सर्फेक्टेंट के लिए राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था की जरूरतें बहुत बड़ी हैं। दुनिया भर में उनका उत्पादन हर साल बढ़ रहा है। विभिन्न सर्फेक्टेंट की भारी मात्रा में किस कच्चे माल से प्राप्त किया जाता है?

हम पहले ही कह चुके हैं कि 1960 के दशक के मध्य तक मुख्य रूप से प्राकृतिक (प्राकृतिक) सर्फेक्टेंट का उपयोग किया जाता था। सर्फेक्टेंट की मुख्य मात्रा जानवरों के सीमित कच्चे माल के अपेक्षाकृत सरल प्रसंस्करण और, कम अक्सर, वनस्पति मूल द्वारा प्राप्त की गई थी। इनमें से कुछ पदार्थ, जो उद्योग में और रोजमर्रा की जिंदगी में खुद को साबित कर चुके हैं, उन्होंने अब भी अपना महत्व नहीं खोया है। यह न केवल उनकी कार्रवाई की उच्च दक्षता के कारण है, बल्कि काफी हद तक कम लागत के कारण भी है।

पुस्तक के विभिन्न खंडों में खाद्य-व्युत्पन्न सर्फेक्टेंट का उल्लेख किया गया है।

नॉनसल्फ़ोनेटेड यौगिक - 3 से अधिक नहीं; सोडियम सल्फेट्स और सल्फाइट्स - 15 से अधिक नहीं। सल्फानोल दो रूपों में उपलब्ध है - तरल (कम से कम 45% की सक्रिय पदार्थ सामग्री) और पाउडर (100% सक्रिय पदार्थ)।

एज़ोलेट्स (ए, बी, ए-2) - एल्काइल बेंजीन सल्फोनिक एसिड के सोडियम लवण का मिश्रण। यह तेल के मिट्टी के तेल-गैस तेल अंशों से पेस्ट के रूप में प्राप्त किया जाता है जो पानी में आसानी से घुलनशील होते हैं। औसत आणविक भार 300-350, सक्रिय पदार्थ 50-70%, पानी 20-35%; "जैविक रूप से नरम" से संबंधित हैं किम"सर्फेक्टेंट अपशिष्ट जल में 20 और 10 मिलीग्राम/ली की प्रारंभिक सर्फेक्टेंट सांद्रता में बायोडिग्रेडेबिलिटी क्रमशः 85 और 95% है। आइसोलेट्स की सतह गतिविधि काफी अधिक है: आइसोलेट ए और आइसोलेट बी के लिए सतह तनाव क्रमशः 31.2 और 35.6 एन/एम है, जो क्रमशः 0.1% की एकाग्रता पर है, और 0.5% - 27.9 और 30.0 एन/एम की एकाग्रता पर है।

एल्केलारिलसल्फ़ोनिक अम्लों के कैल्शियम लवण - उच्च आणविक भार एल्केलारिलसल्फोनेट। उत्प्रेरक क्रैकिंग रिफ्लक्स और क्रैक किए गए मिट्टी के तेल के संक्षेपण उत्पादों के आधार पर प्राप्त किया जाता है, इसके बाद सल्फोनेशन और न्यूट्रलाइजेशन होता है। औसत आणविक भार 40 से 500 तक है। सक्रिय पदार्थों की सामग्री 14-15% है, पानी 80% तक है। 0.25% के घोल में पहले से ही पानी की सतह के तनाव (37 N / m तक) को काफी कम कर देता है। उच्च विस्तार और स्थिर फोम देता है। सीमेंट सामग्री, मिट्टी के निलंबन में प्रभावी।

सल्फोकारबॉक्सिलिक एसिड-मिश्रण के डिसोडियम लवण 18 से अधिक कार्बन परमाणुओं वाले मैक्रोमोलेक्यूलर एसिड। सामान्य सूत्र

आर - सीएच - कूना आई

अपशिष्ट जल में बायोडिग्रेडेबिलिटी 90-95% तक पहुंच जाती है। वे एक साधारण तकनीक का उपयोग करके सस्ते और दुर्लभ कच्चे माल प्राप्त करते हैं, जो मध्यम विस्तार फोम के उत्पादन के लिए आशाजनक सर्फैक्टेंट सल्फोकारबॉक्सिलिक एसिड के सोडियम लवण बनाता है।

नेकल ब्लेंड मोनो-, डी- और ट्राईसो-ब्यूटाइलनेफ्थेलेनसल्फोनिक एसिड के सोडियम लवण। मुख्य रूप से डायलकाइल डेरिवेटिव से बना है

(आइसो-सी4एच 9) 2सी 10एच 5एसओ 3एनए

ध्रुवीय समूह SO 3Na है। गैर-ध्रुवीय भाग चक्रीय और स्निग्ध हाइड्रोकार्बन मूलक है। Po)
दिखने में यह एक नॉन-सेपरेटिंग पेस्ट होता है, जिसमें 20-40% नमी होती है।

सोडियम लॉरिल सल्फ़ेट - सामान्य सूत्र R0S03Na, i de R = C9-C15 है। यह सबसे सस्ता फोमिंग एजेंट है। टिप्पणीकि पोटेशियम लॉरिल सल्फेट सोडियम लवण की तुलना में अधिक बहुलता (लगभग तीन गुना) का पेय देते हैं। पार्किस्टिक एप्लिकेशन पाया जाता है भीनोलामाइन के साथ ट्राइथ लॉरिल सल्फेट के बेअसर होने के उत्पाद।

ऑक्सीएथिलेटेड सोडियम लॉरिल सल्फेट- एथिलीन ऑक्साइड और सी, 2-सीएम फैटी अल्कोहल का संघनन उत्पाद, इसके बाद क्लोरोसल्फोनिक एसिड के साथ उपचार और NaOH के साथ तटस्थता। यह स्थापित किया गया है कि अल्कोहल अणु में कार्बन परमाणुओं की संख्या में वृद्धि के साथ, क्षारीय माध्यम में घुलनशीलता कम हो जाती है; सबसे बड़ी व्यावहारिक रुचि अणु में विषम संख्या में कार्बन परमाणुओं के साथ अधिक सुलभ अल्कोहल है (C, -C15)।

फोम केंद्रित PO-1 और PO-1A - बिना तलछट और विदेशी समावेशन के पीले से भूरे रंग के तरल पदार्थ।

PO-1 मिट्टी के तेल के संपर्क को बेअसर करके प्राप्त किया जाता है। कम से कम 45% सुला | युकिस्लॉट। फोम के उच्च विस्तार और स्थिरता को सुनिश्चित करने के लिए, संरचना में 3.5-5.5% हड्डी गोंद और 10% एथिल अल्कोहल या एथिलीन ग्लाइकॉल मिलाया जाता है।

पीओ -1 ए 8 से 18 तक अल्काइल रेडिकल में कार्बन परमाणुओं की संख्या के साथ माध्यमिक अल्कोहल के सल्फ्यूरिक एसिड एस्टर पर आधारित सोडियम अल्काइल सल्फेट्स का मिश्रण है। सक्रिय पदार्थ की सामग्री 20% से कम नहीं है।

ये फोम कॉन्संट्रेट अग्निशमन फोम बनाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। 2-5% जलीय घोल से उच्च-विस्तार वाले फोम जनरेटर (अग्नि ट्रक ऐसे प्रतिष्ठानों से सुसज्जित हैं) का उपयोग करते समय

4-111
ये फोमिंग एजेंट 70-150 की बहुलता के साथ स्थिर फोम का उत्पादन करते हैं। ऐसा झाग जलते हुए तेल उत्पादों को अच्छी तरह बुझा देता है।

प्रगति के लिए पदार्थ" - 6 से 16 तक अल्काइल रेडिकल में कार्बन संख्या के साथ माध्यमिक अल्कोहल के सल्फेट एस्टर के सोडियम लवण का मिश्रण। यह घरेलू उद्योग द्वारा उत्पादित कई सिंथेटिक डिटर्जेंट में डिटर्जेंट के रूप में कार्य करता है।

एल्केलामाइन के लवण और टेट्रासबस्टिट्यूटेड के लवण बारूद नाइल-ये धनायनित पदार्थ | . के आधार पर प्राप्त होते हैं प्रतिस्थापन के विभिन्न डिग्री के अमाइन, चतुर्धातुक अमोनियम -1 और अन्य नाइट्रोजन युक्त आधार (हाइड्राज़िन, गुआनिडीन, हेट्रोसायक्लिक यौगिक)।

आरएनएचटी - एचसीआई- एल्केलामाइन का हाइड्रोक्लोराइड नमक, जहां I R і0Н2і से С20Н41 तक एक हाइड्रोकार्बन रेडिकल है;

