I. Einige Konzepte \u00fcber Tenside.<\/p>\n
Die Eigenschaft, die die Oberfl\u00e4chenspannung des L\u00f6sungsmittels verringern kann, wird als Oberfl\u00e4chenaktivit\u00e4t bezeichnet, und die Substanz mit Oberfl\u00e4chenaktivit\u00e4t wird als oberfl\u00e4chenaktive Substanz bezeichnet. Die oberfl\u00e4chenaktive Substanz, die Molek\u00fcle in w\u00e4ssriger L\u00f6sung assoziieren und Mizellen und andere Assoziationen bilden kann und eine hohe Oberfl\u00e4chenaktivit\u00e4t aufweist sowie die Funktionen des Benetzens, Emulgierens, Aufsch\u00e4umens und Waschens hat, wird Tensid genannt. Die Kontraktionskraft einer beliebigen L\u00e4ngeneinheit auf der Oberfl\u00e4che einer Fl\u00fcssigkeit wird als Oberfl\u00e4chenspannung bezeichnet, und die Einheit ist N-m-1.<\/p>\n
Zweitens, die molekularen Struktureigenschaften der Tenside.<\/p>\n
Tenside sind organische Verbindungen mit besonderen Strukturen und Eigenschaften, die die Grenzfl\u00e4chenspannung zwischen zwei Phasen oder die Oberfl\u00e4chenspannung einer Fl\u00fcssigkeit (im Allgemeinen Wasser) erheblich ver\u00e4ndern k\u00f6nnen und Eigenschaften wie Benetzung, Sch\u00e4umen, Emulgieren und Waschen haben. Von der Struktur her haben alle Tenside gemeinsam, dass ihre Molek\u00fcle zwei Gruppen mit unterschiedlichen Eigenschaften enthalten. Das eine Ende ist eine langkettige unpolare Gruppe, die in \u00d6l l\u00f6slich, aber in Wasser unl\u00f6slich ist, auch bekannt als hydrophobe Gruppe oder wasserabweisende Gruppe. Das andere Ende des Spektrums sind wasserl\u00f6sliche Gruppen, n\u00e4mlich hydrophile Gruppen oder hydrophile Gruppen. Die hydrophile Gruppe muss ausreichend hydrophil sein, um sicherzustellen, dass das gesamte Tensid wasserl\u00f6slich ist und die erforderliche L\u00f6slichkeit aufweist. Da Tenside sowohl hydrophile als auch hydrophobe Gruppen enthalten, sind sie also in mindestens einer der fl\u00fcssigen Phasen l\u00f6slich. Diese Eigenschaft von Tensiden, die sowohl hydrophil als auch lipophil sind, wird als Amphiphilie bezeichnet.<\/p>\n
Es gibt auch eine spezielle Art von biphilen Tensiden auf dem Markt, von denen das Kynurenin-Glykol-Tensid eines der repr\u00e4sentativen Produkte ist. Es hat zwei Paare von hydrophoben und hydrophilen Gruppen, die strukturell durch eine symmetrische und relativ \"starre\" funktionelle Gruppe in der Mitte verbunden sind. Die baryonischen Tenside sind weniger schaumstabil und haben eine hervorragende dynamische Benetzbarkeit.<\/p>\n
Arten von Tensiden.<\/p>\n
Tenside sind amphiphile Molek\u00fcle mit sowohl hydrophoben als auch hydrophilen Gruppen. Die hydrophoben Gruppen von Tensiden bestehen im Allgemeinen aus langen Kohlenwasserstoffketten, wie geradkettigen C8- bis C20-Alkylgruppen, verzweigten C8- bis C20-Alkylgruppen, Alkylbenzolgruppen (mit 8 bis 16 Alkylkohlenstoffatomen) usw. Der Unterschied zwischen den hydrophoben Gruppen besteht haupts\u00e4chlich in den strukturellen Ver\u00e4nderungen der Kohlenwasserstoffketten, die kleiner sind, w\u00e4hrend die Vielfalt der hydrophilen Gruppen gr\u00f6\u00dfer ist. Daher h\u00e4ngen die Eigenschaften von Tensiden neben der Gr\u00f6\u00dfe und Form der hydrophoben Gruppen haupts\u00e4chlich von den hydrophilen Gruppen ab. Die Struktur der hydrophilen Gruppen variiert st\u00e4rker als die der hydrophoben Gruppen, so dass die Klassifizierung von Tensiden im Allgemeinen auf der Struktur der hydrophilen Gruppen beruht. Diese Klassifizierung basiert darauf, ob die hydrophile Gruppe ionisch ist oder nicht, und sie wird in anionische, kationische, nichtionische, amphotere und andere spezielle Arten von Tensiden unterteilt.<\/p>\n
