يتأثر أداء تطبيق جليكوسيدات الألكيل بشكل كبير بقيمة الرقم الهيدروجيني للمحلول

2022-01-23 19:37:55

التفاعل بين جزيئات الصباغ الضعيفة والمواد الخافضة للتوتر السطحي هو حالة أخرى. في الواجهة الصلبة للماء، تعطي المواد الخافضة للتوتر السطحي المجال كاملًا للتقارب الطبيعي للمجموعات المحبة للماء والكارهة للماء في جزيئاتها وتحدد موقعها بشكل انتقائي على جانبي الواجهة. تقوم المجموعات المحبة للماء بامتصاص جزيئات الماء والمجموعات الكارهة للماء تمتص جزيئات الصباغ لتكوين طبقة امتصاص مزدوجة مع جزيئات الصباغ كقلب، وتم تحسين عيوب الكارهة للماء وحب الدهون لجزيئات الصباغ. إن وجود عائق استاتيكي يتغلب على تجاذب فان دير فالس بين جزيئات الصباغ ويمنع إعادة تلبد جزيئات الصباغ. كلما زادت المقاومة الاستاتيكية لطبقة الامتزاز المزدوجة، قلت فرصة الاصطدام والاتصال بين جزيئات الصبغة، وكلما كان نظام التشتت المعلق أكثر استقرارًا.

يمكن تقسيم جليكوسيدات الألكيل إلى أنواع أنيونية وكاتيونية ومذبذبة وغير أيونية وفقًا لإمكانية تأين مجموعاتها وخصائص المجموعات المتأينة. وتتكون بشكل عام من مجموعات محبة للدهون غير قطبية ومجموعات محبة للماء قطبية. توجد المجموعتان على طرفي الجزيء لتكوين هياكل غير متماثلة محبة للماء وكارهة للماء.

الخصائص الهيكلية للمواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية هي أنها تحتوي على مجموعات محبة للماء ومجموعات كارهة للماء سالبة الشحنة. هيكل المجموعات الكارهة للماء هو بشكل أساسي سلسلة هيدروكربونية مستقيمة وسلسلة حلقية. هيكل المجموعات المحبة للماء هو بشكل رئيسي مجموعات سلفونات فلزية قلوية ومجموعات كبريتات. تتمتع المواد الخافضة للتوتر السطحي لأملاح البوتاسيوم والصوديوم والأمونيا بقابلية عالية للذوبان في الماء ويمكن استخدامها في تصنيع معجون الطلاء المائي.

تتمثل الخصائص الهيكلية للمواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيونية في أنها تحتوي على مجموعات موجبة الشحنة كارهة للماء، وغالبًا ما تكون مركبات الأمونيوم الرباعية كبيرة الحجم، ولها قدرة امتصاص قوية على الأسطح الصلبة. وهي تستخدم في الغالب في المذيبات أو الأنظمة المائية الحمضية.

تتمثل الخصائص الهيكلية للمواد الخافضة للتوتر السطحي المذبذبة في أن مجموعاتها تؤين مجموعات ذات شحنات مختلفة بقيم حموضة مختلفة للنظام، مما يوضح وظيفة الأنيونات أو الكاتيونات. نظرًا لخصائصها غير المستقرة، فإن المواد الخافضة للتوتر السطحي المذبذبة تكون أقل استخدامًا في صناعة الطلاء.

لا يمكن تأين المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية في الأنظمة المائية، ولكن يمكن ترطيبها بواسطة روابط هيدروجينية من خلال الأكسجين الموجود في الجزيئات. تحتوي الجزيئات على روابط هيدروكسيل أو إيثر محبة للماء وروابط إستر أو أميد كارهة للماء. يمكن أن تكون متوافقة مع المواد الخافضة للتوتر السطحي الأيونية ولها توافق ممتاز. يتم استخدامها على نطاق واسع في تحضير معاجين الطلاء المائي.

في نظام التشتيت المائي، يتأثر أداء تطبيق المواد الخافضة للتوتر السطحي بشكل كبير بقيمة الرقم الهيدروجيني للمحلول. يمكن لمعظم المواد الخافضة للتوتر السطحي الأيونية، وخاصة المواد الخافضة للتوتر السطحي الأيونية، تحقيق نتائج جيدة فقط عند تطبيقها ضمن نطاق معين من قيمة الرقم الهيدروجيني. الطلاء القابل للذوبان في الماء ونظام معجون الألوان يكونان بشكل عام قلويين بشكل ضعيف، وقيمة الرقم الهيدروجيني حوالي 7.5 ~ 8.5. لذلك، يمكن اختيار المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية وغير الأيونية، كما هو موضح في الجدول 1. من السهل تغيير استقرار امتصاص المادة الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية في النظام المائي بسبب تأثير الأيونات الموجودة وقيمة الرقم الهيدروجيني ودرجة الحرارة وعوامل أخرى، لذلك يجب استخدامها بحذر. في التطبيق العملي، غالبًا ما يتم استخدام مجموعة متنوعة من المواد الخافضة للتوتر السطحي لتلبية احتياجات الامتزاز لسطح جسيمات الصباغ.