Неионогенные поверхностно активные вещества. Курсовая работа: Химия поверхностно-активных веществ

Поверхностно-активные вещества - соединения, которые влияют на величину поверхностного натяжения. В процессе взаимодействия молекул жидкости между ними образуются силы сцепления. Эта сила будет различна в поверхностных и внутренних (глубинных) слоях. Рассматривая состояние жидкости, легко установить, что частицы, которые направлены внутрь системы, с разных сторон окружены такими же молекулами, которые влияют на них. Равнодействующая всех сил, которые действуют на такую молекулу, равняется нулю. Поэтому жидкости имеют наименьшую поверхность при данном объеме. Это отчетливо проявляется в шарообразной форме капель. Наличие примесей различных соединений в жидкостях обуславливает величину поверхностного натяжения.

Строение молекул ПАВ

Частицы жирных кислот и спиртов состоят из двух частей, которые имеют разные свойства, поэтому эти соединения очень часто называют дифильными структурами. Одна часть молекулы представлена углеводородной цепью, а другая - разными функциональными группами (аминогруппой, гидроксилом, карбоксилом, сульфогруппой). Чем длиннее углеводородная цепь, тем сильнее будут выражены частиц, они слабее будут взаимодействовать с водой.

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) органического происхождения: белки, мыла, спирты, кетоны, альдегиды, танниды, кетоны и т.д. Поверхностно-инактивные вещества не влияют на поверхностное натяжение (крахмал, глюкоза, фруктоза).

Неионогенные поверхностно-активные вещества (НПАВ) - высокомолекулярные биосоединения, которые в воде не образуют ионов. В водоемы указанные вещества поступают вместе с промышленными (химическая, текстильная, хозяйственно-бытовыми (использование разнообразных в быту) стоками, а также со сточными отходами с сельскохозяйственных угодий (гербициды, фунгициды, инсектициды, а также фолианты в качестве эмульгаторов).

Поверхностно-активные вещества: вред и польза

Поверхностное натяжение имеет огромное значение для процессов всасывания в кишечнике. Например, жиры, а также липиды в пищевой тракт поступают в виде капель. Последние эмульгируются в тонком кишечнике при помощи желчных кислот. Только после этого указанные жиры гидролизируются липолитическими энзимами. Очень часто для повышения результативности к инсектицидам добавляют мыло (поверхностно-активные вещества). Проведенная манипуляция позволяет инсектицидам лучше взаимодействовать с поверхностью тела насекомых. Однако поверхностно-активные вещества оказывают не только позитивное, но и негативное воздействие на организм. Например, в состав шампуня входят очень вредные пенообразователи (ПАВ), такие как натрий и аммоний лаурил сульфат, аммоний и натрий лаурет сульфат. Существует мнение, что эти компоненты оказывают канцерогенное влияние.

Пове́рхностно-акти́вные вещества́ (ПАВ ) - химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения .

Основной количественной характеристикой ПАВ является поверхностная активность - способность вещества снижать поверхностное натяжение на границе раздела фаз - это производная поверхностного натяжения по концентрации ПАВ при стремлении С к нулю. Однако, ПАВ имеет предел растворимости (так называемую критическую концентрацию мицеллообразования или ККМ), с достижением которого при добавлении ПАВ в раствор концентрация на границе раздела фаз остается постоянной, но в то же время происходит самоорганизация молекул ПАВ в объёмном растворе (мицеллообразование или агрегация). В результате такой агрегации образуются так называемые мицеллы. Отличительным признаком мицеллообразования служит помутнение раствора ПАВ. Водные растворы ПАВ, при мицеллообразовании также приобретают голубоватый оттенок (студенистый оттенок) за счёт преломления света мицеллами.

• Методы определения ККМ:

1. Метод поверхностного натяжения
2. Метод измерения контактного угла с тв. или жидкой поверхностью (Contact angle)
3. Метод вращающейся капли (Spindrop/Spinning drop)

Строение ПАВ

Классификация ПАВ

• Ионогенные ПАВ
  • Катионные ПАВ
  • Анионные ПАВ
• Неионногенные ПАВ
  • Алкилполиглюкозиды
  • Алкилполиэтоксилаты

Влияние ПАВ на экологию

ПАВ делятся на те, которые быстро разрушаются в окружающей среде и те, которые не разрушаются и могут накапливаться в организмах в недопустимых концентрациях. Один из основных негативных эффектов ПАВ в окружающей среде - понижение поверхностного натяжения . Например в океане изменение поверхностного натяжения приводит к снижению показателя удерживания CO 2 в массе воды. Только немногие ПАВ считаются безопасными (алкилполиглюкозиды), так как продуктами их деградации являются углеводы . Однако при адсорбировании ПАВ на поверхности частичек земли/песка степень/скорость их деградации снижаются многократно. Так как почти все ПАВ, используемых в промышленности и домашнем хозяйстве, имеют положительную адсорбцию на частичках земли, песка, глины, при нормальных условиях они могут высвобождать (десорбировать) ионы тяжёлых металлов , удерживаемые этими частичками, и тем самым повышать риск попадания данных веществ в организм человека.

