Поверхностно-активные вещества

|
В состав многих средств бытовой химии, в том числе моющих, входят, как мы помним, поверхностно-активные вещества. Разберемся подробнее в том, что это такое.
Существуют три вида поверхностно-активных веществ:
Катионные (молекулы с положительным зарядом)
Анионные (молекулы с отрицательным зарядом)
Неионогенные (незаряженные молекулы)
Во всех поверхностно-активных веществах есть две части:
Полярная
В зависимости от заряда которой вещество относят к той или иной группе.
Неполярная
Длинный неполярный «отросток».
Иначе говоря, ПАВ имеют дифильное строение, т. е. состоят из полярной группы
(—СООН, —COONa, —SО3Na, —ОН, —NH2 и др.) и неполярного углеводородного радикала C10—C18 (обычно линейного строения).
Углеводородный радикал обладает поверхностной активностью в отношении неполярной фазы (газ, жир, растворитель и пр.) и выталкивается из полярной среды.
В водном растворе ПАВ на границе с воздухом образуется адсорбционный слой с УВ-радикалами, ориентированными в сторону воздуха. Концентрация ПАВ в этом слое выше, чем в объеме жидкости, поэтому ПАВ снижают поверхностное натяжение воды на границе с воздухом.

Ориентация молекул ПАВ на границе вода — воздух
Уменьшение поверхностного натяжения воды увеличивает ее смачивающую способность и моющее действие
Попадая в среду, содержащую разные вещества, ПАВ своими полярными концами ориентируются к полярным веществам (например, вода), а неполярными — к неполярным (например, бензин). Так, например, если мы отмываем сковородку, покрытую слоем жира, наливая в нее воды и добавляя средства, содержащие ПАВ, то молекулы поверхностно-активных веществ ориентируются полярным концом к слою воды, а неполярным — к слою жира. Постепенно сориентированные на границе раздела фаз молекулы ПАВ начинают отщеплять капельки жира, «окружая» их, и переводить в раствор. Образуются так называемые мицеллы. Таким образом, мы можем отмыть жир, переводя его капельки в водную среду.
Мицелла
ПАВ делятся на те, которые быстро разрушаются в окружающей среде, и те, которые не разрушаются и могут накапливаться в организмах в недопустимых концентрациях. Один из основных негативных эффектов ПАВ в окружающей среде — понижение поверхностного натяжения.
Например, в океане изменение поверхностного натяжения приводит к снижению показателя удерживания CO2 и кислорода в массе воды. Только немногие ПАВ считаются безопасными (алкилполиглюкозиды), т. к. продуктами их деградации являются углеводы.
Дополнительные материалы
Статья «Поверхностно-активные вещества. Мыла» на сайте «Алхимик».
Статья «Адсорбция поверхностно-активных веществ».
Ролик на YouTube от MEL Chemistry.
Выражаем благодарность за содействие и выдачу разрешения на съемку пространству «Кухня»
Присоединяйтесь к чату химиков в Telegram!
Для школьников 5−9 классов и их родителей
Химия вокруг нас
В этом курсе автор расскажет вам о базовых принципах химии, используя вещества, с которыми мы сталкиваемся ежедневно: еду, соки, моющие средства, разные виды пластика. После каждой лекции нужно будет выполнить небольшое практическое задание, реактивы для которого вы сможете найти у себя дома или в ближайшем магазине.
20 уроков с заданиями
Авторская подача: просто, понятно и c юмором
Свободное расписание: нет дедлайнов и сроков сдачи заданий
Все материалы доступны сразу, можно начать обучение в удобное время
Практические задания после каждого урока
Профессиональное видео и современная графика
Быстрая связь с техподдержкой и чат с автором
Сертификат о прохождении курса
Зачем
Научиться печь шарлотку, используя реакцию Майяра
Развить внимание, воображение и научное мышление
Расширить кругозор и задуматься о природе вещей
Что вы получите
Запишитесь на курс, чтобы общаться в чате с преподавателем, выполнять задания и получить сертификат. Вы получите доступ немедленно. Это бесплатно.
Новинка. Курс создан в 2021 г.
Узнать о бережном отношении к природе и экологии
Увидеть другой подход к преподаванию
«Пожалуйста, поделитесь вашими впечатлениями о курсе „Химия вокруг нас“. Это поможет нам в дальнейшей работе. Ругать или хвалить можно через чат-бота. Чтобы его запустить, выберите удобный вам мессенджер»
Facebook
Telegram
VK
Viber
Работает с мобильного
Работает с мобильного
Денис Байгозин, автор курса
Находясь на сайте, вы даете согласие на обработку файлов cookie. Это необходимо для более стабильной работы сайта
Понятно
Close