Поверхнево-активні речовини (ПАР) - речовини, додавання яких до рідини знижує її поверхневий натяг .
Зниження поверхневого натягу відбувається за рахунок адсорбції молекул ПАР на межі двох середовищ рідина-рідина (вода / ефір ) Або рідина-газ ( спирт / повітря ). Адсорбція ПАР відбувається спонтанно, тобто зміна енергії Гіббса для цього процесу негативно (dG <0). З цього випливає, що взаємодія між молекулами ПАР і молекулами розчинника слабкіше, ніж взаємодія останніх між собою, тобто ПАР як би виштовхується з розчину на поверхню розділу.
Характерною особливістю будови ПАР є їх дифільної, тобто спорідненість однієї частини молекули до полярним, а інший до неполярних середах. Класичний приклад - натрієві або калієві солі вищих жирних кислот, де довгий вуглеводневий радикал має спорідненість до жирів, а карбоксильна група-до води. (Тому що самі ці кислоти дуже погано розчиняються у воді, то використовуються Na- і K- солі, розчинність яких вище)
Класифікація ПАР
розрізняють катіоногенние , аніоногенних , І неіоногенні ПАР. У перших двох випадках молекули ПАР диссоциируют в розчині на іони. Адсорбуються на межі розділу фаз, відповідно, у аніоногенних ПАР (приклад- мила, R-COONa, адсорбуються R-COO-), аніони, у катіоногенних- катіони (приклад-хлорид цетилпіридинію Py- (CH2) 16-CH3 * HCl, адсорбується Py (+) - (CH2) 16-CH3). Неіоногенні ПАВ- недіссоціірующіе молекули, найчастіше це продукт взаємодії вищого спирту з декількома молекулами етиленоксиду . У такій молекулі неполярних «хвостом» є вуглеводневий радикал, а полярним- етокси-олігомер.
Істотною перевагою неіоногенних ПАР є те, що легко можна регулювати їх гідрофільність, вводячи певне число етоксігрупп. Крім того, вони не утворюють солі і можуть застосовуватися для миття в жорсткій воді , А також можна використовувати їх поєднання з йоногенних ПАР (якщо ж змішати розчини аніоногенних і катіоногенного ПАР, вони нейтралізують один одного і дають сіль, зазвичай дуже важко розчинними).
В даний час однієї із серйозних екологічних проблем є забруднення водних ресурсів синтетичними миючими речовинами (милом). Основним компонентів синтетичних мив є АЛКІЛСУЛЬФОКИСЛОТИ або алкіларілсульфокіслоти (можна зустріти також назви алкилсульфонати, алкіл сульфоновиє кислоти ). Їх переваги - висока миюча здатність навіть в дуже жорсткій воді (в якій натуральні мила випадають в осад) і в кислому середовищі (де натуральні мила перетворюються з натрієвих солей в кислоти, нерозчинні у воді). Однак вони не розкладаються, або дуже повільно розкладаються в природних умовах, і відповідно накопичуються в водоймищах і Світовому океані. Встановлено, що якщо ПАР містить розгалужений вуглеводневий радикал, то такі молекули є дуже стійкими для біодеградації (Розкладання) мікроорганізмами. Навпаки, лінійні вуглеводневі ланцюги розкладаються легко, тому у виробництві синтетичних ПАР необхідно використовувати вуглеводні нормальної будови .
- Приклад синтетичного миючого речовини - алкіларілсульфоната
- Лаурилсульфат натрію (або амонію) використовується майже повсюдно в шампунях і інших косметичних засобах
література
- Воюцкий С. С. Курс колоїдної хімії. 2-е изд, М: Хімія, 1976.
