Файл: Лунина М.А. Синтетические моющие средства пособие для учащихся.pdf

Рис. 7. Пластинчатые мицеллы в концентрированном вод­ ном растворе синтетического моющего вещества.

среде могут диссоциировать, отщепляя ионы. Таким образом, мицелла в водной среде представляет собой своеобразный крупный ион с большим числом заря­ дов.

При большой концентрации раствора моющего вещества мицеллы имеют вид пластинчатых образо­ ваний, составленных из нескольких двойных слоев ориентированных молекул (рис. 7). При дальнейшем увеличении концентрации моющего вещества эти пластинчатые мицеллы могут сомкнуться и образо­ вать нечто вроде каркаса, так называемую «струк­ туру». Такие растворы, у которых все частицы — ми­ целлы, называются коллоидными. Если моющее вещество адсорбируется на какой-либо поверхности, то его молекулы, накопившиеся на ней, объединяют-

39

Рис. 8. Защитный адсорбционный слой на поверхности частицы загрязнения.

ся в мицеллы, а из мицелл образуется прочная струк­ тура (рис. 8), защищающая частицу (или каплю) от слипания с другими такими же частицами.

Хорошо известна пышная обильная пена \ кото­ рая легко образуется на поверхности водного раство­ ра моющего вещества. На поверхности чистой воды при взбалтывании пена не образуется. Однако доста­ точно добавить в воду небольшое количество синте­ тического моющего вещества и взболтать раствор, как на его поверхности появляется обильная и устой­ чивая пена. Чем это вызвано?1

1 П е н а — большое количество воздуха (или какого-ни­ будь газа), раздробленного множеством пузырьков в срав­ нительно небольшом объеме жидкости.

40

Рис. 9. Строение пены на поверхности водного раствора син­ тетического моющего вещества.

Поверхностно-активные молекулы моющего ве­ щества накапливаются на поверхности отдельных пу­ зырьков пены и образуют прочные слои ориентиро­ ванных мицелл. Оболочка из мицелл моющего веще­ ства на поверхности пузырька пены похожа на тон­ чайшую пленку. Посмотрите внимательно на пену, взбитую в растворе моющего вещества! Точно сотни воздушных шаров разной величины сидят на поверх­ ности. Вы даже видите, как переливается свет в обо­ лочке этих многочисленных шариков. Пузырьки пе­ ны устойчивы за счет мицеллярной пленки. На ри­ сунке 9 показано, как образуется устойчивая пена на поверхности водного раствора моющего вещества: жидкость в пене находится в виде прослоек, запол­ ненных пластинчатыми мицеллами моющего веще­ ства.

Способность к ценообразованию — одно из харак­ терных свойств моющих веществ, но она неодинако-

ва у различных синтетических препаратов. В отличие от жирового мыла ценообразование в растворах синтетических моющих веществ мало зависит от температуры. Опыт показывает, что наилучшая температура для ценообразования у них составляет 35—40° С, но моющие вещества образуют устойчи­ вую пену даже при температуре ниже комнатной

(14-16° С).

Современные представления о механизме моюще­ го действия были развиты советским ученым, акаде­ миком П. А. Ребиндером и его сотрудниками. Ими установлено, что существует некоторая концентрация моющего вещества, при которой действие его наибо­ лее эффективно. Для синтетических моющих веществ средняя практическая концентрация, применяемая для мытья, обычно составляет 5—10 г/л.

Рассмотрим теперь механизм стирки загрязнен­ ной ткани. Например, надо выстирать рабочую курт­ ку, на которой немало масляных пятен с прилипши­ ми к ним частицами угля, земли и т. д. Погружаем одежду в раствор моющего синтетического средства. На рисунке 10, а показано, как поверхностно-актив­ ные молекулы синтетического моющего вещества устремляются к поверхности ткани, помещенной в раствор, адсорбируются на ней и на частицах грязи. Из рисунке 10, б и 10, в видно, что процесс адсорб­ ции поверхностно-активного вещества идет постепен­ но; когда, наконец, молекулам моющего вещества удается захватить все свободные точки и проникнуть в зазор между тканью и загрязнением, частица грязи оказывается полностью покрытой адсорбированными и прочно связанными с ней молекулами. Такая час­ тица отдаляется от поверхности ткани, силы притя­ жения между ней и тканью ослабевают, она отрыва­

42

ется и уходит в раствор (рис, 10, г). Стирка вручную, пере­ мешивание и кипячение помо­ гают отщеплению грязи от по­ верхности ткани. Пена играет важную роль в процессе стир­ ки. Грязевые частицы, отор­ вавшиеся от своих мест, обра­ зуют в растворе суспензию. Частицы грязевой суспензии,

прикрытые пленкой моющего вещества, имеют все-

Обычно рекомендуют после предварительного от­ стирывания очень грязной одежды в растворе моюще­ го средства повторно погрузить ее во вновь приготов­ ленный раствор; при этом отстирывают те загрязне­ ния, на которые не хватило моющего вещества при

Рис. 10. Механизм моющего действия:

а — прилипшая к ткани частица грязи; б и в — адсорбция молекул моющего вещества на частице; г — частица грязи, перешедшая в мо­ ющий раствор.

транспорте, в котельных уста­ новках и т. д. Одно из преиму­ ществ синтетических моющих веществ перед жировым мылом в том, что их можно применять для мытья и в жесткой воде: вступая в реакцию с солями кальция и магния, они не обра­ зуют нерастворимых осадков.

В текстильных производствах мытье тканей с по­ мощью синтетических средств нередко проводят пос­ ле пребывания ткани в красящем кислом или ще-

6 о О О О О

о о о о о

Рис. 11. Механизм солюбилизации бензола в водном растворе

моющего вещества:

о — пространства между мицеллами заполнены водой; б — простран­ ства между мицеллами заполнены углеводородом.