Поверхностно-активные вещества

ПАВ используются для снижения поверхностного натяжения, что обеспечивает лёгкое проникновение красочного материала в маленькие углубления на обрабатываемой поверхности и их заполнение с вытеснением при этом оттуда другого вещества (например, воды). ПАВ используются для разделения чернил и варёной целлюлозы при переработке использованной бумаги. Молекулы ПАВ адсорбируются на пигменте чернил. Пигмент становится гидрофобным. Далее воздух пропускается через раствор пигмента и целлюлозы. Пузырьки воздуха адсорбируются на гидрофобной части ПАВ и частички пигмента чернил всплывают на поверхность.

В металлургии эмульсии ПАВ используются для смазки прокатных станов. Они снижают трение и выдерживают высокие температуры, при которых сгорает масло. ПАВ широко используются в агрономии и сельском хозяйстве для образования эмульсий. Используются для повышения эффективности транспортировки питательных компонентов к растениям через мембранные стенки.

ПАВ применяется в мороженом, шоколаде, взбитых сливках и соусах для салатов и других блюд. ПАВ применяются для гидрофобизации призабойной зоны пласта с целью увеличения нефтеотдачи.

В медицине катионные и анионные ПАВ применяют в хирургии в качестве антисептиков. Например, четвертичные аммониевые соединения приблизительно в 300 раз эффективнее фенола по губительному действию в отношении микроорганизмов. Антимикробное действие ПАВ связывают с их влиянием на проницаемость клеточных мембран, а также ингибирующим действием на ферментативные системы микроорганизмов. Неионогенные ПАВ практически не обладают противомикробным действием.

Влияние ПАВ на окружающую среду:

Водные растворы ПАВ поступают  в стоки промышленных вод и в конечном счете в водоемы. Из-за низкой скорости разложения ПАВ вредные результаты их воздействия на природу и живые организмы непредсказуемы. Сточные воды, содержащие продукты гидролиза полифосфатных ПАВ, могут вызвать интенсивный рост растений, что приводит к загрязнению ранее чистых водоемов: по мере отмирания растений начинается их гниение, а вода обедняется кислородом, что в свою очередь ухудшает условия существования др. форм жизни в воде.

Способы очистки сточных вод - перевод  ПАВ в пену, адсорбция активным углем, использование ионообменных смол, нейтрализация катионактивными веществами. Эти методы дороги и недостаточно эффективны, поэтому предпочтительна очистка сточных вод от ПАВ в естественных условиях (в водоемах) путем биологического окисления под действием гетеротрофных бактерий, входящих в состав активного ила. По отношению к этому процессу ПАВ принято делить на "мягкие" и "жесткие". К жестким ПАВ относятся некоторые алкилбензолсульфонаты и оксиэтилированные изооктилфенолы; в настоящее время они практически не производятся. Степень биоокисления мягких ПАВ зависит от структуры гидрофобной части молекулы ПАВ: при ее разветвленности биоокисление резко ухудшается. Теоретически биоокисление идет до превращения органических веществ в воду и углекислый газ, практически проблема сводится лишь к времени окисления. Если окончательное окисление происходит медленно, ПАВ успевает произвести вредное влияние на живые организмы и природную среду.

При биохимической очистке отработанных растворов ПАВ окисление ведется  в присутствии ферментов. С увеличением  температуры скорость окисления  увеличивается, но выше 350°C ферменты разрушаются. Анионактивные ПАВ адсорбируются  на межфазных поверхностях раздела, вследствие чего снижается ферментативный гидролиз жиров, белков и углеводов, приводящий к угнетению жизнедеятельности  бактерий.

Рост производства ПАВ привел к  появлению крупных предприятий, являющихся локальными источниками  загрязнения воды. Высококонцентрированные  сточные воды этих предприятий могут  быть очищены микробиологическим методом, основанным на использовании высокоактивных культур микроорганизмов.

Попадая в водоемы и водотоки, ПАВ оказывают значительное влияние на их физико-биологическое состояние, ухудшая кислородный режим и органолептические свойства, и сохраняются там долгое время, так как разлагаются очень медленно. Отрицательным, с гигиенической точки зрения, свойством ПАВ является их высокая пенообразующая способность. Имеются сведения о косвенном воздействии ПАВ на гидробио.

 

Заключение

 

Итак, типичные ПАВ - это органические соединения дифильного строения. Все ПАВ можно разделить на две категории по типу систем, образуемых ими при взаимодействии с растворяющей средой. К одной категории относятся мицеллообразующие ПАВ, к другой - не образующие мицелл.

Классификация ПАВ выглядит следующим образом:

1. Ионогенные ПАВ
2. Катионоактивные ПАВ.
3. Амфотерные ПАВ
4. Неионогенные ПАВ

Моющее действие ПАВ обусловлено наличием в системе поверхностно-активных веществ, способных создавать вокруг частиц (капель) дисперсной фазы и на очищаемой поверхности так называемый адсорбционно-сольватный защитный слой

Применение  ПАВ находят в самых разнообразных областях:  в пищевой,  в лакокрасочной, косметической, текстильной и кожевенной промышленности, в медицине, металлургии, нефтедобычи и во многих других сферах.

Таким образом, в работе были рассмотрены  поверхностно-активные вещества с нескольких углов зрения, приведены примеры и описан принцип действия ПАВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  источников

1. Абрамзон А. А., Гаевой Г. М. (ред.) Поверхностно-активные вещества. - Л.: Химия, 1979.- 376 с.
2. Ван Кревелен Д.В., Свойства и химическое строение полимеров, М.,1976;
3. Остроумов С. А. Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы. — М.: МАКС-Пресс, 2001. - 334 с
4. www. provisor.com
5. www. pharmvestnik.ru
6. http://ru.wikipedia.org/