Konstitution und Eigenschaften grenzflächenaktiver Stoffe I. Messungen an p‐n‐Alkyl‐Benzolsulfonaten

Abstract

Es werden die textilchemischen Eigenschaften (Oberflachenspannung, Grenzflachenspannung, Netzvermogen, Emulgiervermogen. Schaumvermogen, Schaumbestandigkeit, Schmutztragevermogen. Waschvermogen) von p-n-Alkylbenzolsulfonaten in Abhangigkeit von der Lange ihrer Alkylkette untersucht. Grenzflachenaktivitat im textiltechnischen Sinne beginnt bei einer Alkyl-Kettenlange von 7-8 C-Atomen. Die Erniedrigung von Oberflachen-und Grenzflachenspannung sowie das Netz-, Schaum-und Emulgiervermogen haben unterhalb 60 ' C bei Kettenlangen von 12-14 C-Atomen ein Maximum bzw; Minimum, wahrend Wasch-und Schmutztragevermogen innerhalb der untersuchten Reihe bis zum letzten Glied ( G o ) zunehmen. Die Saure-und Alkalibestandigkeit der Alkylbenzolsulfonate ist gut. Im sauren Medium ist die Wirksamkeit d e r langkettigen Verbindungen groBer, im alkalischen die d e r kurzkettigen. Durch Anwesenheit von vie1 Hartebildnern wird vor allem die Wirksamkeit d e r langkettigen Verbindungen vermindert. Einleitung Es ist bekannt, da6 die Eigenschaft geloster grenzflachenaktiver Stoffe, sich an den Grenzfllchen des Losungsmittels anzureichern, auf ihrem amphipathischen Bau beruht, d.h. auf der Kombination einer hydrophilen Gruppe mit einem hydrophoben Rest. Dem unsymmetrischen Aufbau entsprechend unterscheidet man nach Chwalal) bei den ionogenen grenzflachenaktiven Stoffen zwei miteinander konkurrierende Kraftfelder : das Feld der Coulombschen Krafte, das von der ionisierten hydrophilen Gruppe ausgeht, und das Feld der van der Waalsschen Krlfte vom hydrophoben Teil des Molekiils.Bei der Auflosung grenzflachenaktiver Molekiile in Wasser haben die hydrophoben Reste das Bestreben, ihre Grenzflache zurn Wasser zu verkleinern. Das fiihrt zu einer o r i e n t i e r t e n A d s o r p t i o n der Molekiile an den Grenzflachen der wa8rigen Losung unter Ausbildung eines Grenzflachenfilmes, wobei die hydrophilen Gruppen zum Wasser, die hydrophoben Reste zur Grenzflache weisen*. Die Bildung eines Grenzflachenfilmes verursacht eine starke Erniedrigung der Grenzflachenspannung und schafft damit die Voraussetzung fur die Eignung einer Substanz als Netz-, Wasch-oder Emulgiermittel.Die verschiedenen Typen grenzflachenaktiver Stoffe zeigen z. T. erhebliche Unterschiede in ihren Grenzflacheneigenschaiten. Aber auch innerhalb eines Typs sind schon bei geringer Variation der Konstitution graduelle Anderungen der Eigenschaften festzustellen.

Complexation of Fluorosurfactants to Functionalized Solid Surfaces: Smart Behavior

“…[58][59][60][61][62][63][64][65][66][67][68] Surfactant adsorption at low concentrations normally involves single surfactant ions rather than micelles. 1,69,70 Since carboxylic acid groups at the surface of the plasma polymer layer will become weakly ionized in water (the degree of ionization of poly(acrylic acid) in aqueous solution is 0.026), 14 this will lead to a favorable electrostatic attraction between the ionized surface acid groups and oppositely charged fluorosurfactant ions. 58,59 Such interactions will assist in orientating the charged surfactant headgroup toward the plasma polymer surface, and leave the fluorinated tail segment extended away toward the air-solid interface.…”

“…These highly functionalized acrylic acid plasma polymer surfaces were found to readily undergo complexation with the cationic fluorosurfactant solution. A number of factors are known to govern the adsorption of surfactants onto solid surfaces: the chemical nature of the solid surface, the molecular structure of the surfactant, and the solvent environment. − Surfactant adsorption at low concentrations normally involves single surfactant ions rather than micelles. ,, Since carboxylic acid groups at the surface of the plasma polymer layer will become weakly ionized in water (the degree of ionization of poly(acrylic acid) in aqueous solution is 0.026), this will lead to a favorable electrostatic attraction between the ionized surface acid groups and oppositely charged fluorosurfactant ions. , Such interactions will assist in orientating the charged surfactant headgroup toward the plasma polymer surface, and leave the fluorinated tail segment extended away toward the air−solid interface. The high contact angle measured for hexadecane is consistent with the aforementioned description, Table .…”

Applications of Surfactants and Nanoparticles in Enhanced Oil Recovery Processes

“…The London-Van der Waals dispersion forces act between the adsorbent molecules (mineral or solid substrate) and the adsorbate (surfactant) (Figure 5e). Adsorption by this type of mechanism generally increases with the molecular weight of the adsorbate and may be accompanied by other types of interactions that assist the adsorption, thus, this mechanism favors the ability of surfactant molecules to displace others from the interface [22,24].…”

Foaming and Antifoaming by Aqueous Solutions of Surfactants

“…Thus, at 60 C, saturated straight-chain alkyl sulfates containing 16 carbon atoms, palmitate soaps, dodecyl-and tetradecylbenzenesulfonates (hydrophobic groups equivalent to 15.5-17.5 carbon chains), and a-sulfoesters containing 16-17 carbon atoms show maximum foaming power (Weil, 1954(Weil, , 1966Gray, 1955;Kölbel, 1959;Stirton, 1962;Micich, 1966). Near the boiling point, C 18 compounds are best.…”