Диспергатор или диспергирующий агент — это вещество, обычно поверхностно-активное вещество , которое добавляется к суспензии твердых или жидких частиц в жидкости (например, коллоид или эмульсия ) для улучшения разделения частиц и предотвращения их осаждения или комкования. [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 обрабатываемости паст, таких как бетон и глина , обычно являются диспергаторами. Эта концепция также во многом совпадает с концепцией моющего средства , используемого для перевода 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, которые действуют как диспергаторы.
Автомобильные моторные масла содержат как моющие, так и диспергирующие присадки. Моющие средства на основе металла предотвращают накопление лакообразных отложений на стенках цилиндров. Они также нейтрализуют кислоты. Диспергирующие присадки поддерживают загрязняющие вещества во взвешенном состоянии.
Диспергаторы, добавляемые в бензин, предотвращают образование смолистых отложений.
Диспергаторы используются для предотвращения образования биообрастаний или биопленок в промышленных процессах. Также возможно диспергировать бактериальную слизь и повышать эффективность биоцидов .
Диспергаторы используются в качестве пластификаторов или суперпластификаторов в бетонных составах для снижения использования воды при сохранении необходимого свойства осадки (текучести). Более низкое содержание воды делает бетон более прочным и непроницаемым для проникновения воды. [2]
Аналогично, диспергаторы используются в качестве пластификаторов в гипсовой суспензии при производстве стеновых панелей , чтобы уменьшить количество используемой воды. Более низкое потребление воды позволяет снизить потребление энергии для сушки стеновых панелей. [3]
Диспергирование является основной целью использования моющих средств , жидкой средой которых является вода (моющие средства также используются в качестве эмульгаторов в некоторых приложениях). Моющие средства для стирки заключают грязь и пыль в мисцеллы, которые естественным образом диспергируются.
Диспергаторы в нефтяном бурении помогают разбивать твердые частицы или жидкости на мелкие частицы или капли в другую среду. Этот термин часто неправильно применяется к глинистым дефлокулянтам . Глинистые диспергаторы предотвращают образование глобул типа «рыбий глаз». Для диспергирования (эмульгирования) нефти в воде (или воды в маслах) могут использоваться поверхностно-активные вещества, выбранные на основе числа гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ). Для пенных буровых растворов используются синтетические моющие средства и мыла , а также полимеры , для диспергирования пузырьков пены в воздух или газ.
Диспергаторы могут использоваться для рассеивания нефтяных пятен . [4] Они могут быстро рассеивать большие количества определенных типов нефти с поверхности моря , перенося их в толщу воды . Они заставят нефтяное пятно распасться и образовать водорастворимые мицеллы , которые быстро разбавляются. Затем они эффективно распространяются по большему объему воды, чем поверхность, с которой была диспергирована нефть. Они также могут задерживать образование стойких эмульсий типа «нефть в воде» . Однако лабораторные эксперименты показали, что диспергаторы увеличивают уровень токсичных углеводородов в рыбе до 100 раз и могут убивать икру рыб. [5]
Например, диспергатор Corexit 9527 использовался для рассеивания нефтяного пятна в Мексиканском заливе в 1979 году ( Ixtoc ) [6] на площади более тысячи квадратных миль. Этот же диспергатор также использовался при попытке очистки разлива нефти Exxon Valdez [4] в 1989 году, хотя его использование было прекращено, поскольку волновое воздействие было недостаточным для смешивания диспергатора с нефтью в воде. Во время разлива нефти Deepwater Horizon в 2010 году были использованы беспрецедентные количества диспергаторов Corexit 9500 и 9527 (примерно 7 миллионов литров). [7]
В обрабатывающей промышленности диспергирующие агенты добавляются в технологические жидкости для предотвращения нежелательных отложений путем поддержания их в тонкодисперсном состоянии. Они работают как в водных, так и в неводных средах.
Для обеспечения оптимальной производительности частицы пигмента должны действовать независимо друг от друга в пленке покрытия и, таким образом, должны оставаться хорошо диспергированными в процессе производства, хранения, нанесения и формирования пленки. К сожалению, коллоидные дисперсии, такие как дисперсии пигмента в жидких покрытиях , по своей природе нестабильны, и их необходимо стабилизировать против флокуляции , которая может возникнуть.