Grenzflachenaktive Verbindungen: Tenside

Tenside (lat. tensio Spannung) sind Substanzen, die das Bestreben besitzen, sich bevorzugt an der Grenzflache zweier nicht mischbarer Phasen (gasfSrmig-flussig, flussig-fliissig, flussig-fest) anzulagem. Sie werden deshalb als grenzflachenaktive Stoffe bezeichnet. Die Grenzflachenaktivitat resultiert aus ihrem besonderen chemischen Aufbau. Tensidmolekiile enthalten einen unpolaren hydrophoben und einen polaren hydrophilen Teil. Der hydro­phobe Teil besteht aus langkettigen Kohlenwasserstoffresten, der hydrophile Teil meist aus Carboxylat(-COO")- oder Sulfonat(-S03_ )-Gruppen. Klassische Beispiele fur Tenside sind die Seifen (Abb. 6.8).

Grenzflachenaktive Verbindungen: Tenside Подпись: Na+

Hydrophobe Baugruppe Hydrophile

In einer wassrigen Tensidlosung richten sich die Tensidmolekule aufgrund ihrer spezifi – schen Struktur an der Oberflache aus: Die hydrophile Gruppe wird ins Wasser hineingezo – gen und die hydrophobe Kohlenwasserstoffkette aus dem Wasser herausgedrangt. Es bildet sich eine monomolekulare Tensidschicht aus (Abb. 6.9a). Die Anziehungskrafte zwischen den Wassermolekulen werden geschwacht und die Oberflachenspannung des Wassers ge – senkt.

Подпись: Abbildung 6.9 a) OberflSchenaktivitat von TensidmolekQlen, b) Dispergiervermogen.

Nach der Ausbildung der monomolekularen Oberflachenschicht dringen die Tensidmole­kule in das Innere der Losung vor. Dort lagem sie sich zu Micellen zusammen. Darunter versteht man Teilchenverbande unterschiedlicher Form (meist Kugelform) aus 50 bis 1000 Tensidmolekulen. Die unpolaren Kohlenwasserstoffreste zeigen nach innen und bilden den Micellkern, wahrend die polaren, hydrophilen Gruppen eine hydratisierte auBere Grenz – schicht ausbilden. In unpolaren Losungsmitteln wie Kohlenwasserstoffen andem die Ten­sidmolekule ihre Orientierung. Die unpolaren Molekiilteile sind hier nach auBen gerichtet. In diesem Fall spricht man von inversen Micellen. Micellen sind groBere Teilchenassozi – ate, deshalb verhalten sich Tensidlosungen wie Kolloide (Кар. 6.3.2).

Tenside verbessem aufgrund ihrer grenzflachenaktiven Eigenschaften die Benetzung der Oberflache fester Stoffe und sind in der Lage, dispergierte Teilchen in einem Losungsmit – tel (Dispersionsmittel) zu stabilisieren („in Losung zu halten46, Abb. 6.9b). Wegen dieser besonderen Eigenschaften werden die Tenside im praktischen Gebrauch als Detergentien, Netz – oder Dispergiermittel und als Emulgatoren bezeichnet. Im Bauwesen finden Tenside als Betonzusatzmittel (Кар. 9.3.4), in Bitumenemulsionen (Кар. 10.3) und in Kunststoff – dispersionen (Кар. 10.4.5) Verwendung. Tenside bilden den Hauptbestandteil modemer Waschmittel.