Background on surfactants and biosu

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.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

พื้นหลังชนิดและ biosurfactants2.1. surfactantsSurfactants คือ สารประกอบ amphiphilic ที่ลดพลังงานอิสระของระบบแทนโมเลกุลจำนวนมากของพลังงานสูงที่อินเทอร์เฟซ พวกเขาจะใช้สำหรับดินล้าง หรือลบรายการเนื่องจากความสามารถในการระดมสารปนเปื้อน พวกเขาประกอบด้วยส่วน hydrophobic มีน้อยความสัมพันธ์สำหรับกลุ่มสื่อและกลุ่ม hydrophilic ที่ดึงดูดให้สื่อจำนวนมาก Surfactants ใช้ industrially กาว flocculating ภาวะการเปียก และมีฟองตัวแทน emulsifiers ชื่น และ penetrants (มัลลิเกนและ Gibbs, 1993) พวกเขาจะใช้สำหรับโปรแกรมประยุกต์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับความสามารถในการลดความตึงเครียดของผิว เพิ่มการละลาย detergency อำนาจ ความสามารถในที่เปียก และกำลังมีฟอง อุตสาหกรรมปิโตรเลียมมีประเพณีแล้วผู้ใหญ่ ในโปรแกรมประยุกต์เอาน้ำมันพิเศษ ในโปรแกรมประยุกต์นี้ surfactants เพิ่มการละลายของส่วนประกอบของปิโตรเลียม (Falatko, 1991) นอกจากนี้ยังใช้ flotation แร่ และอุตสาหกรรมยา (มัลลิเกนและ Gibbs, 1993) คุณสมบัติทั่วไปต้องมีละลายเพิ่มประสิทธิภาพ ลดแรงตึงผิว และความเข้มข้นต่ำ micelle ที่สำคัญ สมาธิ surfactants ที่อินเทอร์เฟซ (ของแข็งของเหลว ของเหลว – ของเหลว หรือไอของเหลว) ขอบเขตการ interfacial อยู่ระหว่างระยะสอง immiscible ส่วนเป็น hydrophobic มุ่งเน้นที่พื้นผิวในขณะที่ส่วนเป็น hydrophilic มุ่งเน้นต่อการแก้ปัญหาประสิทธิภาพของ surfactant ถูกกำหนด โดยความสามารถในการลดแรงตึงผิว ซึ่งเป็นหน่วยวัดพลังงานอิสระผิวต่อหน่วยพื้นที่เพื่อเป็นโมเลกุลจากเฟสจำนวนมากพื้นผิว (โร 1978) เนื่องจากของ surfactant เป็น ทำงานน้อยลงจะต้องนำโมเลกุลพื้นผิว และแรงตึงผิวจะลดลง ตัวอย่าง surfactant ที่ดีสามารถลดแรงตึงผิวของน้ำจาก 72 35 mN/m และความตึงเครียด interfacial (ความตึงเครียดระหว่างของเหลวที่ไม่มีขั้ว และเชิงขั้ว) น้ำกับ n hexadecane 40 mN 1 เมตร แรงตึงผิวคู่กับความเข้มข้นของสารประกอบ surface-active สมาธิสำคัญ micelle (CMC) แห่ง (Fig. 1) Surfactants ที่มีประสิทธิภาพมีสมาธิ micelle สำคัญต่ำ (เช่น surfactant น้อยจำเป็นต้องลดแรงตึงผิว) CMC ถูกกำหนดเป็นความเข้มข้นต่ำสุดที่จำเป็นในการเริ่มต้นก่อตัว micelle (Becher, 1965) ในทางปฏิบัติ CMC มีความเข้มข้นสูงสุดของ monomers surfactant ในน้ำ และมีผลต่อค่า pH อุณหภูมิ และความแรงของ ionic Fig. 1 แสดงวิธีเปลี่ยนพารามิเตอร์เป็นฟังก์ชันของความเข้มข้นของ surfactant

