Главная -> Словарь

Поверхностно активного

растворимые в воде и обладающие хорошими поверхностно-активными свойствами, что обеспечивает им широкое применение в ^екстильной промышленности.

1. Взаимодействие продуктов хлорирования высокомолекулярных парафиновых углеводородов с фенолом для получения алкилфеполов, переводимых оксиэтилированием в полигликолевые простые эфиры алкилфенолов. Эти соединения растворимы в воде и благодаря присутствию в них длинноцепочечных алкильных остатков обладают весьма пенными поверхностно-активными и моющими свойствами.

При конденсации с формальдегидом образуются нитроспирты, которые могут быть отогнаны, а затем обработаны, например, хлорсульфоновой кислотой. При этом они также гладко превращаются в сложные эфиры серной кислоты, как и обычные жирные спирты. Натриевые соли нитроалкилсульфатов обладают высокими поверхностно-активными свойствами:

Соли алкилсульфокислот с достаточно длинной парафиновой цепью {например, Cia — €20) обладают выдающимися поверхностно-активными и моющими свойствами. Исходным материалом для сульфохлорирова-ния с целью получения соединений с подобной длинной углеродной цепью может служить когазин II, который получается при синтезе по Фишеру и Тропшу в любом количестве. На этой основе может быть организовано массовое производство синтетических продуктов, применяемых в текстильной промышленности, и продуктов, служащих в качестве сырья для изготовления моющих средств. В случае низкомоле-кулярных еульфохлоридов реакция омыления играет меньшую -роль.

Эти спирты, как и большинство других, очень гладко реагируют с окисью этилена в присутствии небольшого количества метилата натрия как катализатора. При этом образуются водорастворимые эфиро-спирты, которые сами по себе или после частичного сульфирования тоже обладают поверхностно-активными свойствами и могут применяться как вспомогательные средства для текстильной промышленности:

шаются . Это объясняется тем, что гетероатомные соединения являются весьма поверхностно-активными и легко адсорбируются на поверхностях трения, образуя прочные граничные слои. Кроме того, значительная часть их является химически активной и при трении разлагается с выделением таких элементов,. как кислород, сера, углерод, водород в активной форме. Эти элементы соединялись с металлами поверхностей трения, образуя окислы,. сульфиды, карбиды и т. п., защищающие поверхности от повышенного износа.

В маслах и смазках поверхностно-активными элементами, образующими граничный слой, являются полярные молекулы с отчетливо выраженной ассимметричной структурой. Полярными группами в молекуле являются ОН; СООН; NH2, NO2 или атомы О, S, N, C1 и др. Поверхностная активность молекулы зависит от величины ее дипольного момента, характеризующего асимметрию распределения положительных и отрицательных электрических зарядов в молекуле и относительных размеров полярных групп и неполярной части молекулы.

Для поддержания пластового давления и увеличения дебита сква жин также часто используют попутный нефтяной газ, нагнетаемый компрессором в сводовую часть залежи. Дебит скважин может уменьшиться и вследствие "засорения" призабойной зоны частицами породы или отложения в порах пласта асфальто-смолистых веществ нефти или солей из пластовой воды и т.д. В таких случаях для увеличения проницаемости пласта применяют методы гидравлического разрыва или торпедирования пласта, организации подземных ядерных взрывов, а также химической и термической обработкой призабойной зоны. Для борьбы с парафиноотложением оборудования на нефтеп — ромыслах стали применять специальные присадки, препятствующие росту кристаллов парафина.

Депрессаторы, являясь поверхностно-активными веществами по отношению к парафинам, оказывают тормозящее действие на образование новых кристаллических зародышей. В результате образуются компактные кристаллические структуры, не соединенные друг с другом в единую кристаллическую сетку и не способные иммобилизовать всю массу раствора, что сказывается в виде понижения температуры застывания нефтепродукта .

Моющие присадки являются поверхностно-активными веществами , которые предотвращают агломерацию нерастворимых продуктов окисления с последующим их отложением на деталях двигателя. Моющие присадки по своему действию делят на детергенты и дисперсанты.

Детергенты являются поверхностно-активными веществами, обладающими моющими свойствами, защищающими поверхность деталей от прилипания и скопления на них продуктов окисления. Анионными детергентами обычно бывают маслора-створимые алкилбензолсульфонаты, фосфонаты и другие аналогичные соединения. Некоторые сульфонаты имеют щелочные свойства и являются эффективными нейтрализаторами кислых продуктов окисления. По щелочности, которая характеризует эффективность присадок, сульфонаты делятся на нейтральные , щелочные , и очень щелочные . В состав очень щелочных присадок могут входить диспергированные окиси, гидроокиси и карбонаты металлов. Щелочные присадки необходимы в маслах для дизелей, с целью нейтрализации серной кислоты, которая образуется при сгорании сернистого дизельного топлива.

