Der Bedarf der Volkswirtschaft an Tensiden ist enorm. Ihre Produktion auf der ganzen Welt steigt jedes Jahr. Aus welchen Rohstoffen werden riesige Mengen verschiedener Tenside gewonnen?

Wir haben bereits gesagt, dass bis Mitte der 1960er Jahre hauptsächlich natürliche (natürliche) Tenside verwendet wurden. Die Hauptmenge an Tensiden wurde durch relativ einfache Verarbeitung begrenzter Rohstoffe tierischen und seltener pflanzlichen Ursprungs gewonnen. Einige dieser Stoffe, die sich in Industrie und Alltag bewährt haben, haben bis heute nicht an Bedeutung verloren. Dies liegt nicht nur an der relativ hohen Effizienz ihrer Wirkung, sondern auch zu einem großen Teil an ihren geringen Kosten.

Aus Lebensmitteln stammende Tenside werden in verschiedenen Abschnitten des Buches erwähnt.

Nicht sulfonierte Verbindungen - nicht mehr als 3; Natriumsulfate und Sulfite - nicht mehr als 15. Sulfanol ist in zwei Formen erhältlich - flüssig (Wirkstoffgehalt von mindestens 45%) und Pulver (100% Wirkstoff).

Azolate (A, B, A-2) - ein Gemisch aus Natriumsalzen von Alkylbenzolsulfonsäuren. Es wird aus Kerosin-Gasöl-Fraktionen von Erdöl in Form von gut wasserlöslichen Pasten gewonnen. Mittleres Molekulargewicht 300–350, Wirkstoffe 50–70 %, Wasser 20–35 %; gehören zu "biologisch weich Kim" Tensid. Die biologische Abbaubarkeit im Abwasser beträgt bei einer Tensid-Ausgangskonzentration von 20 bzw. 10 mg/l 85 bzw. 95 %. Die Oberflächenaktivität der Isolate ist ziemlich hoch: Die Oberflächenspannung für Isolat A und Isolat B beträgt 31,2 bzw. 35,6 N/m bei einer Konzentration von 0,1 % und bei einer Konzentration von 0,5 % 27,9 bzw. 30,0 N/m.

Calciumsalze von Alkylarylsulfonsäuren - Alkylarylsulfonat mit hohem Molekulargewicht. Man erhält auf der Basis der Kondensationsprodukte des katalytischen Crackens Rückfluss und gecracktes Kerosin, gefolgt von Sulfonierung und Neutralisation. Das durchschnittliche Molekulargewicht beträgt 40 bis 500. Der Wirkstoffgehalt beträgt 14-15%, Wasser bis zu 80%. Reduziert deutlich die Oberflächenspannung von Wasser (bis zu 37 N/m) bereits bei einer Konzentration in der Lösung von 0,25 %. Ergibt hohe Expansion und stabilen Schaum. Wirksam in Zementmaterialien, Tonsuspensionen.

Dinatriumsalze von Sulfocarbonsäuren-Mischung Makromolekulare Säuren mit mehr als 18 Kohlenstoffatomen Allgemeine Formel

R - CH - COONa I

Die biologische Abbaubarkeit im Abwasser erreicht 90-95 %. Sie erhalten billige und knappe Rohstoffe mit einer einfachen Technologie, die Dinatriumsalze von Sulfocarbonsäuren zu vielversprechenden Tensiden für die Herstellung von Mittelschaumstoffen macht.

Necal-Mischung Natriumsalze von Mono-, Di- und Triiso-butylnaphthalinsulfonsäuren. Hauptsächlich aus Dialkylderivaten zusammengesetzt

(iso-C4H 9) 2C 10H 5SO 3Na

Die polare Gruppe ist SO 3Na. Der unpolare Teil sind zyklische und aliphatische Kohlenwasserstoffreste. Po)
Dem Aussehen nach handelt es sich um eine sich nicht trennende Paste, die 20–40 % Feuchtigkeit enthält.

Natriumlaurylsulfat - die allgemeine Formel ist R0S03Na, i de R = C9-C15. Dies ist das billigste Treibmittel. Notiz dass Kaliumlaurylsulfate Peyu mit einer höheren Multiplizität (fast dreimal) im Vergleich zu Natriumsalzen ergeben. Parkistische Anwendung wird gefunden Ebenfalls Produkte der Neutralisation von Triethlaurylsulfat mit Nolamin.

Oxyethyliertes Natriumlaurylsulfat- Kondensationsprodukt aus Ethylenoxid und C,2-Cm-Fettalkoholen, gefolgt von Behandlung mit Chlorsulfonsäure und Neutralisation mit NaOH. Es wurde festgestellt, dass mit zunehmender Anzahl von Kohlenstoffatomen in einem Alkoholmolekül die Löslichkeit in alkalischem Medium abnimmt; Von größtem praktischem Interesse sind leichter zugängliche Alkohole mit einer ungeraden Anzahl von Kohlenstoffatomen im Molekül (C, -C15).

Schaumkonzentrate PO-1 und PO-1A - Flüssigkeiten von gelb bis braun, ohne Bodensatz und Fremdeinschlüsse.

PO-1 wird durch Neutralisation des Kerosinkontakts gewonnen. Enthält mindestens 45 % Sula | Yukislot. Um eine hohe Expansion und Stabilität des Schaums zu gewährleisten, werden der Zusammensetzung 3,5–5,5 % Knochenleim und 10 % Ethylalkohol oder Ethylenglykol zugesetzt.

PO-1 A ist ein Gemisch von Natriumalkylsulfaten auf Basis von Schwefelsäureestern sekundärer Alkohole mit einer Anzahl von Kohlenstoffatomen im Alkylrest von 8 bis 18. Der Gehalt des Wirkstoffs beträgt nicht weniger als 20 %.

Diese Schaummittel dienen zur Herstellung von Feuerlöschschaum. Bei Verwendung von Leichtschaumgeneratoren (Feuerwehrautos sind mit solchen Anlagen ausgestattet) aus 2-5% igen wässrigen Lösungen

4-111
diese Treibmittel erzeugen stabilen Schaum mit einer Multiplizität von 70-150. Solcher Schaum löscht brennende Ölprodukte gut.

Substanz zum Fortschritt“ - eine Mischung aus Natriumsalzen von Sulfatestern sekundärer Alkohole mit einer Kohlenstoffzahl in Alkylresten von 6 bis 16. Es dient als Waschmittel in einer Reihe von synthetischen Waschmitteln, die von der heimischen Industrie hergestellt werden.

Salze von Alkylaminen und Salze von tetrasubstituierten Munition Nyl-diese kationischen Substanzen werden auf der Basis von | erhalten Amine verschiedener Substitutionsgrade, quartäres Ammonium-1 und andere stickstoffhaltige Basen (Hydrazine, Guanidin, heterocyclische Verbindungen).

