مواد فعال کننده سطحی یا سورفاکتانت ها

در حدود سال ۱۹۳۰ میلادی رابطه ای جالب بین خواص فیزیکی و شیمیایی محلول مواد فعال کننده سطحی و غلظت آن ها در محلول ارائه گردید، که بیانگر تغییرات ناگهانی در خواص فیزیکوشیمیایی این محلول ها در محدوده کمی از غلظت بود. این تغییرات به تجمع مولکول های دو خصلتی نسبت داده شده و مفاهیمی نظیر مایسل و غلظت بحرانی برای آن ها مطرح گردید.

مولکول های قطبی فعال کننده سطحی در محلول های بسیار رقیق به صورت مونومر هستند. ممکن است دیمرها و تریمرها نیز حضور داشته باشند. وقتی غلظت مولکول های مواد فعال کننده سطحی به مقدار مناسب برسد تجمع خودبخود اتفاق افتاده، مایسل ها تشکیل می شوند. در این تجمع قسمت آب گریز در مرکز مایسل است، و در حاشیه گروه های قطبی با سطح آب برهم کنش کرده، به وسیله تعدادی مولکول های آب هیدراته می شوند.

بسته به ساختار شیمیایی این مولکول ها، مایسل ها می توانند کاتیونی، آنیونی، دویونی یا غیر یونی باشند. این مایسل ها به شکل کروی در سرتاسر حلال پراکنده می شوند. شکل فرضی آن ها مانند توپ کروی است که زیر میکروسکوپ به شکل کره­های پرزدار مشاهده می شود. اندازه و شکل مایسل به ساختار مولکول های فعال کننده سطحی و آرایش فضایی آن بستگی دارد.

سورفکتانت ها (مواد فعال کننده سطحی)

اصطلاح سورفکتانت مشتق شده از عبارت عوامل فعال کننده سطحی Surface Active Agents توسط Coined در سال ۱۹۵۰ برای توصیف مواد آلی با ویژگی های خاص در ساختار و خواص، مورد استفاده قرار گرفت.

سورفکتانت ها (مواد پاک کننده) ترکیبات آلی هستند که وقتی با غلظت کم به یک مایع اضافه می شوند، خواص سطحی مایع را تغییر می دهند. ساختار کلی یک سورفکتانت شامل یک قسمت هیدروفیلی یا آبدوستی و یک قسمت هیدروفوبی یا آبگریزی است.

 

بنابراین مواد فعال کننده سطحی به سری موادی اطلاق می شود که پس از انحلال در آب تمایل به جمع شدن در سطح دارند. افزودن این مواد به آب باعث کاهش کشش سطحی آب می شود. این مواد دارای یک گروه آب دوست موسوم به سر (Head) و یک زنجیره آب گریز موسوم به دم (Tail) مطابق شکل فوق هستند.

علاقه و تنفر آب از سر و دم مولکول های فعال سطحی بستگی به نوع گروه قطبی و اندازه و چگونگی آرایش مولکول ها در زنجیره ی هیدروکربنی دارد. گروه دم معمولاً از زنجیره های طویل بدون شاخه یا
شاخه دار آلکیلی به طول ۸ تا ۲۰ کربن، زنجیره های طویل بدون شاخه یا شاخه دار بنزنی به طول ۱۵ تا ۱۸ اتم کربن تشکیل شده است.

گروه سر در مولکول ماده فعال سطحی می تواند بدون بار قطبی و یا یونی باشد. در فعال کننده های یونی به منظور خنثی کردن گروه سر، یک یون دارای بار مخالف نیز حضور دارد. این مواد را از آن جهت عامل فعال سطحی می نامند که غلظت کمی از آن ها در یک سیستم انرژی آزاد سطح تماس بین فازهای موجود در آن را تغییر می دهد.

  نوشته شده در: مقالات شیمی - برچسب: - پیوند یکتا: لینک.

پاسخ دهید