В эмульсионной технологии существует эмпирическое правило: водорастворимые эмульгаторы обычно образуют эмульсии «масло в воде», в то время как маслорастворимые эмульгаторы — эмульсии «вода в масле». Эта концепция известна как правило Банкрофта.
Правило Банкрофта сугубо качественное. Гриффин, пытаясь превратить его в некоторое количественное соотношение между гидрофильностью ПАВ и его функциями в растворе, предложил концепцию гидрофильно-липофильного баланса поверхностно-активного вещества. Числа ГЛБ для нормальных неионных ПАВ определеляются следующими простыми расчетами.
1) Для этоксилированных спиртов и этоксилированных алкилфенолов:
2) Для этоксилированных многоатомных спиртов:
3) Для сложных эфиров жирных кислот и многоатомных спиртов:
Концепция чисел ГЛБ Гриффина впоследствии была развита Дэвисом, который ввел схему, позволяющую приписывать групповые числа ГЛБ химическим группам, составляющим молекулу ПАВ. Формула Девиса и значения некоторых типичных групповых чисел приведены в табл. 1. Из этой таблицы видно, что сульфатная группа потенциально намного более полярна, чем карбоксильная, и что концевая гидроксильная группа полиоксиэтиленовой цепи более гидрофильна, нежели гидроксильная группа Сахаров.
Таблица 1. Числа ГЛБ по Дэвису
Таблица 2. Использование чисел ГЛБ Гриффина
|
Диапазон чисел ГЛБ |
Смешение с водой |
|
1-4 |
Диспергирование не происходит |
|
3-6 |
Слабое диспергирование |
|
6-8 |
Молочная дисперсия после встряхивания |
|
8-10 |
Устойчивая молочная дисперсия |
|
10-13 |
Опалесцирующая или прозрачная система |
|
13-20 |
Прозрачный раствор |
|
Диапазон чисел ГЛБ |
Применение |
|
3-6 |
Эмульгаторы для систем «вода в масле» |
|
7-9 |
Смачивающие агенты |
|
8-14 |
Эмульгаторы для систем «масло в воде» |
|
9-13 |
Моющие составы |
|
10-13 |
Солюбилизаторы |
|
12-17 |
Диспергаторы |
Концепция чисел ГЛБ, особенно в версии Гриффина, оказалась полезной при первичном отборе ПАВ для определенных целей. Таблица 2 показывает корреляцию между видом водного раствора ПАВ и ГЛБ, а также типичным применением ПАВ с данными числами ГЛБ. Эмульгатор для эмульсии «вода в масле» должен быть гидрофобным с числом ГЛБ 3-6, а эмульгатор для эмульсии «масло в воде» должен иметь числа ГЛБ в интервале 8-18. Это находится в хорошем согласии с правилом Банк-рофта.
Другое по теме:
Мир реальных макрообъектов - статистическая физика
Выход книги Дарвина “Происхождение видов” (1859) совпал с открытием Дж. Максвеллом статистического закона о распределении молекул по скоростям, который допускает случайные события. С теорией естественного отбора Дарвина и законом Максвелл ...
Охрана окружающей среды. Биологическая очистка сточных вод кожевенных и
меховых предприятий
В современных условиях природная вода участвует не только в естественном, но и в антропогенном круговороте. В антропогенном цикле вода из природного водоема используется в энергетике, промышленности, сельском хозяйстве, для питьевого водо ...
Характеристика и морфология описания вида
Род сосна (Pinus). Около 100 видов, распространенных в умеренных областях северного полушария, в субтропиках формируют горные леса, несколько видов растет в горах тропических областей. Это крупные или небольшие деревья с мутовчатым распол ...