ПАВ в мировом океане

По некоторым данным ПАВ, адсорбировавшись на поверхности воды в водоёмах повышает поглощение волн радиолокационного сигнала. Другими словами, радары и спутники хуже улавливают сигнал от объектов находящихся под водой в водоёмах с определённой концентрацией ПАВ.

Области применения

• Моющие средства. Основное применение ПАВ - в качестве активного компонента моющих и чистящих средств, мыла , для ухода за помещениями, посудой, одеждой, вещами, автомобилями и пр. В 2007 году в России было произведено более 1 млн тонн синтетических моющих средств, главным образом - стиральных порошков.
• Косметика. Основное использование ПАВ в косметике - шампуни, где содержание ПАВ может достигать десятков процентов от общего объёма. Также ПАВ используются в небольших количествах в зубной пасте, лосьонах, тониках и других продуктах.
• Текстильная промышленность. ПАВ используются в основном для снятия статического электричества на волокнах синтетической ткани.
• Кожевенная промышленность. Защита кожаных изделий от лёгких повреждений и слипания.
• Лакокрасочная промышленность. ПАВ используются для снижения поверхностного натяжения , что обеспечивает лёгкое проникновение красочного материала в маленькие углубления на обрабатываемой поверхности и их заполнение с вытеснением при этом оттуда другого вещество (например, воды).
• Бумажная промышленность. ПАВ используются для разделения чернил и варёной целлюлозы при переработке использованной бумаги. Молекулы ПАВ адсорбируются на пигменте чернил. Пигмент становится гидрофобным. Далее воздух пропускается через раствор пигмента и целлюлозы. Пузырьки воздуха адсорбируются на гидрофобной части ПАВ и частички пигмента чернил всплывают на поверхность. См. флотация .
• Металлургия. Эмульсии ПАВ используются для смазки прокатных станов. Снижают трение. Выдерживают высокие температуры, при которых сгорает масло.
• Защита растений. ПАВ широко используются в агрономии и сельском хозяйстве для образования эмульсий. Используются для повышения эффективности транспортировки питательных компонентов к растениям через мембранные стенки.
• Пищевая промышленность. ПАВ применяется в мороженом, шоколаде, взбитых сливках и соусах для салатов и других блюд.
• Нефтедобыча. ПАВ применяются для гидрофобизации призабойной зоны пласта (ПЗП) с целью увеличения нефтеотдачи.

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Поверхностно-активное вещество" в других словарях:

ПОВЕРХНОСТНО АКТИВНОЕ ВЕЩЕСТВО, вещество, понижающее ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ РАСТВОРИТЕЛЯ, в котором оно растворено. В воде, например, как поверхностно активные вещества действуют МОЮЩИЕ СРЕДСТВА и МЫЛО. Их молекулы сосредотачиваются на… … Научно-технический энциклопедический словарь

Ионные поверхностно-активные вещества редко используются в эмульсиях, потому что заряд ионной группы зависит от рН. Неионные поверхностно-активные вещества не зависят от рН и поэтому являются наиболее используемыми. Они классифицируются в основном в соответствии с характером связи между гидрофильной головой и гидрофобным хвостом.

Рисунок 29 - Неионное поверхностно-активное вещество. Существует три основных типа поверхностно-активных веществ. Сверхэфирные поверхностно-активные вещества. Связанные с эфиром поверхностно-активные вещества. Амидсвязанные поверхностно-активные вещества.

поверхностно-активное вещество - ПАВ Вещество, способное адсорбироваться на поверхности раздела фаз с соответствующим понижением их поверхностного натяжения. Примечание В составе магнитных суспензий применяют ингибиторы коррозии, пеногасители, стабилизаторы, смачиватели и другие …

Вот несколько примеров общей формулы поверхностно-активного вещества. Поверхностно-активные вещества широко используются в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности. В таблице 8 приведены некоторые примеры ионных и неионных поверхностно-активных веществ, используемых в качестве эмульгаторов в промышленности.

Таблица 8 - Примеры ионных и неионогенных поверхностно-активных веществ, используемых в промышленности. Физико-химическое свойство поверхностно-активных веществ. Значения приведены только для информации и могут варьироваться в зависимости от источника.

поверхностно-активное вещество - 3.19 поверхностно активное вещество: Минеральные или органические добавки, вводимые в смесь для повышения сцепления вяжущего с поверхностью каменного материала или с целью регулирования процессов формирования в смеси. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Есть много других эмульгаторов, таких как амфифильные биополимеры, белки или полисахариды, однако они не будут обсуждаться из-за их сложности. Определение: Добавляющие вязкость добавки, также известные как текстурные агенты, являются молекулами, которые стабилизируют эмульсии путем увеличения вязкости фазы диспергирования.