RR"R"R""एनसीआई-कोफ़्लब ऑफ़ टेट्रासबस्टिट्यूटेड अमोनियम,! जहां R 12-18 कार्बन परमाणुओं वाला एक लंबा हाइड्रोकार्बन रेडिकल है, और R"R"R" शॉर्ट हाइड्रोकार्बन रेडिकल (CH3 या C2H5) हैं।

ओपी-7, ओपी-यू, सिंटानोल डीएस-10- गैर-आयनिक प्रकार के पदार्थ। ये सभी फिनोल, अल-किलफेनॉल्स या उच्च फैटी अल्कोहल की बातचीत के उत्पाद हैं, यू सीजेजी के साथ एचई -1 के साथ प्रतिक्रिया के अनुसार एथिलीन ऑक्साइड के कितने मोल हैं

ROH + nH2q-CH2 R(OCH2CH2)/JOH

जहाँ R C10H21 से C20H41 तक एक हाइड्रोकार्बन रेडिकल है।

सिलिकॉन यौगिक - उच्च सतह गतिविधि की विशेषता है, उनमें से कुछ का उपयोग जलरोधी सामग्री के उत्पादन में फोमिंग एजेंटों के रूप में किया जा सकता है। सबसे व्यापक
घरेलू व्यवहार में इस वर्ग के मूल्यवान यौगिक एथनक्लोरोसिलेन्स (GKZH-94), मिथाइल और एथिल सिलिकोनेट्स (GKZH-10 और GKZH-11) हैं।

नए सिंथेटिक सर्फेक्टेंट का विकास देश के दस से अधिक शैक्षणिक और औद्योगिक अनुसंधान संस्थानों में किया जाता है। सर्फैक्टेंट विशेष रूप से निर्दिष्ट गुणों के एक सेट के साथ बनाए जाते हैं, जिसमें उच्च फोमिंग क्षमता के अलावा, कम विषाक्तता और कमजोर शारीरिक गतिविधि, उच्च बायोडिग्रेडेबिलिटी और अभ्यास के लिए महत्वपूर्ण कई अन्य गुण होने चाहिए।

तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर वी.ए. रायज़ेनकोव, पीएच.डी. ए.वी. कुर्शाकोव, ए.वी. रायज़ेनकोव, इंजीनियर,
मॉस्को पावर इंजीनियरिंग संस्थान (तकनीकी विश्वविद्यालय);
पीएच.डी. आई.पी. पुलनेर, मुख्य अभियंता,
पीएच.डी. एस.एन. शचरबकोव, शाखा संख्या 7 "दक्षिण-पश्चिम" के निदेशक,
JSC "मॉस्को यूनाइटेड एनर्जी कंपनी", मास्को;

परिचय

शहरी ताप आपूर्ति प्रणालियों सहित घरेलू ताप और बिजली उद्योग में सबसे अधिक दबाव वाली आधुनिक समस्याएं वर्तमान में गर्मी नेटवर्क, उत्पादन और ताप विनिमय उपकरण, शट-ऑफ और नियंत्रण वाल्व और पाइपलाइनों की विश्वसनीयता, स्थायित्व और ऊर्जा दक्षता में सुधार कर रही हैं। इसके हिस्से के रूप में, संरचनात्मक सामग्रियों के संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाने, नए के गठन की दर को कम करने और गर्मी विनिमय सतहों से मौजूदा थर्मल बाधा जमा को प्रभावी ढंग से हटाने, शीतलक परिवहन के दौरान हाइड्रोलिक नुकसान को कम करने, रखरखाव और निवारक के दौरान लागत को कम करने जैसे कार्यों को हल किया जाता है। रखरखाव, और कई अन्य कार्य।

उपरोक्त समस्याओं को हल करने के लिए एक एकीकृत दृष्टिकोण के आशाजनक तरीकों में से एक सर्फेक्टेंट अणुओं के साथ शीतलक की कंडीशनिंग के आधार पर मॉस्को पावर इंजीनियरिंग इंस्टीट्यूट (तकनीकी विश्वविद्यालय) में विकसित सर्फैक्टेंट प्रौद्योगिकियों का उपयोग है।

थर्मल पावर इंजीनियरिंग में सर्फेक्टेंट प्रौद्योगिकियों का उपयोग

विश्व अभ्यास में, अत्यधिक प्रभावी संक्षारण अवरोधकों के रूप में सर्फेक्टेंट के उपयोग के कई उदाहरण हैं। यह कहने के लिए पर्याप्त है कि आज रूसी संघ में टीपीपी और हीटिंग नेटवर्क (आरएओ "रूस के यूईएस") के साथ-साथ एनपीपी के थर्मल पावर उपकरण की पार्किंग (वायुमंडलीय) जंग से सुरक्षा के लिए नियम (मार्गदर्शक दस्तावेज - आरडी) हैं। VVER (रोसाटॉम) फिल्म बनाने वाले एमाइन के वर्ग से सर्फेक्टेंट का उपयोग कर रहा है।

यह ज्ञात है कि कई देशों के ताप नेटवर्क में सर्फेक्टेंट के उपयोग ने जंग प्रक्रियाओं के लगभग पूर्ण अवरोधन के आधार पर गर्मी इंजीनियरिंग उपकरणों की विश्वसनीयता और सेवा जीवन को बढ़ाने की समस्या को मौलिक रूप से हल करना संभव बना दिया है।

हाल के वर्षों में, अनुसंधान केंद्र "पहनने के प्रतिरोध" एमपीईआई (टीयू) में पहली बार यह पाया गया कि सर्फेक्टेंट अणुओं के साथ शीतलक को कंडीशनिंग करने से केन्द्रापसारक पंपों की आंतरिक सापेक्ष दक्षता में 4% तक की वृद्धि होती है, इसमें कमी मुख्य और वितरण पाइपलाइनों का हाइड्रोलिक प्रतिरोध 25-30% तक। ये प्रभाव सर्फैक्टेंट अणुओं की घनी पैक, सख्ती से उन्मुख परतों की धातु की सतहों पर गठन से जुड़े होते हैं, जो उनके खुरदरेपन के "चिकनाई" के कारण, प्रवाह की निकट-दीवार परतों में प्रवाह अशांति की डिग्री को कम करते हैं।

प्रस्तुत लेख शहरी ताप आपूर्ति प्रणाली में एसएडब्ल्यू प्रौद्योगिकी के एक वेरिएंट को लागू करने के परिणाम प्रस्तुत करता है, जो कि शाखा संख्या 7 यूगो-ज़ैपडनी के त्रैमासिक थर्मल स्टेशनों (केटीएस) में से एक के हीटिंग नेटवर्क के एक स्वायत्त खंड के उदाहरण पर प्रस्तुत करता है। OJSC MOEK 2006-2007 के हीटिंग सीज़न के दौरान।

गर्मी आपूर्ति प्रणाली के स्वायत्त खंड में एक PTVM-50 गर्म पानी बॉयलर, 90 kcal / h की कुल क्षमता वाले दो KVGM-20 बॉयलर, मुख्य हीटिंग मेन और विभिन्न व्यास (80-500 मिमी) की पाइपलाइनों के साथ इनलेट शामिल हैं। साथ ही 2141 m3 की कुल मात्रा के साथ इमारतों और संरचनाओं के लिए वितरण पाइपलाइन और हीटिंग सिस्टम। हीटिंग नेटवर्क से जुड़े उपभोक्ता स्टेशनों की गर्मी आपूर्ति योजना एक बंद दो-पाइप है। 150-70 डिग्री सेल्सियस के तापमान वक्र वाले पानी का उपयोग गर्मी वाहक के रूप में किया जाता है।

SAW तकनीक का कार्यान्वयन एक विशेष रूप से डिज़ाइन की गई मोबाइल इकाई का उपयोग करके किया गया था, जिसका सामान्य दृश्य अंजीर में दिखाया गया है। 1. इस स्थापना का मुख्य उद्देश्य एक विशेष तकनीकी प्रक्रिया के अनुसार उपयोग किए जाने वाले सर्फेक्टेंट के अणुओं के साथ शीतलक की कंडीशनिंग प्रदान करना है। सर्फेक्टेंट अणुओं द्वारा शीतलक की कंडीशनिंग की अवधि स्वायत्त खंड की लंबाई और शाखाओं के साथ-साथ पुनःपूर्ति की असमान तीव्रता से निर्धारित होती है।

सर्किट के विभिन्न बिंदुओं (सीटीएस के भीतर, साथ ही केंद्रीय हीटिंग स्टेशन और आईटीपी) पर शीतलक में सर्फेक्टेंट अणुओं की गणना की गई सांद्रता तक पहुंचने के बाद कंडीशनिंग प्रक्रिया समाप्त हो जाती है।

