مؤثر سطحي
المحتويات

تعريفًا بالموضوع، منشطات السطح أو فاعلات بالسطح . أتى اسمها من أوائل حروف (surface acting agents
علاوةً على ذلك، إن لبنية جزيئات العوامل مقومان مميزان. الجزء الأول من الجزيء هو الذيل الكاره للماء، مثل سلسلة ألكيلية طويلة (C15H31–)، والجزء الآخر هو الرأس المحب للماء وهو زمرة أيونية أو قطبية مثل شاردة الكربوكسيلات (–CO2 –).
وفي السياق ذاته، يحدد المصطلح كذلك المركبات الذوابة في الماء المستعملة من أجل التبليل، والغسل، والاستحلاب، والتشتييت، والتي تتراكم عند السطوح البينية، فتنقص الشد السطحي. ويبلغ تركيز الفاعلات بالسطح في السطح البيني قرابة 500 ضعف التركيز داخل المحلول المائي.
وعلى صعيد آخر، تَمَثل الفاعلات بالسطح برسم تخطيطي يتألف من خط يمثل الذيل وهو الجزء العضوي الكاره للماء (محب للدهن)، ودائرة تمثل الرأس وهو الزمرة المحبة للماء. تحتوي الزمرة الكارهة للماء عادة على سلسلة هيدروكربونية مع مركبات ألكيلية و/أو أريلية. وظيفة الزمرة الكارهة للماء أن تُنبَذ من الأوساط المائية عندما توضع فيها.
وفي السياق ذاته، ). وعرفها النظام الألماني لعوامل التنظيف والمنظفات (Waschmittelgesetz)، بإنها مركبات قطبية عضوية ذات أجزاء كارهة للماء وزمرة محبة للماء.
وفي هذا الصدد، يجب أن نذكر كذلك وجود روابط فان دير فالس بين السلسلة الهيدروكربونية (النمط المفضل في الزمرة الكارهة للماء) وجزئيات الماء. من جهة أخرى، ترتبط جزيئات الماء بعضها ببعض بروابط أقوى وبذلك تميل لإزاحة السلسلة الهيدروكربونية. وهذا يشرح لماذا يلعب حجم السلسلة الهيدروكربونية دوراً أساسيًا في انحلالية الفاعلات بالسطح.
تصنيف الفاعلات بالسطح
إضافةً إلى ذلك، فاعلات بالسطح كاتيونية (شرجبية): كاتيون أمونيوم رابعي وأملاح البيريدينيوم. هي مجموعة صغيرة من الفاعلات بالسطح.
تصنف الفاعلات بالسطح عادة بحسب طبيعتها الشاردية:
وفي السياق ذاته، فاعلات بالسطح غير شاردية: تحتوي سلاسل قطبية من أكسيد البولي إيثيلين.
- اقرأ كذلك
- فاعل بالسطح فلوري
- محب للماء
- كاره للماء
- كبريتات لوريل الأمونيوم
كذلك، فاعلات بالسطح متذبذبة: تتضمن مواقع أيونية وكاتيونية. وهي مجموعة صغيرة من العوامل المذبذبة، تستعمل أساسا كمزلقات ومبطئات للصباغة ومطريات. قد يكون فيها مواقع أنيونية وأخرى كاتيونية في الجزيء الواحد، بحسب باهاء المحلول.
من جانب آخر، فاعلات بالسطح أنيونية (شرسبية): عادة ما تكون كبريتات عضوية وسلفونات عضوية. والفاعلات بالسطح الأنيونية هي المجموعة الأكبر من الفاعلات بالسطح وتتضمن على وجه التقريب 70% من الفاعلات بالسطح التجارية. الفاعلات بالسطح الأنيونية هي دائمًا أملاح الصوديوم لحموض السلفونيك إما العطرية أو الأليفاتية، أو أملاح الصوديوم لإسترات حمض الفوسفوريك أو حمض الكبريتيك للأغوال، وهي مشتقة من المواد الكيميائية الطبيعة والاصطناعية.
الخواص
من جهة ثانية، تعمل الفاعلات بالسطح على تقليل التوتر السطحي للسائل أو الغاز عن طريق امتصاص السطح الفاصل بين الغاز والسائل، كما تقلل التوتر الوجهي عن طريق امتصاص السطح الفاصل سائل وسائل (كالزيت والماء مثلاً). يمكن لكثير من الفاعلات بالسطح أن تشكل تجمعات كبيرة في المحاليل فينقسم الفاعل بالسطح إلى مذيلات وحويصلات. تركيز الفاعل بالسطح الذي تبدأه الذي يكون أولاً عبر المذيلات يسمى بالتركيز المذيلي الحرج، عندما تتكون المذيلات في الماء فان ذيولها تكون في الصميم لتوقف عمل الزيت الاعتيادي، ويبقى رأسها متصلاً مع الماء كذلك في الوقت نفسه، لكن إذا تجمع عامل الفعالية السطحية في الزيت فان شكله يكون معاكساً حيث أن الرأس يكون في الصميم والذيل متصلاً مع الزيت.
وعلى صعيد آخر، المنظفات مثلاً قد تحتوي فاعل بالسطح لأنه يزيد من قدرة الماء على اختراق التربة ويمتد تأثيره لأيام معدودة، ويجدر التنويه إلى أن الكثير من هذه المنظفات تحتوي على مراحل متطورة من مركبات كيميائية مثل الصوديوم والبورون والتي تكون ضارة جداً للنباتات ولا يجب استعمالها. ما زال العلماء في بحث مستمر لإيجاد نوع من الفاعلات بالسطح لا تضر النباتات ولكن إلى ذلك الحين ما زالوا يقوموا بعملية حت التربة عن طريق المكروبات (الكائن المتولد المجهري).
وفي السياق ذاته، الديناميكا الحرارية لعامل الفعالية السطحية مهمة جداً نظرياً وعملياً لأنه يمثل أجهزة في حالات مرتبة وغير مرتبة، محاليل قد تتضمن مرحلة مرتبة (كما في المذيلات) ومرحلة غير مرتبة (كما في جزيئات وأيونات فاعل بالسطح).
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