Aké je povrchové napätie 20% roztokov PHMB?

Povrchové napätie je základná fyzikálna vlastnosť, ktorá hrá kľúčovú úlohu v rôznych aplikáciách, najmä v oblasti chemických roztokov. Ako dodávateľ 20% roztokov polyhexametylénbiguanidu (PHMB) sa často stretávam s otázkami o povrchovom napätí nášho produktu. V tomto blogovom príspevku sa ponorím do konceptu povrchového napätia, preskúmam faktory, ktoré ho ovplyvňujú a konkrétne sa budem venovať tomu, čo je povrchové napätie 20% PHMB roztokov a prečo na ňom záleží.

Pochopenie povrchového napätia

Povrchové napätie je definované ako sila pôsobiaca na jednotku dĺžky kolmo na imaginárnu čiaru nakreslenú na povrchu kvapaliny. Je to výsledok kohéznych síl medzi molekulami kvapaliny. Na povrchu kvapaliny dochádza v molekulách k nerovnováhe síl. Molekuly vo vnútri kvapaliny sú zo všetkých strán obklopené inými molekulami a sila pôsobiaca na ne je nulová. Molekuly na povrchu však majú nad sebou menej susedných molekúl, čo vedie k čistej vnútornej sile. Táto vnútorná sila spôsobuje, že sa povrch kvapaliny správa ako natiahnutá elastická membrána, čím sa minimalizuje povrchová plocha a vzniká povrchové napätie.

Povrchové napätie kvapaliny sa zvyčajne meria v jednotkách newtonov na meter (N/m) alebo dynov na centimeter (dyn/cm). Ovplyvňuje ho niekoľko faktorov vrátane teploty, povahy kvapaliny a prítomnosti rozpustených látok alebo nečistôt.

Faktory ovplyvňujúce povrchové napätie PHMB 20% roztokov

Koncentrácia PHMB

Koncentrácia PHMB v roztoku je významným faktorom, ktorý môže ovplyvniť povrchové napätie. So zvyšujúcou sa koncentráciou PHMB sa zvyšuje aj počet molekúl PHMB v roztoku. Tieto molekuly môžu interagovať s molekulami vody a meniť kohézne sily medzi nimi. Vo všeobecnosti môže pridanie rozpustenej látky, ako je PHMB, buď zvýšiť alebo znížiť povrchové napätie roztoku, v závislosti od povahy interakcií rozpustená látka - rozpúšťadlo.

Pre 20 % roztok PHMB relatívne vysoká koncentrácia PHMB znamená, že v roztoku je prítomný veľký počet molekúl PHMB. Tieto molekuly môžu do určitej miery narušiť vodíkovú väzbovú sieť molekúl vody. Ak majú molekuly PHMB silnú afinitu k molekulám vody, môžu zvýšiť kohézne sily na povrchu, čo vedie k zvýšeniu povrchového napätia. Na druhej strane, ak molekuly PHMB interferujú s normálnym zhlukom molekúl vody na povrchu, mohlo by to viesť k zníženiu povrchového napätia.

Teplota

Teplota má dobre známy vplyv na povrchové napätie. So zvyšujúcou sa teplotou kvapaliny sa zvyšuje aj kinetická energia molekúl. To spôsobuje, že sa molekuly pohybujú voľnejšie a kohézne sily medzi nimi sa oslabujú. Výsledkom je, že povrchové napätie kvapaliny všeobecne klesá so zvyšujúcou sa teplotou.

Pre 20 % roztok PHMB platí rovnaký princíp. Pri vyšších teplotách je povrchové napätie roztoku pravdepodobne nižšie ako pri nižších teplotách. Toto je dôležitý faktor pri aplikáciách, kde sa roztok používa pri rôznych teplotách, pretože povrchové napätie môže ovplyvniť vlastnosti zmáčania, roztierania a penenia roztoku.

Nečistoty a prísady

Prítomnosť nečistôt alebo prísad v 20% roztoku PHMB môže mať tiež významný vplyv na povrchové napätie. Napríklad, ak sú v roztoku prítomné malé množstvá povrchovo aktívnych látok, môžu sa adsorbovať na povrchu kvapaliny a znižovať povrchové napätie. Surfaktanty majú hydrofilnú (vodu milujúcu) hlavu a hydrofóbny (vodu nenávidiaci) chvost. Keď sa pridajú do kvapaliny, majú tendenciu sa hromadiť na povrchu, pričom hydrofóbne chvosty smerujú von z kvapaliny a hydrofilné hlavy zostávajú v kvapaline. Tým sa narušia normálne kohézne sily na povrchu a zníži sa povrchové napätie.

Na druhej strane, niektoré nečistoty môžu zvýšiť povrchové napätie, ak silne interagujú s molekulami vody a PHMB, čím sa zvyšujú celkové kohézne sily na povrchu.

Meranie povrchového napätia PHMB 20% roztokov

Existuje niekoľko dostupných metód na meranie povrchového napätia kvapaliny, vrátane metódy kapilárneho stúpania, prstencovej metódy a metódy pendant drop.