RNHT - HCl- Hydrochloridsalz von Alkylamin, wobei I R ein Kohlenwasserstoffrest von Сі0Н2і bis С20Н41 ist;

RR"R"R""NCI-coflb von tetrasubstituiertem Ammonium,! wobei R ein langer Kohlenwasserstoffrest mit 12-18 Kohlenstoffatomen ist und R"R"R"" kurze Kohlenwasserstoffreste (CH3 oder C2H5) sind.

OP-7, OP-Yu, Sintanol DS-10- Substanzen vom nichtionischen Typ. Alle von ihnen sind Produkte der Wechselwirkung von Phenol, Alkylphenolen ODER HÖHEREN FETTALKOHOLEN Mit yu Cjg mit HE-1 wie viele Mol Ethylenoxid entsprechend der Reaktion

ROH + nH2q-CH2R(OCH2CH2)/JOH

Wobei R ein Kohlenwasserstoffrest von C10H21 bis C20H41 ist.

Silikonverbindungen - zeichnen sich durch eine hohe Oberflächenaktivität aus, einige von ihnen können als Treibmittel bei der Herstellung von wasserdichten Materialien verwendet werden. Am weitesten verbreitet
Wertvolle Verbindungen dieser Klasse in der häuslichen Praxis sind Ethnlchlorsilane (GKZH-94), Methyl- und Ethylsilconate (GKZH-10 und GKZH-11).

Die Entwicklung neuer synthetischer Tenside wird in mehr als zehn akademischen und industriellen Forschungsinstituten des Landes durchgeführt. Tenside werden mit einer Reihe speziell spezifizierter Eigenschaften hergestellt, die neben einem hohen Schaumvermögen eine geringe Toxizität und eine schwache physiologische Aktivität, eine hohe biologische Abbaubarkeit und viele andere für die Praxis wichtige Eigenschaften aufweisen sollten.

Doktor der technischen Wissenschaften V.A. Ryzhenkov, Ph.D. A.V. Kurshakov, A.V. Ryzhenkov, Ingenieur,
Moskauer Institut für Energietechnik (Technische Universität);
Ph.D. IP Pulner, Chefingenieur,
Ph.D. S.N. Shcherbakov, Direktor der Filiale Nr. 7 "Südwesten",
JSC „Moscow United Energy Company“, Moskau

Einführung

Die dringendsten modernen Probleme in der häuslichen Wärme- und Energiewirtschaft, einschließlich städtischer Wärmeversorgungssysteme, verbessern derzeit die Zuverlässigkeit, Haltbarkeit und Energieeffizienz von Wärmenetzen, Erzeugungs- und Wärmetauscherausrüstungen, Absperr- und Regelventilen und Rohrleitungen. Dabei werden Aufgaben gelöst wie die Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit von Konstruktionswerkstoffen, die Reduzierung der Neubildungsrate und die effektive Entfernung vorhandener Wärmedämmschichten von Wärmeaustauschflächen, die Reduzierung hydraulischer Verluste beim Kühlmitteltransport, die Reduzierung der Kosten bei Wartung und Prävention Wartung und viele andere Aufgaben.

Eine der vielversprechenden Methoden eines integrierten Ansatzes zur Lösung der oben genannten Probleme ist die Verwendung von Tensidtechnologien, die am Moskauer Institut für Energietechnik (Technische Universität) entwickelt wurden und auf der Konditionierung des Kühlmittels mit Tensidmolekülen basieren.

Der Einsatz von Tensidtechnologien in der thermischen Energietechnik

In der weltweiten Praxis gibt es viele Beispiele für den Einsatz von Tensiden als hochwirksame Korrosionsinhibitoren. Es genügt zu sagen, dass es in der Russischen Föderation heute Vorschriften (Leitdokumente - RD) zum Schutz vor Parkkorrosion (atmosphärischer) Korrosion von thermischen Kraftwerksanlagen von TPPs und Heizungsnetzen (RAO "UES of Russia") sowie von KKWs gibt VVER (Rosatom) unter Verwendung von Tensiden aus der Klasse der filmbildenden Amine.

Es ist bekannt, dass die Verwendung von Tensiden in den Wärmenetzen einer Reihe von Ländern das Problem der Erhöhung der Zuverlässigkeit und Lebensdauer von wärmetechnischen Geräten auf der Grundlage der nahezu vollständigen Blockierung von Korrosionsprozessen radikal gelöst hat.

In den letzten Jahren wurde im Forschungszentrum „Verschleißfestigkeit“ MPEI (TU) erstmals festgestellt, dass die Konditionierung des Kühlmittels mit Tensidmolekülen zu einer Steigerung des inneren relativen Wirkungsgrades von Kreiselpumpen um bis zu 4 % führt, zu einer Verringerung in den hydraulischen Widerstand der Haupt- und Verteilerleitungen um 25-30%. Diese Effekte sind damit verbunden, dass sich auf Metalloberflächen dicht gepackte, streng orientierte Schichten von Tensidmolekülen bilden, die durch „Glättung“ ihrer Rauhigkeit den Grad der Strömungsturbulenz in den wandnahen Schichten der Strömung reduzieren.

Der vorgestellte Artikel präsentiert die Ergebnisse der Anwendung einer der Varianten der SAW-Technologie im städtischen Wärmeversorgungssystem am Beispiel eines autonomen Abschnitts von Wärmenetzen einer der vierteljährlichen Wärmestationen (KTS) der Zweigstelle Nr. 7 Jugo-Zapadny von OJSC MOEK während der Heizperiode 2006-2007.

Der autonome Abschnitt des Wärmeversorgungssystems umfasst einen PTVM-50-Heißwasserkessel, zwei KVGM-20-Kessel mit einer Gesamtkapazität von 90 kcal / h, Hauptheizungsleitungen und Einlässe mit Rohrleitungen mit verschiedenen Durchmessern (80-500 mm). sowie Verteilungsleitungen und Heizungssysteme für Gebäude und Bauwerke mit einem Gesamtvolumen von 2141 m3. Das Wärmeversorgungsschema der an die Wärmenetze angeschlossenen Verbraucherstationen ist ein geschlossenes Zweirohr. Als Wärmeträger wird Wasser mit einer Temperaturkurve von 150-70 °C verwendet.

Die Implementierung der SAW-Technologie erfolgte mit einer speziell konstruierten mobilen Einheit, deren Gesamtansicht in Abb. 1. Der Hauptzweck dieser Anlage ist die Konditionierung des Kühlmittels mit den Molekülen des verwendeten Tensids nach einem speziellen technologischen Verfahren. Die Dauer der Konditionierung des Kühlmittels mit Tensidmolekülen wird durch die Länge und Verzweigung des autonomen Abschnitts sowie durch die ungleichmäßige Intensität der Umladung bestimmt.