सर्फेक्टेंट तकनीक को लागू करने की प्रक्रिया में, पाइपलाइनों और हीटिंग उपकरणों की आंतरिक सतहों पर सर्फेक्टेंट अणुओं का पर्याप्त प्रभावी सोखना सुनिश्चित करना और उन पर कड़ाई से उन्मुख, आदेशित आणविक परतों का निर्माण करना संभव था, जो कि पहुंच के लिए एक गारंटीकृत बाधा हैं। धातु में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के अणु।

यह ज्ञात है कि धातु की सतह पर जाने की प्रक्रिया में, सर्फेक्टेंट अणु, उनकी बढ़ी हुई गतिविधि के कारण, जमा और जंग उत्पादों के ढीलेपन और छूटने में योगदान करते हैं, जो एक नियम के रूप में, गर्मी आपूर्ति उपकरणों की कार्यात्मक सतहों पर मौजूद होते हैं। . यह परिस्थिति गर्मी आपूर्ति प्रणाली के एक चयनित स्वायत्त खंड में SAW प्रौद्योगिकी के कार्यान्वयन के दौरान दर्ज की गई थी। एक दृष्टांत के रूप में, अंजीर में। चित्रा 2 13 मार्च, 2007 से 21 मार्च, 2007 की अवधि के लिए सीटीएस के भीतर लौह सांद्रता के वितरण को दर्शाता है। शीतलक के नमूने सीधे बॉयलर के पीछे स्थित नमूना बिंदुओं से लिए गए थे। केवल एक PTVM-50 बॉयलर के स्क्रीन और संवहनी बंडलों से निकाले गए लोहे की कुल मात्रा (Fe2O3 के संदर्भ में) 60 किलोग्राम से अधिक थी।

उसी समय, शीतलक में क्लोराइड सांद्रता के स्थानीय "फट" दर्ज किए गए थे। आपूर्ति किए गए नेटवर्क पानी में, क्लोराइड की अधिकतम सांद्रता 2.0 मिलीग्राम-ईक्यू / किग्रा तक पहुंच गई, वापसी पानी में - 0.5 मिलीग्राम-ईक्यू / किग्रा तक, जो माइक्रोक्रैक, छिद्रों और गुफाओं से ऑपरेशन के दौरान जमा क्लोराइड आयनों के विलुप्त होने को इंगित करता है। धातु की सतह परत।

पूरे निगरानी अवधि के दौरान नेटवर्क के पानी (आगे और वापसी दोनों पाइपलाइनों में) का पीएच मान व्यावहारिक रूप से अपरिवर्तित रहा। मापा मान 8.89-9.08 की सीमा में हैं।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, पाइपलाइनों की आंतरिक सतहों पर सर्फेक्टेंट आणविक परतों के गठन से शीतलक प्रवाह व्यवस्था में बदलाव होना चाहिए। हीटिंग नेटवर्क की पाइपलाइनों में वेग आरेखों पर सर्फेक्टेंट की सतह आणविक परतों के प्रभाव को निर्धारित करने के लिए, एक विशेष जांच विकसित की गई थी, जिसकी योजना अंजीर में दिखाई गई है। 3. जांच के संचालन का सिद्धांत पिटोट ट्यूबों को क्रमिक रूप से स्विच करके पाइपलाइन की दीवार से अलग-अलग दूरी पर प्रवाह के गतिशील दबाव को मापने पर आधारित है। डायनेमिक प्रेशर को डिफरेंशियल प्रेशर गेज DSP-160M1 द्वारा रिकॉर्ड किया गया था, जिसमें से एक इनपुट में पिटोट ट्यूब का एक कलेक्टर जुड़ा था, और दूसरे से - एक स्टैटिक प्रेशर ट्यूब।

अस्थिर प्रवाह से जुड़ी माप त्रुटि को कम करने के लिए सभी शर्तों के अनुपालन में 125 मिमी के व्यास के साथ एक दबाव पाइपलाइन पर केंद्रीय हीटिंग स्टेशन में जांच स्थापित की गई थी।

अंजीर पर। चित्र 4 22 जनवरी, 2007 (सर्फेक्टेंट अणुओं के साथ शीतलक को कंडीशनिंग करने से पहले) और 15 मार्च, 2007 को दर्ज किए गए वेग प्रोफाइल को दिखाता है, जब माप के समय सीटीएस पर बाहरी हवा का तापमान और प्रत्यक्ष नेटवर्क जल प्रवाह दर मेल खाते थे। t=+3 °C और G=810 t/h पर (वक्र 1 और 2 देखें)। उसी आंकड़े में, तुलना के लिए, बिल्कुल चिकनी पाइप में प्रवाह वेगों की शास्त्रीय प्रोफ़ाइल को दिखाया गया है। अंजीर में दिखाया गया विश्लेषण। 4 प्रवाह वेग प्रोफाइल से पता चलता है कि सर्फेक्टेंट अणुओं के साथ शीतलक कंडीशनिंग की प्रक्रिया में औसत वेग के मूल्य में 7.4% की वृद्धि हुई है, स्वाभाविक रूप से इससे शीतलक के प्रवाह में पर्याप्त परिवर्तन होगा।

सर्फेक्टेंट अणुओं के साथ शीतलक की कंडीशनिंग के दौरान दबाव की बूंदों में परिवर्तन को निर्धारित करने के लिए, आश्रित (TsTP1T) और स्वतंत्र (TsTP2T) कनेक्शन योजनाओं के साथ हीटिंग बिंदुओं के इनलेट और आउटलेट पर संदर्भ दबाव गेज (वर्ग 0.15) स्थापित किए गए थे। साथ ही स्थानीय वेगों को मापते समय, तारीखों (22 जनवरी, 2007 और 15 मार्च, 07) को उसी बाहरी हवा के तापमान के साथ तुलना के लिए चुना गया था, सीटीएस को आपूर्ति किए गए नेटवर्क पानी की प्रवाह दर के साथ। TsTP1T पर दबाव माप पूरी तरह से खुले शट-ऑफ और समायोज्य वाल्व के साथ किया गया था। दबाव ड्रॉप में लगातार कमी 0.3333 एमपीए से 0.3291 एमपीए दर्ज की गई, यानी। ~ 1.3% से। तदनुसार, TsTP2T पर, बॉयलर में दबाव ड्रॉप 0.3289 MPa से घटकर 0.3177 MPa हो गया, अर्थात। ~ 3.5% से।

पाइपलाइनों और गर्मी इंजीनियरिंग उपकरणों की कार्यात्मक सतहों से जमा को हटाने के साथ-साथ उनके हाइड्रोफोबाइजेशन और नेटवर्क पंपों की दक्षता में इसी वृद्धि से उनके रोटर्स की घूर्णन गति में बदलाव आया। अंजीर पर। चित्र 5 22.01.07 से 22.03.07 की अवधि के लिए नेटवर्क पंपों के रोटार के रोटेशन आवृत्तियों के वितरण को दर्शाता है।

आवृत्ति बूंदों का प्रसार 5.2 हर्ट्ज तक पहुंच गया। वक्रों की यह प्रकृति इस तथ्य के कारण है कि केटीएस बॉयलरों के ऑपरेटिंग मोड का विनियमन दोनों रीसर्क्युलेशन पंप (रीसर्क्युलेशन वाल्व) की मदद से और जम्पर वाल्व के माध्यम से आपूर्ति लाइन में रिटर्न नेटवर्क पानी के हिस्से को मिलाकर किया गया था। ड्यूटी पर ऑपरेटर द्वारा मैन्युअल रूप से प्रदान किया जाता है, और आवृत्ति-विनियमन कनवर्टर के साथ नेटवर्क पंपों का इलेक्ट्रिक ड्राइव सीटीएस के आउटलेट पर हीटिंग नेटवर्क की आपूर्ति पाइपलाइन में एक निश्चित दबाव पर सेट होता है।

अंजीर में प्रस्तुत। तालिका 5 में दिखाए गए परिणाम बताते हैं कि 01/22/07 से 03/22/07 की अवधि में सर्फेक्टेंट अणुओं के साथ शीतलक की कंडीशनिंग के दौरान नेटवर्क पंपों के रोटार की घूर्णी गति 41.1 से घटकर 39.2 हर्ट्ज हो गई, अर्थात। 4.75% से।

630 kW (2x315 kW) की कुल विद्युत शक्ति के साथ दो नेटवर्क पंपों को लगातार संचालित करने के लिए, इस मामले में ऊर्जा बचत ~ 153 हजार kWh हो सकती है, जिसमें मास्को में 213 दिनों की हीटिंग अवधि की औसत अवधि होती है।

