|
|
1.2.2. Мицеллообразование ПАВ
Растворение коллоидных ПАВ имеет свои особенности: после достижения предела растворимости они образуют в растворителе конгломераты, называемые мицеллами. Эффективность моющего действия при стирке сильно зависит от наличия мицелл в растворе. Образованию мицелл способствует понижение температуры, увеличение молекулярной массы и концентрации ПАВ, наличие в растворе электролитов.
Концентрация ПАВ в растворе, при которой наблюдается образование мицелл, называется критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). При этой концентрации моющая способность растворов, как правило, является наивысшей; дальнейшее увеличение концентрации ПАВ не приводит к увеличению моющей способности раствора. Уменьшение концентрации ПАВ в растворе также снижает моющую способность. Следовательно, по ККМ можно определять максимальное количество ПАВ, необходимое для наиболее эффективного моющего воздействия CMC. Так, при домашней стирке и в прачечных оптимальные концентрации моющих веществ составляют: для домашней стирки хлопчатобумажных тканей -2-3 г/л, в прачечных -1-2 г/л; для стирки шерстяных и шелковых тканей - 0,7- 2,5 г/л.
Критическая концентрация мицеллообразования зависит от строения углеводородного радикала молекулы ПАВ.
Для алкилбензол-сульфонатов: с увеличением углеводородного радикала ККМ уменьшается, разветвление алкильного радикала и перемещение фенильной группы к середине цепи приводит к увеличению ККМ. Введение в раствор небольшого количества длинноцепочечных спиртов значительно понижает порог ККМ.
Для алкилсульфонатов и алкилсульфатов: чем длиннее алкильная цепь, тем меньше ККМ, и повышается она по мере перемещения сульфогрупп к центру молекулы.(табл. 3).
Таблица 1. Значения ККМ (в ммоль/л) для соединений ПАВ различного строения
| ПАВ |
ККМ при длине углеводородной цепи |
| |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
| Алкилсульфаты натрия с сульфатной
группой в положении*:
|
|
|
|
|
|
|
| 1 |
136,0 |
--- |
8,65 |
2,40 |
0,58 |
0,165 |
| 2 |
180,0 |
--- |
--- |
3,30 |
--- |
0,26 |
| 3 |
--- |
--- |
--- |
4,30 |
--- |
--- |
| 4 |
--- |
--- |
--- |
5,15 |
1,7 |
0,45 |
| 5 |
--- |
--- |
--- |
6,75 |
--- |
--- |
| 6 |
--- |
--- |
--- |
--- |
2,35 |
0,72 |
| 7 |
--- |
--- |
--- |
9,7 |
--- |
--- |
| 8 |
--- |
--- |
--- |
--- |
4,25 |
--- |
| Алкилбензолсульфонаты
натрия**:
|
|
|
|
|
|
|
| с н-алкильной цепью |
10,6 |
3,7 |
1,19 |
0,66 |
0,535 |
--- |
| с разветвленной алкильной цепью |
25,4 |
8,48 |
3,2 |
3,32 |
--- |
--- |
| Алкилсульфоиаты из а-олефинов |
--- |
22,5 |
--- |
3,7
|
1,9 |
1,2 |
| первичные (50 °С) |
--- |
34,8 |
9,2 |
4,3 |
0,47 |
0,12 |
| вторичные (40 °С) |
--- |
73,9 |
11,0 |
7,0 |
1,0 |
0,2 |
| Алкилбензолсульфонаты натрия из а-олефинов |
--- |
2,47 |
11,0 |
3,7 |
1,0 |
0,8 |
| Алкилбензилдиметилам- моний хлорид (40 °С) |
--- |
24,0 |
5,0 |
2,2 |
1,4 |
--- |
*Измерения проводили при 40 0С.
**Измерения проводили при 75 0С.
Критическая концентрация мицеллообразования у неиогенных ПАВ ниже, чем у анионоактивных. Например, ККМ у оксиэтилированных спиртов - 0,005% (масс.), оксоспиртов - 0,001% (масс.). Она повышается с увеличением длины полиоксиэтиленовой цепи.
ККМ катионоактивных ПАВ, как и у других ПАВ, уменьшается с увеличением длины алкильной цепи и при введении в раствор электролитов.
|
|
 |
