Voit ostaa pinta-aktiivisia aineita (surfaktantteja)meillä on. Soita: (+38 044) 228-08-72.

Pinta-aktiiviset aineet (pinta-aktiiviset aineet)- kemialliset yhdisteet, jotka rajapintaan keskittyessään aiheuttavat pintajännityksen laskua.

Pesu-, kostutus-, emulgointi-, dispergointi- ja muiden arvokkaiden ominaisuuksiensa ansiosta pinta-aktiivisia aineita käytetään laajasti pesu- ja puhdistusaineiden, kosmetiikan ja lääkkeiden valmistuksessa. Lateksi. kumi. polymeerit. Kemialliset kasvinsuojeluaineet, tekstiilit, nahka ja paperi, rakennusmateriaalit, korroosionestoaineet, öljyn louhinnassa, kuljetuksessa ja käsittelyssä jne. Suurin osa pinta-aktiivisista aineista (arviolta 55-60 %) käytetään synteettisten pesuaineiden valmistukseen ( SMC).

Tällä hetkellä käytetyt synteettiset pinta-aktiiviset aineet (surfaktantit) jaetaan 4 luokkaan:

• anioniset pinta-aktiiviset aineet - yhdisteet, jotka hajoavat vesiliuoksissa muodostaen anioneja, jotka aiheuttavat pinta-aktiivisuutta. Niistä lineaariset alkyylibentseenisulfonaatit, sulfaatit ja rasvahappojen sulfoesterit ovat merkittävimpiä;
• amfoteeriset (amfolyyttiset) pinta-aktiiviset aineet - yhdisteet, jotka ionisoituvat vesiliuoksissa ja käyttäytyvät olosuhteista (pääasiassa väliaineen pH:sta) riippuen, eli happamassa liuoksessa niillä on kationisten pinta-aktiivisten aineiden ominaisuuksia ja emäksisessä liuoksessa - anionisia pinta-aktiivisia aineita. Tärkeimmistä amfoteerisista pinta-aktiivisista aineista tulee huomioida alkyylibetaiinit, alkyyliaminokarboksyylihapot, alkyyli-imidatsoliinijohdannaiset, alkyyliaminoalkaanisulfonaatit.
• ionittomat pinta-aktiiviset aineet Yhdisteet, jotka liukenevat veteen ionisoitumatta. Ionittomien pinta-aktiivisten aineiden liukoisuus veteen määräytyy niissä olevien funktionaalisten ryhmien läsnäolon perusteella. Yleensä ne muodostavat nitraatteja vesiliuoksessa johtuen vetysidosten esiintymisestä vesimolekyylien ja pinta-aktiivisen aineen molekyylin polyetyleeniglykoliosan happiatomien välillä. Näitä ovat: rasva-alkoholien ja -happojen polyglykoliesterit, rasvahappoamidien polyglykoliesterit, alkyyliamidien asyloidut tai alkyloidut polyglykolieetterit.
• kationiset pinta-aktiiviset aineet - yhdisteet, jotka hajoavat vesiliuoksessa muodostaen kationeja, jotka määräävät pinta-aktiivisuuden. Kationisista pinta-aktiivisista aineista kvaternaariset ammoniumyhdisteet, imidatsaliinit ja rasva-amiinit ovat tärkeimpiä.

Pinta-aktiivisten aineiden suurten tonnimäärien valmistuksen pääraaka-aineita ovat öljynjalostuksen ja petrokemiallisen synteesin tuotteet: matalamolekyylipainoiset ja korkeammat parafiinit, olefiinit, synteettiset rasvahapot, korkeammat rasva-alkoholit, bentseenin ja fenolin alkyylijohdannaiset, etyleenioksidi jne.

Tiedetään, että ensimmäinen pinta-aktiivinen aine - saippua - on "elänyt" lähes 4000 vuotta, mutta 50-luvulla se menetti asemansa alkyylpesu- ja puhdistusaineille. Siitä huolimatta maailmassa kulutetaan vuosittain 9 miljoonaa tonnia saippuaa. Siten saippua on edelleen yleisin pinta-aktiivinen aine maailmassa, jota seuraa ABS. Saippua on strategisten markkinointiarvioiden mukaan ollut ns. ”kyllästysvaiheessa” monta vuotta. "Degeneraation vaihe" ei varmasti tule koskaan niin kauan kuin ihmiskunta elää.

Pinta-aktiiviset aineet kosmetiikassa

"Kosmetiikka" -konsepti yhdistää laajan valikoiman erilaisia ​​hiusten ja ihmiskehon hoitoon tarkoitettuja tuotteita. Näitä ovat hiusshampoo ja nestesaippua; hiusvärit; hiustenhoitotuotteet pesun jälkeen; huuhteluaineet, balsamit jne.; kosmeettiset voiteet kasvoille, vartalolle, käsille, mukaan lukien terapeuttiset ja profylaktiset vaikutukset.

Nykyaikaiset shampoot ovat monikäyttöisiä tuotteita, jotka sisältävät erilaisia ​​ainesosia, jotka tarjoavat pehmeyttä, vakautta, vaahtoamista, parantavat hiusten ulkonäköä ja kaulaa.
Shampooiden raaka-aineiden perustana ovat pinta-aktiiviset aineet (pinta-aktiiviset aineet) sekä erilaiset hyödylliset lisäaineet, mukaan lukien biologisesti aktiiviset.
Pääasiallisina pinta-aktiivisina aineina käytetään anionisia aineita, jotka tarjoavat riittävän pesuvaikutuksen ja vaahtoamisen samalla hellästi ihoa ja hiuksia kohtaan.

Tavanomaisille kaupallisille shampooille anioniset pinta-aktiiviset aineet (alkyylisulfaatit ja alkyylieetterisulfaatit)
"Pehmeiden" shampooiden saamiseksi käytetään alkyyliamidoeetterisulfaatteja, sulfosukkinaatteja ja vähemmässä määrin isotionaatteja, sarkosinaatteja jne. seoksena niiden kanssa.
Pinta-aktiivisia lisäaineita ovat amfoteeriset, ei-ioniset ja kationiset aineet. Niitä tarvitaan shampookoostumuksissa lisäämään peruspinta-aktiivisten aineiden yhteensopivuutta ihon ja hiusten kanssa, lisäämään vaahtoamisominaisuuksia, säätelemään viskositeettia ja vähentämään rasvanpoistovaikutusta. Tätä tarkoitusta varten imidatsoliinijohdannaisia, betaiineja, alkyloliamideja ja amiinioksideja käytetään laajalti.
Alkyloliamideja, rasva-alkoholien glykolieettereitä käytetään liuotusaineina tuoksujen ja muiden hydrofobisten komponenttien (öljyt, biologisesti aktiiviset aineet) lisäämiseen.

Kationisia, ionittomia pinta-aktiivisia aineita, betaiinia käytetään hoitoaineina, jotka poistavat staattista sähköä ja helpottavat kuivien ja märkien hiusten kampaamista.

Tehokkaimpia antistaattisia aineita ovat kationiset pinta-aktiiviset aineet - kvaternaariset ammoniumyhdisteet, vaikka ongelmia on yhteensopimattomuudesta anionisten pinta-aktiivisten aineiden kanssa. Seoksessa ei-ionisten ja amfoteeristen aineiden kanssa on kuitenkin mahdollista saavuttaa haluttu vaikutus ja säilyttää valmiin tuotteen stabiilisuus.
Amiinioksideja, alkyylifosfaattien oksiestereitä käytetään myös hiusten pehmentämiseen ja niiden sähköistymisen vähentämiseen.

Erillinen ryhmä shampoot, nestesaippuat, kylpyvaahdot ovat erityisen "pehmeitä" formulaatioita, jotka on tarkoitettu lapsille ja aikuisille, joilla on herkkä iho, eli koostumukset, jotka ovat pehmenneet ihovaikutuksen suhteen. Täällä raaka-ainevaatimukset ovat erityisen korkeat. Useimmiten aktiivisena aineosana käytetään alkyylieetterisulfaattien seosta amfoteeristen pinta-aktiivisten aineiden - imidatsoliinijohdannaisten sekä betaiinien ja monoalkyylisulfosukkinaattien kanssa. Samaa pohjaa käytetään hilseenesto- ja lääkeshampooissa.