निस्संदेह, व्यावहारिक दृष्टिकोण से, विशिष्ट संकेतक q अधिक महत्वपूर्ण है, जिसकी गणना गर्म पानी बॉयलर (बॉयलर) (इस मामले में, गैस - हजार एम 3) में उपयोग किए जाने वाले ईंधन के अनुपात के रूप में की जाती है। ) उपभोक्ता को दिया जाता है (सभी केंद्रीय हीटिंग स्टेशनों को)। सीटीएस पर इन संकेतकों की निगरानी उनके पंजीकरण की एक घंटे की आवृत्ति के साथ स्वचालित रूप से की जाती है।

| मुफ्त डाउनलोड SAW प्रौद्योगिकियों के आधार पर शहरी ताप आपूर्ति प्रणालियों के संचालन की दक्षता में सुधार पर, रायज़ेनकोव वी.ए., कुर्शकोव ए.वी., रायज़ेनकोव ए.वी., पुलनर आई.पी., शचरबकोव एस.एन.,

गैर-आयनिक सर्फेक्टेंट

वे यौगिक जो बिना आयन बनाए जल में घुल जाते हैं, अआयनिक कहलाते हैं। उनके समूह का प्रतिनिधित्व फैटी अल्कोहल के पॉलीग्लाइकॉल और पॉलीग्लाइकॉल एस्टर द्वारा किया जाता है (उदाहरण के लिए, फेयस्टेनसाइड - डिसोडियम लॉरथसल्फोसुकेट - साइट्रिक एसिड और फैटी अल्कोहल से युक्त एक तरल तरल)। गैर-आयनिक सर्फेक्टेंट वनस्पति तेलों (अरंडी, गेहूं के रोगाणु, सन, तिल, कोको, कैलेंडुला, अजमोद, चावल, सेंट जॉन पौधा) के ऑक्सीथाइलेशन द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। गैर-आयनिक सर्फेक्टेंट केवल तरल या पेस्ट के रूप में मौजूद होते हैं, इसलिए उन्हें ठोस डिटर्जेंट (साबुन, पाउडर) में समाहित नहीं किया जा सकता है।

फैटी एसिड एस्टर के जलीय घोल एक फैलाव माइक्रेलर समाधान होते हैं, जिसे अक्सर "स्मार्ट साबुन" कहा जाता है क्योंकि यह गंदगी और तेल का उत्सर्जन करता है, उन्हें सुरक्षात्मक आवरण को नुकसान पहुंचाए बिना त्वचा और बालों की सतह से हटा देता है।

गैर-आयनिक सर्फेक्टेंट के गुण

इस प्रकार का सर्फेक्टेंट डिटर्जेंट को नरम, सुरक्षित, पर्यावरण के अनुकूल बनाता है (गैर-आयनिक टेनसाइड्स की बायोडिग्रेडेबिलिटी 100% है)। वे साबुन के झाग को स्थिर करते हैं, हल्के गाढ़ेपन के गुण होते हैं, एक ब्रैडीकाइनेज और पॉलिशिंग प्रभाव होता है, एपिडर्मिस और बालों की बाहरी परतों को बहाल करता है, और सफाई तैयारी के चिकित्सीय योजक की कार्रवाई को सक्रिय करने में मदद करता है।

यह सर्फेक्टेंट का सबसे आशाजनक और तेजी से विकासशील वर्ग है। इनमें से कम से कम 80-90% सर्फेक्टेंट अल्कोहल, अल्काइलफेनोल्स, कार्बोक्जिलिक एसिड, एमाइन और प्रतिक्रियाशील हाइड्रोजन परमाणुओं वाले अन्य यौगिकों में एथिलीन ऑक्साइड जोड़कर प्राप्त किए जाते हैं। एल्काइलफेनोल्स के पॉलीऑक्सीएथिलीन ईथर नॉनियोनिक सर्फेक्टेंट के सबसे अधिक और व्यापक समूह हैं, जिनमें सौ से अधिक व्यापारिक नाम शामिल हैं, सबसे प्रसिद्ध तैयारी ओपी -4, ओपी -7 और ओपी -10 हैं। विशिष्ट कच्चे माल ऑक्टाइल-, आयोनिल- और डोडेसिलफेनोल्स हैं; करोड़। इसके अलावा, cresols, cresol एसिड, β-naphthol, आदि का उपयोग किया जाता है। यदि एक व्यक्तिगत अल्काइलफेनोल को प्रतिक्रिया में लिया जाता है, तो तैयार उत्पाद कुल f-ly RC6H4O (CH2O) mH के सर्फेक्टेंट का मिश्रण होता है, जहां m है प्रारंभिक घटकों के दाढ़ अनुपात के आधार पर ऑक्सीथाइलेशन की डिग्री।

सभी सर्फेक्टेंट। एक घुलने वाले माध्यम के साथ बातचीत करते समय उनके द्वारा बनाई गई प्रणालियों के प्रकार के अनुसार दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है। एक श्रेणी में मिसेल बनाने वाले सर्फेक्टेंट शामिल हैं। में।, दूसरे में - मिसेल नहीं बनाते। मिसेल बनाने वाले सर्फेक्टेंट के घोल में c. महत्वपूर्ण मिसेल सांद्रता (सीएमसी) के ऊपर, कोलाइडल कण (मिसेल) दिखाई देते हैं, जिसमें दसियों या सैकड़ों अणु (आयन) होते हैं। सीएमसी के नीचे एक एकाग्रता के लिए एक समाधान (अधिक सटीक, एक कोलाइडल फैलाव) के कमजोर पड़ने पर मिसेल अलग-अलग अणुओं या आयनों में उलट हो जाते हैं।

इस प्रकार, मिसेल बनाने वाले सर्फेक्टेंट के समाधान। सच्चे (आणविक) और कोलाइडल समाधानों के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं, इसलिए उन्हें अक्सर अर्ध-कोलाइडल सिस्टम कहा जाता है। माइक्रेलर सर्फेक्टेंट में सभी डिटर्जेंट, इमल्सीफायर, वेटिंग एजेंट, डिस्पेंसर आदि शामिल हैं।

सतही गतिविधि का आसानी से आकलन सतह तनाव में सबसे बड़ी कमी को संबंधित सांद्रता से विभाजित करके किया जाता है - मिसेल बनाने वाले सर्फेक्टेंट के मामले में सीएमसी। सतही गतिविधि सीएमसी के व्युत्क्रमानुपाती होती है:

मिसेल का निर्माण सांद्रता की एक संकीर्ण सीमा में होता है, जो संकरा हो जाता है और हाइड्रोफोबिक रेडिकल्स के रूप में अधिक परिभाषित होता है।

उदाहरण के लिए, विशिष्ट अर्ध-कोलाइडल सर्फेक्टेंट के सबसे सरल मिसेल। वसायुक्त लवण - टी, सांद्रता में सीएमसी से अधिक नहीं होने पर, एक गोलाकार आकार होता है।

अनिसोमेट्रिक मिसेल में सर्फेक्टेंट की एकाग्रता में वृद्धि संरचनात्मक चिपचिपाहट में तेज वृद्धि के साथ होती है, जिससे कुछ मामलों में जेलेशन होता है, अर्थात। तरलता का पूर्ण नुकसान।

अपमार्जकों की क्रिया। साबुन हजारों वर्षों से जाना जाता है, लेकिन यह अपेक्षाकृत हाल ही में है कि रसायनज्ञों ने समझा है कि इसमें डिटर्जेंट गुण क्यों हैं। साबुन और सिंथेटिक डिटर्जेंट के लिए गंदगी हटाने का तंत्र अनिवार्य रूप से समान है। आइए इसे टेबल सॉल्ट, पारंपरिक साबुन और सोडियम एल्केलबेनजेनसल्फोनेट के उदाहरण के रूप में लें, जो पहले सिंथेटिक डिटर्जेंट में से एक है।

पानी में घुलने पर, टेबल सॉल्ट धनावेशित सोडियम आयनों और ऋणावेशित क्लोराइड आयनों में वियोजित हो जाता है। साबुन, यानी। सोडियम स्टीयरेट (I), इसके समान पदार्थ, साथ ही साथ सोडियम एल्किलबेनजेनसल्फोनेट (II) एक समान व्यवहार करते हैं: वे सकारात्मक रूप से आवेशित सोडियम आयन बनाते हैं, लेकिन उनके नकारात्मक आयन, क्लोराइड आयन के विपरीत, लगभग पचास परमाणुओं से मिलकर बने होते हैं।

