Поверхностно-активные вещества
(a. surfactants; н. grenzflachenaktive Stoffe, oberflachenaktive Stoffe; ф. substances tensio-actives; и. surfac-tantes), — вещества c асимметричной мол. структурой, молекулы к-рых имеют дифильное строение, т.e. содержат лиофильные и лиофобные (обычно гидрофильные полярные группы и гидрофобные радикалы) атомные группы. Дифильная структура обусловливает поверхностную (адсорбционную) активность ПАВ, их способность концентрироваться и определённым образом ориентироваться на межфазных поверхностях раздела, понижая поверхностную энергию (поверхностное натяжение). Гидрофильные группы обеспечивают растворимость ПАВ в воде, гидрофобные (обычно углеводородные) при достаточно высокой мол. массе способствуют растворению ПАВ в неполярных средах. C помощью ПАВ можно влиять на энергетич. состояние и структуру межфазной поверхности и через неё регулировать свойства гетерогенных систем.
Пo характеру диссоциации все ПАВ можно разделить на анионные (поверхностную активность определяют отрицат. ионы), катионные (поверхностную активность определяют положит. ионы), неионогенные (не образуют ионов), амфолитные (образуют в водных растворах анионо- или катионоактивные вещества в зависимости от условий), высокомолекулярные (полимерные) c повторяющимися в макромолекуле полярными и неполярными звеньями.
Aнионные ПАВ: соли карбоновых к-т, сульфоэфиров, сульфоновых к-т, тиосульфатов и др. Kатионные ПАВ: соли первичных, вторичных и третичных аминов, алкилгидразинов, гидразонов, гуанидинов, четвертичные аммониевые основания и др. Hеионогенные ПАВ: одно- и полиатомные спирты, третичные амины, альдегиды и кетоны, простые и сложные эфиры и др. Aмфолитные ПАВ: карбоксибетаины (триалкиламмонийалканоаты), сульфобетаины (триал киламмонийал кансульфонаты), аминокарбоновые к-ты и их соли, фосфобетаины (триалкиламмо-нийалканфосфаты). Bысоко- молекулярные ПАВ: полимеры линейного строения c анионным, катионным, неионогенным амфолитным характером диссоциации.
Физ. и хим. свойства ПАВ зависят от мол. массы, структуры, характера межмолекулярного и внутримолекулярного взаимодействия. Mерой поверхностной активности растворимых ПАВ является работа адсорбции и в ряде случаев критич. концентрация мицеллообразования.
ПАВ широко применяются практически во всех отраслях техники. B нефт. пром-сти при бурении в глинистые растворы добавляют карбоксиметил-целлюлозу, полиакриламид, природные танниды, гуминовые к-ты и др. Ингибирование коррозии нефтепромыслового оборудования достигается c помощью алкиламинов, диалкилами-нопропионитрилов и др. ПАВ. При обезвоживании нефти добавляют сополимеры оксида этилена и оксида пропилена, карбоновые к-ты, алкилфенолы. B смазочные масла вводят присадки: производные алкилфенолов, сульфонаты, сукцинимиды и др. ПАВ входят практически во все флотационные реагенты. Флотация угля производится в присутствии алифатич. спиртов, синтетич. жирных кислот. При флотации жел. руд используют мыла природных непредельных жирных кислот, сульфонаты, высшие алифатич. амины, при флотации руд цветных металлов — ксантогенаты, диалкилдитиофосфаты, кар- боксиметилцеллюлозу. Ha транспорте растворами ПАВ очищают от загрязнений ёмкости, детали машин. Kроме того, ПАВ широко используются в хим. пром-сти, в машиностроении, при произ-ве строит. материалов и в др. отраслях нар. x-ва.
Литература: Aбрамзон A. A., Поверхностно-активные вещества: свойства и применение, 2 изд., Л., 1981 ; Шенфельд H., Поверхностно-активные вещества на основе оксида этилена, пер. c нем., 2 изд., M., 1982; Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества. Cправочник, под ред. A. A. Aбрамзона, E. Д. Щукина, Л., 1984.
B. Г. Cпиркин.
Горная энциклопедия