Background on surfactants and biosurfactants
2.1. Surfactants
Surfactants are amphiphilic compounds that reduce the free energy of the system by replacing the bulk molecules of higher energy at an interface. They are used for soil washing or flushing due to their ability to mobilize contaminants. They contain a hydrophobic portion with little affinity for the bulk medium and a hydrophilic group that is attracted to the bulk medium. Surfactants have been used industrially as adhesives, flocculating, wetting and foaming agents, de-emulsifiers and penetrants (Mulligan and Gibbs, 1993). They are used for these applications based on their abilities to lower surface tensions, increase solubility, detergency power, wetting ability and foaming capacity. The petroleum industry has traditionally been the major users, as in enhanced oil removal applications. In this application, surfactants increase the solubility of petroleum components (Falatko, 1991). They have also been used for mineral flotation and in the pharmaceutical industries (Mulligan and Gibbs, 1993). Typical desirable properties include solubility enhancement, surface tension reduction, and low critical micelle concentrations. Surfactants concentrate at interfaces (solid–liquid, liquid–liquid or vapour–liquid). An interfacial boundary exists between two immiscible phases. The hydrophobic portion concentrates at the surface while the hydrophilic portion is oriented towards the solution.
The effectiveness of a surfactant is determined by its ability to lower the surface tension, which is a measure of the surface free energy per unit area required to bring a molecule from the bulk phase to the surface (Rosen, 1978). Due to the presence of a surfactant, less work is required to bring a molecule to the surface and the surface tension is reduced. For example, a good surfactant can lower the surface tension of water from 72 to 35 mN/m and the interfacial tension (tension between non-polar and polar liquids) for water against n-hexadecane from 40 to 1 mN/m. The surface tension correlates with the concentration of the surface-active compound until the critical micelle concentration (CMC) is reached ( Fig. 1). Efficient surfactants have a low critical micelle concentration (i.e. less surfactant is necessary to decrease the surface tension). The CMC is defined as the minimum concentration necessary to initiate micelle formation ( Becher, 1965). In practice, the CMC is also the maximum concentration of surfactant monomers in water and is influenced by pH, temperature and ionic strength. Fig. 1 shows how other parameters vary as a function of surfactant concentration.
ประวัติโดย biosurfactants
2.1 . โดย
amphiphilic สารลดแรงตึงผิวเป็นสารประกอบที่ช่วยลดพลังงานอิสระของระบบโดยการเปลี่ยนกลุ่มของโมเลกุลสูงกว่าพลังงานที่เชื่อมต่อ พวกเขาจะใช้สำหรับล้าง หรือ ล้างดินจากความสามารถในการระดมสิ่งปนเปื้อนประกอบด้วยส่วน hydrophobic ความสัมพันธ์เล็ก ๆน้อย ๆสำหรับ ขนาดกลาง ขนาดใหญ่ และกลุ่มที่ชอบน้ำที่หลงเสน่ห์ ขนาดกลาง ขนาดใหญ่ โดยมีการใช้เชิงอุตสาหกรรม เป็นกาว flocculating เปียกและการเกิดฟอง , ตัวแทน , emulsifiers และแทรกซึม ( มัลลิแกน และ กิบส์ , 1993 ) พวกเขาจะใช้สำหรับโปรแกรมประยุกต์บนพื้นฐานของความสามารถของพวกเขาเพื่อลดความตึงผิวเพิ่มความสามารถในการละลาย detergency อำนาจ เปียกและ foaming capacity . อุตสาหกรรมปิโตรเลียมตามเนื้อผ้าแล้วผู้ใช้เป็นหลักในการกำจัดน้ำมันเพิ่มโปรแกรม ในโปรแกรมนี้ โดยเพิ่มการละลายของส่วนประกอบของปิโตรเลียม ( falatko , 1991 ) พวกเขายังถูกใช้สำหรับการลอยแร่และอุตสาหกรรมเภสัชกรรม ( มัลลิแกน และ กิบส์ , 1993 )คุณสมบัติที่พึงปรารถนาโดยทั่วไปรวมถึงการลดแรงตึงผิวและการละลายต่ำความเข้มข้นไมเซลล์วิกฤติ . โดยมุ่งไปที่การเชื่อมต่อ ( ของแข็ง - ของเหลว - ของเหลวหรือไอ - ของเหลว ) เป็นเขตแดนระหว่างระหว่างสองขั้นตอนที่ผสมเข้ากันไม่ได้ . ส่วนไฮโดรโฟบิกเข้มข้นในผิวในขณะที่ส่วนน้ำเป็นเชิงต่อการแก้ปัญหา .
ผลของสารลดแรงตึงผิว จะพิจารณาจากความสามารถในการลดความตึงผิว ซึ่งเป็นวัดของพื้นผิวพลังงานต่อหน่วยพื้นที่ ต้องนำโมเลกุลจากเฟสกลุ่มพื้นผิว ( Rosen , 1978 ) เนื่องจากการแสดงของสารลดแรงตึงผิวน้อยกว่างานจะต้องนำโมเลกุลไปยังพื้นผิวและพื้นผิวความตึงเครียดจะลดลง ตัวอย่างเช่นเป็นสารลดแรงตึงผิวที่ดีสามารถลดแรงตึงผิวของน้ำ จาก 72 35 MN / m และความตึงเครียดระหว่าง ( แรงระหว่างขั้วและไม่มีขั้วของเหลว ) สำหรับน้ำกับ n-hexadecane จาก 40 1 MN / m แรงตึงผิวมีความสัมพันธ์กับความเข้มข้นของพื้นผิวงานผสมความเข้มข้นไมเซลล์วิกฤติจน ( CMC ) ถึง ( ฟิค 1 )ที่มีประสิทธิภาพ โดยมีความเข้มข้นไมเซลล์วิกฤติต่ำ ( เช่น น้อยกว่าสารลดแรงตึงผิวเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อลดแรงตึงผิว ) บริษัทกำหนดไว้ขั้นต่ำที่จำเป็นเพื่อเริ่มต้นการสร้างความเข้มข้นไมเซลล์ ( เบเคอร์ , 1965 ) ในทางปฏิบัติ บริษัทยังมีความเข้มข้นสูงสุดของสารลดแรงตึงผิวแบบในน้ำและได้รับอิทธิพลจากค่า pH , อุณหภูมิ และความแรงของไอออน . ภาพประกอบ1 แสดงให้เห็นว่าตัวแปรอื่น ๆแตกต่างเป็นฟังก์ชันของความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิว .
การแปล กรุณารอสักครู่..