Anioniset pinta-aktiiviset aineet

SMS:n koostumuksessa käytetyt pinta-aktiivisten aineiden päätyypit ovat alkyylibentseenisulfonaatit, joissa on lineaarinen alkyyliketju (LABS) ja C12-C15-alkoholien johdannaiset (etoksylaatit, sulfaatit, alkoholien etoksisulfaatit). LABS ja alkoholisulfaatit sekä saippua ovat anionisia pinta-aktiivisia aineita, alkoholietoksylaatit ovat ionittomia (ionittomia) pinta-aktiivisia aineita.

Ionittomat pinta-aktiiviset aineet

Toinen tärkeä pinta-aktiivisten aineiden tyyppi SMS:ssä ovat ionittomat pinta-aktiiviset aineet, joita saadaan korkeampien rasva-alkoholien tai alkyylifenolien oksietylaatiolla.

Yleisimmin käytetyt ionittomat pinta-aktiiviset aineet ovat rasva-alkoholihydroksietylaatit, jotka voivat perustua sekä lineaarisiin että haarautuneisiin alkoholeihin. Jos pitkäketjuisiin alkoholeihin (C12-C15) perustuvia etoksylaatteja käytetään enemmän pyykkien CMC-formulaatioissa niiden paremman pesukyvyn vuoksi, niin kovien pintojen puhdistukseen kannattaa käyttää lyhytketjuisiin alkoholeihin (C9-C11) perustuvia etoksylaatteja. Näille etoksylaateille on ominaista parempi kostutuskyky ja kosketuskulma koviin pintoihin nähden. Yleensä ionittomat pinta-aktiiviset aineet voidaan emäksensä vaihtelevuuden ja hydroksietylaatio- tai propoksylaatioasteen vuoksi räätälöidä ihanteellisesti tiettyyn tehtävään. Ne ylittävät yleensä anioniset pinta-aktiiviset aineet sekä puhdistuksessa että rasvanpoistossa ja emulgoivat enemmän tai vähemmän öljyjä ja rasvoja käyttöprofiilista riippuen.

Amfoteeriset pinta-aktiiviset aineet

Amfoteeristen pinta-aktiivisten aineiden ryhmästä käytetään useimmiten betaiinijohdannaisia ​​(esimerkiksi kokainopropyylibetaiinia). Yhdessä anionisten pinta-aktiivisten aineiden kanssa ne parantavat vaahtoamiskykyä ja lisäävät formulaatioiden turvallisuutta, ja yhdessä kationisten polymeerien kanssa ne tehostavat silikonien ja polymeerien positiivista vaikutusta hiuksiin ja ihoon. Nämä johdannaiset saadaan luonnollisista raaka-aineista, joten ne ovat melko kalliita komponentteja.

Tarjoamme sellaisia pinta-aktiiviset aineet (pinta-aktiiviset aineet):

Ei-ioniset pinta-aktiiviset aineet

Yhdisteitä, jotka liukenevat veteen muodostamatta ioneja, kutsutaan ei-ionisiksi. Niiden ryhmää edustavat rasva-alkoholien polyglykoli- ja polyglykoliesterit (esimerkiksi feystensidi - - nestemäinen neste, joka koostuu sitruunahaposta ja rasva-alkoholeista). Ionittomia pinta-aktiivisia aineita saadaan oksietyloimalla kasviöljyjä (risiini, vehnänalkio, pellava, seesami, kaakao, kehäkukka, persilja, riisi, mäkikuisma). Ionittomia pinta-aktiivisia aineita on vain nestemäisessä tai tahnamuodossa, joten niitä ei voida sisällyttää kiinteisiin pesuaineisiin (saippuat, jauheet).

Rasvahappoesterien vesiliuokset ovat dispersiomiselliliuosta, jota kutsutaan usein "älykkääksi saippuaksi", koska se emulgoi likaa ja rasvaa poistaen ne ihon ja hiusten pinnalta suojaavaa vaippaa vahingoittamatta.

Ionittomien pinta-aktiivisten aineiden ominaisuudet

Tämäntyyppinen pinta-aktiivinen aine tekee pesuaineesta pehmeän, turvallisen, ympäristöystävällisen (ionittomien tensidien biohajoavuus on 100 %). Ne stabiloivat saippuavaahtoa, niillä on lieviä sakeuttamisominaisuuksia, bradykinaasi- ja kiillotusvaikutus, jotka palauttavat orvaskeden ja hiusten ulkokerrokset ja auttavat aktivoimaan puhdistusvalmisteen terapeuttisten lisäaineiden vaikutusta.

Tämä on lupaavin ja nopeimmin kehittyvä pinta-aktiivisten aineiden luokka. Vähintään 80-90 % näistä pinta-aktiivisista aineista saadaan lisäämällä etyleenioksidia alkoholeihin, alkyylifenoleihin, karboksyylihappoihin, amiineihin ja muihin yhdisteisiin, joissa on reaktiivisia vetyatomeja. Alkyylifenolien polyoksietyleenieetterit ovat ionittomien pinta-aktiivisten aineiden lukuisin ja yleisin ryhmä, mukaan lukien yli sata kauppanimeä, tunnetuimmat valmisteet ovat OP-4, OP-7 ja OP-10. Tyypillisiä raaka-aineita ovat oktyyli-, ionyyli- ja dodekyylifenolit; kr. Lisäksi käytetään kresoleja, kresolihappoa, β-naftolia jne. Jos reaktioon otetaan yksittäinen alkyylifenoli, lopputuote on pinta-aktiivisten aineiden seos f-ly RC6H4O (CH2O) mH kokonaismäärästä, jossa m on oksietylaatioaste, riippuen alkukomponenttien moolisuhteesta.

Kaikki pinta-aktiiviset aineet. voidaan jakaa kahteen luokkaan sen mukaan, minkä tyyppisten järjestelmien ne muodostavat vuorovaikutuksessa liukenevan väliaineen kanssa. Yksi luokka sisältää misellejä muodostavat pinta-aktiiviset aineet. toiselle - ei muodosta misellejä. Misellejä muodostavien pinta-aktiivisten aineiden liuoksissa c. kriittisen misellipitoisuuden (CMC) yläpuolella ilmaantuu kolloidisia hiukkasia (misellit), jotka koostuvat kymmenistä tai sadoista molekyyleistä (ioneista). Misellit hajoavat palautuvasti yksittäisiksi molekyyleiksi tai ioneiksi, kun liuos (tarkemmin sanottuna kolloidinen dispersio) laimennetaan CMC:n alapuolelle.

Siten misellejä muodostavien pinta-aktiivisten aineiden liuokset. ovat väliasemassa todellisten (molekyylisten) ja kolloidisten liuosten välillä, joten niitä kutsutaan usein puolikolloidisiksi järjestelmiksi. Misellipinta-aktiiviset aineet sisältävät kaikki pesuaineet, emulgointiaineet, kostutusaineet, dispergointiaineet jne.

Pinta-aktiivisuus voidaan kätevästi arvioida suurimmalla pintajännityksen laskulla jaettuna vastaavalla konsentraatiolla - CMC misellejä muodostavien pinta-aktiivisten aineiden tapauksessa. Pinta-aktiivisuus on kääntäen verrannollinen CMC:hen:

Misellien muodostuminen tapahtuu kapealla pitoisuuksien alueella, joka kapeautuu ja tarkentuu hydrofobisten radikaalien pidentyessä.

Esimerkiksi tyypillisten puolikolloidisten pinta-aktiivisten aineiden yksinkertaisimmat misellit. rasvasuolat to -t, pitoisuuksina, jotka eivät ylitä liikaa CMC:tä, ovat pallomaisia.