Metóda kapilárneho vzostupu zahŕňa umiestnenie tenkej kapilárnej trubice do kvapaliny. Kvapalina stúpa v trubici v dôsledku kombinovaných účinkov povrchového napätia a adhézie. Výška stĺpca kvapaliny v trubici súvisí s povrchovým napätím kvapaliny. Meraním výšky stĺpca kvapaliny a poznaním vlastností kapiláry a kvapaliny možno vypočítať povrchové napätie.

Krúžková metóda využíva krúžok, ktorý sa položí na povrch kvapaliny a potom sa vytiahne nahor. Meria sa sila potrebná na vytiahnutie krúžku cez povrch kvapaliny a táto sila súvisí s povrchovým napätím kvapaliny.

Metóda závesnej kvapky zahŕňa vytvorenie kvapky kvapaliny na konci kapiláry a analýzu tvaru kvapky. Povrchové napätie kvapaliny je možné určiť z tvaru závesnej kvapky pomocou matematických rovníc.

V našom laboratóriu používame kombináciu týchto metód na presné meranie povrchového napätia našich 20 % roztokov PHMB. Zistili sme, že za štandardných laboratórnych podmienok (teplota 25 °C a normálny atmosférický tlak) je povrchové napätie našich 20 % roztokov PHMB približne [X] N/m. Táto hodnota sa môže mierne líšiť v závislosti od konkrétnej šarže roztoku a prítomnosti akýchkoľvek menších nečistôt.

Význam povrchového napätia v PHMB 20% roztokoch

Povrchové napätie 20 % roztokov PHMB je dôležité v niekoľkých aplikáciách.

Dezinfekcia a antimikrobiálne aplikácie

PHMB je dobre známe antimikrobiálne činidlo a na dezinfekčné účely sa bežne používajú 20% roztoky PHMB. Povrchové napätie roztoku ovplyvňuje jeho schopnosť zmáčať a šíriť sa po povrchoch, ktoré sa majú dezinfikovať. Nižšie povrchové napätie umožňuje, aby sa roztok ľahšie šíril po povrchu, čím sa zabezpečí lepšie pokrytie a účinnejšia dezinfekcia. Napríklad pri dezinfekcii zdravotníckych pomôcok alebo povrchov v zdravotníckych zariadeniach sa roztok s vhodným povrchovým napätím môže dostať do všetkých zákutí objektu a zabíjať tak širšiu škálu mikroorganizmov.

Priemyselné aplikácie

V priemyselných aplikáciách, ako je úprava vody, môže povrchové napätie 20 % roztokov PHMB ovplyvniť ich výkon. Napríklad v chladiacich vežiach musí byť roztok schopný rovnomerne sa rozptýliť vo vode, aby mohol uplatniť svoj antimikrobiálny účinok. Roztok so správnym povrchovým napätím sa môže ľahšie premiešať s vodou a vytvoriť homogénnu distribúciu, čím účinnejšie zabraňuje rastu baktérií a plesní.

Súvisiace produkty a aplikácie

V oblasti biocídov a mikrobiocídov existujú ďalšie produkty, ktoré sa často používajú v spojení s PHMB riešeniami alebo ako ich alternatívy. napr.IPBC konzervačný prostriedokje populárny konzervačný prostriedok, ktorý sa používa v širokej škále aplikácií vrátane farieb, náterov a výrobkov osobnej starostlivosti. Má vynikajúce protiplesňové a antibakteriálne vlastnosti a možno ho použiť na ochranu rôznych materiálov pred mikrobiálnou degradáciou.

Ďalším produktom jeDBNPA mikrobiocíd, ktorý sa bežne používa v aplikáciách na úpravu priemyselných vôd. Je to rýchlo pôsobiaci a účinný biocíd, ktorý dokáže kontrolovať rast baktérií, húb a rias vo vodných systémoch.

Ak hľadáte spoľahlivéhoIPBC konzervačný prostriedokdodávateľa, môžete preskúmať možnosti dostupné na poskytnutých odkazoch a nájsť ten najlepší produkt pre vaše potreby.

Kontakt pre nákup a vyjednávanie

Ak máte záujem o naše 20% PHMB riešenia alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa povrchového napätia alebo iných vlastností našich produktov, neváhajte nás kontaktovať. Sme viac než radi, že prediskutujeme vaše špecifické požiadavky, poskytneme vzorky a dohodneme podmienky nákupu. Náš tím odborníkov je odhodlaný poskytovať vám produkty najvyššej kvality a vynikajúce služby zákazníkom.

Referencie

• Adamson, AW a Gast, AP (1997). Fyzikálna chémia povrchov. Wiley - Interscience.
• Myers, D. (1999). Povrchy, rozhrania a koloidy: princípy a aplikácie. Wiley - VCH.
• Lide, DR (ed.). (2003). Príručka chémie a fyziky CRC. CRC Press.