Коллоид кимё предмети

Сирт фаол моддалар
Шундай моддалар борки, улар сувда яхши эрийди, масалан, спирт, туз, глицерин ва x. Бундай моддалар гидрофил моддалардир. Моддалар борки, улар сувдан rочади, амлда сувда эримайди, масалан ёuлар, парафин ва x. - бундай моддалар гидрофоб моддалардир. Агар битта молекулада xам гидрофоблик, xам гидрофиллик намоён бeлса, бундай моддалар дифиль тузилишга эга бeлган моддалар дейилади ва « » белгиси билан ифодаланади.

Дифиль тузилишга эга бeлган сатxлар чегарасига адсорбцияланиб, сирт тарангликни пасайтирувчи моддалар сирт фаол моддалар дейилади.

Бошrача rилиб айтганда Гиббс тенгламасидаги:

га эга бeлган моддалар сирт фаол моддалардир. Агар мусбат rийматга эга бeлса, сирт нофаол моддалар дейилади. СФМ Гиббс тенгламасидаги «Г» мусбат trийматга эга бeлади.
СФМ сувда эритмасида диссоциаланишига rараб ионоген ва ноионоген СФМга бeлинади. Ионоген СФМ eз навбатида анионактив, катион актив ва амфолит СФМга бeлинади.
Анионактив моддалар сувда диссоциаланиб, сатxлар чегарасида адсорбцияланадиган анионлар xосил rилади. Уларга совун RCOONa (R=C₁₇H₃₅, C₁₇H₃₃, C₁₄H₂₉ ва x); алкил сульфатлар R-ОSO₃Na (R=C₁₂H₂₅-C₁₅H₃₁); алкиларилсульфонатлар R- -SO₃Na (R=C₁₀H₂₁-C₁₄H₂₉) ва б. мисол бeлади.
Катион актив моддалар сувда диссоциаланиб, сатxлар чегарасида адсорбцияланадиган катионлар xосил rилади. Масалан, R₁N⁺(R₃)R₂Cl^- ёки юrори аминлар катион актив xисобланади.
Амфолит (амфотер) СФМ таркибида xам кислота, xам асос характерига эга бeлган гуруxлар бeлади. Масалан карбоксил ва аминогуруxлар бeлиши мумкин. Улар муxитнинг рН rийматига rараб, анион ёки катион активликни намоён rиладилар RNH(CH₂)_nCOO^-RNH(CH₂)_nCOOH  RN⁺H₂(CH₂)_nCOOH
Ноионоген СФМ сувда эриганда ионларга диссоциаланмайди. Улар, асосан, сувда водород боuини xосил rилиш rобилиятига эга бeлгани учун эрийди ва сатxлар чегарасига адсорбцияланади. Уларга «ОП» туридаги:
R - - О(СH₂-CH₂О)_nН, n = 17-20
ёки R - СОО(СН₂СН₂О)_nН, RО(СН₂СH₂О)_n H каби моддаларни мисол rилиб кeрсатиш мумкин.
Коллоид сирт фаол моддаларнинг eзига хос хусусияти, улар термодинамик жиxатдан барrарор коллоид системалар xосил rилаолади. Уларнинг сувли эритмадаги жойлашиши rуйдагича ифодаланади:
Эритмада СФМ концентрациясини ортиши билан уларнинг мицелляр тузилиши намоён бeлади. Бунда термодинамиканинг II- rонунига мувофиr СФМ молекуласи eзининг ортиrча энергиясини минимумга келтиришга интилади.
Бундай xолат сувли шароитда СФМнинг бирнеча молекулаларни гидрофоб rисмини сувдан rочиб, гидрофил rисмини сувга rаратиб жойлашадилар:

СФМнинг мицелла xосил rиладиган энг кичик концентрацияси мицелла xосил rилувчи критик концентрация (МXRКК)деб аталади. МXRККни топиш учун концентрация eзгаришига боuлиr бeлган истаган параметр (хосса) графиги чизилади. Масалан, СФМ эритмасининг электр eтrазувчанлигини концентрация боuлик графиги чизилса, f ( C ) эгрисида кескин синиш рeй беради. Бу нуrтадан абсцисс eзига перпендикуляр тушурилса, МXRКК топилади:



Агар   ln C боuлиrлик графиги олинса, ушбу график xосил бeлади. Эгрининг сиrиш нуrтасидан МXRКК топилади. Шу миrёсда  f ( C ), Д = f ( C ) каби боuлиrлар орrали xам МXRККни топиш мумкин.

Ln C

M

Юrорида айтилгандек, СФМнинг фазалар чегарасидаги сирт тарангликни пасайтириш rобилиятининг миrдорий мезони - бeлиб, уни сирт активлик дейилади. Гиббс шаънига, уни G билан белгиланади ва Ж м/моль ёки Н м²/моль билан ифодаланади.

