Чылау эффекты, таләп: HLB: 7-9
Чылату каты өслеккә адсорбцияләнгән газның сыеклык белән күчү күренеше дип билгеләнә. Бу күчү сәләтен арттыра алырлык матдәләр чылатучы агентлар дип атала. Чылату, гадәттә, өч төргә бүленә: контакт чылату (ябыштыручы чылату), чуму чылату (чумдыручы чылату) һәм таралу чылату (таралу). Шулар арасында таралу чылатуның иң югары стандартын күрсәтә, һәм таралу коэффициенты еш кына төрле системалар арасындагы чылату эшчәнлеген бәяләү өчен индикатор буларак кулланыла. Моннан тыш, контакт почмагы да чылату сыйфатын бәяләү өчен критерий булып тора. Өслек актив матдәләр сыек һәм каты фазалар арасындагы чылату дәрәҗәсен контрольдә тоту өчен кулланылырга мөмкин.
Пестицидлар сәнәгатендә кайбер гранулалы формулалар һәм тузанландыргыч порошоклар да билгеле бер күләмдә өслек актив матдәләрне үз эченә ала. Аларның максаты - максатчан өслеккә пестицидның адгезиясен һәм утыру күләмен яхшырту, бүленеп чыгу тизлеген тизләтү һәм дымлы шартларда актив ингредиентларның таралу мәйданын киңәйтү, шуның белән авыруларны профилактикалау һәм дәвалауның нәтиҗәлелеген арттыру.
Косметика сәнәгатендә өслек актив матдәләр эмульгаторлар ролен үти һәм кремнар, лосьоннар, бит чистарту чаралары һәм макияж бетергечләр кебек тире турында кайгырту продуктларында алыштыргысыз компонентлар булып тора.
Мицеллалар һәм эрүчәнлек,таләпләр: C > CMC (HLB 13–18)
Өслек актив матдә молекулалары мицеллалар барлыкка китерү өчен кушыла торган минималь концентрация. Концентрация CMC кыйммәтеннән артып киткәч, өслек актив матдә молекулалары үзләрен сферик, таяксыман, пластинасыман яки пластинасыман конфигурацияләр кебек структураларга урнаштыралар.
Эретү системалары - термодинамик тигезләнеш системалары. CMC түбәнрәк һәм ассоциация дәрәҗәсе югарырак булган саен, максималь өстәмә концентрация (MAC) шулкадәр зуррак була. Температураның эрүчәнлеккә йогынтысы өч аспектта чагыла: ул мицелла формалашуына, эрүчәнлекнең эрүчәнлегенә һәм өслек актив матдәләрнең үзләренең эрүчәнлегенә тәэсир итә. Ионлы өслек актив матдәләр өчен аларның эрүчәнлеге температура арткан саен кискен арта, һәм бу кинәт арту булган температура Крафт ноктасы дип атала. Крафт ноктасы югарырак булган саен, мицелланың критик концентрациясе шулкадәр түбәнрәк була.
Полиоксиэтиленлы ион булмаган өслек актив матдәләр өчен, температура билгеле бер дәрәҗәгә күтәрелгәндә, аларның эрүчәнлеге кискен кими һәм явым-төшем барлыкка килә, бу эремәнең тоныклануына китерә. Бу күренеш болытлану дип атала, һәм тиешле температура болыт ноктасы дип атала. Полиоксиэтилен чылбыры озынлыгы бер үк булган өслек актив матдәләр өчен углеводород чылбыры озынрак булган саен, болыт ноктасы түбәнрәк була; киресенчә, углеводород чылбыры озынлыгы бер үк булганда, полиоксиэтилен чылбыры озынрак булган саен, болыт ноктасы югарырак була.
Поляр булмаган органик матдәләрнең (мәсәлән, бензолның) суда эрүчәнлеге бик түбән. Ләкин, натрий олеаты кебек өслек актив матдәләр өстәү бензолның суда эрүчәнлеген сизелерлек арттыра ала - бу процесс эрү дип атала. Эрүчәнлек гадәти эреүдән аерылып тора: эрегән бензол су молекулаларында тигез таралмый, ә олеат ионнары белән барлыкка килгән мицеллалар эчендә тотыла. Рентген дифракциясе тикшеренүләре барлык төр мицеллаларның да эреүдән соң төрле дәрәҗәдә киңәюен, ә гомуми эремәнең коллигатив үзлекләре күбесенчә үзгәрешсез калуын раслады.
Судагы өслек актив матдәләр концентрациясе арткан саен, өслек актив матдәләр молекулалары сыек өслектә туплана һәм тыгыз урнашкан, юнәлешле мономолекуляр катлам барлыкка китерә. Күплек фазасындагы артык молекулалар гидрофоб төркемнәре эчкә караган килеш агрегацияләнә, мицеллалар барлыкка китерә. Мицеллалар барлыкка килүен башлау өчен кирәкле минималь концентрация критик мицелла концентрациясе (КМК) буларак билгеләнә. Бу концентрациядә эремә идеаль тәртиптән тайпыла, һәм өслек тартылу һәм концентрация кәкресендә аерым бер бөгелеш ноктасы барлыкка килә. Өслек актив матдәләр концентрациясен тагын да арттыру өслек тартылуын киметмәячәк; киресенчә, ул күплек фазасында мицеллаларның өзлексез үсешен һәм күбәюен стимуллаштырачак.
Өслек актив матдә молекулалары эремәдә таралгач һәм билгеле бер концентрация чигенә җиткәч, алар аерым мономерлардан (ионнар яки молекулалар) мицелла дип аталган коллоид агрегатларга кушыла. Бу күчү эремәнең физик һәм химик үзлекләрендә кинәт үзгәрешләргә китерә, һәм бу концентрация CMC була. Мицелла барлыкка килү процессы мицелляция дип атала.
