Najčastejšie sa používajú vodné disperzné systémy, ktoré sa zvyčajne dajú použiť na analýzu vzťahu medzi štruktúrou povrchovo aktívnych látok a ich dispergovateľnosťou. Ako hydrofóbne pevné častice môžu adsorbovať hydrofóbne skupiny povrchovo aktívnych látok. V prípade aniónových povrchovo aktívnych látok sa hydrofilné skupiny smerujúce von navzájom odpudzujú kvôli ich rovnakým nábojom. Je zrejmé, že adsorpčná účinnosť povrchovo aktívnych látok sa zvyšuje s dĺžkou hydrofóbneho reťazca, a preto povrchovo aktívne látky s dlhšími uhlíkovými reťazcami vykazujú lepšiu dispergovateľnosť ako tie s kratšími reťazcami.
Zvýšenie hydrofilnosti povrchovo aktívnych látok má tendenciu zvyšovať ich rozpustnosť vo vode, čím sa znižuje ich adsorpcia na povrchu častíc. Tento účinok sa stáva výraznejším, keď je interakčná sila medzi povrchovo aktívnou látkou a časticami slabá. Napríklad pri príprave vodných disperzných systémov farbív sa môžu pre silne hydrofóbne farbivá použiť vysoko sulfónované lignosulfonátové dispergačné činidlá za vzniku disperzných systémov s vynikajúcou tepelnou stabilitou. Aplikácia toho istého dispergačného činidla na hydrofilné farbivá však vedie k slabej tepelnej stabilite; naopak, použitie lignosulfonátových dispergačných činidiel s nižším stupňom sulfonácie vedie k disperzným systémom s dobrou tepelnou stabilitou. Dôvodom je, že vysoko sulfónované dispergačné činidlá majú vysokú rozpustnosť pri zvýšených teplotách, čo spôsobuje ich ľahké oddeľovanie od povrchu hydrofilných farbív, kde je pôvodná interakcia už slabá, čím sa znižuje dispergovateľnosť.
Ak dispergované častice nesú samotné elektrické náboje a zvolí sa povrchovo aktívna látka s opačnými nábojmi, môže dôjsť k flokulácii skôr, ako sa náboje na časticiach neutralizujú. Až po adsorpcii druhej vrstvy povrchovo aktívnej látky na častice s neutralizovaným nábojom je možné dosiahnuť stabilnú disperziu. Ak sa zvolí povrchovo aktívna látka s identickými nábojmi, adsorpcia povrchovo aktívnej látky na častice sa stáva ťažkou; podobne sa dostatočná adsorpcia na stabilizáciu disperzie dosiahne iba pri vysokých koncentráciách. V praxi použité iónové dispergačné činidlá zvyčajne obsahujú viacero iónových skupín rozloženýchv celej molekule povrchovo aktívnej látky, zatiaľ čo ich hydrofóbne skupiny pozostávajú z nenasýtených uhľovodíkových reťazcov s polárnymi skupinami, ako sú aromatické kruhy alebo éterové väzby.
V prípade neiónových povrchovo aktívnych látok na báze polyoxyetylénu sa vysoko hydratované polyoxyetylénové reťazce rozprestierajú do vodnej fázy v zvinutej konformácii, čím vytvárajú účinnú sterickú bariéru proti agregácii pevných častíc. Hrubé, viacvrstvové hydratované oxyetylénové reťazce zároveň výrazne znižujú van der Waalsove sily medzi časticami, vďaka čomu sú vynikajúcimi dispergačnými činidlami. Blokové kopolyméry propylénoxidu a etylénoxidu sú obzvlášť vhodné na použitie ako dispergačné činidlá. Ich dlhé polyoxyetylénové reťazce zvyšujú rozpustnosť vo vode, zatiaľ čo ich predĺžené hydrofóbne skupiny polypropylénoxidu podporujú silnejšiu adsorpciu na pevné častice; preto sú kopolyméry s dlhými reťazcami oboch zložiek veľmi ideálne ako dispergačné činidlá.
Keď sa iónové a neiónové povrchovo aktívne látky skombinujú, zmiešaný systém nielenže umožňuje molekulám preniknúť do vodnej fázy a vytvoriť sterickú bariéru, ktorá zabraňuje agregácii častíc, ale tiež zvyšuje pevnosť medzifázového filmu na pevných časticiach. Pokiaľ teda v zmiešanom systéme zvýšená rozpustnosť povrchovo aktívnych látok vo vodnej fáze významne neinhibuje ich adsorpciu na povrchu častíc, dispergačné činidlo s dlhšími hydrofóbnymi reťazcami bude vykazovať lepší dispergačný výkon.
Čas uverejnenia: 31. decembra 2025