Namlash effekti, talab: HLB: 7-9
Namlash qattiq sirtga adsorbsiyalangan gazning suyuqlik tomonidan siqib chiqarilishi hodisasi sifatida ta'riflanadi. Bu siljish qobiliyatini oshirishi mumkin bo'lgan moddalar namlash agentlari deb ataladi. Namlash odatda uch turga bo'linadi: kontaktli namlash (yopishqoq namlash), botirish orqali namlash (botirish orqali namlash) va yoyilish orqali namlash (tarqalish). Bular orasida yoyish namlashning eng yuqori standartini ifodalaydi va yoyilish koeffitsienti ko'pincha turli tizimlar orasidagi namlash samaradorligini baholash uchun indikator sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, kontakt burchagi ham namlash sifatini baholash mezonidir. Sirt faol moddalari suyuq va qattiq fazalar orasidagi namlanish darajasini nazorat qilish uchun ishlatilishi mumkin.
Pestitsidlar sanoatida ba'zi granulalar formulalari va changlatiladigan kukunlar ham ma'lum miqdorda sirt faol moddalarni o'z ichiga oladi. Ularning maqsadi pestitsidning maqsadli sirtga yopishishini va cho'kish miqdorini yaxshilash, ajralish tezligini oshirish va nam sharoitlarda faol moddalarning tarqalish maydonini kengaytirish, shu bilan kasalliklarning oldini olish va davolash samaradorligini oshirishdir.
Kosmetika sanoatida sirt faol moddalar emulsifikator vazifasini bajaradi va kremlar, losonlar, yuz tozalagichlari va bo'yanish vositalari kabi terini parvarish qilish mahsulotlarining ajralmas qismi hisoblanadi.
Misellalar va eruvchanlik,talablar: C > CMC (HLB 13–18)
Sirt faol moddasi molekulalari birlashib, mitsella hosil qiladigan minimal konsentratsiya. Konsentratsiya CMC qiymatidan oshib ketganda, sirt faol moddasi molekulalari o'zlarini sharsimon, tayoqsimon, lamellar yoki plastinkaga o'xshash konfiguratsiyalar kabi tuzilmalarga joylashtiradi.
Erituvchi tizimlar termodinamik muvozanat tizimlaridir. CMC qanchalik past va assotsiatsiya darajasi qanchalik yuqori bo'lsa, maksimal qo'shimcha konsentratsiyasi (MAC) shuncha yuqori bo'ladi. Haroratning eruvchanlikka ta'siri uch jihatdan aks etadi: u mitsella hosil bo'lishiga, eruvchan moddalarning eruvchanligiga va sirt faol moddalarning o'zlarining eruvchanligiga ta'sir qiladi. Ionli sirt faol moddalar uchun ularning eruvchanligi harorat oshishi bilan keskin oshadi va bu keskin o'sish sodir bo'ladigan harorat Krafft nuqtasi deb ataladi. Krafft nuqtasi qanchalik yuqori bo'lsa, kritik mitsella konsentratsiyasi shuncha past bo'ladi.
Polioksietilen noionli sirt faol moddalar uchun harorat ma'lum bir darajaga ko'tarilganda, ularning eruvchanligi keskin pasayadi va cho'kma hosil bo'ladi, bu esa eritmaning loyqalanishiga olib keladi. Bu hodisa bulutlanish deb nomlanadi va mos keladigan harorat bulut nuqtasi deb ataladi. Polioksietilen zanjir uzunligi bir xil bo'lgan sirt faol moddalar uchun uglevodorod zanjiri qancha uzun bo'lsa, bulut nuqtasi shuncha past bo'ladi; aksincha, uglevodorod zanjiri uzunligi bir xil bo'lganda, polioksietilen zanjiri qancha uzun bo'lsa, bulut nuqtasi shuncha yuqori bo'ladi.
