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:
Микроорганизмы-разрушители настенной живописи
Во многих памятниках архитектуры с настенной живописью в силу ряда экологических факторов складываются благоприятные условия для развития микроорганизмов. Плесневые грибы, актиномицеты, бактерии могут использовать для своего развития орга ...
Температурный метод контрацепции
Температурный метод контрацепции предпочтителен для женщин с научно-исследовательским складом характера. Потому что для того, чтобы высчитать фертильный период в рамках этого метода, нужно неукоснительно в течение целого цикла каждое утро ...
Концепция температуры инверсии фаз
Физико-химические свойства неионных ПАВ с полиоксиэтиленовыми цепями сильно зависят от температуры. Одно и то же ПАВ может стабилизировать эмульсии с водой в качестве дисперсионной среды при низких температурах и с маслом в качестве диспе ...