Pinta-aktiivisten aineiden pitoisuuden lisääntymiseen anisometrisissa miselleissä liittyy rakenteellisen viskositeetin voimakas nousu, mikä johtaa joissakin tapauksissa geeliytymiseen, ts. täydellinen juoksevuuden menetys.

pesuaineiden vaikutus. Saippua on tunnettu jo tuhansia vuosia, mutta vasta suhteellisen hiljattain kemistit ovat ymmärtäneet, miksi sillä on pesuaineita. Lianpoistomekanismi on olennaisesti sama saippualla ja synteettisillä pesuaineilla. Otetaan se esimerkkinä ruokasuolasta, tavanomaisesta saippuasta jaista, joka on yksi ensimmäisistä synteettisistä pesuaineista.

Veteen liuotettuna ruokasuola dissosioituu positiivisesti varautuneiksi natriumioneiksi ja negatiivisesti varautuneiksi kloridi-ioneiksi. Saippua, ts. natriumstearaatti (I), sen kaltaiset aineet sekä na(II) käyttäytyvät samalla tavalla: ne muodostavat positiivisesti varautuneita natriumioneja, mutta niiden negatiiviset ionit, toisin kuin kloridi-ioni, koostuvat noin viidestäkymmenestä atomista.

Saippua (I) voidaan esittää kaavalla Na+ ja C17H35COO-, jossa 17 hiiliatomia, joihin on kiinnittynyt vetyatomeja, on venytetty käämitysketjussa. Natr(Na+ C12H25C6H4SO3-) on suunnilleen sama määrä hiili- ja vetyatomeja. Ne eivät kuitenkaan sijaitse käämitysketjun muodossa, kuten saippuassa, vaan haarautuneen rakenteen muodossa. Tämän eron merkitys selviää myöhemmin. Pesutoiminnan kannalta on tärkeää, että negatiivisen ionin hiilivetyosa on veteen liukenematon. Se kuitenkin liukenee rasvoihin ja öljyihin, ja rasvan ansiosta lika tarttuu asioihin; ja jos pinta on täysin rasvaton, ei likaa jää siihen.

Saippuan ja alkyylibentseenisulfonaatin negatiiviset ionit (anionit) pyrkivät keskittymään veden ja rasvan rajapinnalle. Vesiliukoinen negatiivinen pää jää veteen, kun taas hiilivetyosa on upotettu rasvaan. Jotta rajapinta olisi suurin, rasvan on oltava läsnä pienten pisaroiden muodossa. Tämän seurauksena muodostuu emulsio - rasvapisaroiden (öljy) suspensio vedessä (III).

Jos kiinteällä pinnalla on rasvakalvo, niin pesuainetta sisältävän veden kanssa kosketuksissa rasva poistuu pinnalta ja siirtyy veteen pienten pisaroiden muodossa. Saippua- ja alovat toisessa päässä vedessä ja toisessa päässä rasvassa. Rasvakalvon pidättelemä lika poistetaan huuhtelemalla. Joten yksinkertaistetussa muodossa voit kuvitella pesuaineiden toiminnan.

Kaikkia aineita, jotka pyrkivät kerääntymään öljyn ja veden rajapinnalle, kutsutaan pinta-aktiiviseksi aineeksi. Kaikki pinta-aktiiviset aineet ovat emulgointiaineita, koska ne edistävät öljy-vedessä-emulsion muodostumista, ts. öljyn ja veden "sekoittaminen"; niillä kaikilla on pesuaineominaisuuksia ja ne muodostavat vaahtoa - vaahto on loppujen lopuksi kuin ilmakuplien emulsio vedessä. Mutta kaikkia näitä ominaisuuksia ei ilmaista samalla tavalla. On pinta-aktiivisia aineita, jotka vaahtoavat runsaasti, mutta ovat heikkoja pesuaineita; on myös sellaisia, jotka eivät juuri vaahtoa, mutta ovat erinomaisia ​​pesuaineita. Synteettiset pesuaineet ovat synteettisiä pinta-aktiivisia aineita, joilla on erityisen korkea pesuteho. Teollisuudessa termi "synteettinen pesuaine" tarkoittaa yleensä koostumusta, joka sisältää pinta-aktiivista ainetta, valkaisuaineita ja muita lisäaineita.

Saippuoita, alkyylibentseenisulfonaatteja ja monia muita pesuaineita, joissa tarkalleen anioni liukenee rasvoihin, kutsutaan anionisiksi. On myös pinta-aktiivisia aineita, joissa kationi on rasvaliukoinen. Niitä kutsutaan kationisiksi. Tyypillinen kationinen pesuaine,m(IV)kloridi on kvaternäärinen ammoniumsuola, joka sisältää typpeä sitoutuneena neljään ryhmään. Kloridianioni jää aina veteen, minkä vuoksi sitä kutsutaan hydrofiiliseksi; positiivisesti varautuneeseen typpeen liittyvät hiilivetyryhmät ovat lipofiilisiä. Yksi näistä ryhmistä, C14H29, on samanlainen kuin saippuan ja alkyylibentseenisulfonaatin pitkä hiilivetyketju, mutta se on kiinnittynyt positiiviseen ioniin. Tällaisia ​​aineita kutsutaan "käänteissaippuoiksi". Joillakin kationisilla pesuaineilla on voimakas antimikrobinen vaikutus; niitä käytetään osana pesuaineita, jotka on tarkoitettu paitsi pesuun myös desinfiointiin. Jos ne kuitenkin ärsyttävät silmiä, silloin kun niitä käytetään aerosolivalmisteissa, tämä seikka on otettava huomioon etiketissä olevissa ohjeissa.

Toinen pesuainetyyppi on ionittomat pesuaineet. Pesuaineen rasvaliukoinen ryhmä (V) on jotain kuten alkyylibentseenisulfonaattien ja saippuoiden rasvaliukoiset ryhmät, ja loppuosa on pitkä ketju, joka sisältää monia happiatomeja ja OH-ryhmän päässä, jotka ovat hydrofiilisiä. Tyypillisesti ionittomilla synteettisillä pesuaineilla on korkea pesukyky, mutta vähäinen vaahto.

Pinta-aktiiviset aineet (Synthetic Surface Active Substances) ovat laaja joukko yhdisteitä, jotka ovat rakenteeltaan erilaisia ​​ja kuuluvat eri luokkiin. Nämä aineet voivat adsorboitua faasirajapintaan ja siten alentaa pintaenergiaa (pintajännitystä). Pinta-aktiivisten aineiden ominaisuuksien mukaan veteen liuotettuna ne jaetaan anionisiin aineisiin (aktiivinen osa on anioni), kationisiin (molekyylien aktiivinen osa on kationi), amfolyyttisiin ja ionittomiin, jotka eivät ole ionisoituneet. ollenkaan.

Ei ole mikään salaisuus, että pesujauheiden tärkeimmät vaikuttavat aineet ovat pinta-aktiiviset aineet (pinta-aktiiviset aineet). Itse asiassa nämä aktiiviset kemialliset yhdisteet, kun ne joutuvat kehoon, tuhoavat eläviä soluja häiritsemällä tärkeimpiä biokemiallisia prosesseja.

Synteettisten materiaalien tulevaisuus? Ilmeisesti kyllä. Tämän vahvistuksena pinta-aktiivisia aineita parannetaan yhä enemmän, on ns. ionittomia pinta-aktiivisia aineita, joiden biohajoavuus on 100 %. Ne ovat tehokkaampia matalissa lämpötiloissa, mikä on tärkeää hellävaraisille pesuohjelmille. Koska monet tekokuidut eivät kestä korkeita lämpötiloja. Lisäksi pesu kylmemmässä vedessä säästää energiaa, mikä on tärkeämpää joka päivä. Valitettavasti useimmat ionittomat pinta-aktiiviset aineet ovat nestemäisiä tai tahnamaisia, ja siksi niitä käytetään nestemäisissä ja tahnamaisissa pesuaineissa. Jauhemaisessa SMS:ssä ionittomia pinta-aktiivisia aineita lisätään 2-6 paino-% lisäaineiden muodossa. Synteettisten pinta-aktiivisten aineiden tärkeitä etuja ovat, että ne eivät muodosta veteen huonosti liukenevia kalsium- ja magnesiumsuoloja. Tämä tarkoittaa, että ne pesevät yhtä hyvin sekä pehmeässä että kovassa vedessä. Synteettisten pesuaineiden pitoisuus voi jopa pehmeässä vedessä olla paljon pienempi kuin luonnonrasvoista valmistettujen saippuoiden.

