منتجاتنا الرئيسية: السيليكون الأميني، سيليكون كتلة، سيليكون محب للماء، كل من مستحلب السيليكون، محسن ثبات الاحتكاك الرطب، طارد للماء (خالي من الفلور، الكربون 6، الكربون 8)، مواد غسيل ديمين (ABS، إنزيم، واقي سباندكس، مزيل المنغنيز)، لمزيد من التفاصيل يرجى الاتصال: ماندي +86 19856618619 (واتساب)
مقدمة عن المواد الخافضة للتوتر السطحي
تتمتع المواد الخافضة للتوتر السطحي ببنية جزيئية محبة للماء: يحتوي أحد طرفيها على مجموعة محبة للماء تُسمى الرأس المحب للماء، بينما يحتوي الطرف الآخر على مجموعة كارهة للماء تُسمى الذيل الكاره للماء. يسمح الرأس المحب للماء للمواد الخافضة للتوتر السطحي بالذوبان في الماء على شكل مونومر.
غالبًا ما تكون المجموعة المحبة للماء مجموعة قطبية، والتي يمكن أن تكون مجموعة كربوكسيل (-COOH)، أو مجموعة حمض السلفونيك (-SO3H)، أو مجموعة أمينية (-NH2)، أو أمينات وأملاحها، أو مجموعات هيدروكسيل (-OH)، أو مجموعات أميد، أو روابط إيثرية (-O-) كأمثلة أخرى للمجموعات المحبة للماء القطبية.
المجموعة الكارهة للماء هي عادة سلسلة هيدروكربونية غير قطبية، مثل سلاسل الألكيل الكارهة للماء (R- للألكيل) أو المجموعات العطرية (Ar- للأريل).
يمكن تصنيف المواد الخافضة للتوتر السطحي إلى مواد أيونية (بما في ذلك المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيونية والأنيونية)، ومواد غير أيونية، ومواد أمفوتيرية، ومواد مختلطة، وغيرها. في محاليل المواد الخافضة للتوتر السطحي، عندما يصل تركيز المادة الخافضة للتوتر السطحي إلى قيمة معينة، تُشكل جزيئات المادة الخافضة للتوتر السطحي تجمعات مُرتبة تُعرف باسم الميسيلات. تُعد عملية تكوين الميسيلات خاصية أساسية بالغة الأهمية لمحاليل المواد الخافضة للتوتر السطحي، حيث ترتبط العديد من ظواهر السطح البيني المهمة بتكوين الميسيلات.
يُشار إلى التركيز الذي تُشكّل عنده المواد الخافضة للتوتر السطحي الميسيلات في المحلول باسم تركيز الميسيلات الحرج (CMC). الميسيلات ليست هياكل كروية ثابتة، بل تُظهر عدم انتظام شديد وتغيرات ديناميكية في الشكل. في ظل ظروف معينة، قد تُظهر المواد الخافضة للتوتر السطحي أيضًا حالات ميسيلات عكسية.
العوامل المؤثرة على CMC:
- بنية المادة الخافضة للتوتر السطحي
- نوع ووجود المواد المضافة
- درجة حرارة
التفاعلات بين المواد الخافضة للتوتر السطحي والبروتينات
تحتوي البروتينات على مجموعات غير قطبية، ومجموعات قطبية، ومجموعات مشحونة، ويمكن للعديد من الجزيئات المحبة للدهون التفاعل مع البروتينات بطرق مختلفة. وحسب الظروف، يمكن للمواد الخافضة للتوتر السطحي أن تُشكل تجمعات جزيئية منظمة ذات تراكيب مختلفة، مثل الميسيلات أو الميسيلات العكسية، والتي تتفاعل بشكل مختلف مع البروتينات.
تتضمن التفاعلات بين البروتينات والمواد الخافضة للتوتر السطحي (بروتين-مادة خافضة للتوتر السطحي، PS) بشكل أساسي تفاعلات كهروستاتيكية وتفاعلات كارهة للماء. تتفاعل المواد الخافضة للتوتر السطحي الأيونية مع البروتينات بشكل رئيسي من خلال القوى الكهروستاتيكية للمجموعة القطبية والتفاعلات الكارهة للماء في سلسلة الكربون الأليفاتية، حيث ترتبط بالمناطق القطبية والكارهة للماء من البروتين، مُشكلةً بذلك معقدات PS.
تتفاعل المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية بشكل رئيسي مع البروتينات من خلال قوى كارهة للماء، حيث تتفاعل السلاسل الكارهة للماء مع المناطق الكارهة للماء في البروتينات. يمكن أن يؤثر هذا التفاعل على بنية ووظيفة المادة الخافضة للتوتر السطحي والبروتين. لذلك، فإن نوع وتركيز المواد الخافضة للتوتر السطحي، بالإضافة إلى السياق البيئي، يحددان ما إذا كانت المواد الخافضة للتوتر السطحي تُثبّت البروتينات أو تُزعزع استقرارها، وما إذا كانت تُعزز التكتل أو التشتت.
قيمة HLB للمواد الخافضة للتوتر السطحي
لكي يُظهر المُنشِّط السطحي نشاطه السطحي الفريد، يجب أن يُوازن بين مُكوِّنيه الكاره للماء والمُحب للماء. يُعدّ توازن مُحبّ الماء-مُحبّ الدهون (HLB) مقياسًا لتوازن مُحبّ الماء-مُحبّ الدهون للمواد المُنشِّطة السطحية، ويُعدّ مؤشرًا على خصائصها المُحبّة للماء والكارهة للماء.
قيمة HLB هي قيمة نسبية (تتراوح بين 0 و40). على سبيل المثال، قيمة HLB للبارافين تساوي 0 (لا يحتوي على أي مكون محب للماء)، وقيمة HLB للبولي إيثيلين جلايكول تساوي 20، وقيمة HLB لكبريتات دوديسيل الصوديوم (SDS) شديدة المحبة للماء تساوي 40. يمكن استخدام قيمة HLB كمرجع إرشادي عند اختيار المواد الخافضة للتوتر السطحي. تشير قيمة HLB الأعلى إلى قدرة أفضل على امتصاص الماء، بينما تشير قيمة HLB المنخفضة إلى قدرة أقل على امتصاص الماء.
وقت النشر: ١٠ سبتمبر ٢٠٢٤