المواد الخافضة للتوتر السطحي هي فئة من المواد الكيميائية المستخدمة على نطاق واسع في الحياة اليومية والإنتاج الصناعي.

لديهم خصائص تقليل التوتر السطحي السائل وتعزيز قدرة التفاعل بين السائل والصلب أو الغاز.

TMAO، أكسيد ثلاثي ميثيل أمين، ثنائي الهيدرات، رقم CAS: 62637-93-8، وهو عامل نشط سطحيًا ومواد خافضة للتوتر السطحي، ويمكن استخدامه في مساعدات الغسيل.

المؤكسدات الضعيفة لـ TMAO

يستخدم أكسيد ثلاثي ميثيل أمين، كعامل مؤكسد ضعيف، في التفاعلات الكيميائية لتخليق الألدهيدات، وأكسدة البورانات العضوية، وإطلاق الروابط العضوية من مركبات كربونيل الحديد.

•  هيكل المواد الخافضة للتوتر السطحي

تنقسم المواد الخافضة للتوتر السطحي إلى قسمين: مجموعات محبة للماء ومجموعات كارهة للماء.المجموعة المحبة للماء هي مجموعة قطبية تتكون من ذرات مثل الأكسجين أو النيتروجين أو الكبريت التي تكون محبة للماء.المجموعات الكارهة للماء هي أجزاء كارهة للماء، وتتكون عادة من مجموعات غير قطبية مثل ألكيل طويل السلسلة أو مجموعات عطرية.يسمح هذا الهيكل للمواد الخافضة للتوتر السطحي بالتفاعل مع كل من الماء والمواد الكارهة للماء مثل الزيوت.

•  آلية عمل المواد الخافضة للتوتر السطحي

تشكل المواد الخافضة للتوتر السطحي طبقة جزيئية على سطح السوائل، تعرف باسم طبقة الامتزاز.يرجع تكوين طبقة الامتزاز إلى تكوين روابط هيدروجينية بين المجموعات المحبة للماء من جزيئات الفاعل بالسطح وجزيئات الماء، بينما تتفاعل المجموعات الكارهة للماء مع جزيئات الهواء أو الزيت.يمكن لطبقة الامتصاص هذه أن تقلل من التوتر السطحي للسائل، مما يسهل على السائل تبليل السطح الصلب.

يمكن أن تشكل المواد الخافضة للتوتر السطحي أيضًا هياكل مذيلة.عندما يتجاوز تركيز الفاعل بالسطح تركيز المذيلات الحرجة، فإن جزيئات الفاعل بالسطح سوف تتجمع ذاتيًا لتشكل المذيلات.المذيلات عبارة عن هياكل كروية صغيرة تتكون من مجموعات محبة للماء تواجه الطور المائي ومجموعات كارهة للماء تواجه الداخل.يمكن للمذيلات تغليف المواد الكارهة للماء مثل الزيت وتشتيتها في الطور المائي، وبالتالي تحقيق تأثيرات الاستحلاب والتشتيت والذوبان.

• مجالات تطبيق المواد الخافضة للتوتر السطحي

1. عامل التنظيف: المواد الخافضة للتوتر السطحي هي المكون الرئيسي لعوامل التنظيف، والتي يمكن أن تقلل من التوتر السطحي للماء، مما يسهل على الماء التبلل والاختراق، وبالتالي تحسين تأثير التنظيف.على سبيل المثال، تحتوي جميع عوامل التنظيف مثل منظفات الغسيل ومنظفات غسل الأطباق على مواد خافضة للتوتر السطحي.

2. منتجات العناية الشخصية: يمكن للمواد الخافضة للتوتر السطحي أن تجعل منتجات العناية الشخصية مثل الشامبو وهلام الاستحمام تنتج رغوة غنية، مما يوفر تأثيرات تنظيف وتطهير جيدة.

3. مستحضرات التجميل: تلعب المواد الخافضة للتوتر السطحي دورًا في استحلاب مستحضرات التجميل وتشتيتها وتثبيتها.على سبيل المثال، تعتبر المستحلبات والمشتتات الموجودة في الغسول وكريم الوجه ومستحضرات التجميل من المواد الخافضة للتوتر السطحي.

4. المبيدات الحشرية والمضافات الزراعية: يمكن أن تعمل المواد الخافضة للتوتر السطحي على تحسين قابلية بلل المبيدات الحشرية ونفاذيتها، وتعزيز تأثيرات الامتزاز والنفاذ، وتعزيز فعالية المبيدات الحشرية.

5. صناعة البترول والكيماويات: تلعب المواد الخافضة للتوتر السطحي دورًا مهمًا في عمليات مثل استخراج النفط وحقن مياه حقول النفط وفصل الزيت عن الماء.بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي على نطاق واسع في مواد التشحيم، ومثبطات الصدأ، والمستحلبات، وغيرها من المجالات.

ملخص:

المواد الخافضة للتوتر السطحي هي نوع من المواد الكيميائية التي لها القدرة على تقليل التوتر السطحي السائل وتعزيز التفاعل بين السائل والصلب أو الغاز.يتكون هيكلها من مجموعات محبة للماء وأخرى كارهة للماء، والتي يمكن أن تشكل طبقات امتزاز وهياكل مذيلة.تستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي على نطاق واسع في عوامل التنظيف ومنتجات العناية الشخصية ومستحضرات التجميل والمبيدات الحشرية والمضافات الزراعية والصناعات البترولية والكيميائية وغيرها من المجالات.ومن خلال فهم المبادئ الكيميائية للمواد الخافضة للتوتر السطحي، يمكننا فهم تطبيقاتها وآليات عملها بشكل أفضل في مختلف المجالات.