साबुन (I) को सूत्र Na+ और C17H35COO- द्वारा दर्शाया जा सकता है, जहां हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ 17 कार्बन परमाणु एक घुमावदार श्रृंखला में फैले हुए हैं। सोडियम एल्किलबेनजेनसल्फोनेट (Na+ C12H25C6H4SO3-) में कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या लगभग समान होती है। हालांकि, वे साबुन की तरह घुमावदार श्रृंखला के रूप में नहीं, बल्कि एक शाखित संरचना के रूप में स्थित हैं। इस अंतर का महत्व बाद में स्पष्ट हो जाएगा। धोने की क्रिया के लिए, यह महत्वपूर्ण है कि ऋणात्मक आयन का हाइड्रोकार्बन भाग पानी में अघुलनशील हो। हालांकि, यह वसा और तेलों में घुलनशील है, और यह वसा के लिए धन्यवाद है कि गंदगी चीजों से चिपक जाती है; और अगर सतह पूरी तरह से ग्रीस से मुक्त है, तो गंदगी उस पर नहीं रहती है।

साबुन और एल्किलबेनजेनसल्फोनेट के ऋणात्मक आयन (आयन) पानी और वसा के बीच इंटरफेस पर ध्यान केंद्रित करते हैं। पानी में घुलनशील नकारात्मक अंत पानी में रहता है जबकि हाइड्रोकार्बन भाग वसा में डूबा रहता है। इंटरफ़ेस सबसे बड़ा होने के लिए, वसा छोटी बूंदों के रूप में मौजूद होना चाहिए। नतीजतन, एक पायस बनता है - पानी में वसा (तेल) की बूंदों का निलंबन (III)।

यदि ठोस सतह पर वसा की परत होती है, तो डिटर्जेंट युक्त पानी के संपर्क में आने पर, वसा सतह से निकल जाती है और छोटी बूंदों के रूप में पानी में चली जाती है। साबुन और एल्काइलबेनजेनसल्फोनेट आयन एक छोर पर पानी में और दूसरे छोर पर वसा में होते हैं। ग्रीस की एक फिल्म द्वारा रखी गई गंदगी को धोने से हटा दिया जाता है। तो सरलीकृत रूप में, आप डिटर्जेंट की क्रिया की कल्पना कर सकते हैं।

कोई भी पदार्थ जो तेल-पानी के इंटरफेस पर इकट्ठा होता है, सर्फेक्टेंट कहलाता है। सभी सर्फेक्टेंट इमल्सीफायर होते हैं क्योंकि वे पानी में तेल के इमल्शन के निर्माण को बढ़ावा देते हैं, अर्थात। तेल और पानी "मिश्रण"; उन सभी में डिटर्जेंट गुण होते हैं और फोम बनाते हैं - आखिरकार, फोम पानी में हवा के बुलबुले के पायस की तरह होता है। लेकिन इन सभी गुणों को एक ही तरह से व्यक्त नहीं किया जाता है। ऐसे सर्फेक्टेंट हैं जो बहुत अधिक झाग देते हैं लेकिन कमजोर डिटर्जेंट होते हैं; ऐसे भी हैं जो लगभग फोम नहीं करते हैं, लेकिन उत्कृष्ट डिटर्जेंट हैं। सिंथेटिक डिटर्जेंट विशेष रूप से उच्च डिटर्जेंसी वाले सिंथेटिक सर्फेक्टेंट होते हैं। उद्योग में, "सिंथेटिक डिटर्जेंट" शब्द का अर्थ आम तौर पर एक सर्फेक्टेंट, ब्लीच और अन्य एडिटिव्स सहित एक संरचना है।

साबुन, एल्किलबेनजेनसल्फोनेट और कई अन्य अपमार्जक, जहां वास्तव में आयन वसा में घुल जाता है, आयनिक कहलाते हैं। ऐसे सर्फेक्टेंट भी होते हैं जिनमें धनायन वसा में घुलनशील होता है। उन्हें cationic कहा जाता है। एक विशिष्ट धनायनित डिटर्जेंट, एल्किल्डिमिथाइलबेनज़ाइलमोनियम (IV) क्लोराइड एक चतुर्धातुक अमोनियम नमक है जिसमें नाइट्रोजन चार समूहों में बंधी होती है। क्लोराइड आयन हमेशा पानी में रहता है, इसलिए इसे हाइड्रोफिलिक कहा जाता है; एक सकारात्मक चार्ज नाइट्रोजन से जुड़े हाइड्रोकार्बन समूह लिपोफिलिक हैं। इन समूहों में से एक, C14H29, साबुन और एल्काइलबेंजीन सल्फोनेट में लंबी हाइड्रोकार्बन श्रृंखला के समान है, लेकिन यह सकारात्मक आयन से जुड़ा होता है। ऐसे पदार्थों को "रिवर्स साबुन" कहा जाता है। कुछ cationic डिटर्जेंट में मजबूत रोगाणुरोधी गतिविधि होती है; वे न केवल धोने के लिए, बल्कि कीटाणुशोधन के लिए भी डिटर्जेंट के हिस्से के रूप में उपयोग किए जाते हैं। हालांकि, अगर वे आंखों में जलन पैदा करते हैं, तो जब उनका उपयोग एरोसोल योगों में किया जाता है, तो यह परिस्थिति लेबल पर दिए गए निर्देशों में परिलक्षित होनी चाहिए।

एक अन्य प्रकार का अपमार्जक गैर-आयनिक अपमार्जक है। डिटर्जेंट (वी) में वसा-घुलनशील समूह अल्किलबेनजेनसल्फोनेट और साबुन में वसा-घुलनशील समूहों की तरह कुछ है, और शेष एक लंबी श्रृंखला है जिसमें कई ऑक्सीजन परमाणु होते हैं और अंत में एक ओएच समूह होता है, जो हाइड्रोफिलिक होते हैं। आमतौर पर, गैर-आयनिक सिंथेटिक डिटर्जेंट उच्च डिटर्जेंसी प्रदर्शित करते हैं लेकिन कम झाग दिखाते हैं।

सर्फैक्टेंट (सिंथेटिक सतह सक्रिय पदार्थ) यौगिकों का एक व्यापक समूह है, उनकी संरचना में भिन्न, विभिन्न वर्गों से संबंधित हैं। ये पदार्थ चरण इंटरफ़ेस पर सोखने में सक्षम होते हैं और फलस्वरूप सतह ऊर्जा (सतह तनाव) को कम करते हैं। पानी में घुलने पर सर्फेक्टेंट द्वारा प्रदर्शित गुणों के आधार पर, उन्हें आयनिक पदार्थों में विभाजित किया जाता है (सक्रिय भाग आयन है), धनायनित (अणुओं का सक्रिय भाग धनायन है), एम्फ़ोलिटिक और गैर-आयनिक, जो आयनित नहीं होते हैं बिल्कुल भी।

यह कोई रहस्य नहीं है कि वाशिंग पाउडर के मुख्य सक्रिय तत्व सतह-सक्रिय पदार्थ (सर्फैक्टेंट) हैं। वास्तव में, ये सक्रिय रासायनिक यौगिक, जब वे शरीर में प्रवेश करते हैं, तो सबसे महत्वपूर्ण जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को बाधित करके जीवित कोशिकाओं को नष्ट कर देते हैं।

सिंथेटिक्स का भविष्य? जाहिरा तौर पर हाँ। इसकी पुष्टि में, सर्फेक्टेंट में अधिक से अधिक सुधार किया जा रहा है, तथाकथित गैर-आयनिक सर्फेक्टेंट हैं, जिनकी बायोडिग्रेडेबिलिटी 100% तक पहुंच जाती है। वे कम तापमान पर अधिक प्रभावी होते हैं, जो कोमल धोने के चक्रों के लिए महत्वपूर्ण है। चूंकि कई मानव निर्मित फाइबर उच्च तापमान का सामना नहीं कर सकते हैं। इसके अलावा, ठंडे पानी में धोने से ऊर्जा की बचत होती है, जो हर दिन अधिक प्रासंगिक है। दुर्भाग्य से, अधिकांश गैर-आयनिक सर्फेक्टेंट तरल या पेस्टी होते हैं और इसलिए तरल और पेस्टी डिटर्जेंट में उपयोग किए जाते हैं। पाउडर एसएमएस में, गैर-आयनिक सर्फेक्टेंट को 2-6% wt के एडिटिव्स के रूप में पेश किया जाता है। सिंथेटिक सर्फेक्टेंट के महत्वपूर्ण लाभ यह हैं कि वे कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण नहीं बनाते हैं जो पानी में खराब घुलनशील होते हैं। इसका मतलब है कि वे नरम और कठोर पानी दोनों में समान रूप से अच्छी तरह धोते हैं। कृत्रिम अपमार्जकों की सान्द्रता, यहाँ तक कि शीतल जल में भी, प्राकृतिक वसा से बने साबुनों की तुलना में बहुत कम हो सकती है।

शायद, घरेलू रसायनों से, हम सबसे सिंथेटिक डिटर्जेंट जानते हैं। 1970 में, दुनिया में पहली बार सिंथेटिक डिटर्जेंट (SMC) का उत्पादन सामान्य प्राकृतिक साबुन से अधिक किया गया। हर साल इसका उत्पादन कम हो रहा है, जबकि एसएमएस का उत्पादन लगातार बढ़ रहा है।

उदाहरण के लिए, हमारे देश में, एसएमएस के उत्पादन में वृद्धि की गतिशीलता निम्नलिखित आंकड़ों द्वारा प्रदर्शित की जा सकती है: 1965 में उन्हें 106 हजार टन, 1970 में - 470 हजार टन और 1975 में लगभग एक मिलियन टन का उत्पादन किया जाएगा। .