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ประวัติความเป็นมาในการลดแรงตึงผิวและ biosurfactants
2.1 ลดแรงตึงผิวลดแรงตึงผิวเป็นสารประกอบ amphiphilic ที่ช่วยลดพลังงานของระบบโดยการเปลี่ยนโมเลกุลกลุ่มของพลังงานที่สูงขึ้นในอินเตอร์เฟซ พวกเขาจะใช้สำหรับซักผ้าหรือล้างดินเนื่องจากความสามารถในการระดมสารปนเปื้อน พวกเขามีส่วนที่ไม่ชอบน้ำที่มีความเป็นพี่น้องกันเล็ก ๆ น้อย ๆ สำหรับกลุ่มกลางและกลุ่มที่ชอบน้ำที่ดึงดูดให้ขนาดกลางจำนวนมาก ลดแรงตึงผิวที่มีการใช้ในอุตสาหกรรมเป็นกาว Flocculating เปียกและตัวแทนฟอง emulsifiers de-และ penetrants (มัลลิแกนและกิ๊บส์, 1993) พวกเขาจะใช้สำหรับการใช้งานเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความสามารถในการลดความตึงเครียดผิวสามารถในการละลายเพิ่มขึ้นของพลังงานสารชำระล้างเปียกความสามารถและความสามารถในการเกิดฟอง อุตสาหกรรมปิโตรเลียมได้รับแบบดั้งเดิมของผู้ใช้ที่สำคัญเช่นในการใช้งานการกำจัดน้ำมันที่เพิ่มขึ้น ในโปรแกรมนี้ลดแรงตึงผิวเพิ่มความสามารถในการละลายขององค์ประกอบปิโตรเลียม (Falatko, 1991) พวกเขายังถูกใช้สำหรับการลอยแร่และในอุตสาหกรรมยา (มัลลิแกนและกิ๊บส์, 1993) คุณสมบัติที่พึงประสงค์รวมถึงการเพิ่มประสิทธิภาพโดยทั่วไปสามารถในการละลายพื้นผิวการลดความตึงเครียดและความเข้มข้นต่ำไมเซลล์ที่สำคัญ ลดแรงตึงผิวมีสมาธิในการเชื่อมต่อ (ของแข็งของเหลวของเหลวของเหลวหรือไอของเหลว) ขอบเขต interfacial อยู่ระหว่างขั้นตอนการแปรสอง ส่วนที่ไม่ชอบน้ำมุ่งเน้นที่พื้นผิวในขณะที่ส่วนที่ชอบน้ำจะเน้นไปที่การแก้ปัญหา. ประสิทธิผลของการลดแรงตึงผิวจะถูกกำหนดโดยความสามารถในการลดแรงตึงผิวซึ่งเป็นตัวชี้วัดของพื้นผิวพลังงานต่อหน่วยพื้นที่ต้องนำโมเลกุลที่ จากขั้นตอนจำนวนมากไปยังพื้นผิว (Rosen, 1978) เนื่องจากการมีผิวที่ทำงานน้อยจะต้องนำโมเลกุลกับพื้นผิวและแรงตึงผิวจะลดลง ตัวอย่างเช่นการลดแรงตึงผิวที่ดีสามารถลดแรงตึงผิวของน้ำ 72-35 mN / m และความตึงเครียด interfacial (ความตึงเครียดระหว่างของเหลวไม่มีขั้วและขั้วโลก) สำหรับน้ำกับ n-hexadecane 40-1 mN / m แรงตึงผิวมีความสัมพันธ์กับความเข้มข้นของสารประกอบพื้นผิวที่ใช้งานจนความเข้มข้นสำคัญไมเซลล์ (CMC) ถึง (รูปที่ 1). ลดแรงตึงผิวที่มีประสิทธิภาพมีความเข้มข้นต่ำที่สำคัญไมเซลล์ (เช่นลดแรงตึงผิวน้อยเป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อลดแรงตึงผิว) CMC ถูกกำหนดให้เป็นความเข้มข้นต่ำสุดที่จำเป็นในการเริ่มต้นการก่อตัวไมเซลล์ (เคอร์ 1965) ในทางปฏิบัติ CMC ยังเป็นความเข้มข้นสูงสุดของโมโนเมอร์แรงตึงผิวในน้ำและได้รับอิทธิพลจากความเป็นกรดด่างอุณหภูมิและความแข็งแรงของอิออน มะเดื่อ. 1 แสดงให้เห็นว่าพารามิเตอร์อื่น ๆ แตกต่างกันไปเป็นหน้าที่ของความเข้มข้นลดแรงตึงผิว

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

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 .