Сирт активлик нинг физик маъноси, ваrт бирлиги ичида эритма сирт таранглигини СФМ концентрациясини eзгариши билан пасайишини ифодалайди. rиймати модданинг адсорбцияланиш rобилияти билан пропорционалдир.
Сирт активлик модда молекуласининг кимёвий структураси rутбланган (поляр) rисмининг, rутбланмаган (гидрофоб) rисмининг табиатига боuлиr.
Молекуланинг полярли асимметрияси rанча кучли ифодаланган бeлса, сирт активлик шунча юrори бeлади. Сирт активлик СФМнинг гомологик rаторида маълум бир rонуният билан ифодаланади. Буни дастлаб Г.Дюкло, сeнгра П.Траубе eрганишган. Шунинг учун бу rонуният Дюкло-Траубе rонуни деб айтилади: ёu кислоталари, спиртларнинг гомологик rаторидаги углеводород занжирининг узунлигини битта «СН₂» гуруxга ортиши, сувли эритмадаги сирт активликни 3-3,5 марта ортишига олиб келади. Бинобарин, 2та reшни гомологик rатор учун деб ёзиш мумкин. -Траубе коэффициенти деб аталади.
Кейинчалик И.Ленгмюр 2та reшни гомологик rатордаги углеводород занжирининг адсорбция жараёнида сувдан xавога чиrишидаги энергиядан ютиш миrдорини xисоблаб, у xар бир «СН₂» гуруx учун 3кЖ/моль эканлигини xисоблаб чиrарди. Энергиядан ютиш шу билан боuлиrки, rутбланмаган (гидрофоб) занжирни сувли муxитдан xаво томон сиrиб чиrарилиши натижасида сув диполлари бирлашади ва системанинг Гиббс энергияси камаяди.
Дюкло-Траубе rонуни муxим назарий ва амалий касб этади. Бу орrали юrори самарали СФМ синтез йeналишини билиш мумкин.

Сирт активлик кeпинча график усулда расмда кeрсатилгандек tg  бурчаги орrали топилади. Бунинг учун сирт таранглик изотермасига унинг бошланuич нуrтасидан кенсма eтказилади. Унинг абцисса erи билан кесишган жойидан топилган tg  бурчаги, яъни rаршисидаги катетни ёнидаги катетга бeлган нисбати (ОА/ОВ= tg ) ни беради.

СФМ турмушда, саноатда, rишлоr хeжалигида, тиббиётда, хусусан фармацевтик технология муxим аxамият касб этади. СФМ ёрдамида дисперс системаларнинг барrарорлигини бошrариш мумкин. СФМ фармацевтик технология эмульгатор, диспергатор, xeлловчи восита каби соxаларда ишлатилади. СФМ reллашда улар молекуласининг гидрофиль ва гидрафоб rисмларининг eзаро нисбатини баxоловчи гидрофиль-липофиль баланси (ГЛБ) муxим роль eйнайди. (гидрофиль-сувга мойиллик, липофиль-мойга мойиллик демакдир). ГЛБ сонини аниrлаш учун СФМнинг мицеллалар xосил xилиш хусусиятидан ва уларни эмульсияларни барrарорлаштириш хоссаларидан фойдаланилади. Xисоблаш усули билан ГЛБ rийматини билишда Гриффин усули rулайдир. Шартли равишда ГЛБ калий олеат учун 20га, натрий олеат учун 18га, олеин кислотаси учун 1га тенг деб rабул rилинган.
ГЛБ Гриффин бeйича ушбу тенглама орrали xисоблаб топилади:

Эмульгаторлар СФМ ГЛБ rийматига rараб танланади. Масалан, агар «мой-сув» эмульсияси керак бeлса, ГЛБ rиймати =818, агар «сув-мой» эмульсияси олиниши лозим бeлса, ГЛБ=48 га эга бeлган СФМ олинади.
Турли гуруxлар ГЛБ rиймати rуйидаги жадвалда келтирилган.

гуруxлар	ГЛБ	гуруxлар	ГЛБ
гидрофил:		Липофил
-SO4Na	38,7	-CH-	-0,475
-COOK	21,1	-CH2-	-0,475
-COONa	19,1	-CH3-	-0,475
-N-	9,4	=CH-	-0,475
мураккаб эфир	6,8	Оксиэтил
сарбитан халrали	2,4	-(CH2CH2O)-	+0,33
эркин гидроксил	1,9	-(CH2CH2 CH2O)-	-0,15
-О-	1,3
гидроксил (сорбитон халrасида)	0,5