प्राकृतिक, स्वस्थ साबुन का उत्पादन, जिसने ईमानदारी से कई वर्षों तक एक व्यक्ति की सेवा की, इतना गिर क्यों रहा है? यह पता चला है कि उसके पास बहुत सारी खामियां हैं।

सबसे पहले, साबुन, एक कमजोर कार्बनिक अम्ल का नमक होने के नाते (अधिक सटीक रूप से, तीन एसिड - पामिटिक, मार्जरी और स्टीयरिक के मिश्रण से बनने वाला नमक) और एक मजबूत आधार - सोडियम हाइड्रॉक्साइड, पानी में हाइड्रोलाइज: ज़िया (अर्थात इसके द्वारा विभाजित) ) अम्ल और क्षार में। एसिड कठोरता वाले लवणों के साथ प्रतिक्रिया करता है और नए लवण बनाता है, जो पहले से ही पानी में अघुलनशील होते हैं, जो कपड़े, बालों आदि पर एक चिपचिपे सफेद द्रव्यमान के रूप में गिर जाते हैं। यह बहुत सुखद घटना नहीं है जो किसी को भी अच्छी तरह से पता है जिसने कठोर पानी में धोने या स्नान करने की कोशिश की है।

हाइड्रोलिसिस का एक अन्य उत्पाद - क्षार - त्वचा को नष्ट कर देता है (इसे घटाता है, सूखापन और दर्दनाक दरारें बनाता है) और विभिन्न ऊतकों को बनाने वाले तंतुओं की ताकत को कम करता है। पॉलियामाइड फाइबर (केप्रोन, नायलॉन, पेरलॉन)। साबुन द्वारा विशेष रूप से तीव्रता से नष्ट हो जाते हैं।

दूसरे, साबुन एक अपेक्षाकृत महंगा उत्पाद है, क्योंकि इसके उत्पादन के लिए खाद्य कच्चे माल - सब्जी या पशु वसा की आवश्यकता होती है।

इसमें अन्य, कम महत्वपूर्ण कमियां हैं, हाल ही में, रोजमर्रा की जिंदगी में पूरी तरह से अपरिहार्य पदार्थ।

प्राकृतिक साबुनों के विपरीत, सिंथेटिक डिटर्जेंट के निस्संदेह फायदे हैं: अधिक धोने की शक्ति, स्वच्छता और अर्थव्यवस्था।

सिंथेटिक डिटर्जेंट के लगभग 500 नाम अब अंतरराष्ट्रीय बाजार में जाने जाते हैं, जो पाउडर, ग्रेन्युल, फ्लेक्स, पेस्ट, तरल पदार्थ के रूप में उत्पादित होते हैं।

एसएमएस का उत्पादन एक महान आर्थिक प्रभाव देता है। प्रयोगों से पता चला है कि एक टन सिंथेटिक डिटर्जेंट मूल्यवान खाद्य कच्चे माल से बने 1.8 टन 40% कपड़े धोने के साबुन की जगह लेता है। यह अनुमान है कि एक टन सीएमएस खाद्य उद्योग के लिए 750 किलो वनस्पति वसा बचाता है।

घर में एसएमएस का उपयोग हाथ और मशीन धोने के लिए श्रम लागत को 15-20% तक कम कर सकता है * साथ ही, कपड़े की ताकत और प्रारंभिक उपभोक्ता गुण (सफेदी, रंग चमक, लोच) उपयोग करते समय से काफी बेहतर होते हैं साधारण कपड़े धोने का साबुन।

यह कहा जाना चाहिए कि एसएमएस केवल कपड़े धोने के लिए नहीं है। विभिन्न घरेलू सामानों को धोने और साफ करने के लिए विशेष उत्पाद हैं, सिंथेटिक टॉयलेट साबुन, बाल धोने वाले शैंपू, फोमिंग बाथ एडिटिव्स, जिसमें बायोस्टिमुलेंट्स पेश किए जाते हैं जिनका शरीर पर टॉनिक प्रभाव पड़ता है।

इन सभी उत्पादों का मुख्य घटक एक सिंथेटिक सर्फेक्टेंट है, जिसकी भूमिका साधारण साबुन में कार्बनिक नमक के समान होती है।

हालांकि, रसायनज्ञ लंबे समय से जानते हैं कि एक व्यक्तिगत पदार्थ, चाहे वह कितना भी सार्वभौमिक क्यों न हो, उस पर रखी गई सभी आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है। अन्य सहवर्ती पदार्थों के छोटे जोड़ इस मूल पदार्थ में बहुत उपयोगी गुण खोजने में मदद करते हैं। यही कारण है कि सभी आधुनिक एसएमएस व्यक्तिगत सर्फेक्टेंट नहीं हैं, लेकिन रचनाएं जिनमें ब्लीच, सुगंध, फोम नियामक, जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ और अन्य घटक शामिल हो सकते हैं।

आधुनिक सिंथेटिक डिटर्जेंट का दूसरा सबसे महत्वपूर्ण घटक संघनित, या बहुलक, फॉस्फेट (पॉलीफॉस्फेट) हैं। इन पदार्थों में कई उपयोगी गुण होते हैं: वे पानी में मौजूद धातु आयनों के साथ पानी में घुलनशील कॉम्प्लेक्स बनाते हैं, जो साधारण साबुन से धोने पर होने वाले अघुलनशील खनिज लवणों की उपस्थिति को रोकता है; सर्फेक्टेंट की डिटर्जेंट गतिविधि में वृद्धि; धुली हुई सतह पर गंदगी के निलंबित कणों के अवसादन को रोकें; निर्माण के लिए सस्ता।

पॉलीफॉस्फेट के ये सभी गुण एसएमएस में अधिक महंगे मुख्य घटक, सर्फेक्टेंट की सामग्री को कम करना संभव बनाते हैं।

एक नियम के रूप में, किसी भी सिंथेटिक डिटर्जेंट में एक सुगंध शामिल होती है - एक सुखद गंध वाला पदार्थ, जिसे एसएमएस का उपयोग करते समय कपड़े धोने में स्थानांतरित किया जाता है।

लगभग सभी एसएमएस में सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेलुलोज नामक पदार्थ होता है। यह एक उच्च आणविक भार सिंथेटिक उत्पाद है, जो पानी में घुलनशील है। इसका मुख्य उद्देश्य, फॉस्फेट के साथ, एक एंटीरेसोरप्टिव, यानी होना है। पहले से धुले हुए रेशों पर गंदगी को जमने से रोकें।

उनमें से अधिकांश के साबुन पर कई फायदे हैं, जो लंबे समय से इस उद्देश्य के लिए उपयोग किए जाते हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, सर्फेक्टेंट अच्छी तरह से घुल जाते हैं और कठोर पानी में भी झाग बनते हैं। कठोर पानी में बनने वाले पोटेशियम और मैग्नीशियम लवण सर्फेक्टेंट की धुलाई क्रिया को खराब नहीं करते हैं और बालों पर सफेद कोटिंग नहीं बनाते हैं।

सभी वाशिंग पाउडर के मुख्य सक्रिय तत्व, तथाकथित। सर्फैक्टेंट (सर्फैक्टेंट) अत्यंत सक्रिय रासायनिक यौगिक हैं। मानव और पशु कोशिका झिल्ली के कुछ घटकों के साथ कुछ रासायनिक संबंध रखने, सर्फेक्टेंट, जब अंतर्ग्रहण होते हैं, कोशिका झिल्ली पर जमा हो जाते हैं, उनकी सतह को एक पतली परत के साथ कवर करते हैं और, एक निश्चित एकाग्रता पर, उनमें होने वाली सबसे महत्वपूर्ण जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में गड़बड़ी पैदा कर सकते हैं। , फ़ंक्शन और अखंडता को ही बाधित करता है। कोशिकाएं।