IV. Eigenschaften der w\u00e4ssrigen L\u00f6sung von Tensiden.<\/p>\n
1. Adsorption von Tensiden an der Grenzfl\u00e4che. Tensidmolek\u00fcle haben lipophile und hydrophile Gruppen, die amphiphile Molek\u00fcle sind. Wasser ist eine stark polare Fl\u00fcssigkeit, und wenn ein Tensid in Wasser gel\u00f6st wird, wird seine hydrophile Gruppe vom Wasser angezogen und l\u00f6st sich im Wasser nach dem Prinzip der Polarit\u00e4ts\u00e4hnlichkeit und Absto\u00dfung, und seine lipophile Gruppe wird vom Wasser abgesto\u00dfen und verl\u00e4sst das Wasser, so dass Tensidmolek\u00fcle (oder Ionen) an der Grenzfl\u00e4che zwischen zwei Phasen adsorbiert werden, so dass die Grenzfl\u00e4chenspannung zwischen zwei Phasen verringert wird. Je mehr Tensidmolek\u00fcle (oder -Ionen) an der Grenzfl\u00e4che adsorbiert werden, desto st\u00e4rker wird die Grenzfl\u00e4chenspannung verringert.<\/p>\n
2\u3001Einige Eigenschaften von Adsorptionsmembranen.<\/p>\n
Oberfl\u00e4chendruck des Adsorptionsfilms: Das Tensid wird an der Gas-Fl\u00fcssigkeits-Grenzfl\u00e4che adsorbiert, um einen Adsorptionsfilm zu bilden, z. B. indem ein reibungsfreier beweglicher Schwimmer an der Grenzfl\u00e4che platziert wird, um den Adsorptionsfilm entlang der L\u00f6sungsoberfl\u00e4che zu schieben; der Film erzeugt einen Druck auf den Schwimmer, und dieser Druck wird Oberfl\u00e4chendruck genannt.<\/p>\n
Oberfl\u00e4chenviskosit\u00e4t: das gleiche wie der Oberfl\u00e4chendruck, ist die Oberfl\u00e4chenviskosit\u00e4t eine Eigenschaft, die durch den unl\u00f6slichen Molekularfilm. Aussetzung eines feinen Metalldrahtes Platinring, so dass seine Ebene Kontakt mit der Wasseroberfl\u00e4che des Tanks, drehen Sie den Platinring, der Platinring durch die Viskosit\u00e4t des Wassers Hindernis, Amplitude allm\u00e4hlich abklingen, nach denen die Oberfl\u00e4chenviskosit\u00e4t gemessen werden kann, ist die Methode: zun\u00e4chst in reinem Wasser Oberfl\u00e4che Experimente, gemessen Amplitude abklingen, und dann gemessen die Bildung von Oberfl\u00e4chenfilm abklingen, aus der Differenz zwischen den beiden, um die Viskosit\u00e4t der Oberfl\u00e4che Film zu finden. Die Oberfl\u00e4chenviskosit\u00e4t steht in engem Zusammenhang mit der Festigkeit des Oberfl\u00e4chenfilms, da der Adsorptionsfilm Oberfl\u00e4chendruck und Viskosit\u00e4t hat, muss er elastisch sein. Je h\u00f6her die Fl\u00e4chenpressung und je h\u00f6her die Viskosit\u00e4t des Adsorptionsfilms, desto h\u00f6her ist sein Elastizit\u00e4tsmodul. Der Elastizit\u00e4tsmodul des Oberfl\u00e4chenadsorptionsfilms hat eine wichtige Bedeutung f\u00fcr die Stabilisierung der Blase.<\/p>\n
3\u3001Die Bildung von Mizellen.<\/p>\n
