стройматериалы оптом и в розницу

Классификация ПАВ

Эти универсальные свойства способствовали успешному применению их в различных отраслях народного хозяйства и увеличению объема их выпуска в стране. За период 1971 —1975 гг. в СССР произведено в 2,5 раза больше ПАВ, чем в 1965—1970 гг., а в текущей пятилетке их выпуск должен быть снова удвоен.

В настоящее время поверхностно-активные вещества широко применяются для регулирования свойств цементов, растворов и бетонов на их основе.

По характеру адсорбции и механизму стабилизации дисперсных систем ПАВ разделяют на 2 больших класса: низкомолекулярные и высокомолекулярные. К первому классу относятся соединения дифильного характера, содержащие гидрофильную часть и гидрофобный «хвост». Гидрофильная часть ПАВ состоит из одной пли нескольких полярных групп: -ОН, -СООН, -NH₂, -S0₃H, -СООМе, -OS0₃H; гидрофобная представляет собой алифатическую цепь, иногда включающую и ароматическую группу. Для большинства низкомолекулярных ПАВ характерно линейное строение молекул, длина которых значительно превышает поперечные размеры. Ко второму классу принадлежат высокомолекулярные ПАВ. в которых чередуются гидрофильные и гидрофобные группы. Примерами являются поливиниловые спирты, полиакриламид, казеин, термореактивные смолы, кремнийорганические и другие соединения.

По химическому строению ПАВ делятся на ионогенные и неионогенные.

Ионогенные разделяются на катион- и анионактивные. Если длинная цепочка (углеводородная цепь) молекулы с низким сродством к дисперсионной среде входит в состав аниона, образующегося в водном растворе, соединение относят к анионактивным веществам. Анионактивными ПАВ являются мыла карбоновых кислот, эфиры серной кислоты, алкилсульфокислоты, алкилароматические сульфокислоты и некоторые другие соединения. Катионактивные ПАВ образуют в водных растворах катионы, содержащие длинную цепочку — углеводородный радикал. К ним относятся соли аминов (первичных, вторичных и третичных), четырехзамещенные аммониевые основания, другие основания, содержащие и не содержащие азот. Неионогенные вещества содержат неионизирующиеся конечные группы с высоким сродством к дисперсионной среде. К ним принадлежат эфиры, сложные эфиры, амиды, соединения с кратными связями [3]. Амфолитные ПАВ могут образовать в водном растворе в зависимости от условий или анионные, или катионные вещества. Классификация ПАВ по назначению, области применения и физическим свойствам (растворимость и т. п.) несовершенна, наиболее важным является различие в химическом строении.

Свойства поверхностно-активных веществ зависят от ряда факторов: массы молекул ПАВ, расположения атомов, связей, а также от сил взаимодействия молекул и атомов. Выделяют 3 вида свойств:

1) коллигативные, зависящие от общего числа молекул:

2) аддитивные, величина которых определяется суммой величин свойств отдельных атомов или групп атомов в молекуле ПАВ;

3) конститутивные, обусловленные наличием определенных атомов или их групп и их расположением в молекуле.

Физические свойства ПАВ обусловливают процессы адсорбции на межфазных поверхностях. Знание закономерностей адсорбции и поверхностной активности позволяет глубже понять свойства ПАВ и целенаправленно использовать их в технологии строительных материалов. При адсорбции ПАВ необходимо знать, как взаимодействуют с различными фазами отдельные функциональные группы молекул. При этом главную роль играют аддитивные свойства.

Основным свойством ПАВ является способность понижать поверхностное натяжение гетерогенной системы, в частности водных растворов. Существует ряд методов определения поверхностного натяжения водных растворов ПАВ [3].

Адсорбцией называется сгущение газообразного или растворенного вещества на поверхности раздела фаз — твердого тела пли жидкости. Адсорбируясь, ПАВ замещает полярную поверхность менее полярным слоем, уравнивая разности полярностей фаз в соответствии с так называемым правилом уравнивания полярностей. Различают физическую, или вандерваальсовскую, адсорбцию и химическую адсорбцию или хемосорбцию. Физическая адсорбция протекает самопроизвольно и всегда обратима. Хемосорбция обычно необратима. Адсорбционные силы имеют химическую природу.

По механизму действия ПАВ классифицируются на 4 основные группы:

1) проявляющие поверхностную активность на границе раздела фаз жидкость — газ, в частности вода — воздух;

2) проявляющие поверхностную активность на границе двух несмешивающихся жидкостей или на твердых поверхностях раздела, но не образующих структуру;

3) поверхностно-активные стабилизаторы структурообразователи;

4) моющие вещества.