Сулы өслек актив матдә эремәләрендә мицеллалар барлыкка килү концентрациягә бәйле процесс. Бик сыек эремәләрдә су һәм һава турыдан-туры бәйләнештә була, шуңа күрә өслек киеренкелеге бераз гына кими, саф суныкы кебек кала, күләм фазасында бик аз гына өслек актив матдә молекулалары тарала. Өслек актив матдә концентрациясе уртача артканда, молекулалар су өслегенә тиз адсорбцияләнә, су һәм һава арасындагы контакт мәйданын киметә һәм өслек киеренкелегенең кискен кимүенә китерә. Шул ук вакытта, күләм фазасындагы кайбер өслек актив матдә молекулалары үзләренең гидрофоб төркемнәре белән берләшеп, кечкенә мицеллалар барлыкка китерә.
Концентрация арта барган саен һәм эремә туендырылган адсорбциягә җиткән саен, сыеклык өслегендә тыгыз урнашкан мономолекуляр пленка барлыкка килә. Концентрация CMCга җиткәч, эремәнең өслек киеренкелеге минималь кыйммәтенә җитә. CMCдан тыш, өслек актив матдә концентрациясен тагын да арттыру өслек киеренкелегенә бик аз тәэсир итә; киресенчә, ул күләм фазасында мицеллалар санын һәм зурлыгын арттыра. Аннары эремәдә мицеллалар өстенлек итә, алар нанопрошоклар синтезында микрореакторлар булып хезмәт итә. Концентрациянең даими артуы белән система әкренләп сыек кристалл халәтенә күчә.
Сулы өслек актив матдә концентрациясе CMCга җиткәч, концентрация арткан саен мицеллалар барлыкка килә. Бу өслек киеренкелеге һәм логарифм концентрациясе кәкресендә (γ–log c кәкресе) борылыш ноктасы, шулай ук эремәдә идеаль булмаган физик һәм химик үзлекләр барлыкка килү белән характерлана.
Ион өслек актив матдә мицеллалары югары өслек зарядларын йөртә. Электростатик тартылу аркасында, каршы ионнар мицелла өслегенә тартыла, уңай һәм тискәре зарядларның бер өлешен нейтральләштерә. Ләкин, мицеллалар югары зарядлы структуралар барлыкка китергәч, каршы ионнар тарафыннан барлыкка килгән ион атмосферасының тоткарлаучы көче сизелерлек арта - бу үзенчәлекне нанопорошокларның дисперсияләнүен көйләү өчен кулланырга мөмкин. Бу ике сәбәп аркасында, эремәнең эквивалент үткәрүчәнлеге CMCдан тыш концентрация арткан саен тиз кими, бу исә өслек актив матдәләрнең критик мицелла концентрациясен билгеләү өчен ышанычлы ысул булып тора.
Ион өслек актив матдә мицеллаларының структурасы гадәттә сферик, өч өлештән тора: үзәк, кабык һәм диффузияләнгән икеләтә электр катламы. Үзәк сыек углеводородларга охшаган гидрофоб углеводород чылбырларыннан тора, аларның диаметры якынча 1 дән 2,8 нм га кадәр. Поляр баш төркемнәренә янәшә урнашкан метилен төркемнәре (-CH₂-) өлешчә полярлыкка ия, үзәк тирәсендә кайбер су молекулаларын саклый. Шулай итеп, мицелла үзәге түбәндәгеләрне үз эченә ала:шактый күләмдә тотылган су бар, һәм бу -CH₂- төркемнәре сыеклыкка охшаган углеводород үзәгенә тулысынча интеграцияләнмәгән, ә сыек булмаган мицелла кабыгының бер өлешен тәшкил итә.
Мицелла кабыгы шулай ук мицелла-су чикләре яки өслек фазасы дип тә атала. Ул мицеллалар һәм су арасындагы макроскопик чикләрне түгел, ә мицеллалар һәм мономер сулы өслек актив матдә эремәсе арасындагы өлкәне аңлата. Ионлы өслек актив матдә мицеллалары өчен, кабык якынча 0,2 - 0,3 нм калынлыктагы электр икеләтә катламының иң эчке Стерн катламы (яки фиксацияләнгән адсорбция катламы) белән формалаша. Кабык өслек актив матдәләрнең ион баш төркемнәрен һәм бәйләнгән каршы ионнарның бер өлешен генә түгел, ә бу ионнарның гидратациясе аркасында гидратация катламын да үз эченә ала. Мицелла кабыгы шома өслек түгел, ә өслек актив матдә мономер молекулаларының җылылык хәрәкәте аркасында барлыкка килгән тирбәнешләр нәтиҗәсе булган "тупас" чикләр.
Сусыз (май нигезендәге) мохиттә, май молекулалары өстенлек иткән урыннарда, өслек актив матдәләрнең гидрофиль төркемнәре эчкә агып, поляр үзәк барлыкка китерә, ә гидрофоб углеводород чылбырлары мицелланың тышкы кабыгын тәшкил итә. Бу төр мицелла гадәти сулы мицеллаларга караганда кире структурага ия һәм шуңа күрә кире мицелла дип атала; киресенчә, суда барлыкка килгән мицеллалар нормаль мицеллалар дип атала. 4 нче рәсемдә сусыз эремәләрдә өслек актив матдәләр белән барлыкка килгән кире мицеллаларның схематик моделе күрсәтелгән. Соңгы елларда кире мицеллалар нанокүләмле дару ташучыларын синтезлауда һәм әзерләүдә, аеруча гидрофиль даруларны капсуляцияләү өчен киң кулланыла.
Бастырып чыгару вакыты: 2025 елның 26 декабре