Змочування відбувається, коли тверда речовина контактує з рідиною. Початкові межі розділу тверда речовина-газ та рідина-газ зникають, і утворюється нова межа розділу тверда речовина-рідина. Наприклад, текстильні волокна – це пористі матеріали з великою питомою поверхнею. Коли розчин поширюється вздовж волокон, він проникає в проміжки між волокнами та витісняє повітря, перетворюючи початкову межу розділу повітря-волокно на межу розділу рідина-волокно.—Це типовий процес змочування. Тим часом розчин проникає всередину волокон, процес, відомий як проникнення. Поверхнево-активні речовини, що сприяють змочуванню та проникненню, називаються відповідно змочувальними агентами та проникаючими агентами.
Олії мають високий поверхневий натяг у воді. Коли олію додають до води та суміш енергійно перемішують, вона розпадається на дрібні краплі, утворюючи емульсію, проте суміш знову розділяється на шари після припинення перемішування. Якщо додати поверхнево-активну речовину та суміш перемішувати, шари не будуть легко розділятися протягом тривалого часу після припинення перемішування, що є емульгуванням. Гідрофобна частина молекул олії оточена гідрофільними групами поверхнево-активних речовин, створюючи спрямовані сили тяжіння. Це зменшує енергію, необхідну для диспергування олії у воді, та досягає ефективного емульгування олій.
Завдяки емульгуючій дії поверхнево-активних речовин, частинки олії та бруду, що відокремлюються від твердих поверхонь, можуть стабільно емульгуватися та диспергуватися у водних розчинах, запобігаючи їх повторному осадженню на очищених поверхнях та повторному забрудненню.
Диспергування – це процес, у якому нерозчинні тверді речовини розподіляються в розчині у вигляді крихітних частинок, утворюючи суспензію. Поверхнево-активні речовини, що посилюють дисперсію твердих речовин і підтримують стабільність суспензій, називаються диспергаторами. На практиці важко відрізнити емульгування від диспергування, коли напівтверді олії емульгуються та диспергуються в розчинах. Оскільки емульгатори та диспергатори зазвичай є речовинами одного типу, у практичному застосуванні їх разом називають емульгаторами-диспергаторами.
Солюбілізація означає, що поверхнево-активні речовини можуть збільшувати розчинність важкорозчинних або нерозчинних речовин у воді. Наприклад, розчинність бензолу у воді становить 0,09% за об'ємом. Після додавання поверхнево-активних речовин, таких як олеат натрію, розчинність бензолу може зрости до 10%.
Солюбілізація тісно пов'язана з міцелами, утвореними поверхнево-активними речовинами у воді. Міцела - це агрегат, що утворюється, коли вуглеводневі ланцюги молекул поверхнево-активних речовин зближуються один з одним у водному розчині внаслідок гідрофобних взаємодій. Внутрішня частина міцели по суті складається з рідких вуглеводнів, тому неполярні органічні розчинені речовини, нерозчинні у воді, такі як бензол і мінеральна олія, можуть легко розчинятися всередині міцел. Солюбілізація - це розчинення ліпофільних речовин міцелами, унікальна властивість поверхнево-активних речовин. Вона діє лише тоді, коли концентрація поверхнево-активної речовини в розчині перевищує критичну концентрацію міцел (ККМ), тобто коли існує велика кількість великих міцел. Крім того, більші міцели забезпечують більшу солюбілізаційну здатність.
Солюбілізація відрізняється від емульгування. Емульгування створює переривчасту та нестабільну багатофазну систему, де одна рідка фаза диспергована у воді або іншій рідкій фазі. На противагу цьому, солюбілізація призводить до гомогенної, стабільної однофазної системи, де розчин, що солюбілізує, та солюбілізована речовина існують в одній фазі. Один тип поверхнево-активної речовини може мати як емульгуючі, так і солюбілізуючі властивості, але солюбілізація відбувається лише тоді, коли його концентрація перевищує критичну концентрацію міцел.
Коли молекули поверхнево-активних речовин вирівнюються спрямовано на поверхні тканини, вони зменшують коефіцієнт статичного тертя тканин. Неіоногенні поверхнево-активні речовини, такі як лінійні алкілполіоксіетиленполіоли та лінійні алкілполіоксіетиленові ефіри жирних кислот, а також різні катіонні поверхнево-активні речовини, можуть знижувати коефіцієнт статичного тертя тканин і таким чином служити пом'якшувачами тканини. Однак поверхнево-активні речовини з розгалуженими алкільними або ароматичними групами не утворюють впорядкованого спрямованого розташування на поверхні тканини і тому непридатні для використання як пом'якшувачі.
Час публікації: 10 червня 2026 р.