يتميز التركيب الجزيئي للمواد الخافضة للتوتر السطحي بجزيئات أمفيفيلية

2021-03-24 01:07:06

تتكون جزيئات الفاعل بالسطح من جزأين متميزين: الأول هو المجموعة المحبة للدهون (المعروفة أيضًا باسم المجموعة الكارهة للماء) والتي لها ألفة مع الزيت، والآخر هو المجموعة المحبة للماء (المعروفة أيضًا باسم المجموعة الكارهة للماء) والتي لها ألفة مع الماء. هيكل الفاعل بالسطح يجعله قابلاً للذوبان في الماء، والمجموعة المحبة للماء تنجذب إلى جزيئات الماء، والمجموعة المحبة للدهون تتنافر مع جزيئات الماء. ومن أجل التغلب على هذه الحالة غير المستقرة، علينا أن نحتل سطح السائل، ونمد المجموعة المحبة للدهون إلى الغلاف الجوي، والمجموعة المحبة للماء إلى الماء.

على الرغم من أن التركيب الجزيئي للمواد الخافضة للتوتر السطحي يتميز بجزيئات أمفيفيلية، إلا أنه ليست كل الجزيئات الأمفيفيلية هي مواد خافضة للتوتر السطحي. فقط المواد الأمفيفيلية ذات الطول الكافي في الجزء المحبب للدهون هي المواد الخافضة للتوتر السطحي.

على سبيل المثال، في سلسلة أملاح الصوديوم للأحماض الدهنية، تحتوي المركبات التي تحتوي على ذرات كربون أقل (فورمات الصوديوم، أسيتات الصوديوم، بروبيونات الصوديوم، زبدات الصوديوم، إلخ) على مجموعات محبة للدهون ومحبة للماء ولها نشاط سطحي، لكنها لا تلعب دور الصابون، لذلك لا يمكن أن يطلق عليها مواد خافضة للتوتر السطحي. فقط عندما زاد عدد ذرات الكربون إلى حد معين، أظهر الحمض الدهني الصوديوم نشاطًا سطحيًا واضحًا وخواص الصابون العامة. معظم الزيوت الحيوانية والنباتية الطبيعية عبارة عن استرات أحماض دهنية تحتوي على C10 ~ C18. إذا اتحدت هذه الأحماض مع مجموعة محبة للماء، فإنها ستصبح مواد خافضة للتوتر السطحي محبة للدهون ومحبة للماء وذات قابلية ذوبان جيدة.

في ممارسة الإنتاج على المدى الطويل، وجد أن محلول بعض المواد يمكن أن يغير بشكل كبير الخصائص السطحية للمذيب حتى عندما يكون التركيز صغيرًا جدًا، ويجعله مناسبًا لبعض متطلبات الإنتاج، مثل تقليل التوتر السطحي أو التوتر السطحي للمذيب، وزيادة قابلية التبلل، وخصائص الغسيل والاستحلاب والرغوة، وما إلى ذلك. وفي الحياة اليومية، يعد الصابون أحد هذه المواد. من السمات الرائعة لمواد مثل الصابون أن إضافة كمية صغيرة إلى الماء يمكن أن يقلل التوتر السطحي للماء كثيرًا.