Der Konditionierungsprozess endet nach Erreichen der berechneten Konzentrationen von Tensidmolekülen im Kühlmittel an verschiedenen Stellen des Kreislaufs (innerhalb des CTS, sowie an der Heizzentrale und ITP).

Im Zuge der Umsetzung der Tensidtechnologie ist es gelungen, eine ausreichend effektive Sorption von Tensidmolekülen an den Innenflächen von Rohrleitungen und Heizungsanlagen zu gewährleisten und darauf streng orientierte, geordnete Molekülschichten auszubilden, die eine garantierte Zutrittsbarriere darstellen Sauerstoff- und Kohlendioxidmoleküle an das Metall.

Es ist bekannt, dass Tensidmoleküle beim Übergang zur Metalloberfläche aufgrund ihrer erhöhten Aktivität zum Lösen und Abblättern von Ablagerungen und Korrosionsprodukten beitragen, die in der Regel auf den Funktionsoberflächen von Wärmeversorgungsgeräten vorhanden sind . Dieser Umstand wurde bei der Implementierung der SAW-Technologie in einem ausgewählten autonomen Abschnitt des Wärmeversorgungssystems aufgezeichnet. Zur Veranschaulichung in Abb. Abbildung 2 zeigt die Verteilung der Eisenkonzentrationen innerhalb des CTS für den Zeitraum vom 13.03.2007 bis 21.03.2007. Kühlmittelproben wurden an Probenahmestellen direkt hinter dem Kessel entnommen. Die Gesamtmenge an entferntem Eisen (bezogen auf Fe2O3) aus den Sieben und Konvektionsbündeln von nur einem PTVM-50-Kessel betrug mehr als 60 kg.

Gleichzeitig wurden lokale „Ausbrüche“ von Chloridkonzentrationen im Kühlmittel registriert. Im zugeführten Netzwasser erreichte die maximale Chloridkonzentration 2,0 mg-eq/kg, im Rücklaufwasser - bis zu 0,5 mg-eq/kg, was auf die Desorption von Chloridionen hinweist, die sich während des Betriebs aus Mikrorissen, Poren und Kavernen angesammelt haben die Oberflächenschicht des Metalls.

Der pH-Wert des Netzwassers (sowohl im Vorlauf als auch im Rücklauf) blieb während des gesamten Beobachtungszeitraums praktisch unverändert. Die gemessenen Werte liegen im Bereich von 8,89-9,08.

Wie oben erwähnt, sollte die Bildung von Tensid-Molekülschichten auf den Innenoberflächen von Rohrleitungen zu einer Änderung des Kühlmittelströmungsregimes führen. Um den Einfluss von Oberflächenmolekularschichten von Tensiden auf Geschwindigkeitsdiagramme in Rohrleitungen von Heizungsnetzen zu bestimmen, wurde eine spezielle Sonde entwickelt, deren Schema in Abb. 3. Das Funktionsprinzip der Sonde beruht auf der Messung des Staudrucks der Strömung in unterschiedlichen Abständen von der Rohrleitungswand durch sukzessives Schalten von Staurohren. Der dynamische Druck wurde von einem Differenzdruckmessgerät DSP-160M1 aufgezeichnet, an dessen einem Eingang ein Sammler von Pitot-Rohren und an dem anderen ein Rohr für statischen Druck angeschlossen war.

Die Sonde wurde in der Heizzentrale an einer Druckrohrleitung mit einem Durchmesser von 125 mm unter Einhaltung aller Bedingungen installiert, um den Messfehler durch instationäre Strömung zu minimieren.

Auf Abb. Abbildung 4 zeigt die Geschwindigkeitsprofile, die am 22. Januar 2007 (vor der Konditionierung des Kühlmittels mit Tensidmolekülen) und am 15. März 2007 aufgezeichnet wurden, an den Tagen, an denen die Außenlufttemperatur und die direkten Netzwasserdurchflussraten am CTS zum Zeitpunkt der Messungen übereinstimmten bei t=+3 °C und G=810 t/h (siehe Kurven 1 und 2). In der gleichen Abbildung ist zum Vergleich der klassische Verlauf der Strömungsgeschwindigkeiten in einem absolut glatten Rohr dargestellt. Die in Abb. 4 Fließgeschwindigkeitsprofile zeigen, dass der Wert der Durchschnittsgeschwindigkeit beim Konditionieren des Kühlmittels mit Tensidmolekülen um 7,4 % zugenommen hat, was natürlich zu einer angemessenen Änderung des Kühlmittelflusses führt.

Um die Änderung der Druckverluste während der Konditionierung des Kühlmittels mit Tensidmolekülen zu bestimmen, wurden Referenzmanometer (Klasse 0,15) am Ein- und Ausgang von Heizstellen mit abhängigen (TsTP1T) und unabhängigen (TsTP2T) Anschlussschemata installiert. Neben der Messung der lokalen Geschwindigkeiten wurden die Daten (22.01.2007 und 15.03.07) zum Vergleich bei gleichen Außenlufttemperaturen mit dem dem CTS zugeführten Durchfluss des Netzwassers gewählt. Druckmessungen am TsTP1T wurden mit voll geöffnetem Absperr- und einstellbarem Ventil durchgeführt. Es wurde eine stetige Abnahme des Druckabfalls von 0,3333 MPa auf 0,3291 MPa aufgezeichnet, d.h. um ~1,3 %. Dementsprechend verringerte sich bei TsTP2T der Druckabfall über dem Kessel von 0,3289 MPa auf 0,3177 MPa, d.h. um ~3,5 %.

Die Entfernung von Ablagerungen auf den Funktionsflächen von Rohrleitungen und wärmetechnischen Anlagen sowie deren Hydrophobierung und eine entsprechende Effizienzsteigerung von Netzpumpen führten zu einer Veränderung der Drehzahl ihrer Rotoren. Auf Abb. Bild 5 zeigt die Verteilung der Drehzahlen der Rotoren von Netzpumpen für den Zeitraum vom 22.01.07 bis 22.03.07.

Die Streuung der Frequenzabfälle erreichte 5,2 Hz. Diese Art der Kurven ist darauf zurückzuführen, dass die Regelung der Betriebsweise der KTS-Kessel sowohl mit Hilfe von Umwälzpumpen (Umwälzventilen) als auch durch Beimischung eines Teils des Rücklaufwassers in die Vorlaufleitung durch das Überbrückungsventil erfolgte vom diensthabenden Bediener manuell bereitgestellt und der elektrische Antrieb der Netzpumpen mit Frequenzregelung des Konverters auf einen festen Druck in der Versorgungsleitung des Heizungsnetzes am Ausgang des CTS eingestellt.

Dargestellt in Abb. Die in Abb. 5 dargestellten Ergebnisse zeigen, dass die Drehzahlen der Rotoren von Netzpumpen während der Konditionierung des Kühlmittels mit Tensidmolekülen im Zeitraum vom 22.01.07 bis 22.03.07 von 41,1 auf 39,2 Hz zurückgingen, d.h. um 4,75 %.

