Жуғыш заттар және жуғыш әсері. 2 Лекция

1.

2 Лекция. Жуғыш заттар және жуғыш әсері

2.

Лекция жоспары:
1.Жуғыш заттар
2.Синтетикалық БАЗ туралы
түсінік
3.БАЗ мицелла түзгіштігі
4.БАЗ-дардың жуғыш әсері
жалпы

3.

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

4.

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

5.

Полярлы (гидрофильді) топтардың рөлін:
СОО-, SO42-, SO32-, -NH2, -NH-, карбонил,
-СН2-СН2-О-СН2-СН2- және тағы басқа
топтар орындайды.

6.

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).

7.

Жуғыш әсері процесінде келесі факторлар
маңызды рөл атқарады:
1)Ылғалдану;
2)БАЗ ерігіштігі;
3)БАЗ-дардың жұғу қабілеті;
4)БАЗ-дардың эмульсиялағыш және көбік
түзгіш қабілеті;
5)БАЗ-дардың солюбилизациялағыш қабілеті,
6)Кірді ерітіндіде ұстап қалу

8.

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

9.

2 БАЗ ерігіштігі. Анионактивті БАЗ-дар жақсы ериді. Температура мен
ерітіндіні араластыру жылдамдығының артуы, сонымен қатар БАЗ
молекулалық массасының азаюы олардың ергіштігін өсіреді. Көмірсутекті
тізбектегі көміртек атомдарының саны 15-тен кем болса, барлық сызықты
алкилбензолсульфонаттар суда жақсы ериді, бірақ тізбектің әрі қарай ұзаруы
олардың ергіштігін төмендеді. Фенил топтары тармақталған тізбектің
ортасына орналасқан алкилбензолсульфонаттар жақсы ерігіштікке ие.
Катионды БАЗ-дардың барлығы (кристалдардың сұйықтықтарға дейін) суда
толық еріп, температура және ерітіндіні аластыру жылдамдығының өсуімен
олардың еру жылдамдығы артады.Бір ұзын тізбекті (С≥10) және үш қысқа
тізбекті (С≥4) радикалдары бар төртіншілік аммоний тұздары суда жақсы
ериді.
Ионсыз
БАЗ-дар – оксиэтилендеу дәрежесінің артуымен балқу
температурасы өсетін паста тәрізді заттар. Қосылған этиленоксид
молекулаларының санына қарай ионсыз БАЗдарсұйық, қатты паста күйде
болады.
Физика-химиялық
тұрғыдан ласты беттен жою механизмі
эмульсияландыру және солюбилизация процестерінен тұрады.
жұғу

10.

Жұғу - сұйық, қатты, және газды фазалардың
шекарасында жүретін беттік құбылыс. Жұғу
кезінде сұйықтық молекулалары қатты дененің
(мысалы, ластың) молекулаларымен әрекеттесіп,
сұйықтық бетке жайылады. Бұл жағдайда
сұйықтық
пен
қатты
дене
арасындағы
молкулааралық
әрекеттесулер
сұйықтық
молекулаларының өзара әрекеттесуіне қарағанда
күштірек, яғни сұйықтықтағы молекулааралық
әрекеттесулер неғұрлым әлсіз болса, соғұрлым
жақсы жүреді.Жуғыш ерітіндінің жұққыш
қабілетін оның беттік керілуін азайтатын БАЗ
енгізу арқылы арттыруға болады.

11.

Солюбилизация – (коллоидтық ерігіштік) – төмен
молекулалы заттың БАЗ мицелласына өздігінен еніп еруі.
Кейбір майлар мен көмірсутекте суда ерімей, белгілі
концентрациядағы БАЗ ерітінділерінде коллоидтық жүйе
түзеді.
Суда
ерімейтін
заттардың
мицеллалық
ерітінділерде
еруінінің
тепе-теңдік
процесі
солюбилизация деп аталады.Солюбилизация кезінде
еритін төмен молекулалы көмірсутектер мицеллаға, ал
жоғары молекулалық көмірсутектер жеке мицеллалардың
арасына
кіру
арқылы
ерітіндіге
ауысады.
Солюбилизацияға БАЗ тізбегінің ұзындығы мен
тармақталығы,
сульфотоптың
орны,
ерітіндінің
температурасы, оның концентрациясы мен қоспалары, т.б.
әсер етеді.

12.

Эмульсияландыру – лас бөлшектерін ыдыратып,
ерітіндіге
ауыстыруы.
Ластардың
құрамында
көптеген майлар мен минералды заттар болады.
Мұндай ластарды матадан кетірудің бір жолы –
оларды жуғыш құралдармен эмульсияландыру.
Эмульсиялар түзілу негізінде лас бөлшектері
ерітіндеде қалып, матаға қайта адсорбцияланбайды.
Эмулсия дегеніміз – бір сұйықтықтың тамшылары
(дисперстік фаза) екінші сұйықтықта (дисперсиялық
орта) таралған дисперсті жүйе. БАЗ-дар лас пен су
арасындағы
фазалық
керілуді
азайтып,
эмульсиялардың тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

13.

Баз ерітіндісімен газ көпіршіктері араласқан жағдайда көбік
түзіледі. Көбік дегеніміз – газ көбіршіктері бір-бірінен жұқа сұйық
қабыршақтар (үлдірлер) арқылы бөлінген гетерогенді жүйе.
Көбіктің түзілуі беттік ауданның ұлғаюына, яғни ерітінділердің
беттік керілуінің азаюына байланысты. Лас бөлшектері ауа
көпіршектерінің арасына орналасып, ерітіндінің беттік
активтілігімен қатар түзілген қабыршақтардың тұрақтылығы және
беріктілігімен сипатталады.

14.

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).

15.

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.

16.

П.В.
Никлаев, Н.А. Козлов, С.Н. Петрова
Основы химии и технологии производства
синтетических моющих средств (2007)
Ланге
К.Р.
Поверхностно-активные вещества синтез,
свойства, анализ, применение (2005)