1.Эмульгирующий эффект
Сродство гидрофильных и липофильных групп в молекулах поверхностно-активных веществ к маслу или воде. На основе опыта установлено, что диапазон значений гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) для поверхностно-активных веществ ограничен 0–40, тогда как для неионогенных поверхностно-активных веществ он находится в пределах 0–20.
Формула аддитивности смешивания: HLB = (HLBa Wa + HLBb / Wb) / (Wa + Wb). Теоретический расчет: HLB = ∑ (значение HLB гидрофильных групп) + ∑ (значение HLB липофильных групп) - 7. HLB: 3-8. Эмульгатор типа «вода в масле»: Tween; значение HLB одновалентных мыл: 8-16. Эмульгатор типа «масло в воде»: Span; двухвалентные мыла.
Грубая дисперсионная система, образованная диспергированием одной или нескольких жидкостей в виде капель диаметром более 10−7 м в другой несмешивающейся жидкости, называется эмульсией. Для поддержания её стабильного существования необходимо добавить эмульгатор. В зависимости от структуры эмульгатора, он может образовывать либо эмульсию типа «масло в воде» (O/W) с водой в качестве непрерывной фазы, либо эмульсию типа «вода в масле» (W/O) с маслом в качестве непрерывной фазы. Иногда для разрушения эмульсии необходимо добавить другой тип поверхностно-активного вещества, называемый деэмульгатором. Он отделяет дисперсную фазу от дисперсионной среды в эмульсии. Например, деэмульгаторы добавляют в сырую нефть для отделения нефти от воды.
2. Эффекты пенообразования и пеногашения
Поверхностно-активные вещества (ПАВВ) также широко используются в фармацевтической промышленности. В фармацевтических препаратах многие нерастворимые в воде лекарственные средства, такие как некоторые летучие масла, жирорастворимые целлюлозы и стероидные гормоны, могут образовывать прозрачные растворы и повышать свою концентрацию благодаря солюбилизирующему эффекту ПАВВ. В процессе фармацевтического производства ПАВВ выступают в качестве незаменимых эмульгаторов, смачивающих агентов, суспендирующих агентов, пенообразователей и пеногасителей. «Пена» определяется как газ, заключенный в жидкую пленку. Некоторые ПАВВ при смешивании с водой могут образовывать пленки определенной прочности, которые захватывают воздух, образуя пену; такие ПАВВ называются пеногасителями и применяются при флотации, пенотушении, а также для очистки и удаления пятен. Напротив, в некоторых случаях необходимы и пеногасители: например, при производстве сахара и обработке традиционных китайских лекарств образуется избыточное количество пены, поэтому следует добавлять соответствующие ПАВ для снижения прочности жидкой пленки, устранения пузырьков и предотвращения несчастных случаев.
3. Эффект приостановления действия
В индустрии пестицидов,Для получения смачиваемых порошков, эмульгируемых концентратов и концентрированных эмульсий требуется определенное количество поверхностно-активных веществ. Например, активными ингредиентами в смачиваемых порошках в основном являются органические соединения с гидрофобными свойствами. Только в присутствии поверхностно-активных веществ, которые снижают поверхностное натяжение воды, частицы пестицида могут смачиваться водой и образовывать водные суспензии.
Применение поверхностно-активных веществ при флотации руды основано на эффекте, способствующем флотации. Рудная пульпа перемешивается при одновременном продувке воздухом со дна резервуара; пузырьки, несущие эффективные частицы руды, затем собираются на поверхности. Эти пузырьки собираются, а пена разрушается и концентрируется для достижения цели обогащения руды. Очищенные от руды ил и порода остаются на дне резервуара и регулярно удаляются. Когда 5% поверхности частиц руды покрыто собирателями, поверхность становится гидрофобной, в результате чего частицы руды прикрепляются к пузырькам и всплывают на поверхность жидкости для легкого сбора. Подходящие собиратели следует выбирать таким образом, чтобы их гидрофильные группы адсорбировались только на поверхности частиц руды, а гидрофобные группы были ориентированы в сторону воды.
4. Дезинфекция и стерилизация
В фармацевтической промышленности их можно использовать в качестве фунгицидов и дезинфицирующих средств. Их бактерицидное и дезинфицирующее действие обусловлено сильным взаимодействием с белками в бактериальных биопленках, что приводит к денатурации или инактивации этих белков. Эти дезинфицирующие средства обладают относительно высокой растворимостью в воде. В зависимости от используемой концентрации их можно применять для предоперационной дезинфекции кожи, дезинфекции ран или слизистых оболочек, дезинфекции инструментов и дезинфекции окружающей среды.
5. Моющее и чистящее действие.
Удаление жирных загрязнений — относительно сложный процесс, связанный с вышеупомянутыми функциями, такими как смачивание и пенообразование. В состав моющих средств обычно входит множество вспомогательных ингредиентов для усиления смачивающего эффекта на очищаемых объектах, а также для выполнения таких функций, как пенообразование, отбеливание и заполнение очищенной поверхности для предотвращения повторного загрязнения. Среди них процесс дезактивации с помощью поверхностно-активных веществ (ПАВ), являющихся основными компонентами, выглядит следующим образом: вода обладает высоким поверхностным натяжением и плохой смачиваемостью масляных пятен, что затрудняет их удаление. После добавления ПАВ гидрофобные группы обращены к поверхности ткани и адсорбируются на загрязнении, вызывая его постепенное отслоение. Загрязнение остается во взвешенном состоянии в воде или всплывает на поверхность с пеной, а затем удаляется, и чистая поверхность заполняется молекулами ПАВ. Наконец, следует отметить, что функция ПАВ обусловлена не только одним аспектом их действия; во многих случаях это результат комбинированного действия множества факторов. Например, в бумажной промышленности их можно использовать в качестве варочных агентов, средств для обесцвечивания макулатуры, проклеивающих агентов, агентов, контролирующих барьерные свойства смол, пеногасителей, смягчителей, антистатических агентов, ингибиторов образования накипи, обезжиривателей, бактерицидов и альгицидов, ингибиторов коррозии и т. д.
Дата публикации: 29 декабря 2025 г.