, tworząc zawiesinę. Surfaktanty, które poprawiają dyspersję ciał stałych i utrzymują stabilność zawiesiny, nazywane są dyspergatorami. W praktyce trudno jest odróżnić emulsyfikację od dyspersji, gdy oleje półstałe są emulgowane i dyspergowane w roztworach. Ponieważ emulgatory i dyspergatory to zazwyczaj ten sam rodzaj substancji, w zastosowaniach praktycznych są one zbiorczo określane jako emulgatory-dyspergatory.
Solubilizacja oznacza, że surfaktanty mogą zwiększać rozpuszczalność substancji trudno rozpuszczalnych lub nierozpuszczalnych w wodzie. Na przykład rozpuszczalność benzenu w wodzie wynosi 0,09% objętości. Po dodaniu surfaktantów, takich jak oleinian sodu, rozpuszczalność benzenu może wzrosnąć do 10%.
Solubilizacja jest ściśle związana z micelami tworzonymi przez surfaktanty w wodzie. Micela to agregat powstający, gdy łańcuchy węglowodorowe cząsteczek surfaktantu zbliżają się do siebie w roztworze wodnym w wyniku oddziaływań hydrofobowych. Wnętrze miceli składa się zasadniczo z ciekłych węglowodorów, więc niepolarne, nierozpuszczalne w wodzie substancje organiczne, takie jak benzen i olej mineralny, mogą łatwo rozpuszczać się w micelach. Solubilizacja to rozpuszczanie substancji lipofilowych przez micele, co jest unikalną właściwością surfaktantów. Dzieje się tak tylko wtedy, gdy stężenie surfaktantu w roztworze przekracza krytyczne stężenie miceli (CMC), czyli gdy występuje duża liczba dużych miceli. Ponadto, większe micele zapewniają większą zdolność solubilizacji.
Solubilizacja różni się od emulsyfikacji. Emulsyfikacja tworzy nieciągły i niestabilny układ wielofazowy, w którym jedna faza ciekła jest rozproszona w wodzie lub innej fazie ciekłej. Natomiast solubilizacja prowadzi do jednorodnego, stabilnego układu jednofazowego, w którym roztwór solubilizujący i substancja solubilizowana znajdują się w tej samej fazie. Pojedynczy rodzaj surfaktantu może posiadać zarówno właściwości emulgujące, jak i solubilizujące, ale solubilizacja zachodzi tylko wtedy, gdy jego stężenie przekracza krytyczne stężenie miceli.
Gdy cząsteczki surfaktantów układają się kierunkowo na powierzchniach tkanin, zmniejszają one współczynnik tarcia statycznego tkanin. Surfaktanty niejonowe, takie jak liniowe alkilopolioksyetylenopoliole i liniowe alkiloetery polioksyetylenowe kwasów tłuszczowych, a także różne surfaktanty kationowe, mogą obniżać współczynnik tarcia statycznego tkanin i tym samym służyć jako środki zmiękczające. Surfaktanty z rozgałęzionymi grupami alkilowymi lub aromatycznymi nie tworzą jednak uporządkowanego układu kierunkowego na powierzchniach tkanin i dlatego nie nadają się do stosowania jako środki zmiękczające.
Czas publikacji: 10 czerwca 2026 r.