ประสิทธิภาพการใช้อัลคิลไกลโคไซด์ได้รับผลกระทบอย่างมากจากค่า pH ของสารละลาย

2022-01-23 19:37:55

ปฏิกิริยาระหว่างอนุภาคเม็ดสีอ่อนกับสารลดแรงตึงผิวเป็นอีกกรณีหนึ่ง ที่ส่วนต่อประสานที่เป็นของแข็งน้ำ สารลดแรงตึงผิวจะให้ความสัมพันธ์ตามธรรมชาติของกลุ่มที่ชอบน้ำและกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำในโมเลกุลอย่างเต็มที่ และเลือกตำแหน่งที่ทั้งสองด้านของส่วนต่อประสาน กลุ่มที่ชอบน้ำดูดซับโมเลกุลของน้ำและกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำจะดูดซับอนุภาคของเม็ดสีเพื่อสร้างชั้นการดูดซับสองชั้นโดยมีอนุภาคของเม็ดสีเป็นแกนกลาง ข้อเสียของการไม่ชอบน้ำและการดูดซึมของไขมันของอนุภาคของเม็ดสีได้รับการปรับปรุง การมีอยู่ของสิ่งกีดขวางแบบ steric เอาชนะแรงดึงดูดของ van der Waals ระหว่างอนุภาคเม็ดสี และป้องกันการจับตัวเป็นก้อนใหม่ของอนุภาคเม็ดสี ยิ่งความต้านทาน steric ของชั้นดูดซับสองชั้นมากเท่าใด โอกาสของการชนกันและการสัมผัสระหว่างอนุภาคเม็ดสีก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น และระบบการกระจายตัวของสารแขวนลอยก็จะยิ่งมีเสถียรภาพมากขึ้นเท่านั้น

อัลคิลไกลโคไซด์สามารถแบ่งออกเป็นประเภทประจุลบ ประจุบวก แอมโฟเทอริก และไม่ใช่ไอออนิก ขึ้นอยู่กับว่ากลุ่มของพวกมันสามารถแตกตัวเป็นไอออนได้หรือไม่ และคุณสมบัติของหมู่แตกตัวเป็นไอออน โดยทั่วไปประกอบด้วยกลุ่มไลโปฟิลิกแบบไม่มีขั้วและกลุ่มที่ชอบน้ำแบบมีขั้ว ทั้งสองกลุ่มตั้งอยู่ที่ปลายทั้งสองของโมเลกุลเพื่อสร้างโครงสร้างที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำแบบไม่สมมาตร

ลักษณะโครงสร้างของสารลดแรงตึงผิวแบบประจุลบคือประกอบด้วยกลุ่มที่ชอบน้ำและกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำที่มีประจุลบ โครงสร้างของกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำส่วนใหญ่เป็นโซ่ตรงและโซ่ไฮโดรคาร์บอน โครงสร้างของกลุ่มที่ชอบน้ำส่วนใหญ่เป็นกลุ่มซัลโฟเนตโลหะอัลคาไลและกลุ่มซัลเฟต สารลดแรงตึงผิวของเกลือโพแทสเซียม โซเดียม และแอมโมเนียมีความสามารถในการละลายน้ำได้สูง และสามารถนำมาใช้ในการผลิตเพสต์สีน้ำได้

ลักษณะโครงสร้างของสารลดแรงตึงผิวประจุบวกคือประกอบด้วยหมู่ที่ไม่ชอบน้ำที่มีประจุบวก ซึ่งมักเป็นสารประกอบควอเทอร์นารีแอมโมเนียมที่มีปริมาตรมาก และมีความสามารถในการดูดซับสูงบนพื้นผิวแข็ง ส่วนใหญ่จะใช้ในตัวทำละลายหรือระบบน้ำที่เป็นกรด

ลักษณะโครงสร้างของสารลดแรงตึงผิวแบบแอมโฟเทอริกคือกลุ่มของพวกมันทำให้กลุ่มแตกตัวเป็นไอออนด้วยประจุที่แตกต่างกันโดยมีค่า pH ที่แตกต่างกันของระบบ ซึ่งแสดงการทำงานของแอนไอออนหรือแคตไอออน เนื่องจากคุณสมบัติที่ไม่เสถียร สารลดแรงตึงผิวแบบแอมโฟเทอริกจึงถูกนำมาใช้น้อยลงในอุตสาหกรรมการเคลือบ

สารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีประจุไม่สามารถแตกตัวเป็นไอออนในระบบน้ำได้ แต่สามารถถูกทำให้ชุ่มชื้นได้ด้วยพันธะไฮโดรเจนผ่านออกซิเจนในโมเลกุล โมเลกุลมีทั้งพันธะไฮดรอกซิลหรือพันธะอีเธอร์และพันธะเอสเทอร์หรือเอไมด์ที่ไม่ชอบน้ำ สามารถเข้ากันได้กับสารลดแรงตึงผิวแบบไอออนิกและมีความเข้ากันได้ดีเยี่ยม มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการเตรียมน้ำพริก

ในระบบการกระจายตัวของน้ำ ประสิทธิภาพการใช้สารลดแรงตึงผิวจะได้รับผลกระทบอย่างมากจากค่า pH ของสารละลาย สารลดแรงตึงผิวแบบไอออนิกส่วนใหญ่ โดยเฉพาะสารลดแรงตึงผิวแบบไอออนิก สามารถให้ผลลัพธ์ที่ดีได้ก็ต่อเมื่อใช้ภายในช่วงค่า pH ที่กำหนดเท่านั้น ระบบการเคลือบและการวางสีที่ละลายน้ำได้โดยทั่วไปจะมีความเป็นด่างอ่อน และค่า pH อยู่ที่ประมาณ 7.5 ~ 8.5 ดังนั้นจึงสามารถเลือกสารลดแรงตึงผิวแบบประจุลบและแบบไม่มีไอออนได้ ดังแสดงในตารางที่ 1 ความเสถียรในการดูดซับของสารลดแรงตึงผิวแบบประจุลบในระบบน้ำนั้นเปลี่ยนแปลงได้ง่ายเนื่องจากอิทธิพลของไอออนที่อยู่ร่วมกัน ค่า pH อุณหภูมิ และปัจจัยอื่น ๆ ดังนั้นจึงควรใช้ด้วยความระมัดระวัง ในการใช้งานจริง มักใช้สารลดแรงตึงผิวหลายชนิดเพื่อตอบสนองความต้องการในการดูดซับของพื้นผิวอนุภาคเม็ดสี