Свойства и применение поверхностно-активных веществ

Всем привет!

Наконец-то закончились наши чрезмерно длинные праздники! Честно говоря, я уже устала от них. Не могу долго сидеть дома. Поэтому с ужасом думаю о предстоящем в апреле десятидневном отпуске, который у нас в Казахстане называют «экологическим» — его дают всем, кто жил в зоне действия Семипалатинского полигона.

А моя специфика работы такая, что взять его в другое время не получится – вот и приходится брать весной, когда еще сыро и холодно и толком никуда не съездишь.

Ну да ладно, не буду долго морочить вам голову. Сегодня предлагаю поговорить о еще одном интересном веществе, точнее, группе веществ, с которыми мы сталкиваемся ежедневно – это поверхностно активные вещества.

Где они используются

Где можно встретить эти интересные вещества, которые сокращают просто до букв ПАВ? Для начала – это бытовая химия:

• стиральный порошок;
• мыло;
• шампунь;
• жидкость для посуды;
• зубная паста;
• автокосметика
• и многое другое.

Думаю, эта информация для вас не новая. А вот дальше – интереснее. Дело в том, что бытовая химия использует лишь половину всех ПАВ, остальное приходится на долю самых разных отраслей народного хозяйства:

• нефтегазовая промышленность (бурение скважин);
• производство минеральных удобрений;
• производство химических волокон;
• производство строительных материалов;
• пищевые ПАВ (например, предохраняющие хлеб от быстрого очерствения);
• составы для обработки кожи, древесины, меха
• и еще много всего.

Почему такое название

Давайте разберемся, почему они так называются и что из себя представляют.

Это органические вещества (чаще всего – сложные эфиры, жиры и соли жирных кислот), которые способны понижать поверхностное натяжение воды. Именно на этом и основано все их применение, поэтому они являются основой любого моющего средства, без ПАВ оно просто-напросто не будет «работать».

У поверхностно активных веществ интересное строение – это большие молекулы, которые состоят из двух совершенно не похожих друг на друга частей: одна часть легко притягивается водой и называется гидрофильной (то есть любящей воду), вторая часть воды боится и притягивается к маслу, жиру и прочим подобным веществам.

Получается, что молекула ПАВ располагается на границе раздела двух фаз, например, воды и масла. При этом части этой молекулы направлены на обе фазы – на воду и на жир. В результате поверхностное натяжение воды уменьшается, она легко проникает в жирное пятно, отрывает жир от поверхности и уносит его с раствором.

Итог – чистая тарелка или одежда, избавленная, например, от пятен краски или чернил. Конечно, я рассказала все очень упрощенно и примитивно, но, думаю, не-химику этого будет более чем достаточно.

Особенности использования

Нужно только знать, что сейчас при производстве этих веществ достаточно жестко учитывается их избирательность действия. То есть для каждого случая подбирается вещество с конкретным действием.

Например, для мытья твердых поверхностей берут за основу ПАВ, молекулы которого активно «отрывают» частички грязи от поверхности. При необходимости (например, если это средство для мытья посуды) к нему будет добавлено и поверхностно-активное вещество с антибактериальными свойствами.

Для шампуня на первом месте будет стоять ПАВ с хорошим пенообразованием.

А при производстве порошка для стиральной машинки, наоборот, будет выбрано вещество с наименьшей способностью образовывать пену.

Соответственно, для стиральных порошков разных типов, то есть для белого белья или деликатной стирки также будут подобраны разные составы активных веществ.

Кстати, современные ПАВ – это не только чистящее действие. Кроме этого они оказывают еще вот такое действие:

• смачивающее;
• растворяющее;
• антистатические;
• антисептические;
• способствуют образованию пены
• и многое другое.

Все ли ПАВ – это чистая химия?

Нет. Есть поверхностно активные вещества, которые получают из натурального сырья, например, из разных масел:

• пальмового;
• оливкового;
• рапсового
• и некоторых других.

При этом их химическая обработка минимальна (но все же есть, без этого — никуда). Такие вещества практически не вызывают раздражения кожи, очень мягкие по своему действию, поэтому их используют чаще всего для производства детской косметики или средств по уходу за чувствительной кожей.

Естественно, стоить такая косметика будет дороже стандартной «химической». Кстати, кому интересно, откуда взялся термин «органическая косметика», можете почитать вот здесь.

ПАВ и экология

В промышленных и бытовых стоках содержится просто огромное количество активных веществ. Что с ними делать? Ведь они попадают в водоемы и остаются там на долгое время, практически не разлагаясь, подобно полиэтилену.

Ученые сейчас над этим активно работают. Наиболее перспективным является направление создания таких веществ, которые будут разлагаться после их использования. Таким веществам уже придумано название «биоПАВ».

Второе направление работ – это решение проблемы микробиологическим путем, то есть выведение бактерий, которые будут поглощать ПАВ. И, кстати, такие микроорганизмы уже есть. Правда, «поедают» они не все ПАВ, а только некоторые виды, но это все же лучше, чем ничего. Тем более, что работы в этой области ведутся постоянно.

Так что, я, например, не оставляю надежды, что мой сын будет жить на чистой планете с чистым воздухом и водой. А если повезет, то, возможно, и мне удастся застать это время.

Чего и вам желаю!

И в заключение — небольшое видео о производстве и свойствах поверхностно-активных веществ.

Наталья Брянцева