Todennäköisesti kotitalouskemikaaleista tunnemme eniten synteettisiä pesuaineita. Vuonna 1970 synteettisiä pesuaineita (SMC) valmistettiin ensimmäistä kertaa maailmassa enemmän kuin tavallista luonnonsaippuaa. Joka vuosi sen tuotanto vähenee, kun taas tekstiviestien tuotanto kasvaa jatkuvasti.

Esimerkiksi maassamme tekstiviestien tuotannon kasvun dynamiikka voidaan näyttää seuraavilla tiedoilla: vuonna 1965 niitä tuotettiin 106 tuhatta tonnia, vuonna 1970 - 470 tuhatta tonnia ja vuonna 1975 lähes miljoona tonnia. .

Miksi luonnollisen, terveen saippuan tuotanto, joka palveli ihmistä uskollisesti monta vuotta, laskee niin paljon? Kävi ilmi, että hänellä on paljon puutteita.

Ensinnäkin saippua, joka on heikon orgaanisen hapon suola (tarkemmin sanottuna suola, joka muodostuu kolmen hapon - palmitiini-, margariini- ja steariinihapon) ja vahvan emäksen - natriumhydroksidin - seoksesta, hydrolysoituu vedessä: xia (eli sen hajottaa). ) hapoksi ja emäkseksi. Happo reagoi kovuussuolojen kanssa ja muodostaa uusia, jo veteen liukenemattomia suoloja, jotka putoavat tahmeana valkoisena massana vaatteisiin, hiuksiin jne. Tämän epämiellyttävän ilmiön tuntevat hyvin kaikki, jotka ovat kokeilleet peseytymistä tai kylpemistä kovassa vedessä.

Toinen hydrolyysituote - alkali - tuhoaa ihon (poistaa sen rasvasta, johtaa kuivumiseen ja kivuliaiden halkeamien muodostumiseen) ja vähentää eri kudoksia muodostavien kuitujen lujuutta. Polyamidikuidut (kapron, nylon, perlon). saippua tuhoaa niitä erityisen voimakkaasti.

Toiseksi saippua on suhteellisen kallis tuote, koska sen tuotanto vaatii elintarvikeraaka-aineita - kasvi- tai eläinrasvoja.

Tässä jokapäiväisessä elämässä täysin välttämättömässä aineessa on muita, vähemmän merkittäviä puutteita.

Toisin kuin luonnollisilla saippuoilla, synteettisillä pesuaineilla on kiistattomia etuja: suurempi pesuteho, hygienia ja taloudellisuus.

Kansainvälisillä markkinoilla tunnetaan nyt noin 500 nimeä synteettisiä pesuaineita, jotka on valmistettu jauheiden, rakeiden, hiutaleiden, tahnojen ja nesteiden muodossa.

Tekstiviestien tuotanto antaa suuren taloudellisen vaikutuksen. Kokeet ovat osoittaneet, että yksi tonni synteettisiä pesuaineita korvaa 1,8 tonnia 40-prosenttista pyykkisaippuaa, joka on valmistettu arvokkaista elintarvikeraaka-aineista. On arvioitu, että yksi tonni CMS säästää 750 kg kasvirasvoja elintarviketeollisuudelle.

SMS:n käyttö kotitaloudessa voi alentaa käsi- ja konepesun työvoimakustannuksia 15-20 % * Samalla kankaan lujuus ja alkuperäiset kulutusominaisuudet (valkoisuus, värin kirkkaus, elastisuus) ovat paljon parempia kuin käytettäessä. tavallinen pesusaippua.

On sanottava, että SMS ei ole tarkoitettu vain vaatteiden pesuun. Erilaisten taloustavaroiden pesuun ja puhdistukseen on erikoistuotteita, synteettisiä wc-saippuoita, hiustenpesushampooita, vaahtoavia kylpylisäaineita, joihin lisätään kehoa tonisoivaa biostimulanttia.

Kaikkien näiden tuotteiden pääkomponentti on synteettinen pinta-aktiivinen aine, jonka rooli on sama kuin orgaanisen suolan rooli tavallisessa saippuassa.

Kemistit ovat kuitenkin pitkään tienneet, että yksittäinen aine, olipa se kuinka universaali tahansa, ei voi täyttää kaikkia sille asetettuja vaatimuksia. Pienet lisäykset muihin mukana oleviin aineisiin auttavat löytämään tästä perusaineesta erittäin hyödyllisiä ominaisuuksia. Siksi kaikki nykyaikaiset SMS:t eivät ole yksittäisiä pinta-aktiivisia aineita, vaan koostumuksia, jotka voivat sisältää valkaisuaineita, tuoksuja, vaahdonestoaineita, biologisesti aktiivisia aineita ja muita komponentteja.

Nykyaikaisten synteettisten pesuaineiden toiseksi tärkein komponentti ovat kondensoidut tai polymeeriset fosfaatit (polyfosfaatit). Näillä aineilla on useita hyödyllisiä ominaisuuksia: ne muodostavat vesiliukoisia komplekseja vedessä olevien metalli-ionien kanssa, mikä estää liukenemattomien mineraalisuolojen ilmaantumisen, joita esiintyy pesussa tavallisella saippualla; lisätä pinta-aktiivisten aineiden pesuaktiivisuutta; estää suspendoituneiden likahiukkasten laskeutumisen pestävälle pinnalle; halpa valmistaa.

Kaikki nämä polyfosfaattien ominaisuudet mahdollistavat kalliimman pääkomponentin, pinta-aktiivisen aineen pitoisuuden vähentämisen SMS:ssä.

Pääsääntöisesti mikä tahansa synteettinen pesuaine sisältää tuoksun - miellyttävän hajuisen aineen, joka siirtyy pyykille tekstiviestiä käytettäessä.

Lähes kaikki tekstiviestit sisältävät natkutsuttua ainetta. Se on korkean molekyylipainon synteettinen tuote, joka liukenee veteen. Sen päätarkoituksena on olla fosfaattien ohella antiresorptiivinen ts. estää lian kerääntymisen jo pestyille kuiduille.

Useimmilla niistä on useita etuja saippuaan verrattuna, jota on käytetty pitkään tähän tarkoitukseen. Joten esimerkiksi pinta-aktiiviset aineet liukenevat hyvin ja vaahtoavat jopa kovassa vedessä. Kovassa vedessä muodostuvat kalium- ja magnesiumsuolat eivät heikennä pinta-aktiivisten aineiden pesuvaikutusta eivätkä muodosta valkoista pinnoitetta hiuksiin.

Kaikkien pesujauheiden tärkeimmät vaikuttavat aineet, ns. Pinta-aktiiviset aineet (surfaktantit) ovat erittäin aktiivisia kemiallisia yhdisteitä. Pinta-aktiiviset aineet, joilla on jonkin verran kemiallista affiniteettia ihmisen ja eläimen solukalvojen tiettyihin komponentteihin, kerääntyvät nieltynä solukalvoille peittäen niiden pinnan ohuella kerroksella ja voivat tietyssä pitoisuudessa aiheuttaa häiriöitä niissä tapahtuvissa tärkeimmissä biokemiallisissa prosesseissa. , häiritsee itse solujen toimintaa ja eheyttä.