Qutbsiz organik moddalar (masalan, benzol) suvda juda past eruvchanlikka ega. Biroq, natriy oleat kabi sirt faol moddalarni qo'shish benzolning suvda eruvchanligini sezilarli darajada oshirishi mumkin - bu jarayon eruvchanlik deb ataladi. Eruvchanlik oddiy eruvchanlikdan farq qiladi: eruvchan benzol suv molekulalarida bir tekis tarqalmaydi, balki oleat ionlari tomonidan hosil qilingan mitsellalar ichida qoladi. Rentgen difraksiya tadqiqotlari shuni tasdiqladiki, barcha turdagi mitsellalar eruvchanlikdan keyin turli darajalarga kengayadi, shu bilan birga umumiy eritmaning kolligativ xususiyatlari deyarli o'zgarishsiz qoladi.
Suvdagi sirt faol moddalar konsentratsiyasi oshgani sayin, sirt faol moddalar molekulalari suyuqlik yuzasida to'planib, zich joylashgan, yo'naltirilgan monomolekulyar qatlam hosil qiladi. Ommaviy fazadagi ortiqcha molekulalar gidrofob guruhlari ichkariga qaragan holda agregatlanadi va mitsellalarni hosil qiladi. Mitsella hosil bo'lishini boshlash uchun zarur bo'lgan minimal konsentratsiya kritik mitsella konsentratsiyasi (KKK) sifatida belgilanadi. Bu konsentratsiyada eritma ideal xatti-harakatlardan chetga chiqadi va sirt tarangligi va konsentratsiya egri chizig'ida aniq burilish nuqtasi paydo bo'ladi. Sirt faol moddalar konsentratsiyasini yanada oshirish endi sirt tarangligini kamaytirmaydi; aksincha, u ommaviy fazada mitsellalarning doimiy o'sishi va ko'payishiga yordam beradi.
Sirt faol moddalar molekulalari eritmada tarqalib, ma'lum bir konsentratsiya chegarasiga yetganda, ular alohida monomerlardan (ionlar yoki molekulalar) mitsellalar deb ataladigan kolloid agregatlarga birikadi. Bu o'tish eritmaning fizik va kimyoviy xususiyatlarida keskin o'zgarishlarni keltirib chiqaradi va bu sodir bo'ladigan konsentratsiya CMC hisoblanadi. Mitsella hosil bo'lish jarayoni mitsellanish deb ataladi.
Suvli sirt faol moddalar eritmalarida mitsellalarning hosil bo'lishi konsentratsiyaga bog'liq jarayondir. Juda suyultirilgan eritmalarda suv va havo deyarli to'g'ridan-to'g'ri aloqada bo'ladi, shuning uchun sirt tarangligi biroz pasayadi va toza suv tarangligiga yaqin bo'lib qoladi, sirt faol moddalar molekulalari esa quyma fazada juda oz miqdorda tarqaladi. Sirt faol moddalar konsentratsiyasi o'rtacha darajada oshgani sayin, molekulalar suv yuzasiga tez adsorblanadi, bu suv va havo orasidagi aloqa maydonini kamaytiradi va sirt tarangligining keskin pasayishiga olib keladi. Shu bilan birga, quyma fazadagi ba'zi sirt faol moddalar molekulalari gidrofob guruhlari bir tekisda joylashgan holda agregatsiyalanadi va kichik mitsellalarni hosil qiladi.
Konsentratsiya oshib borishda davom etib, eritma to'yingan adsorbsiyaga yetganda, suyuqlik yuzasida zich joylashgan monomolekulyar plyonka hosil bo'ladi. Konsentratsiya CMC ga yetganda, eritmaning sirt tarangligi minimal qiymatiga etadi. CMC dan tashqari, sirt faol moddalar konsentratsiyasini yanada oshirish sirt tarangligiga deyarli ta'sir qilmaydi; buning o'rniga, u asosiy fazadagi mitsellalar soni va hajmini oshiradi. Keyin eritmada nanokukunlar sintezida mikroreaktorlar bo'lib xizmat qiladigan mitsellalar ustunlik qiladi. Konsentratsiyaning doimiy ravishda oshishi bilan tizim asta-sekin suyuq kristall holatiga o'tadi.
Suvli sirt faol moddasi eritmasining konsentratsiyasi CMC ga yetganda, konsentratsiyaning ortishi bilan mitsellalarning hosil bo'lishi sezilarli bo'ladi. Bu sirt tarangligi va log konsentratsiyasi egri chizig'idagi burilish nuqtasi (γ–log c egri chizig'i) va eritmada ideal bo'lmagan fizik va kimyoviy xususiyatlarning paydo bo'lishi bilan tavsiflanadi.