Bei kontinuierlichem Betrieb von zwei Netzpumpen mit einer elektrischen Gesamtleistung von 630 kW (2x315 kW) kann die Energieeinsparung in diesem Fall ~153.000 kWh betragen, bei einer durchschnittlichen Dauer der Heizperiode in Moskau von 213 Tagen.

Aus praktischer Sicht ist zweifellos der spezifische Indikator q wichtiger, der als Verhältnis des im Warmwasserkessel (Kessel) verwendeten Brennstoffs (in diesem Fall Gas - Tausend m3) zur Wärmemenge (Gcal ) an den Verbraucher (an alle Heizzentralen) abgegeben. Die Überwachung dieser Indikatoren bei CTS erfolgt automatisch mit einer stündlichen Häufigkeit ihrer Registrierung.

| kostenlos herunterladen Zur Verbesserung der Effizienz des Betriebs von städtischen Wärmeversorgungssystemen basierend auf SAW-Technologien, Ryzhenkov V.A., Kurshakov A.V., Ryzhenkov A.V., Pulner I.P., Shcherbakov S.N.,

Nichtionische Tenside

Verbindungen, die sich in Wasser lösen, ohne Ionen zu bilden, werden als nichtionisch bezeichnet. Ihre Gruppe wird durch Polyglykol- und Polyglykolester von Fettalkoholen (z. B. Feystenside - Dinatriumlaurethsulfosuccinat - eine flüssige Flüssigkeit aus Zitronensäure und Fettalkoholen) dargestellt. Nichtionische Tenside werden durch Oxethylierung von Pflanzenölen (Rizinus, Weizenkeim, Flachs, Sesam, Kakao, Calendula, Petersilie, Reis, Johanniskraut) gewonnen. Nichtionische Tenside existieren nur in flüssiger oder pastöser Form, daher können sie nicht in festen Waschmitteln (Seifen, Pulvern) enthalten sein.

Wässrige Lösungen von Fettsäureestern sind eine mizellare Dispersionslösung, die oft als „intelligente Seife“ bezeichnet wird, weil sie Schmutz und Fett emulgiert und sie von der Haut- und Haaroberfläche entfernt, ohne den Schutzmantel zu beschädigen.

Eigenschaften nichtionischer Tenside

Diese Art von Tensid macht das Waschmittel weich, sicher und umweltfreundlich (die biologische Abbaubarkeit von nichtionischen Tensiden beträgt 100%). Sie stabilisieren Seifenlauge, haben milde Verdickungseigenschaften, haben eine Bradykinase- und Polierwirkung, stellen die äußeren Schichten der Epidermis und der Haare wieder her und helfen, die Wirkung von therapeutischen Zusätzen des Reinigungspräparats zu aktivieren.

Dies ist die vielversprechendste und sich am schnellsten entwickelnde Klasse von Tensiden. Mindestens 80-90 % dieser Tenside werden durch Addition von Ethylenoxid an Alkohole, Alkylphenole, Carbonsäuren, Amine und andere Verbindungen mit reaktiven Wasserstoffatomen erhalten. Polyoxyethylenether von Alkylphenolen sind die zahlreichste und am weitesten verbreitete Gruppe nichtionischer Tenside, darunter mehr als hundert Handelsnamen, die bekanntesten Zubereitungen sind OP-4, OP-7 und OP-10. Typische Rohstoffe sind Octyl-, Ionyl- und Dodecylphenole; kr. Daneben kommen Kresole, Kresolsäure, β-Naphthol etc. zum Einsatz Wird ein einzelnes Alkylphenol in die Reaktion miteinbezogen, so ist das fertige Produkt ein Gemisch aus Tensiden der Gesamtheit f-ly RC6H4O (CH2O) mH, wobei m ist der Oxethylierungsgrad, abhängig vom Molverhältnis der Ausgangskomponenten.

Alle Tenside. können nach der Art der Systeme, die sie bei der Wechselwirkung mit einem sich auflösenden Medium bilden, in zwei Kategorien eingeteilt werden. Eine Kategorie umfasst mizellbildende Tenside. in., zum anderen - keine Bildung von Mizellen. In Lösungen mizellbildender Tenside c. Oberhalb der kritischen Mizellenkonzentration (CMC) treten kolloidale Partikel (Mizellen) auf, die aus Dutzenden oder Hunderten von Molekülen (Ionen) bestehen. Mizellen zersetzen sich bei Verdünnung einer Lösung (genauer gesagt einer kolloidalen Dispersion) auf eine Konzentration unterhalb der CMC reversibel in einzelne Moleküle oder Ionen.

So entstehen Lösungen von micellbildenden Tensiden. nehmen eine Zwischenstellung zwischen echten (molekularen) und kolloidalen Lösungen ein, daher werden sie oft als halbkolloidale Systeme bezeichnet. Mizellare Tenside umfassen alle Detergenzien, Emulgatoren, Netzmittel, Dispergiermittel usw.

Die Oberflächenaktivität wird zweckmäßigerweise durch die größte Abnahme der Oberflächenspannung dividiert durch die entsprechende Konzentration – CMC im Fall von Mizellen-bildenden Tensiden – bestimmt. Die Oberflächenaktivität ist umgekehrt proportional zur CMC:

Die Bildung von Micellen erfolgt in einem engen Konzentrationsbereich, der mit zunehmender Länge der hydrophoben Radikale enger und definierter wird.

Die einfachsten Micellen typischer semikolloidaler Tenside zum Beispiel. Fettsalze bis -t haben bei Konzentrationen, die CMC nicht zu übersteigen, eine kugelige Form.

Eine Erhöhung der Tensidkonzentration in anisometrischen Micellen geht mit einem starken Anstieg der Strukturviskosität einher, was in manchen Fällen zur Gelierung, d. h. vollständiger Verlust der Flüssigkeit.

Wirkung von Reinigungsmitteln. Seife ist seit Tausenden von Jahren bekannt, aber Chemiker haben erst vor relativ kurzer Zeit verstanden, warum sie reinigende Eigenschaften hat. Der Schmutzentfernungsmechanismus ist im Wesentlichen derselbe für Seife und synthetische Reinigungsmittel. Nehmen wir es als Beispiel für Kochsalz, herkömmliche Seife und Natriumalkylbenzolsulfonat, eines der ersten synthetischen Waschmittel.

Kochsalz zerfällt beim Auflösen in Wasser in positiv geladene Natriumionen und negativ geladene Chloridionen. Seife, d.h. Natriumstearat (I), ihm ähnliche Substanzen sowie Natriumalkylbenzolsulfonat (II) verhalten sich ähnlich: Sie bilden positiv geladene Natriumionen, aber ihre negativen Ionen bestehen im Gegensatz zum Chloridion aus etwa fünfzig Atomen.

