Жуғыш заттар және жуғыш әсері. 1 Лекция

1.

Беттік белсенді заттарды синтездеудің химиясы мен технологиясы
1 Лекция. Жуғыш заттар және жуғыш әсері
Кайралапова Гульфайруз Жумабаевна

2.

Жуғыш заттар БАЗ болып есептеледі, бірақ
айырмашылығы басқа БАЗ-ға қарағанда
қосымша қасиеттері болуы тиіс:
1. Суда ерігіштігі
2. Жағымсыз иісі болмауы
3. Маталар мен бояуларға зиянды әсер етпеу
4. Дерматологиялық қасиеттері қанағаттанарлық
(аллергияның болмауы және т.б.)

3.

Органикалық қосылыс БАЗ болып есептелу үшін
оның полярлы (гидрофильді) және полярсыз
(гидрофобты) бөлшектері болуы тиіс. Осы екі
бөлігі БАЗ-ың суда да (гидрофильді) және майда
да (гидрофобты) – органикалық еріткіште еруін
мүмкін етеді

4.

1) Сұйық-газ (су-ауа)
2) сұйықтық-сұйықтық (су-май)
Осының салдарынан фазааралық
керілу азайып, эмульсия түзіледі.
беттік

5.

3) сұйық-қатты (жуғыш ерітінді-кірленген мата)

6.

Беттік активтілігі бар, бірақ коллоидты ерітінді
түзбейтін заттардың жуғыш әсері болмайды.
Мысалы: жоғары спирттер, фенолдар.
Екінші жағынан, коллоидты ерітінді түзетін,
бірақ беттік активтілігі жоқ қосылыстар жуғыш
әсерге иеленбейді.
БАЗ-тың гидрофобты бөлігі алифатты және
алифатты-ароматты табигатты болуы мүмкін.
Ең дұрысы бір полярлы топка 10-18 С-атомынан
тұратын радикал келуі тиіс. Бензол сақинасы 4
С-атомына сәйкес келеді.

7.

Полярлы (гидрофильді) топтардың рөлін: СОО-,
SO42-, SO32-, -NH2, -NH-, карбонил, -СН2-СН2-ОСН2-СН2- және тағы басқа топтар орындайды.
П.А.Ребиндердің жуғыш әсері теориясына
сәйкес сулы ерітінділерде БАЗ полярсыз жағымен
беттік қабатқа қарай ал полярлы бөлігімен
ерітіндіге қарай бағытталады.
БАЗ молекуласының осылай бағытталуы ерітінді
көлемінде де орын алады. Бұл жағдайда БАЗ
гидрофобты бөліктері өзара тартылып, мицелла
ядросын құрайды, ал гидрофильді бөлігі суға
қарайды, б.а. мицелла түзіледі.

8.

Сабын ерітіндісінде концентрациясы өсу жағдайында
мицеллалардың түзілу схемасы
а – сұйытылған ерітінді
б – сфера тәрізді мицеллалары
бар
концентрациясы
жоғарылаған ерітінді
в, г – пластинка тәрізді
мицеллалы қаныққан ерітінділер.

9.

Мицеллалар: 1) сфера тәрізді (сұйытылған
ерітінділерде); 2) пластина тәріздес (қаныққан
ерітінділер).
Жуу қабілеттілігі
мицелла түзу
мүмкіндігіне тікелей
байланысты.
Максималды жуу
қабілеті МКК сәйкес
келеді (Ребиндер).

10.

МКК келесі факторлар әсер етеді:
1) ГФБ-ты радикалдың ұзындығы, СН2 топтардың
саны көбейген сайын, МКК төмендейді (кері
пропорционал)
2) Ерітіндіде электролиттер мен тұздардың болуы
МКК төмендетеді (кері пропорционал)
3) Қарсы иондардың заряды, заряд үлкен болған
сайын МКК төмендейді (кері пропорционал)
4) Температура жоғарылаған сайын, МКК өседі
(тура пропорционал).
Мицелла түзу қабілетінің жуғыш әсерімен
байланысы
солюбилизация
құбылысымен
түсіндіріледі.

