3.3.10. Солюбилизация

Некоторые вещества, слабо или совсем не растворимые в дисперсионной среде, приобретают способность растворяться в ней, если в среду будет введено достаточное количество коллоидных ПАВ. Например, растворимость октана в воде – 0,0015 %, а в 10%-ом растворе ПАВ олеата натрия, растворимость октана составляет – 2 %, т.е. увеличивается более, чем на три порядка.

Процесс растворения веществ в мицеллах ПАВ называется солюбилизацией. В водных мицеллярных системах солюбилизируются вещества, нерастворимые в воде (бензол, органические растворители, жиры), т.к. ядро мицеллы проявляет свойства неполярной жидкости.

Вещество, солюбилизированное раствором ПАВ, называют солюбилизатом, а ПАВ – солюбилизатором. В зависимости от природы вещества и мицеллярного раствора, молекулы могут входить в мицеллы ПАВ по-разному (рис. 3.39): во внутреннюю часть ядра (а); между углеводородными радикалами молекул ПАВ (б).

а	б
Рис. 3.39. Солюбилизация веществ мицеллой ПАВ: а– вещество растворено во внутренней части мицеллы; б– вещество растворяется между углеводородными радикалами молекул ПАВ в мицелле

3.3.11. Практическое значение пав

Современные ПАВ чрезвычайно многообразны по составу и строению. Особое значение имеют длинноцепочечные ПАВ с числом атомов углерода в цепи . Это так называемые полноценные ПАВ. Для них характерен оптимальный баланс гидрофильных и гидрофобных свойств. Именно эти вещества находят широкое применение в самых различных отраслях народного хозяйства.

Поверхностно-активные вещества при адсорбции на поверхности могут радикально изменять ее свойства и тем самым менять течение процессов, происходящих на границе раздела фаз. Уменьшение поверхностного натяжения на межфазных границах способствует понижению прочности материалов при дроблении и резании, создает возможность тонкого регулирования условий смачивания поверхностей. Модифицирование поверхности, т.е. нанесение на нее прочно закрепленного адсорбционного слоя, применяется для изменения свойств наполнителей резин, синтетических полимеров. Это способствует, в свою очередь, увеличению пластичности композиционных материалов, увеличению адгезии между различного рода материалами. Придание гидрофобности поверхности путем введения ПАВ используется для предотвращения слеживания удобрений, защиты металлов от коррозии. При обработке растений ядохимикатами для лучшего прилипания необходима гидрофилизация листьев поверхностно-активными веществами. Кроме того, ПАВ широко применяются как моющие средства (детергенты). Синтетические моющие средства (СМС) получили широкое распространение для бытовых и технических нужд.

Использование ПАВ определяется, прежде всего, их биоразлагаемостью, т.е. временем снижения концентрации ПАВ в определенное число раз. Если ПАВ плохо разлагаются или, как говорят, «жесткие» к разложению, то они накапливаются на поверхности водоемов, нарушают кислородный обмен и изменяют условия обитания различных живых организмов.

Производство ПАВ является в настоящее время быстро развивающейся отраслью химической промышленности. К основным потребителям ПАВ относятся горнодобывающая и перерабатывающая промышленности (добыча нефти, флотационное обогащение руд), металлообрабатывающая промышленность и транспорт (смазки, смазочно-охлаждающие жидкости – СОЖ), промышленность полимерных материалов (пластификаторы, активаторы, наполнители), строительная, пищевая, парфюмерная, фармацевтическая, полиграфическая и другие отрасли промышленности.