Seife (I) kann durch die Formel Na+ und C17H35COO- dargestellt werden, wobei 17 Kohlenstoffatome mit daran gebundenen Wasserstoffatomen in einer gewundenen Kette ausgestreckt sind. Natriumalkylbenzolsulfonat (Na+ C12H25C6H4SO3-) hat etwa die gleiche Anzahl an Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen. Sie liegen jedoch nicht wie in Seife in Form einer gewundenen Kette vor, sondern in Form einer verzweigten Struktur. Die Bedeutung dieses Unterschieds wird später deutlich. Für die Waschwirkung ist es wichtig, dass der Kohlenwasserstoffteil des negativen Ions in Wasser unlöslich ist. Es ist jedoch in Fetten und Ölen löslich, und dank Fett haftet Schmutz an den Dingen; und wenn die oberfläche absolut fettfrei ist, bleibt kein schmutz hängen.

Die negativen Ionen (Anionen) von Seife und Alkylbenzolsulfonat neigen dazu, sich an der Grenzfläche zwischen Wasser und Fett anzureichern. Das wasserlösliche negative Ende verbleibt im Wasser, während der Kohlenwasserstoffanteil in das Fett eingetaucht wird. Damit die Grenzfläche am größten ist, muss das Fett in Form winziger Tröpfchen vorliegen. Als Ergebnis entsteht eine Emulsion - eine Suspension von Fetttröpfchen (Öl) in Wasser (III).

Befindet sich auf einer festen Oberfläche ein Fettfilm, so verlässt das Fett bei Kontakt mit waschmittelhaltigem Wasser die Oberfläche und gelangt in Form winziger Tröpfchen ins Wasser. Seifen- und Alkylbenzolsulfonatanionen befinden sich an einem Ende in Wasser und am anderen Ende in Fett. Durch einen Fettfilm gebundener Schmutz wird durch Spülen entfernt. Vereinfacht kann man sich also die Wirkungsweise von Waschmitteln vorstellen.

Jede Substanz, die dazu neigt, sich an einer Öl-Wasser-Grenzfläche anzusammeln, wird als Tensid bezeichnet. Alle Tenside sind Emulgatoren, weil sie die Bildung einer Öl-in-Wasser-Emulsion fördern, d.h. „Mischen“ von Öl und Wasser; alle haben reinigende Eigenschaften und bilden Schaum – schließlich ist Schaum wie eine Emulsion von Luftbläschen in Wasser. Aber nicht alle diese Eigenschaften werden auf die gleiche Weise ausgedrückt. Es gibt Tenside, die stark schäumen, aber schwache Reinigungsmittel sind; es gibt auch solche, die fast nicht schäumen, aber hervorragende Waschmittel sind. Synthetische Waschmittel sind synthetische Tenside mit besonders hoher Waschkraft. In der Industrie bedeutet der Begriff "synthetisches Waschmittel" im Allgemeinen eine Zusammensetzung, die ein Tensid, Bleichmittel und andere Zusätze enthält.

Als anionisch werden Seifen, Alkylbenzolsulfonate und viele andere Waschmittel bezeichnet, bei denen sich genau das Anion in Fetten löst. Es gibt auch Tenside, bei denen das Kation fettlöslich ist. Sie werden kationisch genannt. Ein typisches kationisches Detergens, Alkyldimethylbenzylammonium(IV)chlorid, ist ein quartäres Ammoniumsalz, das an vier Gruppen gebundenen Stickstoff enthält. Das Chloridanion verbleibt immer im Wasser, weshalb es als hydrophil bezeichnet wird; Kohlenwasserstoffgruppen, die mit einem positiv geladenen Stickstoff assoziiert sind, sind lipophil. Eine dieser Gruppen, C14H29, ähnelt der langen Kohlenwasserstoffkette in Seife und Alkylbenzolsulfonat, ist jedoch an das positive Ion gebunden. Solche Substanzen werden "umgekehrte Seifen" genannt. Einige der kationischen Detergenzien haben eine starke antimikrobielle Aktivität; Sie werden als Bestandteil von Waschmitteln verwendet, die nicht nur zum Waschen, sondern auch zur Desinfektion bestimmt sind. Wenn sie jedoch Augenreizungen verursachen, dann sollte dieser Umstand bei der Verwendung in Aerosolformulierungen in den Anweisungen auf dem Etikett berücksichtigt werden.

Eine andere Art von Reinigungsmittel sind nichtionische Reinigungsmittel. Die fettlösliche Gruppe im Waschmittel (V) ist so etwas wie die fettlöslichen Gruppen in Alkylbenzolsulfonaten und Seifen, der Rest ist eine lange Kette mit vielen Sauerstoffatomen und einer OH-Gruppe am Ende, die hydrophil sind. Typischerweise zeigen nichtionische synthetische Waschmittel eine hohe Waschkraft, aber wenig Schaum.

Tenside (Synthetic Surface Active Substances) sind eine umfangreiche Gruppe von Verbindungen, die sich in ihrer Struktur unterscheiden und verschiedenen Klassen angehören. Diese Stoffe können an der Phasengrenzfläche adsorbiert werden und erniedrigen somit die Oberflächenenergie (Oberflächenspannung). Abhängig von den Eigenschaften, die Tenside beim Lösen in Wasser aufweisen, werden sie in anionische Substanzen (der aktive Teil ist das Anion), kationische (der aktive Teil der Moleküle ist das Kation), ampholytische und nichtionische, die nicht ionisiert sind, unterteilt überhaupt.

Es ist kein Geheimnis, dass die Hauptwirkstoffe von Waschpulvern oberflächenaktive Substanzen (Tenside) sind. In Wahrheit zerstören diese aktiven chemischen Verbindungen, wenn sie in den Körper gelangen, lebende Zellen, indem sie die wichtigsten biochemischen Prozesse stören.

Die Zukunft der Kunststoffe? Anscheinend ja. Als Bestätigung dafür werden Tenside immer weiter verbessert, es gibt sogenannte nichtionische Tenside, deren biologische Abbaubarkeit 100 % erreicht. Sie sind bei niedrigen Temperaturen wirksamer, was für schonende Waschgänge wichtig ist. Denn viele Chemiefasern halten hohen Temperaturen nicht stand. Außerdem spart das Waschen in kälterem Wasser Energie, was jeden Tag relevanter wird. Leider sind die meisten nichtionischen Tenside flüssig oder pastös und werden daher in flüssigen und pastösen Waschmitteln eingesetzt. In pulverförmigen SMS werden nichtionische Tenside in Form von Additiven von 2–6 Gew.-% eingebracht. Wichtige Vorteile synthetischer Tenside sind, dass sie keine in Wasser schlecht löslichen Calcium- und Magnesiumsalze bilden. Das bedeutet, dass sie sich in weichem und hartem Wasser gleich gut waschen. Die Konzentration synthetischer Waschmittel kann selbst in weichem Wasser viel geringer sein als bei Seifen aus natürlichen Fetten.

