Abstrakt

Thermodynamische Untersuchung von wässrigem Natriumdodecylsulfat: Vergleich der Füllstoffe Natriumchlorid und Natriumsulfat

Renuka DK, Gomathiyalini A

Ein Waschmittel ist eine Ansammlung von Tensiden, Buildern und Füllstoffen, die es der Lösung ermöglichen, eine Oberfläche schnell und effektiv zu benetzen. Es emulgiert auch ölige Verschmutzungen und hält sie, Bleichmittel, Farbstoffe, Enzyme und mehrere andere Inhaltsstoffe. Tenside reinigen und halten sie in Schwebe und Dispergierung, sodass sie sich nicht wieder auf der Oberfläche absetzen. Um eine bessere Reinigungsleistung zu erzielen, werden Tensiden andere Verbindungen wie Builder und Füllstoffe zugesetzt. Natriumdodecylsulfat ist ein anionisches Tensid und der Hauptbestandteil von Wasch- und Reinigungsmitteln. In der vorliegenden Untersuchung werden die molekularen Wechselwirkungen von SDS durch die Zugabe der Füllstoffe Natriumchlorid und Natriumsulfat untersucht. NaCl und Na2SO4 werden vor allem bei der Herstellung von Waschmitteln verwendet. Natriumsulfat ist ein sehr billiges Material, das etwa 50 % der Weltproduktion ausmacht. Es hilft beim „Nivellieren“, indem es negative Ladungen auf Fasern reduziert, sodass Farbstoffe gleichmäßig in die Stoffe eindringen können. In ähnlicher Weise dient Natriumchlorid auch als wirksamer Füllstoff, wenn es SDS zugesetzt wird. Die Effizienz dieser SDS und Füllstoffe bei der Reinigungswirkung kann durch thermodynamische Studien mit Ultraschall analysiert werden, wobei Ultraschallgeschwindigkeit, Viskosität und Dichte gemessen werden. Anhand der Messwerte wurden thermodynamische Parameter wie Innendruck, freies Volumen, osmotischer Druck, Δπi, Gibbs-Freienergie und molare Kohäsionsenergie für wässrige SDS mit Füllstoffen bei unterschiedlichen Temperaturen ermittelt. Ultraschallstudien von wässrigen Lösungen liefern einige Informationen zum Innendruck, der ein einzelner Faktor ist und aufgrund der inneren Kohäsionskräfte, die sich aus Anziehungs- und Abstoßungskräften zwischen den Molekülen ergeben, zu variieren scheint. Dabei werden die molekulare Kohäsion und die momentane Volumenableitung der Kohäsionsenergie gemessen, die mit einer isothermen Ausdehnung von Lösungen verbunden sind. Der Innendruck von wasserstoffgebundenen Flüssigkeiten (Wasser) ist im Vergleich zu nicht wasserstoffgebundenen Flüssigkeiten hoch. Daher kann er zum Studium der molekularen Assoziation von Wasserstoffbrücken verwendet werden. Ebenso ist das freie Volumen ein wichtiger Faktor zur Erklärung des freien Raums, und seine abhängigen Eigenschaften stehen in engem Zusammenhang mit der Molekülstruktur und können Merkmale verschiedener Wechselwirkungen aufweisen. Es scheint durch abstoßende Kräfte bedingt zu sein, wohingegen der Innendruck empfindlich auf Anziehungskräfte reagiert. Gibbs freie Energie ist die Energie, die mit einer chemischen Reaktion verbunden ist und die zum Verrichten von Arbeit genutzt werden kann. Molare Kohäsionsenergie entsteht durch die gegenseitige Anziehung von Molekülen. Der osmotische Druck ist der Mindestdruck, der auf eine Lösung ausgeübt werden muss, um den Einwärtsfluss von Lösungsmittelmolekülen durch eine semipermeable Membran zu verhindern. Verschiedene Wechselwirkungen von SDS mit Füllstoffen werden anhand der obigen Parameter erklärt und auch die Beziehungen πi=π0+Am2+Bm für den Innendruck und Vf=Vf0+Cm2+Dm für das freie Volumen wurden bestätigt. Die Koeffizienten A, B und C, D für die obige Gleichung wurden bei verschiedenen Temperaturen berechnet.Δπi gibt einen Eindruck von der Wirkung kohäsiver Kräfte bei der Wechselwirkung zwischen Ionen und Lösungsmitteln. Es ist klar, dass sich wichtige Informationen zu den kohäsiven Kräften eher durch die Daten Δπi als durch die Koeffizienten der obigen Gleichung gewinnen lassen.