Роль процесів коагуляції при формуванні грунтів

Процесам коагуляції належить важлива роль у формуванні ґрунтів. Гірські породи руйнуються під дією вивітрювання і вилугову­вання. Сполуки, що утворюються, розчинні у воді, а також дрібнодисперсні нерозчинні оксиди типу SiO₂, А1₂Оз, Fе₂О₃ виносяться потоками води. З іншого боку, внаслідок життєдіяльності рослин і тварин, процесів розкладу їх залишків утворюються річні органічні речовини, які теж потрапляють у річки. Результатом взаємної коагу­ляції мінеральних, органо-мінеральних та органічних колоїдів є утво­рення ґрунтових колоїдів — ґрунтового вбирного комплексу (ҐВК). Багато річок, що стікають з гірських хребтів, містять високі концентрації мінеральних солей. Річки, які витікають з боліт, несугь багато органічних речовин. При злитті таких річок відбува­ється коагуляція, утворюються родючі ґрунти. Особливо інтенсивно такі процеси проходять при змішуванні річкової води з солоною водою морів. Внаслідок цього в гирлах річок, що впадають у теплі солоні моря (Ніл, Волга, Ганг, Дніпро, Дунай та ін.), утворились великі дельти. На цих родючих землях колись виникли перші осе­редки цивілізації.

Поряд з коагуляцією, в ґрунтах відбуваються процеси пептизації. Часом вони бувають небажаними, оскільки поєднані з вимиван­ням з ґрунту речовин, корисних для розвитку рослин.

Роль коагуляційно-пептизаційних процесів у ґрунті можна пояснити, враховуючи те, що родюча частина — гумус — це високодисперсна система, яка залежно від умов може бути в нерозчинному стані або переходити в стан колоїдного розчину. До складу гумусу входять складні речовини фенольного характеру, так звані гумінові кислоти та їх солі. За певних умов внаслідок дисоціації nНГум ↔ nГум^- + Н⁺ на поверхні частинок виникає ПЕШ і гумус переходить в стан золю такої будови:

{mНҐум ∙ nГум^- (n - х)Н⁺}^х-∙ хН⁺.

Звичайно в ґрунті присутні двовалентні іони Са²⁺ та Мg²⁺, які стискають дифузний шар, а навіть замінюють іони Н+ на двозарядні іони, що призводить до коагуляції. Таким чином, у ґрунті гумус є в нерозчинному стані гелю і не вимивається водою. Відомий вислів К. К. Гедройца про те, що кальцій є сторожем родючості грунтів. Якщо ґрунт орошувати водою з високим вмістом солей натрію та калію, то це призводить до обміну двозарядних іонів дифузного шару на однозарядні, розширення дифузного шару і переходу гелю в золь, У результаті вміст гумусу в ґрунті зменшується.

Склад шампунів

Сучасний шампунь — це не просто спеціалізований засіб для миття волосся, а дуже складна композиція, здатна виконувати три головні завдання: видаляти забруднення, знімати з волосся статичну електрику і захищати/лікувати шкіру голови. Якщо засіб по догляду за волоссям вирішує перше завдання – це звичайний шампунь, якщо друге — кондиціонер, трете — маска для волосся. Сполучення в тому чи іншому ступені двох останніх властивостей зробить композицію бальзамом-ополіскувачем, двох перших — шампунем-кондиціонером (два в одному), а всіх трьох — шампунем три в одному.

Шампуні міцно ввійшли в наше життя ще з початку 60-х років, з того самого часу, коли почалося виробництво дуже ефективної поверхнево-активної речовини (ПАР)— етоксилованого натрій лаурилсульфату (його називають також натрій лауретсульфатом і натрій сульфоетоксилатом - ЕМАL 270D):

С₁₂Н₂₅—О—С₂Н₄ —О—С₂Н₄ —ОSO₃H

Натрій лаурилсульфат виявився речовиною більш м’якою, ніж алкілбензолсульфонати, які широко використовувалися на той час (зараз їх застосовують тільки в пральних порошках і деяких засобах побутової хімії).

Для зниження подразливої дії лаурилсульфату зараз додатково використовують інші ПАР, що мають сприятливий вплив на властивості готового продукту (спів-ПАР). Першими спів-ПАР були натрій лаурилсульфосукцинати. Ці речовини не тільки самі по собі мають м'яку миючу дію, але й непогано знижують дерматологічну твердість миючої композиціі в цілому, навіть якщо замінити ними тільки третину або навіть четверту частину лауретсульфату в шампуні. Однак сульфосукцинати мають значно нижчу здатність до піноутворення, а значить, і меншу миючу здатність.