11.

Солюбилизация
–
суда
ерімейтін
органикалық
қосылыстардың
(кірдің)
мицеллалық ерітінділерде еруі. Кәдімгі
ерітінділерден
айырмашылығы
–
солюбилизация
кезінде
коллоидты
ерітінді, ал еріту кезінде молекулалық
ерітінді
түзіледі.
Солюбилизацияның
эмульсиядан айырмашылығы – нағыз
ерітінділерге ұқсайды және тұрақты.

12.

Солюбилизация
нәтижесінде мицелланың
өлшемі бірнеше ретке
үлкейеді.
- Суда ерімейтін
органикалық қосылыс.

13.

Жуғыш
әсері
процесінде
келесі
факторлар маңызды рөл атқарады:
1) ылғалдану
2) Көбік түзу
2) эмульгирлеу
4) дисперсиялану
5) Кірді ерітіндіде ұстап қалу

14.

1) Ылғалдану
–
газды
ығыстырып,
сұйықтықтың матаға енуі. Өз алдына оған
әсер ететін факторлар:
а) жуғыз заттың беттік белсенділігі; б)
радикалдың
тармақталуы
оны
жоғарылатады;
в) беттік қабаттың формасы (рельефі) –
беттік
қабаттың
кедір-бұдырлығы
ылғалдануды төмендетеді

15.

2) Көбік түзуі – жуғыш әсерде негізгі
фактор. Ол ерітіндіде кірді ұстауға әсер
етеді, екінші рет сіңіруіне кедергі жасайды.

16.

Эмульсиялау и дисперсиялау – бұл
жағдайда беттік белсенділіктің пен
механикалық әсер етудің үлкен маңызы
бар. Механикалық әсер кезінде кір
бөлшектері ұсақталып, ал БАЗ көмегімен
эмульсия
түзіледі
(эмульсияның
тұрақтануы).

17.

Ерітіндіде кірді ұстау – ең жоғары
қабілетке жоғары май қышқылдарының
натрий тұздары (сабындар) иеленеді, ал
алкилсульфаттар мен сульфонаттар ең
нашары. КМЦ еңгізу бұл қабілетті
жоғарылатады.
Судың кермектілігі де әсер етеді –
неғұрлым
кермектілік
төмен
болса,
соғұрлым қайта кірдің матаға отыруы
азаяды.

18.

Жуғыш заттардың классификациясы
Ребиндердің классификациясы бойынша
БАЗ-тар 4 топқа бөлінеді:
I топ. Бұл топқа бетті қабатта да, ерітінді
көлемінде де мицелла түзбейтін БАЗ
жатқызылады. Оларды гидрофобты бөлігі
қысқа, суда нағыз ерітінділер түзеді,
мысалы спирттер. Олар өте жақсы
флотореагенттер, көбікті сөндіргіштер.

19.

II
топ.
Эмульгаторлар
мен
диспергаторлар.
Олар сұйықтық-сұйықтық, сұйықтық-қатты
зат
шекарасында
беттік
керілуді
төмендетеді,
бірақ
мицелла
тәрізді
құрылымдар түзбейді. Олар бетті қабатты
гидрофобизациялай
немесе
гидрофилизациялау үшін қолданылады.
Мысалы, рудаларды флотациялау кезінде
жинақтаушылар, олар беттік қабатты
гидрофобизациялау үшін қолданылады.

20.

III топ. Тұрақтандырғыштар
– олар
бөлшек бетінде гель тәріздес торлы
құрылымдар
(үлдірлер)
түзеді
және
бөлшектердің бір-бірімен біругуіне кедергі
жасайды. Олар әлсіз БАЗ, мысалы:
глюкозидтер, полисахаридтер (КМЦ және
т.б.). Олар үлкен мицеллалар түзеді, соның
салдарынан нашар эмульгаторлар мен
диспергаторлар.

21.

IV топ. Жуғыш заттар - мицеллатүзгіш,
беттік активті. Олардың құрамына БАЗдан бөлек – қорғаушы коллоидтар,
электролиттер және т.б. қоспалар, б.а.
күрделі композициялар.