Види колоїдних систем. Поверхнево-активні речовини. Суспензії. Емульсії. Піни, страница 2

Для неионогенных ПАР підвищення температури приводить до збільшення n, а введення електролітів на число асоціації не впливає.

Сума молекулярних мас всіх молекул у міцелі називається міцелярною масою.

При досягненні певної концентрації сферичні міцели починають взаємодіяти між собою, що приводить до їхньої деформації. Міцели прагнуть прийняти циліндричну, , пластинчасту форми. Такі міцели називаються міцелами Мак^-Бена.

При концентраціях, в 10-50 разів більших ККМ, міцели приймають ланцюгову орієнтацію й разом з молекулами розчинника утворять жидкокристалічну структуру.

Солюбілізація – явище, розчинення речовин в міцелах ПАР.

Це самовільний і зворотній процес. У водних міцелярних системах солюбілізуються речовини, що не розчиняються у воді. Наприклад: бензол, органічні барвники, жири. Це обумовлено тим, що ядро міцели виявляє властивості неполярної рідини

ПАР находять широке використання в різних галузях промисловості і в побуті.

1.  ПАР – основа миючих засобів;

2.  ПАР – входять до складу мастил;

3.  ПАР – є стабілізаторами мікро гетерогенних систем – суспензій, емульсій, пін, порошків;

4.  Явище солюбілізації використовується для проведення полімеризації ненасичених вуглеводнів в емульсіях;

5.  Висококонцентровані розчини ПАР здатні формувати упорядковану структуру – рідкі кристали;

ВИСНОВОК

Характерною рисою будови ПАР їх дифілъністъ — наявність у молекул полярної (гідрофільної) і неполярної (гідрофобної) частин. Саме дифільністю молекул обумовлена їхня схильність збиратися на границі роздцілу фаз, занурюючи гідрофільну частину у воду й ізолюючи від води гідрофобну, чим й обумовлена їх поверхнева активність.

Низькомолекулярні ПАР - спирти, кислоти, інші органічні сполуки, молекули яких мають незначну довжину вуглеводневого радикалу, у розчинах перебувають тільки в молекулярно-дисперсному стані.

Зі збільшенням довжини гідрофобних ланцюгів, коли число атомів вуглецю досягає 10-20, з'являється нова властивість - здатність молекул до асоціації.

При малих концентраціях ці ПАР утворять справжні розчини. При збільшенні концентрації до певної величини утвориться нова фаза - міцели Гартли, система стає гетерогенною.

Мимовільна сполука молекул ПАР з утворенням сферичних міцел, що містять кілька десятків молекул і мають міцелярну масу 10000-20000 а. е. м, відбувається завдяки силам межмолекулярного притягання між вуглеводневими ланцюгами.

У системі встановлюється рівновага між справжнім розчином і міцелами — утвориться ліофільний колоїдний розчин. Концентрація, при якій починається утворення міцел, називається критичною концентрацією міцелоутворення (ККМ). У результаті міцелоутворення неполярні ланцюги утворюють як би вуглеводневу краплю, екрановану зверненими у воду полярними групами. Такий стан відповідає мінімуму вільної енергії. Розміри міцел обмежуються силами електростатичного відштовхування між іоногеними групами. Діаметр міцели приблизно дорівнює подвоєній довжині молекули.

При подальшому збільшенні концентрації відбувається взаємодія між сферичними міцелами з утворенням диско видних, циліндричних, пластинчастих міцел й, нарешті, рідких кристалів.

2. СУСПЕНЗІЇ

Суспензії — це дисперсні системи, у яких дисперсною фазою є частки твердої речовини розміром більше 10~⁵ см, а дисперсійним середовищем — рідина.

Умовно суспензії позначають у вигляді дробу: Т/Р, у чисельнику якої вказується агрегатний стан фази, а в знаменнику - агрегатний стан середовища. Можна дати суспензіям й інше визначення: суспензії — це суспензії порошків у рідинах.

Дане визначення, будучи менш формальним, чим перше, ближче до реального життя вже тому, що сам термін «суспензія» (suspensio) у перекладі означає «підвішування».

Формально суспензії від ліозолей (колоїдних розчинів) відрізняються тільки розмірами часток дисперсної фази. Розміри твердих часток у суспензіях (більше 10^{-5 см}) можуть бути на кілька порядків більше, ніж у ліозолях (10~⁷-10~^б см). Це кількісне розходження обумовлює надзвичайно важливу особливість суспензій: у більшості суспензій часточки твердої фази не беруть участь у броунівському русі. Тому властивості суспензій істотно відрізняються від властивостей колоїдних розчинів; їх розглядають як самостійний вид дисперсних систем.