Якість піни — дуже важлива характеристика шампуню, і не тільки з естетичної точки зору. Адже під час миття важливо не тільки відірвати від волосся крапельку жиру з налиплим на ній пилом, але й утримати її в об'ємі. Інакше жир і бруд знову осядуть на волоссі. Саме повторне осадження бруду і робить звичайне мило таким незручним для миття волосся, хоча миючі харак­теристики в нього можуть бути й не набагато гіршими, ніж у шампуню.

Розчин натрій лаурилсульфату є дуже рідким і внаслідок цього дуже незручним у дозуванні й застосуванні, тому в шампунях застосовують загус­ники. Спочатку як загусники застосовували електроліти (натрій хлорид або цитрат). Однак якщо після застосування такого шампуню погано про­мити голову, то на волоссі залишається велика кількість солі, що збільшує подразливість шкіри. З початку 70-х років як загусники застосовують ко-коамідопропілбетаїни (ВЕТАDЕТ НR-50К), які також підвищують агрега-тивну стійкість шампунів і дозволяють зберігати їх навіть при мінусових температурах (до -10°С). Морозовитривалості сприяють і деякі багатофун­кціональні добавки, такі, як діетаноламіди жирних кислот кокосової олії, їх використовують звичайно як загусники, що дозволяють зменшити під­солювання волосся і шкіри голови. Крім того, вони захищають шкіру і від знежирення під час миття, дозволяючи їй зберігати природний водно-ліпо-фільний баланс. Ці речовини стабілізують піну й дозволяють уводити в шам­пуні різні дисперсні добавки без ризику, що суміш розшарується.

Основна миюча суміш складається з основної ПАР, одного-двох спів-ПАР і загусника-стабілізатора піни. Однак у більшість шампунів додаються кондиціонуючі суміші, головні компоненти яких — катіоноактивні речовини й катіонні полімери. Адсорбуючись на волоссі, вони знімають з нього заряд, роблять його більш м'яким і зручним для укладання. Аналогічну функцію виконують деякі масла, наприклад силіконові або масло хохоба (жожоба), а також віск. Крихітна крапелька кожної з цих речовин, торкнувшись во­лосся, рівномірно розтікається по його поверхні, заміняючи вилучене під час миття шкірне сало і відновлюючи електростатичний захист. Після такої об­робки волосся стає м'яким і блискучим.

Вміст усіляких добавок одразу відбивається на зовнішньому вигляді шампуню. Якщо шампунь прозорий, рідкий і яскраво забарвлений — це дешева й не дуже якісна продукція, навіть якщо зазначено, що в ньому міститься екстракт ромашки або женьшеню. Забарвлення такому шампу­ню надає який-небудь не особливо стійкий харчовий барвник, а запах — недорога віддушка, але ніяк не екстракт. У нього, напевно, досить тверда миюча основа, і ніякими екстрактами цей недолік не можна компенсувати. У ньому явно немає ні кондиціонуючих добавок, ні рослинних олій.

Шампуні, що містять емульговані олії або які-небудь біологічно активні речовини (наприклад, білок кератин, здатний «латати» дрібні дефекти на стрижні волосся), як правило, в'язкі й непрозорі. Рідка суміш з такими добавками просто розшарувалась би. Для поліпшення зовнішнього вигляду складу в нього часто додають перламутрові концентрати (вони містять час­точки, здатні заломлювати світло і надавати розчину відтінок), наприклад глікольдистеарат — Dаnох Р15, або спеціальні замутники, які роблять масу білою, кремоподібною.

Крупні виробники намагаються не вводити до складу шампунів зайвих алергенів — барвників. Якісні барвники, придатні для піномиючих засо­бів, є дорогими й не надають цінних якостей шампуням. Шампуні най­вищого класу можуть бути абсолютно прозорими, безбарвними, але при цьому обов'язково в'язкими — усілякі добавки містяться тут у солюбілізованій формі. Рівень рН такого шампуню буде обов'язково нейтраль­ним або слабкокислим, як у нормальної шкіри. Процес солюбілізації передбачає стадію нейтралізації розчину, який тільки після цього й ро­биться прозорим.

Якісна продукція звичайно містить слабку, але стійку отдушку: це буде - не запах лимону або м'яти (нехай приємний, але досить простий), а яка-небудь складна композиція, яка добре запам'ятовується.

ПРИКЛАДИ РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