Wahrscheinlich kennen wir aus Haushaltschemikalien die meisten synthetischen Waschmittel. 1970 wurden erstmals weltweit mehr synthetische Waschmittel (SMC) als gewöhnliche Naturseife hergestellt. Jedes Jahr nimmt seine Produktion ab, während die Produktion von SMS kontinuierlich zunimmt.

In unserem Land kann beispielsweise die Wachstumsdynamik der SMS-Produktion durch folgende Daten dargestellt werden: 1965 wurden 106.000 Tonnen, 1970 - 470.000 Tonnen und 1975 fast eine Million Tonnen produziert .

Warum sinkt die Produktion von natürlicher, gesunder Seife, die einem Menschen viele Jahre treu gedient hat, so stark? Es stellt sich heraus, dass er viele Fehler hat.

Erstens hydrolysiert Seife, ein Salz einer schwachen organischen Säure (genauer gesagt, ein Salz, das aus einer Mischung von drei Säuren - Palmitinsäure, Margarinsäure und Stearinsäure) und einer starken Base - Natriumhydroxid - gebildet wird, in Wasser: xia (d.h. von ihr gespalten ) in Säure und Lauge. Die Säure reagiert mit Härtesalzen und bildet neue, bereits wasserunlösliche Salze, die in Form einer klebrigen weißen Masse auf Kleidung, Haaren usw. ausfallen. Dieses nicht sehr angenehme Phänomen ist jedem bekannt, der versucht hat, sich in hartem Wasser zu waschen oder zu baden.

Ein weiteres Hydrolyseprodukt - Alkali - zerstört die Haut (entfettet sie, führt zu Trockenheit und schmerzhaften Rissen) und verringert die Festigkeit der Fasern, aus denen verschiedene Gewebe bestehen. Polyamidfasern (Kapron, Nylon, Perlon). werden durch Seife besonders intensiv zerstört.

Zweitens ist Seife ein relativ teures Produkt, da für ihre Herstellung Lebensmittelrohstoffe benötigt werden - pflanzliche oder tierische Fette.

Es gibt noch andere, weniger schwerwiegende Mängel dieser bis vor kurzem völlig unverzichtbaren Substanz im Alltag.

Im Gegensatz zu natürlichen Seifen haben synthetische Waschmittel unbestrittene Vorteile: größere Waschkraft, Hygiene und Wirtschaftlichkeit.

Auf dem internationalen Markt sind heute etwa 500 Namen synthetischer Waschmittel bekannt, die in Form von Pulvern, Granulaten, Flocken, Pasten und Flüssigkeiten hergestellt werden.

Die Produktion von SMS ergibt einen großen wirtschaftlichen Effekt. Versuche haben gezeigt, dass eine Tonne synthetische Waschmittel 1,8 Tonnen 40-prozentige Waschseife aus wertvollen Lebensmittelrohstoffen ersetzt. Es wird geschätzt, dass eine Tonne CMS 750 kg Pflanzenfette für die Lebensmittelindustrie einspart.

Durch die Verwendung von SMS im Haushalt können die Arbeitskosten für Hand- und Maschinenwäsche um 15-20% gesenkt werden. * Gleichzeitig sind die Festigkeit und die anfänglichen Verbrauchereigenschaften des Stoffes (Weißgrad, Farbbrillanz, Elastizität) viel besser als bei der Verwendung normale Waschseife.

Es muss gesagt werden, dass SMS nicht nur zum Waschen von Kleidung gedacht ist. Es gibt spezielle Produkte zum Waschen und Reinigen verschiedener Haushaltsgegenstände, synthetische Toilettenseifen, Shampoos zum Waschen der Haare, schäumende Badezusätze, in die Biostimulanzien eingebracht werden, die eine stärkende Wirkung auf den Körper haben.

Der Hauptbestandteil all dieser Produkte ist ein synthetisches Tensid, dessen Funktion die gleiche ist wie die eines organischen Salzes in gewöhnlicher Seife.

Chemiker wissen jedoch längst, dass ein einzelner Stoff, so universell er auch sein mag, nicht alle an ihn gestellten Anforderungen erfüllen kann. Kleine Zusätze anderer Begleitstoffe helfen, in dieser Grundsubstanz sehr nützliche Eigenschaften zu finden. Aus diesem Grund sind alle modernen SMS keine einzelnen Tenside, sondern Zusammensetzungen, die Bleichmittel, Duftstoffe, Schaumregulatoren, biologisch aktive Substanzen und andere Komponenten enthalten können.

Der zweitwichtigste Bestandteil moderner synthetischer Waschmittel sind kondensierte oder polymere Phosphate (Polyphosphate). Diese Substanzen haben eine Reihe nützlicher Eigenschaften: Sie bilden wasserlösliche Komplexe mit im Wasser vorhandenen Metallionen, wodurch das Auftreten von unlöslichen Mineralsalzen verhindert wird, die beim Waschen mit gewöhnlicher Seife entstehen; erhöhen die Reinigungsaktivität von Tensiden; verhindern die Sedimentation von schwebenden Schmutzpartikeln auf der gewaschenen Oberfläche; billig herzustellen.

All diese Eigenschaften von Polyphosphaten ermöglichen es, den Gehalt der teureren Hauptkomponente Tensid in SMS zu reduzieren.

In der Regel enthält jedes synthetische Waschmittel einen Duftstoff - eine Substanz mit angenehmem Geruch, die bei der Verwendung von SMS auf die Wäsche übertragen wird.

Fast alle SMS enthalten eine Substanz namens Natriumcarboxymethylcellulose. Es ist ein synthetisches Produkt mit hohem Molekulargewicht, das in Wasser löslich ist. Sein Hauptzweck ist es, zusammen mit Phosphaten ein Antiresorptiv zu sein, d.h. verhindern, dass sich Schmutz auf bereits gewaschenen Fasern absetzt.

Die meisten von ihnen haben eine Reihe von Vorteilen gegenüber Seife, die seit langem für diesen Zweck verwendet wird. So lösen sich beispielsweise Tenside gut und schäumen auch in hartem Wasser. Die in hartem Wasser gebildeten Kalium- und Magnesiumsalze verschlechtern die Waschwirkung von Tensiden nicht und bilden keinen weißen Belag auf dem Haar.

Die Hauptwirkstoffe aller Waschpulver, die sog. Tenside (Tenside) sind äußerst aktive chemische Verbindungen. Tenside, die eine gewisse chemische Affinität zu bestimmten Bestandteilen menschlicher und tierischer Zellmembranen besitzen, reichern sich bei Einnahme auf Zellmembranen an, bedecken ihre Oberfläche mit einer dünnen Schicht und können bei einer bestimmten Konzentration Störungen der wichtigsten biochemischen Prozesse verursachen, die in ihnen ablaufen , stören die Funktion und Integrität selbst. Zellen.

