6.10. Оценка дифильных свойств пав

Оценка дифильных свойств ПАВ проводится разными способами. Одной из характеристик дифильных свойств коллоидных ПАВ является гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ), характеризующий соотношение масс гидрофильной полярной группы и липофильного углеводородного радикала. Система ГЛБ предложена Гриффином в 1949 г. Она является эмпирической. Число ГЛБ определяют путём сравнения способности различных ПАВ к стабилизации эмульсий. Для олеиновой кислоты число ГЛБ условно выбрано равным 1, для олеата натрия оно равно 18. Чем выше гидрофильность, тем выше число ГЛБ, которое изменяется от 1 до 40.

Девис установил количественную связь ГЛБ от состава и структуры ПАВ. Каждая структурная единица вносит свой вклад в числа ГЛБ. Определение чисел ГЛБ проводят следующим образом. Готовят эмульсии из воды и стандартного масла с эмульгатором из смесей ПАВ с известным и неизвестным значением ГЛБ. Эмульсии выдерживают 24 часа, затем определяют наиболее устойчивую или фиксируют обращение эмульсии и рассчитывают ГЛБ, считая это свойство аддитивным, по формуле:

где – число ГЛБ смеси ПАВ, обеспечивающее получение устойчивой эмульсии стандартного масла, - количество эмульгатора А с известным ГЛБ, - количество эмульгатора с неизвестным ГЛБ. Для оксиэтилированных продуктов применяется формула Гриффина:

где и – соответствующее содержание этиленоксида и спирта, % масс.

Число ГЛБ для данного ПАВ можно рассчитать по аддитивной формуле, зная числа ГЛБ для каждой структурной единицы. Так для гидрофильных групп число ГЛБ положительно и имеет следующие значения: -СООК – 21; -СООН - 2,4; -ОН - 1,9; для гидрофобных групп -СН- , -СН₂- , -СН₃ - число ГЛБ отрицательно и равно –0,475.

(Метод Девиса)

При низком значении числа ГЛБ (1÷4) ПАВ не растворяются и не диспергируются в воде. При значении числа ГЛБ от 8 до 10 они образуют в воде стабильные дисперсии типа молока, а выше 13 - образуют прозрачные растворы.

В зависимости от числа ГЛБ изменяется функциональное назначение ПАВ, чем определяются следующие их области применения: эмульгаторы в/м - 3÷6, смачиватели - 7÷9, эмульгаторы м/в - 8÷13, моющие вещества - 13÷15.

Система ГЛБ облегчает рациональный выбор ПАВ для решения той или иной задачи: подбора эмульгатора для образования прямой или обратной эмульсии, пенообразователя, солюбилизатора.