जानवरों पर किए गए प्रयोगों में, वैज्ञानिकों ने पाया है कि सर्फेक्टेंट रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की तीव्रता को महत्वपूर्ण रूप से बदलते हैं, कई महत्वपूर्ण एंजाइमों की गतिविधि को प्रभावित करते हैं, और प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और वसा चयापचय को बाधित करते हैं। सर्फैक्टेंट आयन अपने कार्यों में विशेष रूप से आक्रामक होते हैं। वे प्रतिरक्षा प्रणाली के घोर उल्लंघन, एलर्जी के विकास, मस्तिष्क, यकृत, गुर्दे और फेफड़ों को नुकसान पहुंचा सकते हैं। यह एक कारण है कि पश्चिमी यूरोपीय देशों ने कपड़े धोने के डिटर्जेंट फॉर्मूलेशन में ए-सर्फैक्टेंट्स (आयनिक सर्फेक्टेंट) के उपयोग पर सख्त प्रतिबंध लगाए हैं। सबसे अच्छा, उनकी सामग्री 2-7% से अधिक नहीं होनी चाहिए। पश्चिम में, 10 साल से भी अधिक समय पहले, उन्होंने रोजमर्रा की जिंदगी में फॉस्फेट एडिटिव्स युक्त पाउडर का उपयोग छोड़ दिया था। जर्मन, इतालवी, ऑस्ट्रियाई, डच और नॉर्वेजियन बाजारों में, केवल फॉस्फेट मुक्त डिटर्जेंट बेचे जाते हैं। जर्मनी में, फॉस्फेट पाउडर का उपयोग संघीय कानून द्वारा निषिद्ध है। अन्य देशों में, जैसे कि फ्रांस, ग्रेट ब्रिटेन, स्पेन, सरकार के निर्णयों के अनुसार, एसएमएस में फॉस्फेट की सामग्री को कड़ाई से विनियमित किया जाता है (12% से अधिक नहीं)।

पाउडर में फॉस्फेट एडिटिव्स की उपस्थिति से सर्फेक्टेंट के विषाक्त गुणों में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। एक ओर, ये एडिटिव्स बरकरार त्वचा के माध्यम से ए-सर्फैक्टेंट्स के अधिक तीव्र प्रवेश के लिए स्थितियां बनाते हैं, त्वचा की बढ़ी हुई गिरावट को बढ़ावा देते हैं, सेल झिल्ली के अधिक सक्रिय विनाश को बढ़ावा देते हैं, और त्वचा के बाधा कार्य को तेजी से कम करते हैं। सर्फैक्टेंट त्वचा के सूक्ष्म वाहिकाओं में प्रवेश करते हैं, रक्त में अवशोषित होते हैं और पूरे शरीर में वितरित होते हैं। इससे रक्त के भौतिक-रासायनिक गुणों में परिवर्तन होता है और प्रतिरक्षा का उल्लंघन होता है। ए-सर्फैक्टेंट्स में अंगों में जमा होने की क्षमता होती है। उदाहरण के लिए, असुरक्षित त्वचा पर मिलने वाले ए-सर्फैक्टेंट्स की कुल मात्रा का 1.9% मस्तिष्क में बस जाता है, 0.6% लीवर में आदि। वे जहर की तरह कार्य करते हैं: फेफड़ों में वे हाइपरमिया, वातस्फीति का कारण बनते हैं, यकृत में वे कोशिकाओं के कार्य को नुकसान पहुंचाते हैं, जिससे कोलेस्ट्रॉल में वृद्धि होती है और हृदय और मस्तिष्क के जहाजों में एथेरोस्क्लेरोसिस की घटना को तेज करता है, के संचरण को बाधित करता है केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र में तंत्रिका आवेग।

लेकिन यह फॉस्फेट के हानिकारक प्रभावों को समाप्त नहीं करता है - वे हमारे पर्यावरण के लिए एक बड़ा खतरा हैं। जल निकायों में सीवेज के साथ धोने के बाद, फॉस्फेट को उर्वरक के रूप में कार्य करने के लिए लिया जाता है। जलाशयों में शैवाल की "फसल" छलांग और सीमा से बढ़ने लगती है। शैवाल, विघटित होकर, भारी मात्रा में मीथेन, अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड छोड़ते हैं, जो पानी में सभी जीवन को नष्ट कर देते हैं। जलाशयों के अतिवृद्धि और धीरे-धीरे बहने वाले पानी के बंद होने से जलाशयों के पारिस्थितिक तंत्र का घोर उल्लंघन होता है, जलमंडल में ऑक्सीजन विनिमय में गिरावट आती है और आबादी को पीने का पानी उपलब्ध कराने में कठिनाइयाँ पैदा होती हैं। यही कारण है कि कई देशों ने कानूनी रूप से फॉस्फेट एसएमएस के उपयोग पर प्रतिबंध लगा दिया है।

सर्फेक्टेंट का पारंपरिक नुकसान कठोरता है, जो शैम्पू या शॉवर जेल का उपयोग करने के बाद त्वचा की जलन, सूखापन और परेशानी में व्यक्त किया जाता है।

वाशिंग पाउडर के सक्रिय रासायनिक समाधानों के संपर्क में हाथों की त्वचा मानव शरीर में खतरनाक रासायनिक एजेंटों के प्रवेश का मुख्य संवाहक बन जाती है। ए-सर्फैक्टेंट्स हाथों की बरकरार त्वचा के माध्यम से भी सक्रिय रूप से प्रवेश करते हैं और फॉस्फेट, एंजाइम और क्लोरीन की सहायता से इसे गहन रूप से कीटाणुरहित करते हैं। सामान्य वसा सामग्री की बहाली और त्वचा की नमी 3-4 घंटों के बाद पहले नहीं होती है, और हानिकारक प्रभाव के संचय के कारण बार-बार उपयोग के साथ, दो दिनों के भीतर फैटी त्वचा कोटिंग की कमी महसूस होती है। त्वचा के बाधा कार्य कम हो जाते हैं, और न केवल एक-सर्फेक्टेंट्स के शरीर में गहन प्रवेश के लिए स्थितियां बनती हैं, बल्कि किसी भी जहरीले यौगिक - बैक्टीरियोलॉजिकल टॉक्सिन्स, भारी धातु आदि। फॉस्फेट पाउडर के साथ कई धोने के बाद, त्वचा की सूजन - जिल्द की सूजन अक्सर विकसित होती है। पैथोलॉजिकल प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं की पाइपलाइन शुरू की गई है।

1917 में, अमेरिकी आई। लैंगमुइर ने पाया कि कुछ पदार्थ विभिन्न सीमा सतहों (हवा-पानी, जल-तेल सीमाओं पर) पर बहुत सक्रिय रूप से जमा होते हैं। संचय इसलिए होता है क्योंकि किसी भी शरीर की सतह में मुक्त ऊर्जा का एक अप्रतिसादी भंडार होता है, जो उत्पन्न होता है क्योंकि एक ठोस या तरल के अणु एक दूसरे के लिए हवा के अणुओं की तुलना में कई गुना अधिक बल के साथ आकर्षित होते हैं। नतीजतन, ठोस-वायु सीमा पर अणुओं की एक परत दिखाई देती है, जिसके आकर्षण बल की भरपाई नहीं होती है। यही कारण है कि सॉलिड-एयर इंटरफेस में फ्री एनर्जी और सरफेस टेंशन की अधिकता होती है।

विभिन्न रासायनिक प्रकृति के पदार्थों के जुड़ने से जलीय घोलों के पृष्ठ तनाव में वृद्धि या कमी होती है। पृष्ठ तनाव को बढ़ाने वाले पदार्थ कहलाते हैं सतह-निष्क्रिय (PIAV) ; कम करना - सतह-सक्रिय (सर्फैक्टेंट) . पीआईए में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, कोई भी इलेक्ट्रोलाइट्स (क्षार, एसिड)। सर्फैक्टेंट सबसे अधिक बार द्विध्रुवीय कार्बनिक यौगिक होते हैं, जिनमें से गैर-ध्रुवीय (हाइड्रोफोबिक) भाग को सी › 8 के साथ एक लंबी श्रृंखला वाले हाइड्रोकार्बन रेडिकल द्वारा दर्शाया जाता है, ध्रुवीय (हाइड्रोफिलिक) भाग को विभिन्न कार्यात्मक समूहों द्वारा दर्शाया जाता है।

