Қазақстан Республикас Білім және Ғылым министрлігі Е.А.Бөкетов атындағы Қарағанды мемлекеттік университеті
СӨЖ
Тақырыбы: Беттік белсенді заттар Тексерген: Рахимжанова Н.Ж. Орындаған: Утегенова Д.А. Тобы: ТФП-320 тобының студенті
Қарағанды – 2020
Беттік активтік заттар — сұйық пен газдың немесе екі сұйықтың бөліну бетінде адсорбталып, оның беттік керілісін төмендететін заттар. Беттік активтік заттардың молекуласы көбіне зарядты және зарядсыз бөліктен тұрады. Зарядсыз бөлігі көбіне органикалық (көмірсутекті) радикал болады. Беттік активтік заттардың органикалық радикал тізбегі ұзарған сайын беттік активтігі күшейіп, судағы ерігіштігі кемиді. Беттік активтік заттар үш топқа бөлінеді:
ионсыз (молекулалық) беттік активтік заттар — электр бейтарап, сулы ортада олар иондарға ыдырамайды;
аниондық беттік активтік заттар — молекулалары сулы ортада ионданады, катиондарының активтігі нашар;
катиондық беттік активтік заттар — аниондардың активтігі нашар, молекулалары ионданады.
Беттік активтік заттардың 3 топқа жілтелуі.
Беттік активтік заттар тоқыма өнеркәсібінде (суландырғыш), ауыл шаруашылығында (зиянкестерге қарсы), жуушы заттар, көбіктендіргіш ретінде, эмульсия, көбік және суспензияларды тұрақтандырғыш ретінде, мұнай алуда, полимерлік материалдарды өндіруде, тамақ, медицина, парфюмерлік және т.б. өндірістерде қолданылады.
Кейбір бейорганикалық және органикалық қосылыстар беттік активті (беттік белсенді) қасиет көрсетеді. Мұндай қосылыстарды беттік активтік қосылыстар деп атайды. Мұндай заттарға:құрамына табиғаты жағынан 2-і түрлі фильдік қасиеті бар бөлшектерден құралатын қосылыстар жэатады. Мысалы, органикалық қышқылдар: акрил қышқылы, пропион қышқылы, сірке қышқылы, май қышқылы.
Н-СООН - құмырсқа қышқылы
СН3-СООН – сірке қышқылы
СН3-СН2-СООН – пропион қышқылы
СН3-(СН2)2-СООН –валериан қышқылы
СН3-(СН2)3 -СООН – май қышқылы
Келтірілген мысалдан қосылыстардың санын айтуға болады.
а). Құрамында көмірсутек саны асқан сайын осы қосылыстардың суда ерігіштігі кемиді, бірақ беттік белсенділік қаблеті артады. Оның себебі, бұл қосылыстардың молекуласы судың көлемінен бетіне қарай ығысу үдерісі артады, нәтижесінде су менен осы қосылған қосылыстардың арасында беттік шекара аумағы түзіледі. Ол судың беттік бөлігіндегі энергияны азаюына алып келеді.Нәтижесінде судың беттік кемуі яғни сигмасы кемиді. Мұндай қасиеттер дифильдік қаблеті бар кез-келген молекулаға тән.. яғни органикалық спирттер, аминдер т.б. үшінде осындай заңдар сақталады. Бірвқ сандық мәндері өзгереді.
Беттік активті заттардың беттік керілуі еріткіштікінен аз болуы керек. Олардың ерігштік қаблеті нешар болады және де жеке молекулалық қабат пайда болатындықтан, ол адсорбент бетінің қасиеттерін күрт өзгертеді. БАЗ- тар өздерінің физикалық және химиялық қасиеттеріне орай үш топқа бөлінеді: молекулалық, анион активті, катион активті. Молекулалық БАЗ-ды ионогенсіз, ал қалған екеуін ионогенд деп атайды. Барлық БАЗ-дың ортақ сипаттарының бірі – олардың молекулаларының полюсті және полюссіз екі бөлшектен тұратыны. Полюсті топқа ОН. СООН. NН2 сияқты гидрофильді, ал полюссізге көмірсутекті және ароматты радикалдар жатады.
БАЗ халық шаруашылығында кеңінен қолданылады. Олардың болмашы ғана мөлшерін басқа заттарға қосқанда, онымен жанасатын зат табиғаты өзгеріп, оның көптеген қасиеті, беттік сипаты өзгереді. Мұндай түрлі толтырғыш ретінде қосылған БАЗ өзінің де, қосылған ортаның да бір сыпыра қасиетін жақсартумен қатар., олардың жалпыактивтілгін де арттырады.
Беттік активті заттардың түрлері.
Беттік активті заттар өзінің келіп шығу табиғатына қарап негізнен 2-і түрлі болады:
1. Органикалық қосылыстар. Бұл түоднгі БАЗ төменгі молекулалық, жоғарғы молекулалық болуы мүмкін. Олардың беттік активтілігі төменгі молекулалық қосылыстарда да, жоғарғы молекулалық қосылыстарда да гидрофильдік, гидрофобтық қасиеттерінің тепе-теңдігіне өте бағынышты. Сондықтан төменгі молекулалық органикалық қосылыстардың гидрофильдік функциональдық
топтарының қандай болуына қарамастан беттік активтілігі көмірсутекті радикалдарының ұзындығына, көлеміне байланысты өзгереді.
Органикалық жоғарғы молекулалық қосылыстарла бнттік активтіліктің байқалуы төменгі молекулалық органикалық қосылыстарға қарағанда біршама күрделі. Оның себебі макро молекуласының үлкендігі себепті. Оның ерітіндіде конформациялық күйі әр түрлі болатындығымен түсіндіру қиын емес. Бірақ,, бұл заңдылықтар тек жоғарыда көрсетілген қосылыстар суда немесе сол заттар еритін органикалық еріткіштер де ғана сақталады.
2-і түрі - бейорганикалық қосылыстар болады. Бірақ бейорганикалық қосылыстардың көпшілгі судың беттікэнергиясын не өзгертпейді, не асырады. Беттік энергияның кемуі не өсуі негізнен еріген зттың көлемдегі жайылу тәртібіне тәуелді екенін ескерсек, бұл қағиданы түсіну қиын емес. Мысалы, КСІ-дың судағы еріген мөлшері асқан сайын, сдың беттік энергиясы белгілі дәрежеде өсуі мүмкін. Өйткені КСІ суда өте жақсы еритін қосылыс қатарыны кіреді. Бейорганикалық қосылыстардың еріткіштің беттік керілуіне немесе энергиясына әсер ету қаблеті атиондар бірдей болғанда, аниондардың түрлеріне бағыныты өзгерсе, катиондарының табиғатына тәуелді болады.
Еріген заттың еріткіштің беттік керілу әсерінен адсорбция немесе десорбция үдерісі менен түсіндіру ыңғайлы. Өткені концентрация немесе температра өзгергенде адсорбция н/е десорбцияның аблолюттік мөлшері сол еріткіш үшін өзгерертін ескерген жөн.