Sulu dispersiyon sistemleri en yaygın olarak kullanılır ve tipik olarak yüzey aktif madde yapısı ile dağılabilirlik arasındaki ilişkiyi analiz etmek için kullanılabilirler. Hidrofobik katı parçacıklar olarak, yüzey aktif maddelerin hidrofobik gruplarını adsorbe edebilirler. Anyonik yüzey aktif maddeler söz konusu olduğunda, dışa bakan hidrofilik gruplar, aynı yüklerinden dolayı birbirlerini iterler. Yüzey aktif maddelerin adsorpsiyon verimliliğinin hidrofobik zincirin uzunluğuyla arttığı ve dolayısıyla daha uzun karbon zincirlerine sahip yüzey aktif maddelerin, daha kısa zincirlere sahip olanlara göre daha iyi dağılabilirlik gösterdiği açıktır.
Yüzey aktif maddelerin hidrofilikliğinin artırılması, suda çözünürlüklerini artırma eğilimindedir ve bu da parçacık yüzeyine adsorpsiyonlarını azaltır. Bu etki, yüzey aktif madde ile parçacıklar arasındaki etkileşim kuvveti zayıf olduğunda daha belirgin hale gelir. Örneğin, sulu boya dispersiyon sistemlerinin hazırlanmasında, yüksek oranda sülfonlanmış lignosülfonat dispersantlar, güçlü hidrofobik boyalar için mükemmel termal kararlılığa sahip dispersiyon sistemleri oluşturmak üzere kullanılabilir. Bununla birlikte, aynı dispersantın hidrofilik boyalara uygulanması zayıf termal kararlılığa neden olur; aksine, daha düşük sülfonasyon derecesine sahip lignosülfonat dispersantların kullanılması, iyi termal kararlılığa sahip dispersiyon sistemleri elde edilmesini sağlar. Bunun nedeni, yüksek oranda sülfonlanmış dispersantların yüksek sıcaklıklarda yüksek çözünürlüğe sahip olması ve bu nedenle hidrofilik boyaların yüzeyinden kolayca ayrılmasıdır; burada orijinal etkileşim zaten zayıftır ve bu da dağılabilirliği azaltır.
Dağılmış parçacıkların kendileri elektrik yükü taşıyorsa ve zıt yüklü bir yüzey aktif madde seçilirse, parçacıklar üzerindeki yükler nötrleştirilmeden önce topaklanma meydana gelebilir. Sadece yükleri nötrleştirilmiş parçacıklara ikinci bir yüzey aktif madde tabakası adsorbe edildikten sonra kararlı bir dağılım elde edilebilir. Eğer özdeş yüklü bir yüzey aktif madde seçilirse, yüzey aktif maddenin parçacıklara adsorpsiyonu zorlaşır; benzer şekilde, dağılımı stabilize etmek için yeterli adsorpsiyon ancak yüksek konsantrasyonlarda elde edilir. Pratikte, kullanılan iyonik dağıtıcılar genellikle dağıtılmış birden fazla iyonik grup içerir.Yüzey aktif madde molekülünün tamamında polar gruplar bulunurken, hidrofobik grupları aromatik halkalar veya eter bağları gibi polar gruplara sahip doymamış hidrokarbon zincirlerinden oluşur.
Polioksietilen noniyonik yüzey aktif maddeler için, yüksek oranda hidratlanmış polioksietilen zincirleri, kıvrılmış bir konformasyonda sulu faza uzanarak katı parçacıkların agregasyonuna karşı etkili bir sterik bariyer oluşturur. Bu arada, kalın, çok katmanlı hidratlanmış oksietilen zincirleri, parçacıklar arasındaki van der Waals kuvvetlerini önemli ölçüde azaltarak onları mükemmel dağıtıcılar haline getirir. Propilen oksit ve etilen oksit blok kopolimerleri, dağıtıcı olarak kullanım için özellikle uygundur. Uzun polioksietilen zincirleri suda çözünürlüğü artırırken, uzatılmış polipropilen oksit hidrofobik grupları katı parçacıklara daha güçlü adsorpsiyonu teşvik eder; bu nedenle, her iki bileşenin de uzun zincirlerine sahip kopolimerler dağıtıcı olarak son derece idealdir.
İyonik ve iyonik olmayan yüzey aktif maddeler birleştirildiğinde, karışık sistem sadece moleküllerin sulu faza uzanmasını ve parçacık agregasyonunu önleyen sterik bir bariyer oluşturmasını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda katı parçacıklar üzerindeki arayüzey filminin dayanıklılığını da artırır. Bu nedenle, karışık sistemde, yüzey aktif maddelerin sulu fazdaki artan çözünürlüğü, parçacık yüzeyine adsorpsiyonlarını önemli ölçüde engellemediği sürece, daha uzun hidrofobik zincirlere sahip dağıtıcı madde üstün dağıtma performansı gösterecektir.
Yayın tarihi: 31 Aralık 2025