מהו פעילי שטח?

פעילי שטחהם תרכובות שיכולות להפחית משמעותית את מתח פני השטח או המתח הממשקתי בין שני נוזלים, בין נוזל לגז, ובין נוזל למוצק. המבנה המולקולרי של פעילי שטח הוא אמפיפילית: קצה אחד הוא קבוצה הידרופילית והקצה השני הוא קבוצה הידרופובית; הקבוצה ההידרופילית היא לרוב קבוצה קוטבית, כמו חומצה קרבוקסילית, חומצה סולפונית, חומצה גופרתית, קבוצת אמינו או אמין ומלח שלה, הידרוקסיל, אמיד, קשר אתר וכו 'יכול לשמש גם כקבוצות הידרופיליות קוטביות; בעוד שהקבוצה ההידרופובית היא לרוב שרשרת פחמימנים שאינם קוטביים, כמו שרשרת פחמימנים עם יותר מ 8 אטומי פחמן. חומרים פעילי שטח מחולקים לחומרים פעילי שטח יוניים (כולל פעילי שטח קטיוניים, פעילי שטח אניוניים, פעילי שטח אמפוטריים), פעילי שטח לא -יוניים, פעילי שטח מורכבים, פעילי שטח אחרים וכו '.

מבנה כימי

למולקולות פעילי שטח יש אמפיפיליות ייחודית: קצה אחד הוא קבוצה קוטבית הידרופילית, המכונה קבוצה הידרופילית, הידועה גם כקבוצה אולופובית או קבוצה אולופובית, כגון -OH, -cooh, -so3h, -nh2. מכיוון שקבוצה מסוג זה קצרה באורך, היא נקראת לעיתים באופן פיגורטיבי ראש הידרופילי. הקצה השני הוא קבוצה לא קוטבית שהיא ליפופילית, הידועה גם כקבוצה הידרופובית או קבוצה דוחה מים, כמו R- (אלקיל) ו- Ar- (אריל). מכיוון שסוג זה של קבוצה קצרה, היא נקראת לעיתים באופן פיגורטיבי זנב הידרופובי. שני סוגים של קבוצות מולקולריות עם מבנים ותכונות הפוכים לחלוטין ממוקמים בשני הקצוות של אותה מולקולה ומחוברים על ידי קשרים כימיים, ויוצרים מבנה קוטבי א -סימטרי, ובכך נותנים סוג זה של מולקולה מיוחדת את המאפיינים של היותם הידרופיליים וגם ליפופיליים, אך לא כלליים הידרופיליים או ליפופיליים. מבנה ייחודי זה שלפעילי שטחנקרא בדרך כלל "מבנה אמפיפילי", ולכן לעתים קרובות נקראות מולקולות פעילי שטח "מולקולות אמפיפיליות".