Сделайте прогноз специальные поверхностно-активные вещества для экстремального снижения поверхностного натяжения

В большинстве случаев гидрофобные части молекул ПАВ представлены углеводородными цепями. При соответствующем выборе полярной группы минимальное поверхностное натяжение, которое можно достичь с помощью этих ПАВ, составляет 26-28 мН/м, что обычно достаточно для большинства практических целей. Но в некоторых случаях требуется, чтобы поверхностное натяжение водных растворов было ниже указанных величин. Например, к таким случаям относится растекание водных пен по поверхности горящих масел или растекание водных композиций по поверхностям полиолефинов.

Для достижения максимального снижения поверхностного натяжения используются два типа ПАВ: силиконовые ПАВ и фторированные ПАВ. В молекулах первых неполярные группы представлены полидиметилсилоксаном, а вторых — остатками фторуглеродов или комбинацией фторуглеродных и углеводородных остатков. Силиконовые ПАВ относятся к высокомолекулярным веществам.

Фторированные ПАВ имеют следующую общую структуру:

CF₃-_w-X

или

CF₃-_w-_m-X

где X — полярная заряженная или незаряженная группа. Как правило, фторугле-родная цепь в молекулах ПАВ не очень длинная, обычно з лежит в интервале 5-9. Распространены фторированные карбоксилаты. Вследствие индуктивного эффекта, вызываемого электроотрицательными атомами фтора, такие соединения являются сильными кислотами и относительно нечувствительны к низким рН и жесткой воде. В промышленном масштабе производятся также перфорированные блок-сополимеры, аналогичные блок-сополимерам ЭО-ПО.

Фторированные ПАВ широко применяются в тех случаях, когда смачивание и растекание водных растворов затруднено. Другая известная область применения фторированных ПАВ — обработка поверхностей бумаги и тканей, чтобы сделать их одновременно гидрофобными и липофобными. Такие ПАВ, как и силиконовые ПАВ, поверхностно-активны в органических средах, поэтому используются в красках и других неводных композициях. Главный недостаток фторированных ПАВ, наряду с их высокой ценой, — низкая биоразлагаемость.

Оцените наполненные и ненаполненные нефтяные системы

Рассмотрение нефтяных дисперсных систем г учетом коллоидно-химических представлений позволяет по-разлому классифицировать нефти и нефтепродукты. Классификация по признаку наполненные - ненаполненные. Наличие в опре-деленных условиях в нефтяной системе надмолекулярных структур, а тем более дис-персной фазы, приводит, как уже указывалось, к появлению аномальных изменений в свойствах нефтей и нефтепродуктов, резко отличающих последние от поведения истинных молекулярных растворов. В связи с этим нефтяные дисперсные системы подразделяются на наполненные и ненаполненные. К ненаполненным системам относят неассоциированные ныотононские жидко-сти, подчиняющиеся известным законам для истинных растворов. К наполненным системам относят три вида неньютоновских нефтяных жидкостей: а) малоструктурированные ненаполненные системы, которым свойственно рож-дение и мгновенная гибель надмолекулярных образований, ассоциативных или агре-гативных комбинаций. Такие системы термодинамически устойчивы, а кинетически неустойчивы; б) концентрированные системы, являющиеся ассоциированными жидкостями, в которых возможны взаимодействия между существующими надмолекулярными об-разованиями, ассоциативными или агрегативными комбинациями, приводящие к ук-рупнению последних. Нефтяная дисперсная система в этом случае и термодинамически и кинетически неустойчива. Молекулярные фрагменты, надмолекулярные образования, ассоциативные или агрегативные комбинации в малоконцентрированных и концентрированных систе-мах находятся в виде образований, не связанных друг с другом. Поэтому, такие систе-мы считаются несвязанными дисперсными системами, или золями; в) структурированные системы отличаются наличием связи между ассоциатив-ными или агрегативными комбинациями. Эти системы относятся к связанным дис-персным системам, или гелям. Следует заметить, что один и тот же истинный раствор может н различных услови-ях переходить из наполненного состояния в ненаполненные, и наоборот. Все зависит от образования в системе способных к существованию во времени частиц дисперсной фазы. В случае нефтяных систем в истинном состоянии могут находиться легкокипя-щие фракции, причем до некоторого предела конечной температуры их выкипания. Утяжеление фракции и, таким образом, появление н ней высококипящих углеводоро-дов и соединений нефти более сложного состава не позволяют перевести систему в ис-тинно молекулярный раствор. Поэтому для подобных нефтяных систем целесообразна применять понятие условно-молекулярного раствора. Хорошим примером условно-мо-. лекулярного раствора может явиться раствор асфальтенов в дизельной фракции. Стро-ение асфальтеновых соединений, очевидно, даже при повышении температуры не позволит полностью перевести их в растворе на уровень молекул. Асфальтеновые час-тицы будут находиться в системе в молекулярно-дисперсном состоянии.