ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯ́РНЫЕ ПОВЕ́РХНОСТНО-АКТИ́ВНЫЕ ВЕЩЕСТВА́

ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯ́РНЫЕ ПО­ВЕ́РХ­НО­СТНО-АКТИ́ВНЫЕ ВЕЩЕСТВА́ (ВПАВ), во­до­рас­тво­ри­мые по­ли­ме­ры, спо­соб­ные ад­сор­би­ро­вать­ся на по­верх­но­сти раз­де­ла вод­но­го рас­тво­ра со смеж­ной фа­зой: га­зо­вой сре­дой, др. жид­ко­стью (напр., ми­нер. мас­лом) или твёр­дым те­лом. В со­от­вет­ст­вии с прин­ци­па­ми тер­мо­ди­на­ми­ки по­верх­но­ст­ных яв­ле­ний ад­сорб­ция ВПАВ со­про­во­ж­да­ет­ся сни­же­ни­ем сво­бод­ной по­верх­но­ст­ной энер­гии на гра­ни­це фаз или, ес­ли кон­так­ти­рую­щие фа­зы под­виж­ны, сни­же­ни­ем по­верх­но­ст­но­го на­тя­же­ния. По­верх­но­ст­ная ак­тив­ность ВПАВ, как и низ­ко­мо­ле­ку­ляр­ных ПАВ, обу­слов­ле­на ди­филь­ным строе­ни­ем мо­ле­кул – ка­ж­дая мо­ле­ку­ла со­дер­жит обо­соб­лен­ные гид­ро­фоб­ные и гид­ро­филь­ные атом­ные груп­пы. Од­на­ко для ВПАВ ха­рак­тер­ны су­ще­ст­вен­но бо­лее низ­кая, чем у низ­ко­мо­ле­ку­ляр­ных ПАВ, по­верх­но­ст­ная ак­тив­ность (вы­ра­жа­ет­ся, напр., от­но­ше­ни­ем макс. раз­но­сти по­верх­но­ст­ных на­тя­же­ний рас­тво­ри­те­ля и рас­тво­ра к кон­цен­тра­ции ПАВ в рас­тво­ре) и очень мед­лен­ное дос­ти­же­ние ад­сорб­ци­он­но­го рав­но­ве­сия в рас­тво­ре ВПАВ, т. е. мед­лен­ное фор­ми­ро­ва­ние ад­сорб­ци­он­но­го слоя ВПАВ на по­верх­но­сти раз­де­ла фаз. По­верх­но­ст­ная ак­тив­ность, струк­ту­ра и ки­не­ти­ка фор­ми­ро­ва­ния ад­сорб­ци­он­но­го (меж­фаз­но­го) слоя, спо­соб­ность к об­ра­зо­ва­нию ми­целл в объ­ё­ме рас­тво­ра в осн. за­ви­сят от кон­фор­мац. воз­мож­но­стей (гиб­ко­сти) мак­ро­мо­ле­кул ВПАВ, ко­то­рые оп­ре­де­ля­ют­ся хи­мич. строе­ни­ем по­верх­но­ст­но-ак­тив­ных мак­ро­мо­ле­кул, а так­же на­ли­чи­ем и кон­цен­тра­ци­ей в рас­тво­ряю­щей вод­ной сре­де др. ве­ществ, осо­бен­но элек­тро­ли­тов и со­еди­не­ний, склон­ных к об­ра­зо­ва­нию мо­ле­ку­ляр­ных ком­плек­сов и ас­со­циа­тов.

По мо­ле­ку­ляр­но­му строе­нию ВПАВ, как и низ­ко­мо­ле­ку­ляр­ные ПАВ, под­раз­де­ля­ют на ио­но­ген­ные (ани­он­ные, ка­ти­он­ные и ам­фо­тер­ные по­ли­элек­тро­ли­ты) и не­ио­но­ген­ные. Гид­ро­филь­ные и гид­ро­фоб­ные груп­пы ВПАВ мо­гут об­ра­зо­вы­вать мо­ле­ку­ляр­ные струк­ту­ры по ти­пу блок­со­по­ли­ме­ров (че­ре­ду­ют­ся бло­ки, со­дер­жа­щие гид­ро­филь­ные груп­пы, и бло­ки, со­дер­жа­щие гид­ро­фоб­ные груп­пы), по ти­пу при­ви­тых со­по­ли­ме­ров (гл. цепь со­дер­жит гид­ро­фоб­ные груп­пы, бо­ко­вые от­ветв­ле­ния – гид­ро­филь­ные), а так­же др. бо­лее слож­ные, в т. ч. цик­ли­че­ские и раз­ветв­лён­ные, струк­ту­ры. По про­ис­хо­ж­де­нию ВПАВ клас­си­фи­ци­ру­ют на при­род­ные – бел­ко­вые по­верх­но­ст­но-ак­тив­ные ве­ще­ст­ва, бак­те­ри­аль­ные ге­те­ро­по­ли­са­ха­ри­ды (напр., ксан­тан), ис­кус­ст­вен­ные – про­дук­ты хи­мич. пе­ре­ра­бот­ки при­род­но­го сы­рья (напр., эфи­ры цел­лю­ло­зы, мо­ди­фи­ци­ров. крах­мал), син­те­ти­че­ские – про­дук­ты по­лиме­ри­за­ции не­пре­дель­ных со­еди­не­ний (напр., ви­ни­ло­вых мо­но­ме­ров).

ВПАВ ис­поль­зу­ют в пи­ще­вой, тек­с­тиль­ной и кос­ме­тич. пром-сти, ме­тал­лур­гии, гор­ном де­ле, строи­тель­ст­ве, ме­ди­ци­не, фар­ма­ко­ло­гии и др. Так, Na-кар­бок­си­ме­тил­цел­лю­ло­зу при­ме­ня­ют как ан­ти­ре­сор­бент в син­те­тич. мою­щих сред­ст­вах; эфи­ры цел­лю­ло­зы, по­ли­ак­рил­ами­ды и их про­из­вод­ные, по­ли­са­ха­ри­ды (крах­мал и др.) – ре­гу­ля­то­ры фильт­ра­ци­он­ных и рео­ло­гич. свойств тех­но­ло­гич. жид­ко­стей при строи­тель­ст­ве, ка­пи­таль­ном ре­мон­те и экс­плуа­та­ции сква­жин разл. на­зна­че­ния; со­еди­не­ния ви­ни­ло­во­го ря­да, по­ли­ал­ки­ленг­ли­ко­ли, азот­со­дер­жа­щие вы­со­ко­мо­ле­ку­ляр­ные со­еди­не­ния и др. ВПАВ – тек­стиль­но-вспо­мо­га­тель­ные ве­ще­ст­ва (ави­важ­ные сред­ст­ва, ан­ти­ста­ти­ки и др.); эф­фек­тив­ные ста­би­ли­за­то­ры пен и эмуль­сий, фло­ку­лян­ты, мо­ди­фи­ци­рую­щие до­бав­ки к сус­пен­зи­ям, пас­там, разл. дис­перс­ным ма­те­риа­лам. ВПАВ час­то ис­поль­зу­ют со­вме­ст­но с низ­ко­мо­ле­ку­ляр­ны­ми ПАВ.