Eläinkokeissa tutkijat ovat havainneet, että pinta-aktiiviset aineet muuttavat merkittävästi redox-reaktioiden voimakkuutta, vaikuttavat useiden tärkeiden entsyymien toimintaan ja häiritsevät proteiini-, hiilihydraatti- ja rasva-aineenvaihduntaa. Pinta-aktiivisten aineiden anionit ovat toimissaan erityisen aggressiivisia. Ne voivat aiheuttaa vakavia immuunijärjestelmän häiriöitä, allergioiden kehittymistä, aivojen, maksan, munuaisten ja keuhkojen vaurioita. Tämä on yksi syy, miksi Länsi-Euroopan maat asettavat tiukkoja rajoituksia a-pinta-aktiivisten aineiden (anionisten pinta-aktiivisten aineiden) käytölle pyykinpesuainevalmisteissa. Parhaimmillaan niiden pitoisuus ei saa ylittää 2-7%. Lännessä yli 10 vuotta sitten he luopuivat fosfaattilisäaineita sisältävien jauheiden käytöstä jokapäiväisessä elämässä. Saksan, Italian, Itävallan, Hollannin ja Norjan markkinoilla myydään vain fosfaattittomia pesuaineita. Saksassa fosfaattijauheiden käyttö on kielletty liittovaltion lailla. Muissa maissa, kuten Ranskassa, Isossa-Britanniassa, Espanjassa, hallituksen päätösten mukaisesti SMS-viestien fosfaattipitoisuutta säännellään tiukasti (enintään 12 %).

Fosfaattilisäaineiden läsnäolo jauheissa johtaa a-pinta-aktiivisten aineiden myrkyllisten ominaisuuksien merkittävään lisääntymiseen. Toisaalta nämä lisäaineet luovat olosuhteet a-surfaktanttien intensiivisemmälle tunkeutumiselle ehjän ihon läpi, edistävät tehostettua ihon rasvanpoistoa, aktiivisempaa solukalvojen tuhoutumista ja vähentävät jyrkästi ihon suojatoimintoa. Pinta-aktiiviset aineet tunkeutuvat ihon mikrosuoniin, imeytyvät vereen ja jakautuvat koko kehoon. Tämä johtaa muutokseen itse veren fysikaalis-kemiallisissa ominaisuuksissa ja immuniteetin rikkomiseen. A-pinta-aktiivisilla aineilla on kyky kertyä elimiin. Esimerkiksi suojaamattomalle iholle päätyneestä a-pinta-aktiivisten aineiden kokonaismäärästä 1,9 % laskeutuu aivoihin, 0,6 % maksaan jne. Ne toimivat kuin myrkyt: keuhkoissa ne aiheuttavat hyperemiaa, emfyseemaa, maksassa ne vaurioittavat solujen toimintaa, mikä johtaa kolesterolin nousuun ja voimistaa ateroskleroosin ilmiöitä sydämen ja aivojen verisuonissa, häiritsee verenkiertoa. hermoimpulssit keskus- ja ääreishermostossa.

Mutta tämä ei tyhjennä fosfaattien haitallisia vaikutuksia - ne ovat suuri uhka ympäristöllemme. Fosfaatit joutuvat pesun jälkeen jäteveden mukana vesistöihin lannoitteiksi. Altaiden levien "sato" alkaa kasvaa harppauksin. Levät, hajoavat, vapauttavat valtavia määriä metaania, ammoniakkia, rikkivetyä, jotka tuhoavat kaiken elämän vedessä. Säiliöiden liikakasvu ja hitaasti virtaavien vesien tukkeutuminen johtavat altaiden ekosysteemien vakaviin loukkauksiin, hapenvaihdon heikkenemiseen hydrosfäärissä ja vaikeuttavat juomaveden saamista väestölle. Tästä syystä monet maat ovat laillisesti kieltäneet fosfaattitekstiviestien käytön.

Pinta-aktiivisten aineiden perinteinen haittapuoli on karheus, joka ilmenee ihon ärsytyksenä, kuivumisena ja epämukavuutena shampoon tai suihkugeelin käytön jälkeen.

Käsien ihosta, joka joutuu kosketuksiin pesujauheiden aktiivisten kemiallisten liuosten kanssa, tulee pääjohdin vaarallisten kemiallisten aineiden tunkeutumiselle ihmiskehoon. A-pinta-aktiiviset aineet tunkeutuvat aktiivisesti jopa ehjän käsien ihon läpi ja desinfioivat sen intensiivisesti fosfaattien, entsyymien ja kloorin avulla. Ihon normaalin rasvapitoisuuden ja kosteuden palautuminen tapahtuu aikaisintaan 3-4 tunnin kuluttua ja toistuvassa käytössä haitallisen vaikutuksen kertymisen vuoksi ihon rasvakerroksen puute tuntuu kahdessa päivässä. Ihon suojatoiminnot heikkenevät ja luodaan olosuhteet paitsi a-pinta-aktiivisten aineiden, myös kaikkien myrkyllisten yhdisteiden - bakteriologisten toksiinien, raskasmetallien jne. - intensiiviselle tunkeutumiselle kehoon. Useiden fosfaattijauheiden pesujen jälkeen ihotulehdukset - usein kehittyy ihotulehdus. Patologisten immuunireaktioiden putki käynnistetään.

Pinta-aktiivisilla aineilla on polaarinen (epäsymmetrinen) molekyylirakenne, ne pystyvät adsorboitumaan kahden väliaineen rajapinnalle ja vähentämään järjestelmän vapaata pintaenergiaa. Melko pienet pinta-aktiivisten aineiden lisäykset voivat muuttaa hiukkasten pintaominaisuuksia ja antaa materiaalille uusia ominaisuuksia. Pinta-aktiivisten aineiden toiminta perustuu adsorptioilmiöön, joka johtaa samanaikaisesti yhteen tai kahteen vastakkaiseen vaikutukseen: hiukkasten välisen vuorovaikutuksen vähenemiseen ja niiden välisen rajapinnan stabiloitumiseen rajapinnan kerroksen muodostumisen vuoksi. Useimmille pinta-aktiivisille aineille on ominaista lineaarinen molekyylirakenne, jonka pituus ylittää merkittävästi poikittaismitat (kuva 15). Molekyyliradikaalit koostuvat ryhmistä, jotka liittyvät ominaisuuksiltaan liuotinmolekyyleihin, ja funktionaalisista ryhmistä, joiden ominaisuudet eroavat niistä jyrkästi. Nämä ovat polaarisia hydrofiilisiä ryhmiä, joilla on selvät valenssisidokset ja joilla on tietty vaikutus kostutus-, voitelu- ja muihin pinta-aktiivisuuden käsitteeseen liittyviin toimiin . Tässä tapauksessa vapaan energian varasto pienenee lämmön vapautuessa adsorption seurauksena. Ei-polaaristen hiilivetyketjujen päissä olevat hydrofiiliset ryhmät voivat olla hydroksyyli-OH, karboksyyli-COOH, amino-NH2, sulfo-SO ja muita voimakkaasti vuorovaikutuksessa olevia ryhmiä. Funktionaaliset ryhmät ovat hydrofobisia hiilivetyradikaaleja, joille on tunnusomaista sekundaariset valenssisidokset. Hydrofobisia vuorovaikutuksia esiintyy molekyylien välisistä voimista riippumatta, mikä on lisätekijä, joka edistää ei-polaaristen ryhmien tai molekyylien konvergenssia, "kiinnittymistä yhteen". Pinta-aktiivisten aineiden molekyylien adsorptiomonomolekyylikerros on suunnattu hiilivetyketjujen vapaiden päiden avulla.

hiukkasten pintaa ja tekee siitä kostumattoman, hydrofobisen.

Tietyn pinta-aktiivisen lisäaineen tehokkuus riippuu materiaalin fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista. Pinta-aktiivisella aineella, joka vaikuttaa yhteen kemialliseen järjestelmään, ei voi olla vaikutusta tai päinvastainen vaikutus toisessa. Tässä tapauksessa pinta-aktiivisen aineen pitoisuus on erittäin tärkeä, mikä määrittää adsorptiokerroksen kyllästymisasteen. Joskus suurimolekyylisillä yhdisteillä on samanlainen vaikutus kuin pinta-aktiivisilla aineilla, vaikka ne eivät muuta veden pintajännitystä, kuten polyvinyylialkoholi, selluloosajohdannaiset, tärkkelys ja jopa biopolymeerit (proteiiniyhdisteet). Pinta-aktiivisten aineiden vaikutuksen voivat saada aikaan elektrolyytit ja veteen liukenemattomat aineet. Siksi on erittäin vaikeaa määritellä "pinta-aktiivisen aineen" käsite. Laajassa merkityksessä tällä käsitteellä tarkoitetaan mitä tahansa ainetta, joka pieninä määrinä muuttaa huomattavasti dispersion pinnan ominaisuuksia.