Адсорбироваться на металлических поверхностях могут и неполярные насыщенные молекулы углеводородов. Адсорбция в данном случае происходит под влиянием поляризации неактивных углеводородных молекул электрическим полем металлической поверхности. Прочность и устойчивость такой- адсорбированной пленки мала. Интересно, что если добавить в жидкость, состоящую из неполярных углеводородных молекул, незначительное количество поверхностно-активного вещества, то на поверхностях будет образовываться достаточно прочный граничный слой, состоящий из монослоя поверхностно-активных молекул и нескольких слоев строго ориентированных неполярных молекул углеводородов растворителя .

При наличии в растворе парафина поверхностно-активных веществ, способных адсорбироваться твердыми углеводородами, на поверхности выделяющихся кристаллов парафина образуется защитный слой, состоящий из поверхностно-активного вещества и препятствующий свободному дальнейшему отложению на этой поверхности новых слоев парафина. Присутствие активных примесей затрудняет также новообразование и развитие кристаллических зародышей *, поскольку возникающие зародыши тотчас блокируются концентрирующейся около них поверхностно-активной примесью, и требуются особо благоприятные местные условия, чтобы возникающие зародыши могли укрепиться и далее развиваться. Затруднения при выделении из раствора твердой

фазы на поверхности имеющихся кристаллов и препятствия к образованию и развитию новых центров кристаллизации повышают степень пересыщенности раствора; внешне это может проявиться в снижении температуры насыщения раствора парафина при добавлении к нему соответствующего поверхностно-активного вещества.

Если полимеризация проводится в воде, содержащей не просто небольшое количество диспергирующего вещества, а довольно большое количество мыла или другого поверхностно-активного вещества, то достигается гораздо более тонкое диспергирование продукта, и часто продукт реакции получается в форме стойкой эмульсии или латекса. Эти условия эмульсионной полимеризации, хотя и разработаны более или менее эмпирически, как доказано, сильно изменяют кинетику полимеризации и подробнее обсуждаются ниже. Они допускают образование полимеров высокого молекулярного веса из таких веществ, как бутадиен, радикальную полимеризацию которого не удается провести удовлетворительно •в массе. Этот метод имеет очень большое техническое значение для производства синтетического каучука и при промышленной полимеризации многих других мономеров. Однако он имеет тот недостаток, что трудно

В общих чертах эмульсионная полимеризация, вероятно, протекает так, как это впервые представил Гаркинс и как показано на рис. 4. Вначале эмульсионной полимеризации, когда система обычно состоит из мономера, воды, мыла и водорастворимого инициатора реакции , мыло существует главным образом в виде мицеллярного раствора , а мономер находится преимущественно в виде мелких капелек, но частично также растворенных в мицеллах мыла. Короче говоря, надо предполагать, что это такая же система, какая обычно получается, когда любая не растворимая в воде органическая жидкость, уравновешивается раствором поверхностно-активного вещества выше критической концентрации образования мицелл .

Циклокаучуки могут получаться обработкой латекса серной кислотой. Так как кислота коагулирует латекс, то предварительно необходимо стабилизировать его добавлением поверхностно-активного агента, например «эмульфора-0», октадеценил-алкоголыюлиэтиленоксида. Природа получаемых продуктов зависит от количества расходуемой кислоты, температуры и продолжительности нагревания. Непредельность может снижаться до 10 % .

Эти данные свидетельствуют об увеличении поверхностного натяжения с ростом молекулярного веса, что было отмечено очень давно . С увеличением температуры поверхностное натяжение уменьшается и становится равным нулю при критической температуре . Неуглеводородные материалы, растворенные в нефтит уменьшают поверхностное натяжение. Особенно активно действуют в этом смысле полярные соединения, а также мыла и жирные кислоты. Эффект в значительной мере зависит от концентрации поверхностно активного вещества вплоть до критического значения, выше которого- дальнейшие повышения концентрации вызывают лишь небольшое изменение поверхностного натяжения. Критическая концентрация соответствует тому значению, которое требуется для образования мономолекулярного слоя на поверхности. Поверхностное натяжение лежит в основе ряда сложных явлений, наблюдаемых у эмульсий и пленок.

Уменьшение натяжения на поверхности раздела объясняется тем, что силы сцепления между молекулами поверхностно-активного вещества меньше, чем между молекулами растворителя.

Рис. 116. Зависимость поверхностного натяжения от концентрации поверхностно-активного вещества.

к пенообразованию сильно влияет длина гидрофобной цепи молекулы поверхностно-активного вещества и степень ее разветвления. Для анионных поверхностно-активных веществ зависимость этих свойств от концентрации и состава сырья представлена на рис. 117—121.

Растворяемые в жидкости вещества способны изменять ее первоначальное поверхностное натяжение. Вещества, добавка которых к жидкости уменьшает ее поверхностное натяжение, называются поверхностно-активными. Понижение поверхностного натяжения при этом объясняется явлением адсорбции поверхностно-активного