Существуют добавки, модифицирующие вязкость для водных и масляных эмульсий. Добавки для модификаторов вязкости для водных эмульсий. Действительно, при низкой концентрации они обладают способностью увеличивать вязкость гидрофильной фазы. Эти добавки, модифицирующие вязкость, могут быть получены из углеводов, белков или синтетических молекул. В таблице 12 приведены некоторые примеры загустителей и гелеобразующих агентов, используемых в промышленности.

Термин поверхностно активное вещество Термин на английском surfactant Синонимы ПАВ Аббревиатуры Связанные термины амфотерный сурфактант, гидрофобное взаимодействие, диспергирование, коллоидная химия, критическая концентрация мицеллообразования,… … Энциклопедический словарь нанотехнологий

поверхностно-активное вещество - aktyvioji paviršiaus medžiaga statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Medžiaga, kuri įterpta į skysčio ar kietojo kūno paviršių sumažina to paviršiaus įtemptį. atitikmenys: angl. surface active substance; surfactant vok.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Примечания: Добавки могут быть как загустителями, так и гелеобразующими агентами в зависимости от условий использования. Пример: Каррагинан является загустителем в холодной воде и гелеобразующим агентом в горячей воде. Добавляющие вязкость добавки для масляных эмульсий.

Добавки, модифицирующие вязкость для масляных эмульсий, как правило, имеют синтетическое происхождение, такое как модифицированные кремнеземы, модифицированные глины или различные органические полимеры. Текстурные агенты для масляных эмульсий гораздо реже, поскольку вязкость масляная фаза гораздо важнее, чем водная фаза. Таким образом, для изменения вязкости масляной фазы целесообразно играть на составе липофильной фазы эмульсии.

поверхностно-активное вещество - paviršinio aktyvumo medžiaga statusas T sritis chemija apibrėžtis Medžiaga, kuri adsorbuojasi fazių sąlytyje ir sumažina paviršiaus įtemptį. santrumpa(os) PAM atitikmenys: angl. surface active substance; surfactant rus. поверхностно активное… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

поверхностно-активное вещество - aktyvioji paviršiaus medžiaga statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. surface active substance; surfactant vok. grenzflächenaktiver Stoff, m; oberflächenaktiver Stoff, m; Tensid, n rus. поверхностно активное вещество, n pranc. agent tensio… … Fizikos terminų žodynas

Поверхностное натяжение - это сила, существующая на любом интерфейсе между двумя различными средами. Поскольку молекулы предпочитают окружать системы того же характера, система стремится минимизировать площадь контакта между двумя средами. Поверхностное натяжение называется, когда плотная среда контактирует с газом, и это называется межфазным натяжением, когда два плотных носителя находятся в контакте.

Полисахарид, существенная составляющая клеточной мембраны растений. Органическое или неорганическое макромолекулярное соединение, полученное в результате сочетания нескольких молекул из одного мономера или из разных мономеров. Поверхностное натяжение, например, жидкости происходит от когезионных сил между молекулами, которые, сбалансированные внутри жидкости, дают поверхностные молекулы в результате сильного притяжения к внутренней части. На поверхности раствора сила притяжения к внутренней части будет сильнее для тех молекул, которые выступают в качестве основных сил сцепления, и поэтому эти молекулы будут двигаться быстрее, чем другие в глубину.

Вещество, способное адсорбироваться на поверхности раздела фаз (напр., жидкости и газа) и понижать ее поверхностное натяжение; П. а. в. применяются, напр., в качестве моющих средств, при получении водных дисперсий … Большой медицинский словарь

поверхностно-активное вещество с низкой пенообразующей способностью - — Тематики нефтегазовая промышленность EN low foaming surfactant … Справочник технического переводчика

Если слабые твердые вещества осуществляются между растворенными молекулами, то есть, если он имеет более низкое поверхностное натяжение, чем растворитель, то растворенное вещество предпочтительно останется на поверхности, и его концентрация будет больше на поверхности, чем внутри раствора: поверхностное натяжение этого будет ниже, чем у чистого растворителя, так как он будет стремиться приближаться к растворенному веществу.

Закон Гиббса количественно выражает связь между обогащением растворенного вещества на поверхности и последующим понижением поверхностного натяжения раствора. Конечные концентрации, соответствующие динамическому равновесию между приближающимися молекулами и движущимися от поверхности, равновесие, которое устанавливается в более или менее длительное время и определяется силами диффузии, которые стремятся равняться концентрации во всем системы и поверхности, которые имеют тенденцию полностью образовывать поверхность с компонентом при более низком поверхностном натяжении.

См. Антиателектатический фактор … Большой медицинский словарь