Pinta-aktiivisten aineiden luokitus on hyvin monipuolinen ja joissain tapauksissa ristiriitainen. Useita yrityksiä on yritetty luokitella eri kriteerien mukaan. Rebinderin mukaan kaikki pinta-aktiiviset aineet on jaettu neljään ryhmään vaikutusmekanismin mukaan:

- kostutusaineet, vaahdonestoaineet ja vaahdotusaineet, eli aktiiviset neste-kaasu-rajapinnassa. Ne voivat alentaa veden pintajännitystä 0,07:stä 0,03–0,05 J/m2:een;

– dispergointiaineet, peptisoivat aineet;

– stabilointiaineet, adsorption pehmittimet ja ohenteet (viskositeettia vähentävät aineet);

- pesuaineet, joilla on kaikki pinta-aktiivisten aineiden ominaisuudet.

Ulkomailla pinta-aktiivisten aineiden luokittelu niiden toiminnallisen käyttötarkoituksen mukaan on laajalti käytössä: ohenteet, kostutusaineet, dispergointiaineet, flokkulanttiaineet, vaahdotusaineet ja vaahdonestoaineet, emulgointiaineet ja dispergointijärjestelmien stabilointiaineet. Myös sideaineita, pehmittimiä ja voiteluaineita vapautuu.

Pinta-aktiiviset aineet luokitellaan kemiallisen rakenteen mukaan hydrofiilisten ryhmien ja hydrofobisten radikaalien luonteen mukaan. Radikaalit jaetaan kahteen ryhmään - ionisiin ja ionittomiin, joista ensimmäinen voi olla anioninen ja kationinen.

Ei-ioniset pinta-aktiiviset aineet sisältävät ionisoitumattomia pääteryhmiä, joilla on korkea affiniteetti dispersioväliaineeseen (veteen), jotka tavallisesti sisältävät happi-, typpi- ja rikkiatomeja. Anioniset pinta-aktiiviset aineet ovat yhdisteitä, joissa molekyylien pitkä hiilivetyketju, jolla on alhainen affiniteetti dispersioväliaineeseen, on osa vesiliuoksessa muodostunutta anionia. Esimerkiksi COOH on karboksyyliryhmä, SO 3H on sulforyhmä, OSO 3 H on eetteriryhmä, H2SO4 jne. Anionisia pinta-aktiivisia aineita ovat karboksyylihappojen suolat, alkyylisulfaatit, alkyylisulfonaatit jne. Kationiset aineet muodostavat kationeja, jotka sisältävät pitkän hiilivetyradikaalin vesiliuoksissa. Esimerkiksi 1-, 2-, 3- ja 4-substituoitu ammonium jne. Esimerkkejä tällaisista aineista voivat olla amiinisuolat, ammoniumemäkset jne. Joskus erotetaan kolmas pinta-aktiivisten aineiden ryhmä, johon kuuluvat amfoteeriset elektrolyytit ja amfolyyttiset aineet, joilla dispergoidun faasin luonteesta riippuen niillä voi olla sekä happamia että emäksisiä ominaisuuksia. Amfolyytit ovat veteen liukenemattomia, mutta aktiivisia ei-vesipitoisissa väliaineissa, kuten öljyhapossa hiilivedyissä.

Japanilaiset tutkijat ehdottavat pinta-aktiivisten aineiden luokittelua niiden fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien mukaan: molekyylipaino, molekyylirakenne, kemiallinen aktiivisuus jne. Pinta-aktiivisten aineiden geelimäiset kuoret, jotka syntyvät pinta-aktiivisten aineiden johdosta polaaristen ja ei-polaaristen ryhmien eri orientaatioiden seurauksena, voivat aiheuttaa erilaisia ​​vaikutuksia: nesteytys; vakauttaminen; dispersio; vaahdonesto; sitova, pehmittävä ja voiteleva vaikutus.

Pinta-aktiivisella aineella on positiivinen vaikutus vain tietyllä pitoisuudella. Lisättävän pinta-aktiivisten aineiden optimaalisesta määrästä ollaan hyvin erilaisia. P. A. Rebinder huomauttaa, että hiukkasten osalta

1–10 µm, tarvittava määrä pinta-aktiivista ainetta on 0,1–0,5 %. Muut lähteet antavat arvoja 0,05–1 % tai enemmän eri hienouksille. Ferriiteille havaittiin, että monomolekyylikerroksen muodostamiseksi pinta-aktiivisten aineiden kuivahionnan aikana on tarpeen ottaa 0,25 mg / 1 m 2 alkuperäisen tuotteen ominaispintaa; märkähiontaan - 0,15–0,20 mg / m 2. Käytäntö osoittaa, että pinta-aktiivisten aineiden pitoisuus tulee valita jokaisessa tapauksessa kokeellisesti.

Keraamisten SEM:ien teknologiassa voidaan erottaa neljä pinta-aktiivisten aineiden käyttöaluetta, jotka mahdollistavat materiaalien fysikaalisten ja kemiallisten muutosten ja muunnosten tehostamisen ja hallinnan synteesin aikana:

- jauheiden hienojauhatusprosessien tehostaminen materiaalin dispergoitumisen lisäämiseksi ja jauhatusajan lyhentämiseksi, kun määritetty dispersio saavutetaan;

– fysikaalisten ja kemiallisten dispersiojärjestelmien (suspensiot, lietteet, tahnat) ominaisuuksien säätely teknologisissa prosesseissa. Tässä ovat tärkeitä nesteytysprosessit (tai viskositeetin lasku juoksevuuden lisääntyessä ilman kosteuspitoisuuden laskua), reologisten ominaisuuksien stabilointi, vaahdonesto dispergoiduissa järjestelmissä jne.;

– liekinmuodostusprosessien hallinta ruiskutettaessa suspensioita, kun on saavutettu määrätyt mitat, muoto ja hajonta ruiskutussuihkussa;

– muovausmassojen plastisuuden lisääntyminen, erityisesti niiden, jotka on saatu korkeiden lämpötilojen vaikutuksesta, ja valmistettujen aihioiden tiheys side-, pehmittimien ja voiteluaineiden kompleksin käyttöönoton seurauksena.

Pinta-aktiiviset aineet (pinta-aktiivinen aine) - kemialliset yhdisteet, jotka keskittyessään rajapinnalle aiheuttavat pintajännityksen laskun.

Pinta-aktiivisten aineiden tärkein kvantitatiivinen ominaisuus on pinta-aktiivisuus - aineen kyky alentaa pintajännitystä faasirajalla - tämä on pintajännityksen johdannainen suhteessa pinta-aktiivisen aineen pitoisuuteen, koska C pyrkii nollaan. Pinta-aktiivisilla aineilla on kuitenkin liukoisuusraja (ns kriittinen misellipitoisuus tai CMC), jonka saavuttaessa pinta-aktiivista ainetta lisättäessä faasirajalla pitoisuus pysyy vakiona, mutta samalla tapahtuu pinta-aktiivisten aineiden molekyylien itseorganisoitumista bulkkiliuoksessa (misellin muodostuminen tai aggregaatio ). Tämän aggregaation seurauksena muodostuu niin sanottuja misellejä. Misellin muodostumisen erottuva piirre on pinta-aktiivisen aineen sameus. Pinta-aktiivisten aineiden vesiliuokset saavat misellien muodostumisen aikana myös sinertävän sävyn (gelatiinimainen sävy) misellien valon taittumisen vuoksi.