Die verd\u00fcnnte Tensidl\u00f6sung gehorcht dem Gesetz der idealen L\u00f6sung. Die Menge des an der Oberfl\u00e4che der L\u00f6sung adsorbierten Tensids nimmt mit der Konzentration der L\u00f6sung zu, und wenn die Konzentration einen bestimmten Wert erreicht oder \u00fcberschreitet, nimmt die Menge der Adsorption nicht mehr zu. Diese \u00fcbersch\u00fcssigen Tensidmolek\u00fcle sind in der L\u00f6sung ungeordnet oder liegen in irgendeiner regelm\u00e4\u00dfigen Form vor. Sowohl in der Praxis als auch in der Theorie wird davon ausgegangen, dass sie in der L\u00f6sung Assoziationen bilden, die als Mizellen bezeichnet werden. Die Mindestkonzentration an Tensiden in der L\u00f6sung, bei der sich Mizellen bilden, wird als kritische Mizellenkonzentration (CMC) bezeichnet.<\/p>\n
<\/p>\n
HLB ist die Abk\u00fcrzung f\u00fcr Hydrophil-Lipophil-Balance, die das hydrophile und lipophile Gleichgewicht der hydrophilen und lipophilen Gruppen des Tensids angibt, d. h. den HLB-Wert des Tensids. Ein gro\u00dfer HLB-Wert deutet auf ein stark hydrophiles Molek\u00fcl und ein schwach lipophiles Molek\u00fcl hin; umgekehrt auf ein stark lipophiles Molek\u00fcl und ein schwach hydrophiles Molek\u00fcl. Der HLB-Wert ist ein relativer Wert, d. h. bei der Festlegung des HLB-Wertes wird der HLB-Wert von Paraffin, das keine hydrophilen Eigenschaften hat, auf 0 festgelegt, w\u00e4hrend der HLB-Wert von Natriumdodecylsulfat, das st\u00e4rker wasserl\u00f6slich ist, auf 40 festgelegt wird. Im Allgemeinen sind Emulgatoren mit einem HLB-Wert von weniger als 10 lipophil, w\u00e4hrend Emulgatoren mit einem HLB-Wert von mehr als 10 hydrophil sind. Daher liegt der Wendepunkt von lipophil zu hydrophil bei etwa 10.<\/p>\n
<\/p>\n
Anhand des HLB-Werts des Tensids lassen sich die Verwendungsm\u00f6glichkeiten grob absch\u00e4tzen. Wie in der Tabelle links dargestellt, betr\u00e4gt der HLB-Wert des Tensids, das als Wasser-in-\u00d6l-Emulgator verwendet werden kann, 3,5 bis 6, w\u00e4hrend der HLB-Wert des Wasser-in-\u00d6l-Emulgators 8 bis 18 betr\u00e4gt.<\/p>\n
<\/p>\n
F\u00fcnftens: die Rolle der Emulgierung und Solubilisierung.<\/p>\n
Zwei gegenseitig unl\u00f6sliche Fl\u00fcssigkeiten, eine mit Partikeln (Tr\u00f6pfchen oder Fl\u00fcssigkristalle) in der anderen dispergiert, um ein System namens Emulsion zu bilden. Die Bildung der Emulsion durch die Erh\u00f6hung der Grenzfl\u00e4che der beiden Fl\u00fcssigkeiten, so dass dieses System thermodynamisch instabil ist, um die Emulsion stabil zu machen m\u00fcssen eine dritte Komponente hinzuf\u00fcgen - Emulgator, um die Grenzfl\u00e4chenenergie des Systems zu reduzieren. Der Emulgator geh\u00f6rt zu den oberfl\u00e4chenaktiven Stoffen, seine Hauptfunktion ist es, die Rolle der Emulsion zu spielen. Emulsion in Gegenwart von Tr\u00f6pfchen dieser Phase wird die dispergierte Phase (oder interne Phase \ufe51 diskontinuierliche Phase) genannt, verbunden mit einer anderen Phase, die als Dispersionsmedium (oder externe Phase \ufe51 kontinuierliche Phase) bezeichnet wird.<\/p>\n