Ionli sirt faol moddalar mitsellalari yuqori sirt zaryadlariga ega. Elektrostatik tortishish tufayli qarshi ionlar mitsella yuzasiga tortiladi va musbat va manfiy zaryadlarning bir qismini neytrallashtiradi. Biroq, mitsellalar yuqori zaryadlangan tuzilmalarni hosil qilgandan so'ng, qarshi ionlar tomonidan hosil bo'lgan ion atmosferasining sekinlashtiruvchi kuchi sezilarli darajada oshadi - bu xususiyat nanokukunlarning dispersiyasini sozlash uchun ishlatilishi mumkin. Shu ikki sababga ko'ra, eritmaning ekvivalent o'tkazuvchanligi CMC dan tashqarida konsentratsiyaning oshishi bilan tez pasayadi, bu esa bu fikrni sirt faol moddalarning kritik mitsella konsentratsiyasini aniqlashning ishonchli usuliga aylantiradi.
Ionli sirt faol moddasi mitsellalarining tuzilishi odatda sharsimon bo'lib, uch qismdan iborat: yadro, qobiq va diffuz elektr qo'shaloq qatlam. Yadro suyuq uglevodorodlarga o'xshash gidrofob uglevodorod zanjirlaridan iborat bo'lib, diametri taxminan 1 dan 2,8 nm gacha. Qutb bosh guruhlariga tutashgan metilen guruhlari (-CH₂-) qisman qutblanishga ega bo'lib, yadro atrofida ba'zi suv molekulalarini ushlab turadi. Shunday qilib, mitsella yadrosi quyidagilarni o'z ichiga oladisezilarli miqdorda tuzoqqa tushgan suvni saqlaydi va bu -CH2- guruhlari suyuq uglevodorod yadrosiga to'liq qo'shilmagan, balki suyuq bo'lmagan mitsella qobig'ining bir qismini tashkil qiladi.
Mitsella qobig'i mitsella-suv chegarasi yoki sirt fazasi sifatida ham tanilgan. Bu mitsellalar va suv orasidagi makroskopik chegarani emas, balki mitsellalar va monomer suvli sirt faol moddasi eritmasi orasidagi mintaqani anglatadi. Ionli sirt faol moddasi mitsellalari uchun qobiq elektr qo'shaloq qatlamining eng ichki Stern qatlami (yoki fiksatsiyalangan adsorbsiya qatlami) tomonidan hosil bo'ladi, uning qalinligi taxminan 0,2 dan 0,3 nm gacha. Qobiq nafaqat sirt faol moddalarning ion bosh guruhlarini va bog'langan qarshi ionlarning bir qismini, balki bu ionlarning gidratatsiyasi tufayli gidratatsiya qatlamini ham o'z ichiga oladi. Mitsella qobig'i silliq sirt emas, balki sirt faol moddasi monomer molekulalarining termal harakati natijasida hosil bo'lgan "qo'pol" chegaradir.
Suvsiz (moyga asoslangan) muhitda, moy molekulalari ustunlik qiladigan joylarda, sirt faol moddalarning gidrofil guruhlari ichkariga to'planib, qutb yadrosini hosil qiladi, gidrofob uglevodorod zanjirlari esa mitsellaning tashqi qobig'ini hosil qiladi. Bu turdagi mitsella an'anaviy suvli mitsellalarga nisbatan teskari tuzilishga ega va shuning uchun teskari mitsella deb ataladi; aksincha, suvda hosil bo'lgan mitsellalar normal mitsellalar deb ataladi. 4-rasmda suvsiz eritmalarda sirt faol moddalar tomonidan hosil bo'lgan teskari mitsellalarning sxematik modeli ko'rsatilgan. So'nggi yillarda teskari mitsellalar nanoskalali dori tashuvchilarni sintez qilish va tayyorlashda, ayniqsa gidrofil dorilarni kapsulalash uchun keng qo'llanilmoqda.
Nashr vaqti: 2025-yil 26-dekabr