• CMC:n määritysmenetelmät:

1. Pintajännitysmenetelmä
2. Menetelmä kosketuskulman mittaamiseksi television kanssa. tai nestepinta (kosketuskulma)
3. Spindrop/Spinning drop -menetelmä

Pinta-aktiivisen aineen rakenne

Pinta-aktiivisten aineiden luokitus

• Ioniset pinta-aktiiviset aineet
  • Kationiset pinta-aktiiviset aineet
  • Anioniset pinta-aktiiviset aineet
  • Amfoteerinen

• Ei-ioniset pinta-aktiiviset aineet
  • Alkyylipolyglukosidit
  • Alkyylipolyetoksylaatit

Pinta-aktiivisten aineiden vaikutus ympäristökomponentteihin

Pinta-aktiiviset aineet jaetaan niihin, jotka tuhoutuvat nopeasti ympäristössä, ja niihin, jotka eivät tuhoudu ja voivat kerääntyä organismeihin kohtuuttomina pitoisuuksina. Yksi pinta-aktiivisten aineiden tärkeimmistä negatiivisista vaikutuksista ympäristöön on pintajännityksen väheneminen. Esimerkiksi valtameressä pintajännityksen muutos johtaa hiilidioksidin ja hapen pidättymisen vähenemiseen vesistössä. Vain muutamia pinta-aktiivisia aineita pidetään turvallisina (alkyylipolyglukosidit), koska niiden hajoamistuotteet ovat hiilihydraatteja. Kuitenkin, kun pinta-aktiiviset aineet adsorboituvat maa-/hiekapartikkeleiden pinnalle, niiden hajoamisaste/nopeus laskee monta kertaa. Koska lähes kaikilla teollisuudessa ja kotitalouksissa käytetyillä pinta-aktiivisilla aineilla on positiivinen adsorptio maa-, hiekka- ja savehiukkasiin, ne voivat normaaleissa olosuhteissa vapauttaa (desorboida) näiden hiukkasten sisältämiä raskasmetalli-ioneja ja siten lisätä riskiä näiden aineiden joutumisesta ihmisiin. organismi.

Käyttöalueet

Bibliografia

• Abramzon A. A., Gaevoy G. M. (toim.) Pinta-aktiiviset aineet. - L.: Kemia, 1979. - 376 s.
• Parshikova T.V. Pinta-aktiiviset aineet leväkehityksen säätelytekijänä. - Kiova: Phytosociocenter, 2004. - 276 s. (ukrainaksi) ISBN 966-306-083-8 .
• Ostroumov S. A. Pinta-aktiivisille aineille altistuneet biologiset vaikutukset organismeihin. - M.: MAKS-Press, 2001. - 334 s. ISBN 5-317-00323-7.
• Stavskaya S. S., Udod V. M., Taranova L. A., Krivets I. A. Veden mikrobiologinen puhdistus pinta-aktiivisista aineista. - Kiova: Nauk. Dumka, 1988. - 184 s. ISBN 5-12-000245-5.

Katso myös

Wikimedia Foundation. 2010 .

Katso, mitä "surfaktantit" ovat muissa sanakirjoissa:

- (a. pinta-aktiiviset aineet; n. grenzflachenaktive Stoffe, oberflachenaktive Stoffe; f. aineet tensio actives; ja. surfact tantes), aineet, joilla on epäsymmetrinen mol. rakenne, jonka molekyyleillä on amfifiilinen rakenne, ts. sisältävät lyofiilisiä ja ...... Geologinen tietosanakirja

Aineet, jotka pystyvät kerääntymään (kondensoitumaan) kahden kappaleen kosketuspinnalle, jota kutsutaan faasierotuspinnaksi tai rajapintapinnaksi. Rajapinnalla P. a. sisään. muodostavat korkean pitoisuuden adsorptiokerroksen ...... Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja

Pinta-aktiiviset aineet (surfaktantit) pesuaineet - aineet, jotka vähentävät pintajännitystä. Vaikuttamalla solujen rajakerroksiin ne häiritsevät sytoplasman kalvon toimintaa ja pystyvät sen seurauksena hidastamaan kasvua ... ... Mikrobiologian sanakirja

Aineet, jotka voivat adsorboitua kahden faasin väliselle rajapinnalle alentaen sen pintajännitystä. P. a. sisään. sisältää luomua liitännät epäsymmetrisellä moolilla. rakenne, ryh:n sisältämät molekyylit at. ryhmiä, jotka eroavat luonteeltaan jyrkästi ...... Fyysinen tietosanakirja

- (pinta-aktiiviset) kemialliset yhdisteet, jotka pystyvät adsorboitumaan rajapinnalle, joista yksi on yleensä vesi, ja alentavat pintajännitystä. Pinta-aktiivisten aineiden molekyylit koostuvat hiilivetyradikaalista (4 - 20 CH2-ryhmää) ja polaarisesta ryhmästä (OH, COOH, ... ... Suuri Ensyklopedinen sanakirja

pinta-aktiiviset aineet- Pinta-aktiiviset aineet Asiat, jotka voivat adsorboitua rajapinnalle ja aiheuttaa pinnan pienenemisen. (rajapintajännitys. Tyypilliset pinta-aktiiviset aineet - orgaaniset. yhdisteet, joiden molekyylit sisältävät lyofiilisiä ja lyofobisia (yleensä hydrofiilisiä ja hydrofobisia) ... Teknisen kääntäjän käsikirja

Pinta-aktiiviset aineet.- 0.10.4.2. Pinta-aktiiviset aineet. Asfalttiseosten valmistukseen on sallittua käyttää otsikon = Highways mukaisia ​​pinta-aktiivisia aineita. Lähde … Normatiivisen ja teknisen dokumentaation termien sanakirja-viitekirja

pinta-aktiiviset aineet- lyhenne Pinta-aktiiviset aineet Pinta-aktiiviset aineet (detergentit) ovat aineita, jotka adsorboituvat rajapinnalle ja vähentävät rajapintojen jännitystä. Yleinen kemia: oppikirja / A. V. Zholnin ... Kemialliset termit

pinta-aktiiviset aineet- Katso pinta-aktiiviset aineet (pinta-aktiiviset aineet) ... Ensyklopedinen metallurgian sanakirja

pinta-aktiiviset aineet- Pinta-aktiiviset aineet - aineet, jotka voivat keskittyä rajapintaan ja vähentää pintajännitystä. Niillä on kostutus-, emulgointi-, pesu- ja muita arvokkaita ominaisuuksia. Ne jaetaan ionisiin ja ei-ionisiin. Joukossa…… Tekstiilisanasto

Pinta-aktiiviset aineet luokitellaan useiden kriteerien mukaan:

• ? kyky muodostaa ioneja ja ionien varaus;
• ? toimintamekanismi:
• ? liukoisuus veteen ja öljyihin.

Pinta-aktiivisten aineiden luokitus niiden ioninmuodostuskyvyn ja ionien varauksen mukaan. Kaikki pinta-aktiiviset aineet on jaettu kahteen suureen ryhmään: ionisiin yhdisteisiin, jotka veteen liuotettuina hajoavat ioneiksi ja ionittomiin, jotka eivät hajoa ioneiksi.

Riippuen siitä, mitkä ionit (positiiviset tai negatiiviset) aiheuttavat pintaaktiivisuutta ioniset pinta-aktiiviset aineet, nuo. vastaavasti kationeja tai anioneja, ne jaetaan kationisiin, anionisiin ja amfoteerisiin (joissa on kaksi bipolaarista funktionaalista ryhmää).

Anioniset pinta-aktiiviset aineet ovat aktiivisia emäksissä, kationiset - happamissa liuoksissa, amfoteeriset - molemmissa.

Anioniset pinta-aktiiviset aineet hajoavat alkalisissa liuoksissa muodostaen anioneja:

pinta-aktiivinen anioni

Kationiset pinta-aktiiviset aineet muodostavat kationeja, kun ne hajoavat happoliuoksissa:

1ShN 2 S1 1ShN5 + SG.

pinta-aktiivinen kationi

Amfoteeriset pinta-aktiiviset aineet sisältävät kaksi funktionaalista ryhmää, joista toinen on hapan, toinen on emäksinen, esimerkiksi karboksyyli (COOH) ja aminoryhmä (1CHN 2):

1ShN (CH 2) p COOH-KMN (CH 2) p COOH KMN 2 (CH 2) „COOH.

emäksisessä ympäristössä happamassa ympäristössä

Vastaanottaja anioninen pinta-aktiivinen aine liittyä:

• ? karboksyylihapot (11COOH) ja niiden suolat (KCOOMe);
• ? alkyylisulfaatit (K080 2 0Me) sekä aineet, jotka sisältävät muun tyyppisiä anionisia hydrofiilisiä ryhmiä, kuten fosfaatit (fosforihappojen suolat).

