Princípios básicos de formação de espuma, emulsificação e umectação de surfactantes

2022-07-17 18:21:21

O Surfactante pode lavar, emulsionar, espumar, molhar, embeber e dispersar, e a quantidade de surfactante é pequena (geralmente de alguns por cento a alguns milésimos). É fácil de operar, não tóxico e não corrosivo. É um produto químico ideal, por isso tem importantes aplicações na produção e na pesquisa científica. Na mesma concentração, o componente apolar do surfactante é grande e sua atividade superficial é forte. Ou seja, entre os homólogos, a atividade superficial com mais átomos de carbono é maior. Contudo, quando a cadeia de carbono é muito longa, não tem valor prático devido à sua baixa solubilidade em água.

A palavra surfactante vem do inglês superfície. Na verdade, é uma condensação da frase agente tensoativo. Ele também tem um nome chamado tenso. As substâncias que podem reduzir significativamente a tensão superficial do líquido pela adição de uma pequena quantidade são chamadas coletivamente de Surfactantes. Na visão das instituições de pesquisa científica, sua atividade superficial é para um líquido específico, que geralmente se refere à água. Uma extremidade do surfactante é uma cadeia de hidrocarbonetos apolares (grupo hidrocarboneto), que tem muito pouca afinidade com a água e é frequentemente chamada de grupo hidrofóbico; A outra extremidade é um grupo polar (como - Oh, -cooh, -nh2, -so3h, etc.), que tem grande afinidade com a água, por isso é chamado de grupo hidrofílico, que geralmente é chamado de "molécula anfifílica" (molécula hidrofílica lipofílica). Para obter estabilidade, o surfactante pode ser dissolvido em água de duas maneiras

1. Uma monocamada é formada na superfície do líquido.

O grupo hidrofílico é deixado na água e o grupo hidrofóbico é estendido ao ar para reduzir a rejeição. A repulsão entre grupos hidrofóbicos e moléculas de água equivale a fazer com que as moléculas de água na superfície sejam sujeitas a um impulso para fora, neutralizando a atração para dentro das moléculas de água na superfície, mesmo que a tensão superficial da água seja reduzida. Este é o princípio básico da formação de espuma, emulsificação e umectação de surfactantes. No sistema óleo-água, as moléculas do surfactante serão adsorvidas na interface óleo-água, e os grupos polares serão inseridos na água, enquanto as partes apolares entrarão no óleo e serão orientadas na interface. Isso gera tensão entre a fase óleo-água e reduz a tensão interfacial entre óleo e água. Esta propriedade tem uma influência importante na ampla aplicação de surfactantes.

2. Forme "micelas".

As micelas podem ser esféricas ou em camadas. Os grupos hidrofóbicos ficam escondidos dentro das micelas e os grupos hidrofílicos ficam expostos tanto quanto possível. Se o grupo polar for representado por uma esfera e o grupo apolar hidrofóbico for representado por uma coluna, então as monocamadas e micelas. Se houver óleos insolúveis em água (um termo geral para líquidos orgânicos insolúveis em água) na solução, eles podem entrar no centro das micelas esféricas e na camada intermediária das micelas em camadas e se dissolver. Isso é chamado de solubilização de surfactantes.