जब कोई सर्फेक्टेंट किसी तरल या ठोस की सतह के संपर्क में आता है, तो एक प्रक्रिया होती है सोखना , जिसमें इंटरफेस पर सर्फेक्टेंट अणुओं का संचय होता है। सोखना की एक विशेषता यह है कि यह गर्मी की रिहाई के साथ आगे बढ़ता है, न कि ठोस की पूरी सतह पर, बल्कि केवल इसके सक्रिय केंद्रों पर। अधिशोषण परत में अधिशोषित अणुओं की एक या अधिक परतें हो सकती हैं। किसी द्रव के पृष्ठ की एक विशेषता यह है कि उसके सभी बिंदु अधिशोषण में समान रूप से सक्रिय होते हैं। सर्फेक्टेंट का हाइड्रोफिलिक समूह पानी में जाता है, और हाइड्रोफोबिक समूह हवा में चला जाता है। लैंगमुइर अणुओं के इस अभिविन्यास को "पालिसेड" कहा जाता है। नतीजतन, सोखना परतों से आच्छादित निकायों के गुण नाटकीय रूप से बदल जाते हैं: हाइड्रोफोबिक सतह अधिक हाइड्रोफिलिक हो जाती है और पानी से बेहतर रूप से गीली हो जाती है।

सोखना के दौरान, एक चरण में सर्फेक्टेंट का विघटन भी होता है। इस मामले में, पहले सच्चे समाधान बनते हैं, जिसमें सर्फेक्टेंट अणुओं के रूप में होते हैं। जैसे ही सर्फेक्टेंट जोड़ा जाता है, समाधानों के गुणों में तेज बदलाव देखा जाता है। कोलाइडल विलयन बनते हैं, जिसमें सर्फेक्टेंट बड़े समुच्चय के रूप में मौजूद होते हैं जिन्हें मिसेल कहा जाता है। वास्तविक सर्फैक्टेंट घुलनशीलता की सीमा को महत्वपूर्ण मिसेल एकाग्रता (सीएमसी) कहा जाता है।

सीएमसी निर्धारित करने के लिए सबसे सार्वभौमिक तरीके हैं:

1) सर्फेक्टेंट समाधान के सतह तनाव इज़ोटेर्म से गणना;

2) सर्फेक्टेंट समाधानों का पोटेंशियोमेट्रिक अनुमापन;

3) तापमान विधि (सर्फेक्टेंट समाधान के क्राफ्ट बिंदु के अनुसार)।

एक चरण इंटरफ़ेस पर सोखना के दौरान अपने गुणों को मौलिक रूप से बदलने के लिए एक सर्फेक्टेंट की क्षमता और इस तरह फैलाव प्रणालियों के कई महत्वपूर्ण मापदंडों को प्रभावित करती है जिसका व्यापक रूप से प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों और कई तकनीकी प्रक्रियाओं में उपयोग किया जाता है। इस मामले में, सर्फेक्टेंट का प्रभाव रासायनिक प्रकृति और आसन्न चरणों और सर्फेक्टेंट अणुओं की संरचना के साथ-साथ उनके आवेदन की शर्तों के आधार पर भिन्न हो सकता है। रहबिंदर के अनुसार, सर्फेक्टेंट के चार समूहों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

ए) इंटरफ़ेस और समग्र रूप से छितरी हुई प्रणाली पर उनके प्रभाव के भौतिक-रासायनिक तंत्र के अनुसार:

· पदार्थ जो जल-वायु इंटरफेस पर केवल (या मुख्य रूप से) सर्फेक्टेंट हैं।

इस समूह से संबंधित सर्फैक्टेंट मध्यम प्रभावी गीला एजेंट और फोमिंग एजेंट हैं। कुछ प्रतिनिधि (ऑक्टेनॉल, आइसोमाइल अल्कोहल) डिफोमर्स के रूप में कार्य कर सकते हैं;

विभिन्न प्रकृति के पदार्थ, संघनित चरणों के विभिन्न इंटरफेस पर सतह-सक्रिय। इस समूह के सर्फैक्टेंट अक्सर फैलाव के रूप में कार्य करते हैं; इसके अलावा, वे आपको चुनावी मी को नियंत्रित करने की अनुमति देते हैं;

· सर्फैक्टेंट जो सोखना परतों और चरण संस्करणों में जेल जैसी संरचनाएं बनाने की क्षमता रखते हैं।

एक नियम के रूप में, ये उच्च-आणविक सर्फेक्टेंट (प्रोटीन, ग्लाइकोसाइड, सेलूलोज़ डेरिवेटिव, आदि) हैं। ऐसे पदार्थों का उपयोग विभिन्न प्रकृति के मध्यम केंद्रित फैलाव प्रणालियों के अत्यधिक प्रभावी स्टेबलाइजर्स के रूप में किया जाता है: फोम, इमल्शन, सस्पेंशन। इस समूह के सर्फैक्टेंट अत्यधिक केंद्रित फैलाव के प्लास्टिसाइज़र के रूप में कार्य कर सकते हैं;

· डिटर्जेंट कार्रवाई के साथ सर्फेक्टेंट।

वे अन्य तीन समूहों के सर्फेक्टेंट के कार्यों को जोड़ते हैं और इसके अलावा, तरल चरण की मात्रा में थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर कोलाइडल कण बनाने में सक्षम हैं - मिसेल्स और मिसेल के मूल में धुली हुई अशुद्धियों का समावेश - solubilization . सर्फेक्टेंट की एक महत्वपूर्ण मात्रात्मक विशेषता है हाइड्रोफिलिक - लिपोफिलिक संतुलन (HLB) G रिफिन - डेविस। एचएलबी संख्याएं हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक गुणों के बीच संबंध को दर्शाती हैं: एचएलबी संख्या जितनी अधिक होगी, उतना ही अधिक संतुलन सर्फेक्टेंट के ध्रुवीय (हाइड्रोफिलिक) गुणों की ओर स्थानांतरित हो जाएगा। एचएलबी संख्या प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित की जाती है। डेविस के कार्यों ने सर्फेक्टेंट की संरचना और संरचना पर एचएलबी की मात्रात्मक निर्भरता स्थापित की। प्रत्येक संरचनात्मक इकाई एचएलबी संख्या में योगदान करती है। ग्रिफिन के GLB नंबर हैं:

ओ हाइड्रोफिलिक समूहों के लिए: -कूक - 21.1, -कूना - 19.1, -कूह - 2.4, -ओएच - 1.9, =ओ - 1.3, -एसओ3के - 38.7, -एसओ3एच - 3.8;

ओ हाइड्रोफोबिक: =CH-, -CH2-, -CH3, =C=C- -0.475; ओ = -1.25

इन आंकड़ों के आधार पर, HLB संख्याओं की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

जहां (HLB H.FIL.) और Σ(HLB H.FOB.) क्रमशः सभी हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक समूहों की HLB संख्याओं का योग है।

एचएलबी संख्याओं का भौतिक अर्थ यह है कि वे सर्फेक्टेंट अणुओं के ध्रुवीय समूहों को गैर-ध्रुवीय चरण और गैर-ध्रुवीय समूहों को ध्रुवीय में स्थानांतरित करने के दौरान सोखने के कार्य को निर्धारित करते हैं। एचएलबी की संख्या के आधार पर सर्फेक्टेंट का उपयोग किसी विशेष उद्देश्य के लिए किया जाता है। इसलिए, यदि सर्फेक्टेंट में 7 से 9 तक एचएलबी संख्याएं होती हैं, तो उन्हें गीला करने वाले एजेंटों के रूप में उपयोग किया जाता है, 13 से 15 तक - डिटर्जेंट के रूप में, 15 से 18 तक - जलीय घोल में घुलनशीलता के रूप में;

बी) रासायनिक संरचना के अनुसार, सर्फेक्टेंट को दो बड़े वर्गों में विभाजित किया जाता है।

एक ओर, ये एम्फीफिलिक अणुओं के साथ कार्बनिक सर्फेक्टेंट हैं, जो अधिकांश इंटरफेज़ सीमाओं पर सार्वभौमिक रूप से सतही सक्रिय हैं, लेकिन सतह तनाव में केवल थोड़ी सी (30-40 एमजे / एम 2) की कमी प्रदान करते हैं। दूसरी ओर, ये सबसे विविध, मुख्य रूप से अकार्बनिक पदार्थ हैं जो किसी दिए गए विशिष्ट इंटरफ़ेस के संबंध में चयनात्मक, लेकिन अक्सर बहुत उच्च सतह गतिविधि प्रदर्शित करते हैं, जो सतह के तनाव में बहुत तेज कमी करने में सक्षम होते हैं (उदाहरण के लिए, जलीय में सोडियम फॉस्फेट सिस्टम);

ग) कच्चे माल के प्रकार से, संश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है, सर्फेक्टेंट को विभाजित किया जाता है प्राकृतिक और सिंथेटिक;

डी) रासायनिक प्रकृति और चार्ज साइन द्वारा, सोखना के दौरान सतह द्वारा अधिग्रहित, सर्फेक्टेंट को वर्गीकृत किया जाता है anionic, cationic, nonionic, amphoteric में।