Vastaanottaja kationinen pinta-aktiivinen aine sisältää useita aineita. Pääryhmää edustavat amiinit - typpeä sisältävät yhdisteet, jotka ovat yhden tai kolmen vetyatomin substituutiotuotteita ammoniakissa T^H3 orgaanisilla radikaaleilla II. Substituoitujen vetyatomien lukumäärän mukaan primäärinen (1ShN 2), sekundaarinen (K 2 1

Vastaanottaja amfoteerinen pinta-aktiivinen aine sisältävät proteiinit, jotka sisältävät ryhmiä: -COO ja -MH3. Kaavamaisesti amfoteerinen pinta-aktiivinen ainemolekyyli voidaan esittää muodossa

NSZhiz-P-SOO.

Ionittomat pinta-aktiiviset aineet, veteen liukeneessaan ne eivät muodosta ioneja. Ionittomien pinta-aktiivisten aineiden ryhmään kuuluvat pitkäketjuisten rasvahappojen, alkoholien, amiinien oksietylaatiotuotteet; lignosulfonihapot jne. Ei-ionisten pinta-aktiivisten aineiden liukoisuus veteen johtuu funktionaalisista ryhmistä, joilla on vahva affiniteetti siihen.

Harjoittelun kannalta erittäin kiinnostavia ovat kerma-orgaaniset pinta-aktiiviset aineet, jotka sisältävät pienimolekyylisiä yhdisteitä, joiden molekyylissä on pii-hiilisidos (81-C), ja funktionaalisia ryhmiä, jotka varmistavat niiden kemiallisen vuorovaikutuksen eri materiaalien pinnan kanssa. Organopiin pinta-aktiivisten aineiden vuorovaikutusmekanismi materiaalien kanssa on seuraava: niiden funktionaaliset ryhmät ovat vuorovaikutuksessa sekä materiaalin funktionaalisten ryhmien että sen pinnalle adsorboituneen veden kanssa. Tällöin muodostuu silanoleja, jotka tiivistyvät helposti ja muodostavat polyorganosiloksaanikalvon, joka on kemiallisesti sitoutunut materiaalin pintaan. Näistä pinta-aktiivisimmista ja tehokkaimmista aineista ovat K lg 81C1 g/tyyppiset alkyylikloorisilaanit.

Pinta-aktiivisten aineiden luokitus vaikutusmekanismin mukaan. P.A. Rebinder jakoi kaikki pinta-aktiiviset aineet, ottaen huomioon niiden erilaisen vaikutuksen dispergoituneissa järjestelmissä, neljään ryhmään.

Vastaanottaja ensimmäinen ryhmä pienimolekyylipainoisia pinta-aktiivisia aineita annetaan, jolloin saadaan todellisia vesiliuoksia, esimerkiksi alkoholeja. Ne ovat heikkoja kostutus- ja vaahdonestoaineita.

Co. toinen ryhmä sisältävät pinta-aktiiviset aineet, dispergointiaineet ja emulgointiaineet. Ne eivät muodosta monimutkaisia ​​rakenteita liuosten tilavuudessa tai pintarajakerroksissa. Vuorovaikutuksessa olevan aineen pinnalle adsorboituneena ne kuitenkin vähentävät tehokkaasti nesteen pintajännitystä tai kiinteän aineen pintaenergiaa, mikä helpottaa suuresti uusien pintojen muodostumisprosessia, ts. dispersio tässä ympäristössä. Tämän ryhmän pinta-aktiivisten aineiden käytöllä on suuri käytännön merkitys kivimateriaaleja hiottaessa ja homogeenisten rakennuskoostumusten aikaansaamisessa. Näitä pinta-aktiivisia aineita ovat rasvahapot, niiden vesiliukoiset suolat, kationiset emäkset ja suolat sekä organopiiyhdisteet.

AT kolmas ryhmä yhdistetyt pinta-aktiiviset aineet, jotka ovat hyviä stabilointiaineita. Näillä pinta-aktiivisilla aineilla on suhteellisen alhainen pinta-aktiivisuus johtuen molekyyleissä olevien polaaristen ja ei-polaaristen ryhmien symmetrisestä jakautumisesta. Ne voivat kuitenkin muodostaa rakenteellisia geelimäisiä suojakuoria, joissa on hydrofiilinen pinta, mikä estää hiukkasten aggregaation: koaguloitumisen ja yhteensulautumisen 1 .

Tämän ryhmän pinta-aktiiviset aineet ovat hyviä pehmittimiä. Hyvin pienten lisäaineiden muodossa ne "ohentavat" (pehmentävät) rakenteita vähentäen niiden lujuutta ja rakenteellista viskositeettia, mikä mahdollistaa rakennusseosten vedentarpeen pienentämisen. Käyttämällä näitä pinta-aktiivisia aineita sementtilaastissa ja betoneissa on mahdollista siirtyä jäykkiin ja samalla homogeenisiin seoksiin lisäämättä vesi-sementtisuhdetta (W/C) seosten vaaditun työstettävyyden ylläpitämiseksi. Yleensä tällaiset lisäaineet lisäävät betonin tiheyttä, mikä lisää sen lujuutta ja kestävyyttä ja mahdollistaa myös sementin säästämisen (Yu ... 20%). Tällaiset lisäaineet aikaansaavat betoniseosten tasaisen ilman imeytymisen ja suljetun huokoisuuden muodostumisen niihin johtuen pienten ilmakuplien tasaisesta jakautumisesta, jotka eivät sulaudu toisiinsa. Tämä lisää merkittävästi betonin pakkaskestävyyttä.

Tämän ryhmän pinta-aktiiviset aineet tuovat myös suuria käytännön etuja bitumimineraalimateriaalien valmistustekniikassa:

Lisää bitumin tarttuvuutta kiviaineksiin (hiekka ja sora). Tämä vaikutus saavutetaan hydrofobisoimalla mineraalipinnat pinta-aktiivisten aineiden kemiallisen adsorption seurauksena. Piipitoisten (happamien) mineraalimateriaalien (graniitit, hiekkakivet) pinta hydrofobisoidaan kationisilla pinta-aktiivisilla aineilla ja karbonaattikiven (kalkkikivet, dolomiitit) mineraalimateriaalien pinta anionisilla pinta-aktiivisilla aineilla, esimerkiksi korkeammilla rasvahapoilla (tällaisten rasvahappojen mekanismit). adhesiivisen vuorovaikutuksen lisääntyminen on esitetty kuviossa 1.21);

koagulaatio (lat. coagulatio - koagulaatio, paksuuntuminen) - kiinteiden hiukkasten suurentuminen hajautetuissa järjestelmissä.

Yhdistäminen (lat. coalesce - kasvaa yhteen, yhdistää) - nestepisaroiden sulautuminen, kun ne joutuvat kosketuksiin.

Riisi. 1.21.

erilaisia ​​kiviä:

a- piipitoinen (hapan) kivi; b - karbonaattikivi

• ? varmistaa asfalttiseoksen tasainen sekoittuminen;
• ? vahvistaa, vakauttaa maaperää, jota käytetään rakentavana päällystekerroksena.

Neljäs ryhmä Pinta-aktiiviset aineet ovat aineita, joilla on korkea pinta-aktiivisuus, kostutus ja hydrofobinen vaikutus. Ne ovat tehokkaita emulgointiaineita ja emulsion stabiloijia. Tähän ryhmään kuuluvat rasvahappojen ja amiinien saippuat.

Pinta-aktiivisten aineiden luokitus veteen ja öljyihin liukoisuuden mukaan. Joissakin tapauksissa sovelletaan pinta-aktiivisten aineiden luokitusta vesiliukoisiin, vesi-öljyliukoisiin ja öljyliukoisiin. Pinta-aktiivisten aineiden liukoisuus tiettyyn väliaineeseen määräytyy, kuten aiemmin todettiin, molekyylirakenteen: polaaristen funktionaalisten ryhmien lukumäärän ja aktiivisuuden sekä hiilivetyradikaalin pituuden mukaan.