1, Emulgatoren und Emulsionen. Gemeinsame Emulsion, eine Phase ist Wasser oder w\u00e4ssrige L\u00f6sung, die andere Phase ist nicht mischbar mit Wasser organische Stoffe, wie Fett, Wachs, etc. Wasser und \u00d6l-Emulsionen gebildet, nach seiner Dispersion kann in zwei Arten unterteilt werden: \u00d6l in Wasser dispergiert, um eine \u00d6l-in-Wasser-Emulsion zu bilden, um O \/ W (\u00d6l \/ Wasser): Wasser in \u00d6l dispergiert, um eine \u00d6l-in-Wasser-Emulsion bilden, um W \/ O (Wasser \/ \u00d6l) sagte. Komplexe Wasser-in-\u00d6l-in-Wasser-Emulsionen vom Typ W\/O\/W und \u00d6l-in-Wasser-in-\u00d6l-Emulsionen vom Typ O\/W\/O k\u00f6nnen ebenfalls gebildet werden.<\/p>\n
Emulgatoren werden zur Stabilisierung von Emulsionen verwendet, indem sie die Grenzfl\u00e4chenspannung verringern und Einzelmolek\u00fcl-Grenzfl\u00e4chenfilme bilden. Bei der Emulgierung werden folgende Anforderungen an den Emulgator gestellt: a) der Emulgator muss in der Lage sein, die Grenzfl\u00e4che zwischen den beiden Phasen zu adsorbieren oder anzureichern, so dass die Grenzfl\u00e4chenspannung verringert wird; b) der Emulgator muss den Teilchen die Ladung geben, so dass die elektrostatische Absto\u00dfung zwischen den Teilchen oder die Bildung einer stabilen \ufe51-Viskosit\u00e4t um die Teilchen herum einen besonders hohen Schutzfilm bildet. Daher muss der als Emulgator verwendete Stoff amphiphile Gruppen aufweisen, um zu emulgieren, und Tenside k\u00f6nnen diese Anforderung erf\u00fcllen.<\/p>\n
2, Methoden der Emulsionsherstellung und Faktoren, die die Stabilit\u00e4t von Emulsionen beeinflussen.<\/p>\n
Es gibt zwei Methoden zur Herstellung von Emulsionen: zum einen die mechanische Methode, bei der die Fl\u00fcssigkeit als winzige Teilchen in einer anderen Fl\u00fcssigkeit dispergiert wird, was vor allem in der Industrie zur Herstellung von Emulsionen verwendet wird, und zum anderen die Aufl\u00f6sung der Fl\u00fcssigkeit in molekularem Zustand in einer anderen Fl\u00fcssigkeit, um sie dann in geeigneter Weise zu einer Emulsion zu verbinden.<\/p>\n
Die Stabilit\u00e4t einer Emulsion ist die F\u00e4higkeit, einer Partikelaggregation zu widerstehen, die zu einer Phasentrennung f\u00fchren w\u00fcrde. Emulsionen sind thermodynamisch instabile Systeme mit gro\u00dfen freien Energien. Daher ist die so genannte Stabilit\u00e4t einer Emulsion eigentlich die Zeit, die das System braucht, um einen Gleichgewichtszustand zu erreichen, d. h. die Zeit, die f\u00fcr die Trennung einer der Fl\u00fcssigkeiten im System ben\u00f6tigt wird. Wenn die Grenzfl\u00e4chenmembran polare organische Molek\u00fcle wie Fettalkohole, Fetts\u00e4uren und Fettamine enth\u00e4lt, erh\u00f6ht sich die Membranfestigkeit erheblich. Dies liegt daran, dass in der Grenzfl\u00e4chen-Adsorptionsschicht Emulgatormolek\u00fcle und Alkohole, S\u00e4uren und Amine und andere polare Molek\u00fcle einen \"Komplex\" bilden, so dass die Grenzfl\u00e4chenmembranfestigkeit zunimmt.<\/p>\n
Mehr als zwei Arten von Tensiden, die aus einem Emulgator bestehen, werden als gemischte Emulgatoren bezeichnet. Gemischter Emulgator adsorbiert an der Wasser\/\u00d6l-Grenzfl\u00e4che, intermolekulare Wirkung kann Komplexe bilden. Aufgrund der starken intermolekularen Wirkung wird die Grenzfl\u00e4chenspannung deutlich reduziert, die Menge des an der Grenzfl\u00e4che adsorbierten Emulgators wird deutlich erh\u00f6ht, die Dichte des Grenzfl\u00e4chenfilms steigt, die Festigkeit nimmt zu.<\/p>\n
