บทบาทของสารลดแรงตึงผิวที่ส่วนต่อประสานระหว่างก๊าซและของเหลวคืออะไร?

2019-06-29 00:06:11

สารละลายเจือจางของสารลดแรงตึงผิวเป็นไปตามกฎของสารละลายในอุดมคติ ปริมาณของสารลดแรงตึงผิวที่ถูกดูดซับบนพื้นผิวของสารละลายจะเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของสารละลายที่เพิ่มขึ้น เมื่อความเข้มข้นถึงหรือเกินค่าที่กำหนด ปริมาณของสารลดแรงตึงผิวที่ถูกดูดซับจะไม่เพิ่มขึ้นอีกต่อไป โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวที่มากเกินไปเหล่านี้มีความไม่เป็นระเบียบหรือมีอยู่ในสารละลายอย่างสม่ำเสมอ การปฏิบัติและทฤษฎีแสดงให้เห็นว่าสิ่งเหล่านี้ก่อให้เกิดความสัมพันธ์ในสารละลาย ซึ่งเรียกว่าไมเซลล์

ความดันพื้นผิวของเมมเบรนดูดซับ: สารลดแรงตึงผิวดูดซับที่ส่วนต่อประสานระหว่างก๊าซและของเหลวเพื่อสร้างฟิล์มดูดซับ ตัวอย่างเช่น แผ่นลอยที่สามารถเคลื่อนย้ายได้แบบไร้แรงเสียดทานจะถูกวางบนอินเทอร์เฟซเพื่อดันพลาสมาเมมเบรนดูดซับไปตามพื้นผิวของสารละลาย เมมเบรนสร้างแรงกดดันต่อแผ่นลอย ความดันนี้เรียกว่าความดันพื้นผิว ความหนืดของพื้นผิว: เช่นเดียวกับความดันพื้นผิว ความหนืดของพื้นผิวเป็นคุณสมบัติของเยื่อหุ้มโมเลกุลที่ไม่ละลายน้ำ

แขวนแหวนทองคำขาวด้วยลวดโลหะเนื้อดีเพื่อให้พื้นผิวสัมผัสกับผิวน้ำของอ่างล้างจาน หมุนแหวนทองคำขาว และแหวนทองคำขาวถูกขัดขวางโดยความหนืดของน้ำ และแอมพลิจูดจะค่อยๆสลายตัว ด้วยเหตุนี้จึงสามารถวัดความหนืดของพื้นผิวได้ วิธีการคือ ขั้นแรก ทำการทดลองบนผิวน้ำบริสุทธิ์ วัดการลดทอนของแอมพลิจูด จากนั้นหาค่าการลดทอนหลังจากสร้างฟิล์มพื้นผิว และรับความหนืดของฟิล์มพื้นผิวจากความแตกต่างระหว่างทั้งสอง

ความหนืดของพื้นผิวมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความแน่นของฟิล์มพื้นผิว เนื่องจากเมมเบรนมีแรงกดที่พื้นผิวและความหนืด จึงต้องมีความยืดหยุ่น ยิ่งความดันพื้นผิวสูงขึ้นและความหนืดของฟิล์มที่ถูกดูดซับก็จะยิ่งสูงขึ้น โมดูลัสยืดหยุ่นของฟิล์มที่ถูกดูดซับก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น โมดูลัสความยืดหยุ่นของฟิล์มดูดซับพื้นผิวมีบทบาทสำคัญในการรักษาเสถียรภาพของโฟม

สารลดแรงตึงผิวเป็นองค์ประกอบหลักของสูตรขจัดการปนเปื้อนของผงซักฟอก นอกเหนือจากการใช้งานพิเศษแล้ว ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ยังถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมโดยตรงหรือหลังการบำบัดโดยโรงบำบัดน้ำเสีย อย่างไรก็ตาม สารลดแรงตึงผิวชนิดประจุลบซึ่งย่อยสลายทางชีวภาพได้ยากนั้นเป็นผงซักฟอกหลัก การปล่อยน้ำเสียที่มีสารลดแรงตึงผิวไม่เพียงแต่เป็นอันตรายโดยตรงต่อสิ่งแวดล้อมทางน้ำ ฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ในสิ่งแวดล้อม และยับยั้งการย่อยสลายของสารพิษอื่นๆ แต่ยังนำไปสู่การลดออกซิเจนที่ละลายในน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภาวะยูโทรฟิเคชั่นของน้ำที่เกิดจากสารลดแรงตึงผิวที่มีไนโตรเจนและฟอสฟอรัส เมื่อความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวในน้ำเสียของโรงบำบัดน้ำเสียถึงระดับหนึ่ง จะส่งผลต่อกระบวนการต่างๆ เช่น การเติมอากาศ การตกตะกอน ตะกอนไนตริฟิเคชั่น และอื่นๆ