17 Солюбилизация
Солюбилизация заключается в способности мицелл аккумулировать внутри себя значительное кол-во веществ, которые не растворяются в жидкой дисперсионной среде. Поэтому солюбилизацию называют коллоидным растворением. Прямые мицеллы солюбилизируют неполярные вещества, а обратные мицеллы – полярные вещества. Поглощенное мицеллами вещество называют солюбилизатом, а раствор ПАВ – солюбилизатором.
Способ включения молекул солюбилизата в мицеллы в водородных растворах зависит от природы вещества. Неполярные углеводороды, внедряясь в мицеллы, располагаются в углеводородных ядрах мицелл, а полярные органические вещества (спирты, амины, кислоты) встраиваются в мицеллу между молекулами ПАВ так, чтобы их полярные группы были обращены к воде, а липофильные части молекул ориентированы параллельно углеводородным радикалам ПАВ. Возможен ещё один способ включения солюбилизата в мицеллы,- молекулы солюбилизата, например фенола, не проникают внутрь мицелл, а закрепляются на их поверхности, располагаясь между беспорядочно изогнутыми полиоксиэтиленовыми цепями.
Солюбилизация – самопроизвольный и обратимый процесс, зависит от данной концентрации ПАВ и Т. В результате солюбилизации получают устойчивые дисперсные системы, подобные самопроизвольно образующимся ультрамикрогетерогенным эмульсиям.
Количественной характеристикой солюбилизации служит солюбилизационная емкость (s), которая равна s=ns/nПАВ; где ns – число молей солюбилизата в мицелле, nПАВ – число молей ПАВ, образующих данную мицеллу.
Л
инейный
характер зависимости количества
солюбилизированного вещества от
концентрации ПАВ показывает, что
солюбилизационная емкость постоянна.
Это положение справедливо при сохранении
сферической формы мицелл. Солюбилизирующая
способность ПАВ зависит от их
гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ).
Для наиболее эффективных солюбилизаторов
ГЛБ составляет примерно 15–18.
В теоретическом и прикладном отношении важным параметром солюбилизации является скорость этого процесса. Ее характеризуют количеством солюбилизата, перенесенного в мицеллу из раствора в единицу времени через единицу площади. Скорость солюбилизации растет с увеличением концентрации ПАВ. Для мицелл, образованных неионными ПАВ, скорость солюбилизации растет с увеличением температуры.
Солюбилизация играет важную роль во многих технологических процессах: при получении синтетических каучуков путём эмульсионной (латексной) полимеризации, в мицеллярном катализе, нефтедобычи, при стирке текстильных изделий (моющее действие), приготовлении смазочно-охлаждающих жидкостей, пестицидных препаратов, некоторых лекарственных средств, пищевых продуктов и пр. Важна солюбилизация и в биологических процессах, например при пищеварении жиры солюбилизируются веществами жёлчи (желчные холиевые кислоты).
1. В текстильной промышленности это, прежде всего, повышение растворимости дисперсных и кубовых красителей в воде, что необходимо для качественного осуществления процесса колорирования с применением таких красителей. 2.Особенно важно явление солюбилизации в фармакологии, когда ряд лекарственных веществ переводят именно в солюбилизированное состояние. 3. при получении синтетических каучуков путём эмульсионной (латексной) полимеризации. 4. Солюбилизация водонерастворимых веществ происходит и в организме человека и многих животных, что обеспечивает транспорт таких веществ по кровеносной системе между различными частями организма.