Сұйық-ауа шекарасындағы беттік-активті заттардың адсорбциясының орналасудың дағдарыстық параметрімен байланысы

Орташа ұзындықты гидрофобты топтары бар спирттер сияқты бетті-активтік заттарды сұйық-ауа бетінде: полярлы топтар су жаққа бағытталып, ал молекуланың гидрофобты бөлігі ауа жаққа бағытталып адсорбцияланады. 16.6-суретте этоксилденген алкилсульфатттың әртүрлі концентрациядағы беттік керілуінің изотермалары көрсетілген. Тұздың мөлшерінің артуынан: а) МТДК-ның төмендеуін; б) МТДК-дан жоғары концентрацяда шектік беттік керілудің төмендеуін; в)МТДК-ға жақын кисықтың еңгіштігі артады, ол (16.2 а,б) теңдеулеріне сәйкес адсорбцияның артуын көрсетеді. Осы үш дерек те бетті-активтік заттардың полярлы топтардың қарсы иондарының қалқалануының нәтижесінде жүйеде орналасудың дағдарыстық параметрінің (ОДП) артуын көрсетеді(13-тарауды қараңыз).МТДК-дан төмен жағдайда қисықтың еңгіштігін анықтауға болады, ол электролиттердің қалқалау әсерінің артуына сәйкес беттік қабатта БАЗ молекуларының тұздардың концентрациясын жоғарылатқанда тығызырақ орналасатынын көрсетеді.

C₁₆E_nтиптібірқатар иондық емес БАЗ-дардың ерітінділерініңбеттік керілулері 16.7-суретте көрсетілген. Одан қысқарырақ полиэтоксиэтилендік тізбектері барИЕ БАЗ-дыңсу-ауа бетінде жақсы орналасатыны және беттік керілудің lgC-ға тәуелділігінің енгіштігі МТДК маңындакөп болатынын көруге болады. БАЗ молекуласындағы полиоксиэтилен тізбектерінің ұзындығының қысқаруымен ОДП артады, ол ОДП-нің тұжырымдамасымен сәйкес келеді. Айта кететің жай, полиэтоксиэтиленді тізбектің қысқаруымен МТДК-дан жоғары және МТДК жағдайында беттік керілу төмендейді. Бұл жағдайда МТДК-ның шамасына айтарлықтай әсері байқалмайды.

Әр түрлі температурадағы C₁₂E₆қосылыстарының ерітінділерінің беттік керілуінің изотермалары 16.8-суретте көрсетілген. Полиэтоксиэтилен тізбектерінің температураны көтергенде қысылатыны,ол ОДК-ның ұлғаюына әкелетіні белгілі (4-тараудан қараңыз). Бұл суреттен нәтижесінде МТДК мен беттік керілудің төмендеуі болатынын көруге болады. Толық талдау МТДК-нан төмен концентрацияларда ИЕБАЗ-дың адсорбциясы температураның жоғарылауымен артатыны, ендеше, беттік қабаттағы молекула ауданының температураның жоғарылауымен кішірейетінін көрсетті.

16.6-сурет. Тұздың әртүрлі концентрацияларындағы C₁₆E₃SO₄^-Na⁺ерітінділерінің беттік керілуі. [D. Atttword, Kolloid-Z., 232 (1969) 788]

16.7-сурет. ИЕБАЗ-дардың (C₁₆E_n) мәндері әртүрлі бірқатар ерітінділерінің беттік керілуінің изотермалары.n. [P. Elworthy and C. MacFarlane, J. Pharm. Pharmacol., 14(1962) 100T]

БАЗ ерітінділерінің беттік керілуіне қоспалардың әсеріне мән беруіміз қажет. Натрий додецилсульфаты (НДС) ерітінділерінің беттік керілуінің концентрацияға тәуелділігі 16.9-суретте көрсетілген. Бұл тәуелділіктегі беттік керілудің минималдылы НДС-ның гидролизі нәтижесінде түзілетін додецил спиртінің болуынан болады. Додецил спирті НДС-қа қарағанда бетті-активтірек, сондықтан ол беттік керілуді төмендете отырып, ерітінді-ауа бетіне басымырақ адсорбцияланады. Ерітіндідегі мицеллалар түзілген сайын додецил спирті молекулалары мицелламен солюбилизацияланады және беттен десорбцияланады, соның нәтижесінде беттік керілу жоғарылайды

16.8-сурет. Әртүрлі температуралардағы C₁₂E₆ерітінділернің беттік керілуі өзгерісінің изотермалары. [J. M. Corkhill, J. F. Goodman and R. H. Ottewill, Trans. Faraday Soc., 57(1961) 1927]. The Royal Society of Chemistry рұқсатымен.

16.9-сурет. БАЗ үлгісіндегі бетті-активтік қоспаларбеттік керілудің БАЗ концентрациясына тәуелділігіндегі минимум себебі болып табылады.

Сонымен, егер беттік керілудің БАЗ концентрациясына тәуелділігінде минимум байқалатыны болса, бұл БАЗ құрамында қоспаның бар екенін көрсетеді және бұл қоспалар негізгі БАЗ-ға қарағанда жоғары бетті-активтілікке ие.

Бұндай жүйелерге екі маңызды бақылау жасалынған. Біріншіден, беттік керілу тепе-теңдіктегі мәнге жеткенге дейін өте ұзақ уақыт бойы баяу төмендейді. Бұл қоспалар өте аз концентрацияда болуымен және құрамдастың ерітінді көлемінде бетке диффузиялануымен беттік керілудің төмендеуі шектелетінімен түсіндіріледі. Екіншіден, бұндай жүйеде тепе-теңдіктегі беттік керілудің шамасы бет: нақты үлгінің көлемі қарым-қатынасына тәуелді болады. Ерітінді көлемі неғұрлым көп болса, соғұрлым қоспалар бетке көп адсорбцияланады және беттік керілу соғұрлым жылдамырақ төмендейді.