تتمتع المواد الخافضة للتوتر السطحي المفلورة بثبات كيميائي عالي

2020-09-21 00:06:31

غالبًا ما يتم تلخيص الخصائص الفريدة للمواد الخافضة للتوتر السطحي المفلورة على أنها "ثلاثة عالية" و"اثنتين كارهة للماء"، أي نشاط سطحي مرتفع، وثبات حراري عالي، وثبات كيميائي عالي؛ مجموعات الفلوروألكيل الخاصة بها كلاهما كارهة للماء وكارهة للزيوت.

يمكن أن يصل التوتر السطحي المنخفض للمحلول المائي المفلور الخافض للتوتر السطحي إلى أقل من 20 مليون نيوتن / م، وحتى إلى حوالي 15 مليون / م. بشكل عام، يجب أن يتراوح تركيز تطبيق الخافض للتوتر السطحي لسلسلة الهيدروكربون بين 0.1% و1%، ولا يمكن تقليل التوتر السطحي للمحلول المائي إلا إلى 30 ~ 35MN / m، في حين يمكن تقليل التوتر السطحي للمحلول المائي إلى أقل من 20Mn / m عندما تكون جرعة الخافض للتوتر السطحي الفلوروكربوني 0,005% ~ 0,1%. المواد الخافضة للتوتر السطحي المفلورة نشطة للغاية بحيث يمكن أن ينتشر محلولها المائي على سطح الزيت الهيدروكربوني.

تتمتع المواد الخافضة للتوتر السطحي المفلورة بمقاومة عالية للحرارة، مثل سلفونات البوتاسيوم البيرفلوروألكيل الصلبة، والتي يمكن استخدامها عند درجات حرارة أعلى من 300 درجة مئوية بعد تسخينها إلى أعلى من 420 درجة مئوية. تتمتع المواد الخافضة للتوتر السطحي المفلورة بثبات كيميائي عالي، يمكنها مقاومة عمل المؤكسدات القوية والأحماض القوية والقواعد القوية، ولا يزال بإمكانها الحفاظ على نشاط سطحي جيد في هذا المحلول. إذا تم تحويله إلى مادة خافضة للتوتر السطحي قابلة للذوبان في الزيت، فيمكن أيضًا تقليل التوتر السطحي للمذيب العضوي.

أظهرت النتائج أن النشاط السطحي العالي للمواد الخافضة للتوتر السطحي المفلورة يرجع إلى انخفاض جاذبية فان دير فال بين الجزيئات. يؤدي التوتر البسيط المطلوب لانتقال جزيئات الفاعل بالسطح من المحلول المائي إلى سطح المحلول إلى تجميع جزيئات الفاعل بالسطح على سطح المحلول، مما يؤدي إلى تكوين امتزاز سطحي قوي. هذا النوع من المركبات ليس لديه تقارب منخفض للماء فحسب، بل لديه أيضًا تقارب منخفض للهيدروكربونات، لذلك فهو كاره للماء لكل من الماء والنفط، ولكن قدرته على التأثير على التوتر السطحي لواجهة الزيت / الماء ليست قوية. على سبيل المثال، عندما يتم دمج المادة الخافضة للتوتر السطحي المحتوية على الفلور مع المادة الخافضة للتوتر السطحي الهيدروكربونية، يمكن أن تمتص المادة الخافضة للتوتر السطحي المحتوية على الفلور بشكل انتقائي على سطح الماء، وبالتالي تقليل التوتر السطحي؛ بينما يمكن امتصاص المادة الهيدروكربونية الخافضة للتوتر السطحي على واجهة الزيت/الماء لتقليل التوتر السطحي، وهذا بالتأكيد سيحسن من قابلية بلل المحلول المائي.

تعتبر المادة الخافضة للتوتر السطحي المفلورة مجموعة مهمة من المواد الخافضة للتوتر السطحي الخاصة، والتي لها العديد من الاستخدامات التي لا يمكن الاستغناء عنها. تستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي المفلورة أساسًا البيرفلوروألكيل أو البيرفلوروينيل أو الألكيل المفلور جزئيًا كمجموعات كارهة للماء، ثم تقدم روابط مناسبة ومجموعات محبة للماء حسب الحاجة. وفقا للخصائص المختلفة للمجموعات المحبة للماء، يتم تحضير سلاسل مختلفة من المواد الخافضة للتوتر السطحي المفلورة، مثل الأنيونية والكاتيونية وغير الأيونية والمذبذبة.