Die Ladung der fl\u00fcssigen K\u00fcgelchen hat einen erheblichen Einfluss auf die Stabilit\u00e4t der Emulsion. Stabile Emulsionen, die fl\u00fcssigen K\u00fcgelchen sind in der Regel geladen. Bei der Verwendung von ionischen Emulgator, adsorbiert an der Schnittstelle des Emulgators Ion seine lipophile Gruppe in die \u00d6lphase, hydrophile Gruppe in der Wasserphase, so dass die fl\u00fcssigen Perlen geladen. Da die Emulsion der fl\u00fcssigen Perlen mit der gleichen Ladung, sto\u00dfen sie sich gegenseitig ab, nicht leicht zu agglomerieren, so dass die Stabilit\u00e4t erh\u00f6ht wird. Je mehr Emulgatorionen an den Perlen adsorbiert sind, desto gr\u00f6\u00dfer ist die Ladung, desto gr\u00f6\u00dfer ist die F\u00e4higkeit, die Agglomeration der Perlen zu verhindern, und desto stabiler ist das Emulsionssystem.<\/p>\n
Die Viskosit\u00e4t des Dispersionsmediums der Emulsion hat einen gewissen Einfluss auf die Stabilit\u00e4t der Emulsion. Im Allgemeinen gilt: Je h\u00f6her die Viskosit\u00e4t des Dispersionsmediums, desto h\u00f6her die Stabilit\u00e4t der Emulsion. Dies liegt daran, dass eine hohe Viskosit\u00e4t des Dispersionsmediums einen starken Einfluss auf die Brownsche Bewegung der fl\u00fcssigen Perlen hat und die Kollision zwischen den fl\u00fcssigen Perlen verlangsamt, so dass das System stabil bleibt. In der Regel k\u00f6nnen polymere Substanzen, die in Emulsionen gel\u00f6st werden k\u00f6nnen, die Viskosit\u00e4t des Systems erh\u00f6hen und die Stabilit\u00e4t der Emulsionen verbessern. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen Polymere einen starken Grenzfl\u00e4chenfilm bilden, wodurch das Emulsionssystem stabiler wird.<\/p>\n
In einigen F\u00e4llen kann der Zusatz von festem Pulver auch die Emulsion stabilisieren. Festes Pulver ist in der Wasser-, \u00d6l-oder Schnittstelle, je nach \u00d6l, Wasser auf die Benetzungsf\u00e4higkeit des festen Pulvers, wenn das feste Pulver vollst\u00e4ndig durch Wasser benetzt wird, und kann durch \u00d6l benetzt werden, wird nur in der Wasser-\u00d6l-Schnittstelle beibehalten werden. Festes Pulver nicht machen die Emulsion stabil, weil das Pulver an der Schnittstelle gesammelt erh\u00f6ht die Schnittstelle Film, der \u00e4hnlich wie die Schnittstelle Adsorption Emulgatormolek\u00fcle ist, so dass je enger das feste Pulver an der Schnittstelle angeordnet ist, desto stabiler die Emulsion.<\/p>\n
Das Tensid hat die F\u00e4higkeit, die L\u00f6slichkeit von unl\u00f6slichen oder schwer l\u00f6slichen organischen Stoffen nach der Bildung von Mizellen in w\u00e4ssriger L\u00f6sung deutlich zu erh\u00f6hen, und die L\u00f6sung ist zu diesem Zeitpunkt transparent. Das Tensid, das die Solubilisierung bewirken kann, wird Solubilisator genannt, und die solubilisierte organische Substanz wird als solubilisierte Substanz bezeichnet.<\/p>\n
<\/p>\n
Quick answer:<\/strong> A practical additive decision starts with the exact defect: foam, poor wetting, craters, haze, or instability. The best product is usually the one that solves that defect with the safest compatibility window.<\/p>\n <\/p>\n