In Tierversuchen haben Wissenschaftler herausgefunden, dass Tenside die Intensität von Redoxreaktionen signifikant verändern, die Aktivität einer Reihe wichtiger Enzyme beeinflussen und den Eiweiß-, Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel stören. Tensidanionen sind besonders aggressiv in ihrer Wirkung. Sie können schwere Verletzungen des Immunsystems, die Entwicklung von Allergien, Schäden an Gehirn, Leber, Nieren und Lunge verursachen. Dies ist einer der Gründe, warum westeuropäische Länder die Verwendung von a-Tensiden (anionische Tenside) in Waschmittelformulierungen streng einschränken. Ihr Gehalt sollte bestenfalls 2-7% nicht überschreiten. Im Westen hat man vor mehr als 10 Jahren auf die Verwendung von Pulvern mit Phosphatzusätzen im Alltag verzichtet. Auf dem deutschen, italienischen, österreichischen, niederländischen und norwegischen Markt werden ausschließlich phosphatfreie Waschmittel verkauft. In Deutschland ist die Verwendung von Phosphatpulvern per Bundesgesetz verboten. In anderen Ländern wie Frankreich, Großbritannien und Spanien ist der Phosphatgehalt in SMS gemäß Regierungsentscheidungen streng reguliert (nicht mehr als 12%).

Das Vorhandensein von Phosphatzusätzen in Pulvern führt zu einer deutlichen Erhöhung der toxischen Eigenschaften von a-Tensiden. Diese Zusätze schaffen einerseits Voraussetzungen für ein intensiveres Eindringen von a-Tensiden durch intakte Haut, fördern eine verstärkte Entfettung der Haut, eine aktivere Zerstörung von Zellmembranen und reduzieren die Barrierefunktion der Haut stark. Tenside dringen in die Mikrogefäße der Haut ein, werden vom Blut aufgenommen und im ganzen Körper verteilt. Dies führt zu einer Veränderung der physikalisch-chemischen Eigenschaften des Blutes selbst und zu einer Verletzung der Immunität. A-Tenside haben die Fähigkeit, sich in Organen anzureichern. Beispielsweise setzen sich 1,9 % der Gesamtmenge an a-Tensiden, die auf ungeschützte Haut gelangt sind, im Gehirn ab, 0,6 % in der Leber usw. Sie wirken wie Gifte: In der Lunge verursachen sie Hyperämie, Emphysem, in der Leber schädigen sie die Funktion der Zellen, was zu einem Anstieg des Cholesterins führt und die Phänomene der Arteriosklerose in den Gefäßen des Herzens und des Gehirns verstärkt, die Übertragung stört Nervenimpulse im zentralen und peripheren Nervensystem.

Damit sind die schädlichen Wirkungen von Phosphaten jedoch nicht erschöpft – sie sind eine große Bedrohung für unsere Umwelt. Gelangen sie nach dem Waschen zusammen mit Abwässern in Gewässer, werden Phosphate als Düngemittel eingesetzt. Die „Ernte“ von Algen in Stauseen beginnt sprunghaft zu wachsen. Algen, die sich zersetzen, setzen riesige Mengen an Methan, Ammoniak und Schwefelwasserstoff frei, die alles Leben im Wasser zerstören. Das Überwachsen von Stauseen und das Verstopfen von langsam fließenden Gewässern führt zu groben Verletzungen der Ökosysteme von Stauseen, einer Verschlechterung des Sauerstoffaustauschs in der Hydrosphäre und zu Schwierigkeiten bei der Versorgung der Bevölkerung mit Trinkwasser. Aus diesem Grund haben viele Länder die Verwendung von Phosphat-SMS gesetzlich verboten.

Der klassische Nachteil von Tensiden ist die Härte, die sich in Hautirritationen, Trockenheit und Unbehagen nach der Anwendung von Shampoo oder Duschgel äußert.

Die Haut der Hände, die mit aktiven chemischen Lösungen von Waschpulvern in Kontakt kommt, wird zum Hauptleiter für das Eindringen gefährlicher chemischer Stoffe in den menschlichen Körper. A-Tenside dringen aktiv auch durch intakte Haut der Hände und desinfizieren diese mit Hilfe von Phosphaten, Enzymen und Chlor intensiv. Die Wiederherstellung des normalen Fettgehalts und der Feuchtigkeit der Haut erfolgt frühestens nach 3-4 Stunden, und bei wiederholter Anwendung aufgrund der Anhäufung der schädlichen Wirkung ist das Fehlen einer fettigen Hautschicht innerhalb von zwei Tagen zu spüren. Die Barrierefunktionen der Haut werden reduziert und es werden Bedingungen für ein intensives Eindringen nicht nur von a-Tensiden, sondern auch von toxischen Verbindungen - bakteriologische Toxine, Schwermetalle usw. - in den Körper geschaffen. Nach mehreren Waschungen mit Phosphatpulvern können Hautentzündungen - Dermatitis entwickelt sich oft. Die Pipeline pathologischer Immunreaktionen wird gestartet.

1917 entdeckte der Amerikaner I. Langmuir, dass sich einige Substanzen sehr aktiv an verschiedenen Grenzflächen (an der Luft-Wasser-, Wasser-Öl-Grenze) anreichern. Akkumulation tritt auf, weil die Oberfläche jedes Körpers eine unkompensierte Reserve an freier Energie hat, die entsteht, weil die Moleküle eines Feststoffs oder einer Flüssigkeit mit einer Kraft angezogen werden, die viele zehnmal größer ist als die von Luftmolekülen. Dadurch entsteht an der Festkörper-Luft-Grenze eine Molekülschicht, deren Anziehungskräfte nicht kompensiert werden. Dies ist der Grund für den Überschuss an freier Energie und Oberflächenspannung an der Festkörper-Luft-Grenzfläche.

Die Zugabe von Stoffen unterschiedlicher chemischer Natur führt zu einer Erhöhung oder Erniedrigung der Oberflächenspannung wässriger Lösungen. Substanzen, die die Oberflächenspannung erhöhen, werden genannt oberflächeninaktiv (PIAV) ; Tieferlegung - oberflächenaktiv (Tensid) . Zu den PIAs zählen beispielsweise alle Elektrolyte (Laugen, Säuren). Tenside sind meist bipolare organische Verbindungen, deren unpolarer (hydrophober) Teil durch einen langkettigen Kohlenwasserstoffrest mit C › 8 repräsentiert wird, der polare (hydrophile) Teil durch verschiedene funktionelle Gruppen repräsentiert wird.

