Диспергатор или диспергирующий агент — это вещество, обычно поверхностно-активное вещество , которое добавляется к суспензии твердых или жидких частиц в жидкости ( например, коллоиде или эмульсии ) для улучшения разделения частиц и предотвращения их осаждения или слипания . . [1]
Диспергаторы широко используются для стабилизации различных промышленных и кустарных продуктов, таких как краски , феррожидкости и заправки для салатов . Пластификаторы или суперпластификаторы , используемые для улучшения удобоукладываемости таких паст, как бетон и глина , обычно представляют собой диспергаторы. Эта концепция также во многом совпадает с концепцией моющего средства , используемого для внесения маслянистых загрязнений в водную суспензию, и эмульгатора , используемого для создания однородных смесей несмешивающихся жидкостей, таких как вода и масло. Натуральные суспензии, такие как молоко и латекс, содержат вещества, действующие как диспергаторы.
Автомобильные моторные масла содержат как моющие, так и диспергирующие присадки. Моющие средства на металлической основе предотвращают накопление лакоподобных отложений на стенках цилиндров. Они также нейтрализуют кислоты. Диспергаторы удерживают загрязняющие вещества во взвешенном состоянии.
Диспергаторы, добавленные в бензин , предотвращают накопление смолистых остатков.
Диспергаторы используются для предотвращения образования биообрастания или биопленок в промышленных процессах. Также возможно разогнать бактериальную слизь и повысить эффективность биоцидов .
Диспергаторы используются в качестве пластификаторов или суперпластификаторов в рецептурах бетона для снижения использования воды при сохранении необходимой осадки (текучести). Низкое содержание воды делает бетон более прочным и непроницаемым для воды. [2]
Аналогичным образом, диспергаторы используются в качестве пластификаторов в гипсовой суспензии при производстве стеновых плит , чтобы уменьшить количество используемой воды. Меньшее потребление воды позволяет снизить потребление энергии для сушки стеновой плиты. [3]
Диспергирование является основной целью использования моющих средств , в которых в жидкой ванне используется вода ( в некоторых случаях моющие средства также используются в качестве эмульгаторов ). Стиральные порошки объединяют грязь и сажу в смеси, которые рассеиваются естественным путем.
Диспергаторы при бурении нефтяных скважин помогают разбивать твердые частицы или жидкости в виде мелких частиц или капель в другую среду. Этот термин часто неправильно применяется к глинистым дефлокулянтам . Диспергаторы глины предотвращают образование глобул типа «рыбий глаз». Для диспергирования (эмульгирования) масла в воду (или воды в масла) могут быть использованы поверхностно-активные вещества , выбранные по числу гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ). Для пенных буровых растворов используются синтетические моющие средства и мыло , а также полимеры для рассеивания пузырьков пены в воздухе или газе.
Для рассеивания нефтяных пятен можно использовать диспергаторы . [4] Они могут быстро рассеивать большие количества определенных типов нефти с поверхности моря , перенося их в толщу воды . Они вызывают разрушение нефтяного пятна и образование водорастворимых мицелл , которые быстро растворяются. Затем эффективно распространяется по большему объему воды, чем поверхность, с которой была рассеяна нефть. Они также могут задерживать образование стойких эмульсий типа «масло в воде» . Однако лабораторные эксперименты показали, что диспергаторы повышают уровень токсичных углеводородов в рыбе до 100 раз и могут привести к гибели рыбной икры. [5]
Например, диспергатор Corexit 9527 использовался для рассеивания нефтяного пятна в Мексиканском заливе в 1979 году ( Ixtoc ) [6] на площади в тысячу квадратных миль моря. Тот же диспергатор также использовался при попытке ликвидировать разлив нефти Exxon Valdez [4] в 1989 году, хотя его использование было прекращено, поскольку не было достаточного волнового воздействия для смешивания диспергента с нефтью в воде. Во время разлива нефти Deepwater Horizon в 2010 году было использовано беспрецедентное количество диспергентов Corexit 9500 и 9527 (около 7 миллионов литров). [7]
В перерабатывающей промышленности в технологические жидкости добавляются диспергаторы для предотвращения нежелательных отложений за счет поддержания их мелкодисперсного состояния. Они функционируют как в водных, так и в неводных средах.
Чтобы обеспечить оптимальные характеристики, частицы пигмента должны действовать в пленке покрытия независимо друг от друга и, таким образом, должны оставаться хорошо диспергированными на протяжении всего процесса производства, хранения, нанесения и формирования пленки. К сожалению, коллоидные дисперсии, такие как дисперсии пигментов в жидких покрытиях, по своей природе нестабильны, и их необходимо стабилизировать против возможной флокуляции .