عندما يصل تركيز المحلول إلى تركيز المذيلة للفاعل بالسطح

2020-04-15 00:40:26

هناك عملية تغيير لتكوين المذيلات بالسطح في المحلول مع تغير تركيز المحلول المائي. عندما يكون تركيز المادة الخافضة للتوتر السطحي في المحلول منخفضًا جدًا، أي عندما يكون تركيز المادة الخافضة للتوتر السطحي في المحلول ضعيفًا جدًا، يكون الهواء والماء على اتصال مباشر تقريبًا. ينخفض ​​التوتر السطحي للماء قليلًا، ليقترب من حالة الماء النقي. لا يوجد سوى عدد قليل من جزيئات الفاعل بالسطح في الماء. عندما يزيد تركيز المادة الخافضة للتوتر السطحي قليلاً، فإن جزيئات عامل النشاط السطحي سوف تتجمع قريباً على سطح الماء. سيؤدي غطاء الماء إلى تقليل الاتصال بين الماء والهواء، وسوف ينخفض ​​\u200b\u200bالتوتر السطحي للمحلول بشكل حاد.

تتجمع بعض المواد الخافضة للتوتر السطحي الموجودة في الماء معًا، وتبدأ المجموعات الكارهة للماء من هذه المواد الخافضة للتوتر السطحي في تكوين مذيلات صغيرة. مع زيادة تركيز الفاعل بالسطح، عندما يصل محلول الفاعل بالسطح إلى الامتزاز المشبع، يبدأ السطح في تكوين طبقة أحادية مرتبة بشكل وثيق. عندما يصل تركيز المحلول إلى تركيز المذيلة للفاعل بالسطح، ينخفض ​​التوتر السطحي للمحلول إلى قيمة منخفضة.

إذا استمر الفاعل بالسطح في الزيادة بعد أن يصل تركيز المحلول إلى تركيز المذيلة الحرج، على الرغم من زيادة تركيز المحلول، فإن التوتر السطحي للمحلول لم يعد يتناقص تقريبًا. في هذا الوقت، يزيد عدد المذيلات وعدد التجميع في المحلول، ويتكون نظام الحل من المذيلات. المفاعل الدقيق المستخدم في تصنيع مسحوق النانو هو المذيلة في هذا الوقت، ثم يتغير النظام تدريجيًا ليشكل حالة بلورية سائلة. عندما يصل تركيز الفاعل بالسطح في المحلول المائي إلى CMC، فإن الفاعل بالسطح سيشكل مذيلات مع زيادة تركيزه، وهو ما ينعكس في نقطة تحول منحنى التوتر السطحي والتركيز (منحنى r-1gc)، في حين أن الخواص الفيزيائية والكيميائية الأخرى للمحلول ليست مثالية.

بالنسبة للمواد الخافضة للتوتر السطحي الأيونية، فإن المذيلات التي تشكلها لها شحنات أعلى. بسبب تأثير التجاذب الكهروستاتيكي، تنجذب بعض الأيونات المضادة حول المذيلات، مما يجعل بعض الشحنات الموجبة والسالبة تلغي بعضها البعض. ومع ذلك، فإن قوة الحجب للضباب الأيوني المتكون من الأيونات المضادة تزداد بشكل كبير بعد أن تشكل المذيلة شحنة عالية، والتي يمكن استخدامها لضبط تشتت مسحوق النانو. وبسبب هذين السببين، فإن التوصيل المكافئ للمحلول يتناقص بسرعة مع زيادة التركيز بعد CMC. ولذلك، يتم استخدام هذه النقطة أيضًا لقياس تركيز المذيلة الحرجة للفاعل بالسطح.

هيكل المذيلة الفاعل بالسطح الأيونية هو مذيل كروي، يتكون من قلب داخلي، غلاف خارجي وطبقة كهربائية مزدوجة منتشرة. يتكون اللب الداخلي للفاعل بالسطح الأيوني من سلسلة هيدروكربونية مشابهة للهيدروكربون السائل الكاره للماء، ويبلغ قطرها حوالي 1-2.8 نانومتر. نظرًا لأن المجموعة القطبية المجاورة - CH2 - لها قطبية معينة، فلا تزال هناك بعض جزيئات الماء حول النواة، لذلك يوجد المزيد من المياه المتخللة في قلب المذيلة. في هذا الوقت، هذه المجموعة - CH2 - ليست فقط النواة المكونة من سلسلة الهيدروكربون السائل، ولكنها أيضًا جزء من غلاف المذيلة غير السائلة.