Wenn ein Tensid mit der Oberfläche einer Flüssigkeit oder eines Feststoffs in Kontakt kommt, findet ein Prozess statt Adsorption , die in der Ansammlung von Tensidmolekülen an der Grenzfläche besteht. Die Adsorption zeichnet sich dadurch aus, dass sie unter Wärmeabgabe erfolgt, und zwar nicht an der gesamten Oberfläche eines Festkörpers, sondern nur an dessen aktiven Zentren. Die Adsorptionsschicht kann aus einer oder mehreren Schichten adsorbierter Moleküle bestehen. Eine Eigenschaft der Oberfläche einer Flüssigkeit ist, dass alle ihre Punkte gleichermaßen adsorptionsaktiv sind. Die hydrophile Gruppe des Tensids geht ins Wasser und die hydrophobe Gruppe in die Luft. Diese Orientierung der Moleküle nannte Langmuir die „Palisade“. Dadurch ändern sich die Eigenschaften von mit Adsorptionsschichten bedeckten Körpern dramatisch: Hydrophobe Oberflächen werden hydrophiler und besser von Wasser benetzt.

Bei der Adsorption kommt es auch zur Auflösung des Tensids in einer der Phasen. Dabei entstehen zunächst echte Lösungen, in denen Tenside in Form von Molekülen vorliegen. Wenn das Tensid zugegeben wird, wird eine scharfe Änderung der Eigenschaften der Lösungen beobachtet. Es entstehen kolloidale Lösungen, in denen Tenside in Form größerer Aggregate, Micellen genannt, vorliegen. Die Grenze der wahren Tensidlöslichkeit wird als kritische Mizellenkonzentration (CMC) bezeichnet.

Die universellsten Methoden zur Bestimmung von CMC sind:

1) Berechnung aus Oberflächenspannungsisothermen von Tensidlösungen;

2) potentiometrische Titration von Tensidlösungen;

3) Temperaturmethode (nach dem Kraftpunkt von Tensidlösungen).

Die Fähigkeit eines Tensids, seine Eigenschaften während der Adsorption an einer Phasengrenzfläche radikal zu ändern und dadurch viele wichtige Parameter disperser Systeme zu beeinflussen, wird in verschiedenen Bereichen der Technologie und zahlreichen technologischen Prozessen weithin genutzt. Dabei kann der Einfluss von Tensiden je nach chemischer Natur und Struktur der angrenzenden Phasen und Tensidmoleküle sowie den Bedingungen ihrer Anwendung unterschiedlich sein. Nach Rehbinder lassen sich vier Gruppen von Tensiden unterscheiden:

a) nach dem physikalisch-chemischen Mechanismus ihres Einflusses auf die Grenzfläche und das dispergierte System als Ganzes:

· Stoffe, die nur (oder überwiegend) an der Wasser-Luft-Grenzfläche oberflächenaktiv sind.

Tenside dieser Gruppe sind mäßig wirksame Netzmittel und Treibmittel. Einige Vertreter (Octanol, Isoamylalkohol) können als Entschäumer wirken;

· Substanzen verschiedener Natur, oberflächenaktiv an verschiedenen Grenzflächen kondensierter Phasen. Tenside dieser Gruppe wirken meistens als Dispergiermittel; Darüber hinaus ermöglichen sie Ihnen, die Wahlen zu kontrollieren;

· Tenside, die in Adsorptionsschichten und in Phasenvolumina gelartige Strukturen bilden können.

In der Regel handelt es sich dabei um hochmolekulare Tenside (Proteine, Glykoside, Cellulosederivate etc.). Solche Substanzen werden als hochwirksame Stabilisatoren von mäßig konzentrierten dispersen Systemen verschiedener Art verwendet: Schäume, Emulsionen, Suspensionen. Tenside dieser Gruppe können als Weichmacher von hochkonzentrierten Dispersionen wirken;

· Tenside mit waschaktiver Wirkung.

Sie vereinen die Funktionen von Tensiden der anderen drei Gruppen und sind darüber hinaus in der Lage, im Volumen der flüssigen Phase thermodynamisch stabile kolloidale Partikel zu bilden - Mizellen und der Einschluss von gewaschenen Verunreinigungen in den Kern von Micellen - Solubilisierung . Ein wichtiges quantitatives Merkmal von Tensiden ist hydrophil-lipophiles Gleichgewicht (HLB) G Riffin-Davis. Die HLB-Zahlen charakterisieren das Verhältnis zwischen hydrophilen und hydrophoben Eigenschaften: Je höher die HLB-Zahl, desto mehr verschiebt sich das Gleichgewicht zu den polaren (hydrophilen) Eigenschaften des Tensids. Die HLB-Zahlen werden experimentell bestimmt. Die Arbeiten von Davis stellten die quantitative Abhängigkeit von HLB von der Zusammensetzung und Struktur von Tensiden fest. Jede Struktureinheit trägt zur HLB-Zahl bei. Griffins GLB-Nummern sind:

o für hydrophile Gruppen: -COOK - 21,1, -COONa - 19,1, -COOH - 2,4, -OH - 1,9, =O - 1,3, -SO3K - 38,7, -SO3H - 3,8;

o hydrophob: =CH-, -CH2-, -CH3, =C=C- -0,475; o = -1,25

Basierend auf diesen Daten können HLB-Zahlen nach folgender Formel berechnet werden:

Wobei Σ(HLB H.FIL.) und Σ(HLB H.FOB.) die Summe der HLB-Zahlen aller hydrophilen bzw. hydrophoben Gruppen ist.

Die physikalische Bedeutung der HLB-Zahlen besteht darin, dass sie die Adsorptionsarbeit beim Übergang von polaren Gruppen von Tensidmolekülen in die unpolare Phase und von unpolaren Gruppen in die polare Phase bestimmen. Je nach HLB-Zahl werden Tenside für einen bestimmten Zweck eingesetzt. Also, wenn Tenside HLB-Zahlen von 7 bis 9 haben, werden sie als Netzmittel verwendet, von 13 bis 15 - als Waschmittel, von 15 bis 18 - als Lösungsvermittler in wässrigen Lösungen;

b) Nach der chemischen Struktur werden Tenside in zwei große Klassen eingeteilt.

Einerseits sind dies organische Tenside mit amphiphilen Molekülen, die an den meisten Phasengrenzen universell oberflächenaktiv sind, aber nur eine geringe (um 30–40 mJ/m2) Verringerung der Oberflächenspannung bewirken. Auf der anderen Seite sind dies die unterschiedlichsten, hauptsächlich anorganischen Substanzen, die bezüglich einer gegebenen spezifischen Grenzfläche eine selektive, aber oft sehr hohe Oberflächenaktivität aufweisen, die in der Lage ist, eine sehr starke Abnahme der Oberflächenspannung zu bewirken (z. B. Natriumphosphate in wässrigen Systeme);

c) nach Rohstoffart, für die Synthese verwendet werden, werden Tenside unterteilt natürlich und synthetisch;

d) nach chemischer Natur und Ladungszeichen, die während der Adsorption von der Oberfläche aufgenommen werden, werden Tenside klassifiziert in anionisch, kationisch, nichtionisch, amphoter.