Пузырьки воздуха в мыльном растворе

Автор: admin · Дата: 6 октября 2014 · Прокомментировать

Пузырьки воздуха в мыльном растворе

Насколько резко сказывается влияние раздробления частиц на устойчивость эмульсин, суспензий и коллоидных растворов, на скорость оседания частиц под действием силы тяжести, видно из следующего примера. Частицы глин размером в 1 оседают на дно сосуда из столба воды, высотой 10 см за сутки; при размере 0,25 для осаждения с этой же высоты требуется 23 суток; при диаметре 0,1 — больше года. Следовательно, коллоидные «растворы», величина частиц которых значительно меньше 0,1, будут более устойчивы, чем эмульсии и суспензии, величина частиц которых чаще всего значительно более 0,1. Процесс разъединения слипшихся частиц (агрегатов) под влиянием внешней жидкой среды и поверхностно-активных моющих средств до отдельных мельчайших частиц коллоидных размеров и стабилизация их в растворе называется пептизацией.

Говоря о механизме моющего действия, нельзя не пояснить, что представляет собой мыльная пена, как она образуется и какова ее роль в моющем процессе.

Пена состоит из множества пузырьков или, как говорят, «ячеек», заполненных воздухом и заключенных в пленочные оболочки. Пена образуется на поверхности мыльного раствора при попадании воздуха в раствор мыла во время его перемешивания или взбалтывания.

Пузырьки воздуха в мыльном растворе

При попадании в мыльный раствор пузырька воздуха происходит явление, совершенно аналогичное тому, которое мы наблюдаем на свободной поверхности мыльного раствора. Близко находящиеся к пузырьку воздуха молекулы мыла концентрируются — адсорбируются на его поверхности. Они располагаются так же, как на поверхности мыльного раствора: гидрофобными концами — в воздух, гидрофильными группами — в воду. Образно выражаясь, на воздушный пузырек в мыльном растворе надевается «меховая шубка» — мехом внутрь. Понимание процесса образования пузырькок имеет большое прикладное значение. Даже в банальном аппарате для маникюра и педикюра учитываются процессы, происходящие в красящих жидкостях. При достаточном концентрировании молекул мыла вокруг воздушного пузырька, их гидрофобные концы также слипаются, образуя вокруг пузырьков плотную пленку, которая предотвращает слияние этих пузырьков воздуха друг с другом, а также разрыв пленки, т. е. «лопание» пузырька.

Таким образом, пузырек воздуха, как и всякое гидрофобное тело в мыльной воде, оказывается заключенным в пленку, внутренняя сторона которой является гидрофобной, а наружная гидрофильной.

Естественно, что пузырек воздуха, заключенный в такую мыльную пленку, как имеющий весьма малый удельный вес, будет стремиться всплыть на поверхность мыльного раствора. Однако, подойдя к его поверхности, мыльный пузырек не может вырваться из объема, минуя имеющуюся на его поверхности такую же мыльную пленку и подпирая снизу эту пленку, мыльный пузырек поднимает ее и тем самым накладывает на себя или как бы одевает вторую «шубку». При этом, если первая «шубка» воздушного пузырька была надета на него «мехом» (гидрофобными концами мыльных молекул) внутрь, то вторая «мехом» наружу. В результате вокруг надводной части пузырька воздуха образуется своего рода двухстенная оболочка из двух мыльных слоев. Обе внешние стороны этой двухстенной оболочки гидрофобны и соприкасаются с воздухом. Все свободное пространство между стенками оболочки заполнено мыльным раствором. Несколько таких мыльных пузырьков, сталкиваясь на поверхности мыльного раствора и будучи разделены двухсторонними пленками, образуют пену.

Таким образом, между оболочкой пузырька, находящегося в воздухе (в пене) и пленкой, образующейся вокруг пузырька воздуха, находящегося в мыльном растворе, есть существенное отличие. Оно заключается в том, что пузырек в воздухе (в пене), в отличие от пузырька в моющем растворе, имеет двухстенную оболочку, внешние стороны которой — гидрофобны. Гидрофильные же концы мыльных молекул, составляющих обе стенки, направлены внутрь оболочки, навстречу друг другу. Этим отчасти обусловлена устойчивость пенных оболочек, разделяющих пузырьки воздуха и препятствующих их объединению, к которому они стремятся, так как оно связано с уменьшением поверхности раздела, т. е. с понижением свободной поверхностной энергии.

Рубрика: Технологии ·  

загрузка...


Оставить комментарий или два