არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების თვისებები. ზედაპირული აქტიური ნივთიერებები (სურფაქტანტები)

შეგიძლიათ შეიძინოთ ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები (სურფაქტანტები)ჩვენ გვაქვს. დარეკეთ: (+38 044) 228-08-72.

სურფაქტანტები (სურფაქტანტები)- ქიმიური ნაერთები, რომლებიც კონცენტრირდება ინტერფეისზე, იწვევს ზედაპირული დაძაბულობის შემცირებას.

მათი სარეცხი, დამატენიანებელი, ემულგირებადი, დისპერსიული და სხვა ღირებული თვისებების გამო, ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები ფართოდ გამოიყენება სარეცხი და საწმენდი საშუალებების, კოსმეტიკური და ფარმაცევტული საშუალებების წარმოებაში. ლატექსი. რეზინის. პოლიმერები. მცენარეთა ქიმიური დამცავი საშუალებები, ქსოვილები, ტყავი და ქაღალდი, სამშენებლო მასალები, კოროზიის ინჰიბიტორები, ნავთობის მოპოვების, ტრანსპორტირებისა და გადამუშავებისას და ა.შ. ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების უმეტესობა (შეფასებული 55-60%) გამოიყენება სინთეზური სარეცხი საშუალებების წარმოებისთვის ( SMC).

ამჟამად გამოყენებული სინთეზური სურფაქტანტები (სურფაქტანტები) იყოფა 4 კლასად:

  • ანიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები - ნაერთები, რომლებიც იშლება წყალხსნარებში ანიონების წარმოქმნით, რომლებიც იწვევენ ზედაპირულ აქტივობას. მათ შორის ყველაზე დიდი მნიშვნელობა ენიჭება ხაზოვან ალკილბენზოლსულფონატს, სულფატებს და ცხიმოვანი მჟავების სულფოესტერებს;
  • ამფოტერული (ამფოლიტური) ზედაპირული აქტიური ნივთიერებები - ნაერთები, რომლებიც იონიზირებენ წყალხსნარებში და იქცევიან პირობების მიხედვით (ძირითადად გარემოს pH-ზე), ანუ მჟავე ხსნარში ისინი ავლენენ კათიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების თვისებებს, ხოლო ტუტე ხსნარში - ანიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები. მთავარ ამფოტერულ სურფაქტანტებს შორის უნდა აღინიშნოს ალკილ ბეტაინები, ალკილის ამინოკარბოქსილის მჟავები, ალკილ იმიდაზოლინის წარმოებულები, ალკილ ამინო ალკანის სულფონატები.
  • არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები ნაერთები, რომლებიც იხსნება წყალში იონიზაციის გარეშე. არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების წყალში ხსნადობა განისაზღვრება მათში ფუნქციური ჯგუფების არსებობით. როგორც წესი, ისინი ქმნიან ნიტრატებს წყალხსნარში წყლის მოლეკულებსა და ჟანგბადის ატომებს შორის სურფაქტანტის მოლეკულის პოლიეთილენ გლიკოლის ნაწილის წყალბადის ბმების წარმოქმნის გამო. ესენია: ცხიმოვანი სპირტებისა და მჟავების პოლიგლიკოლის ეთერები, ცხიმოვანი მჟავების ამიდების პოლიგლიკოლის ეთერები, ალკილამიდების აცილირებული ან ალკილირებული პოლიგლიკოლის ეთერები.
  • კათიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები - ნაერთები, რომლებიც იშლება წყალხსნარში კათიონების წარმოქმნით, რომლებიც განსაზღვრავენ ზედაპირულ აქტივობას. კატიონურ ზედაპირულ აქტანტებს შორის მეოთხეული ამონიუმის ნაერთები, იმიდაზალინები და ცხიმოვანი ამინები უდიდესი მნიშვნელობა ენიჭება.

ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების დიდი ტონაჟის წარმოების ძირითადი ნედლეულია ნავთობის გადამუშავებისა და ნავთობქიმიური სინთეზის პროდუქტები: დაბალი მოლეკულური წონა და მაღალი პარაფინები, ოლეფინები, სინთეზური ცხიმოვანი მჟავები, უმაღლესი ცხიმოვანი ალკოჰოლები, ბენზოლისა და ფენოლის ალკილის წარმოებულები, ეთილენის ოქსიდი და ა.შ.

ცნობილია, რომ პირველი ზედაპირულად აქტიური ნივთიერება - საპონი - თითქმის 4000 წელია "ცოცხლობს", მაგრამ 50-იან წლებში მან დაკარგა თავისი პოზიცია ალკილბენზოლისულფონატზე დაფუძნებულ სარეცხ საშუალებებთან და საწმენდებთან. მიუხედავად ამისა, მსოფლიოში ყოველწლიურად 9 მილიონი ტონა საპონი მოიხმარება. ამრიგად, საპონი რჩება მსოფლიოში ყველაზე გავრცელებულ ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებად, რასაც მოჰყვება ABS. საპონი, სტრატეგიული მარკეტინგული შეფასებით, მრავალი წელია ე.წ. „გაჯერების ფაზაში“ იმყოფება. "გადაგვარების ფაზა" ნამდვილად არასოდეს მოვა, სანამ კაცობრიობა ცხოვრობს.

ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები კოსმეტიკაში

"კოსმეტიკის" კონცეფცია აერთიანებს თმისა და ადამიანის სხეულის მოვლისთვის განკუთვნილი სხვადასხვა პროდუქტის ფართო არჩევანს. ეს არის თმის შამპუნი და თხევადი საპონი; თმის საღებავები; თმის მოვლის საშუალებები დაბანის შემდეგ; სარეცხი საშუალებები, ბალზამები და ა.შ. სახის, სხეულის, ხელების კოსმეტიკური კრემები, თერაპიული და პროფილაქტიკური ეფექტის ჩათვლით.

თანამედროვე შამპუნები მრავალფუნქციური პროდუქტია, რომელიც შეიცავს სხვადასხვა ინგრედიენტებს, რომლებიც უზრუნველყოფს რბილობას, სტაბილურობას, ქაფს, აუმჯობესებს თმის გარეგნობას და კისერს.
შამპუნების ნედლეულის საფუძველია ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები (სურფაქტანტები), ასევე სხვადასხვა სასარგებლო დანამატები, მათ შორის ბიოლოგიურად აქტიური.
ანიონური ნივთიერებები გამოიყენება, როგორც ძირითადი ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, რომლებიც უზრუნველყოფენ საკმარის სარეცხ ეფექტს და ქაფს, ხოლო კანზე და თმაზე ნაზად მოქმედებს.

ჩვეულებრივი კომერციული შამპუნებისთვის ანიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები (ალკილის სულფატები და ალკილის ეთერ სულფატები)
„რბილი“ შამპუნების მისაღებად მათთან ნარევში გამოიყენება ალკილის ამიდოეთერის სულფატები, სულფოსუკცინატები და უფრო მცირე რაოდენობით იზოთიონატები, სარკოზინატები და ა.შ.
დამხმარე ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები მოიცავს ამფოტერულ, არაიონურ და კატიონურ ნივთიერებებს. ისინი აუცილებელია შამპუნის ფორმულირებში, რათა გაზარდონ ძირითადი ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების თავსებადობა კანთან და თმასთან, გაზარდონ ქაფის თვისებები, დაარეგულირონ სიბლანტე და შეამცირონ ცხიმოვანი ეფექტის შემცირება. ამ მიზნით ფართოდ გამოიყენება იმიდაზოლინის წარმოებულები, ბეტაინები, ალკილოლამიდები და ამინ ოქსიდები.
ალკილოლამიდები, ცხიმოვანი სპირტების გლიკოლის ეთერები გამოიყენება როგორც გამხსნელები სუნამოების და სხვა ჰიდროფობიური კომპონენტების (ზეთები, ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებების) შესაყვანად.

კათიონური, არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, ბეტა-ინი გამოიყენება როგორც კონდიცირების აგენტები, რომლებიც შლის სტატიკური ელექტროენერგიას და აადვილებს მშრალ და სველ თმას.

ყველაზე ეფექტური ანტისტატიკური საშუალებებია კათიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები - მეოთხეული ამონიუმის ნაერთები, თუმცა არსებობს ანიონურ ზედაპირულ აქტებთან შეუთავსებლობის პრობლემები. თუმცა არაიონურ და ამფოტერულ ნივთიერებებთან ნარევში შესაძლებელია სასურველი ეფექტის მიღწევა და მზა პროდუქტის სტაბილურობის შენარჩუნება.
ამინის ოქსიდები, ალკილის ფოსფატების ოქსიესტერები ასევე გამოიყენება თმის დასარბილებლად, მათი ელექტრიფიკაციის შესამცირებლად.

ცალკე ჯგუფი შამპუნებს, თხევად საპნებს, აბაზანის ქაფებს შორის არის განსაკუთრებით „რბილი“ ფორმულირებები, რომლებიც განკუთვნილია მგრძნობიარე კანის მქონე ბავშვებისთვის და მოზრდილებისთვის, ანუ გაზრდილი რბილობის ფორმულირებები კანზე ზემოქმედების თვალსაზრისით. აქ განსაკუთრებით მაღალია მოთხოვნები ნედლეულზე. ყველაზე ხშირად, ალკილის ეთერ სულფატების ნაზავი ამფოტერული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებით - იმიდაზოლინის წარმოებულებით, ასევე ბეტაინებით და მონოალკილ სულფოსუკცინატებით გამოიყენება როგორც აქტიური პრინციპი. იგივე ბაზა გამოიყენება ქერტლის საწინააღმდეგო და სამკურნალო შამპუნებში.

ანიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები

სურფაქტანტების ძირითადი ტიპები, რომლებიც გამოიყენება SMS-ის შემადგენლობაში არის ალკილ ბენზოლის სულფონატები ხაზოვანი ალკილის ჯაჭვით (LABS) და C12-C15 სპირტების წარმოებულები (ეთოქსილატები, სულფატები, ალკოჰოლების ეთოქსისულფატები). LABS და ალკოჰოლის სულფატები, საპონთან ერთად, არის ანიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, ალკოჰოლის ეთოქსილატები არის არაიონური (არაიონური) ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები.

არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები

SMS-ისთვის სურფაქტანტის მეორე მნიშვნელოვანი ტიპი არის არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, რომლებიც მიიღება უმაღლესი ცხიმოვანი სპირტების ან ალკილფენოლების ოქსიეთილაციით.

ყველაზე ხშირად გამოყენებული არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებია ცხიმოვანი სპირტის ჰიდროქსიეთილატები, რომლებიც შეიძლება დაფუძნდეს როგორც ხაზოვან, ასევე განშტოებულ სპირტებზე. თუ გრძელი ჯაჭვის სპირტებზე (C12-C15) დაფუძნებული ეთოქსილატები უფრო მეტად გამოიყენება სამრეცხაოების CMC ფორმულირებებში მათი უკეთესი გამრეცხვის გამო, მაშინ სასურველია გამოიყენოთ ეთოქსილატები მოკლე ჯაჭვის სპირტებზე (C9-C11) მყარი ზედაპირების გასაწმენდად. ეს ეთოქსილატები გამოირჩევიან უკეთესი დატენიანებით და მყარ ზედაპირებთან შეხების კუთხით. ზოგადად, არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, მათი ფუძის ცვალებადობისა და ჰიდროქსიეთილაციის ან პროპოქსილაციის ხარისხის გამო, იდეალურად შეიძლება მორგებული იყოს კონკრეტულ ამოცანაზე. ისინი, როგორც წესი, აჯობებენ ანიონურ ზედაპირულ აქტენტებს როგორც გამწმენდ, ასევე ცხიმის გამწმენდი მოქმედებით და მეტ-ნაკლებად ემულგირებენ ზეთებსა და ცხიმებს, გამოყენების პროფილიდან გამომდინარე.

ამფოტერული სურფაქტანტები

ამფოტერული სურფაქტანტების ჯგუფიდან ყველაზე ხშირად გამოიყენება ბეტაინის წარმოებულები (მაგალითად, კოკამინოპროპილ ბეტაინი). ანიონურ ზედაპირულ ფაქტორებთან ერთად, ისინი აუმჯობესებენ ქაფის უნარს და ზრდის ფორმულირებების უსაფრთხოებას, ხოლო კათიონურ პოლიმერებთან შერწყმისას ისინი აძლიერებენ სილიკონებისა და პოლიმერების დადებით ეფექტს თმასა და კანზე. ეს წარმოებულები მიიღება ბუნებრივი ნედლეულისგან, ამიტომ ისინი საკმაოდ ძვირი კომპონენტებია.

ჩვენ გთავაზობთ ასეთებს ზედაპირული აქტიური ნივთიერებები (სურფაქტანტები):

არაიონური სურფაქტანტები

ნაერთებს, რომლებიც წყალში იხსნება იონების წარმოქმნის გარეშე, ეწოდება არაიონური. მათი ჯგუფი წარმოდგენილია ცხიმოვანი სპირტების პოლიგლიკოლისა და პოლიგლიკოლის ეთერებით (მაგალითად, ფეისტენზიდი - დინატრიუმის ლაურეთსულფოსუკცინატი - თხევადი სითხე, რომელიც შედგება ლიმონმჟავას და ცხიმოვანი სპირტებისგან). არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები მიიღება მცენარეული ზეთების ოქსიეთილაციით (აბუსალათინის, ხორბლის ჩანასახი, სელი, სეზამი, კაკაო, კალენდულა, ოხრახუში, ბრინჯი, წმინდა იოანეს ვორტი). არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები არსებობს მხოლოდ თხევადი ან პასტის სახით, ამიტომ ისინი არ შეიძლება შეიცავდეს მყარ სარეცხ საშუალებებში (საპნები, ფხვნილები).

ცხიმოვანი მჟავების ეთერების წყალხსნარი არის დისპერსიული მიცელარული ხსნარი, რომელსაც ხშირად „ჭკვიან საპონს“ უწოდებენ, რადგან ის ემულსიებს ჭუჭყს და ცხიმს, შლის მათ კანისა და თმის ზედაპირიდან დამცავი მანტიის დაზიანების გარეშე.

არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების თვისებები

ამ ტიპის სურფაქტანტი ხდის სარეცხ საშუალებას რბილს, უსაფრთხოს, ეკოლოგიურად სუფთა (არაიონური ტენსიდების ბიოდეგრადირება 100%). ისინი ასტაბილურებენ საპნის ქაფს, აქვთ რბილი გამამკვრივებელი თვისებები, აქვთ ბრადიკინაზა და გასაპრიალებელი ეფექტი, აღადგენს ეპიდერმისისა და თმის გარე ფენებს და ხელს უწყობენ გამწმენდი პრეპარატის თერაპიული დანამატების მოქმედების გააქტიურებას.

ეს არის სურფაქტანტების ყველაზე პერსპექტიული და სწრაფად განვითარებადი კლასი. ამ ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების სულ მცირე 80-90% მიიღება ეთილენის ოქსიდის დამატებით ალკოჰოლებში, ალკილფენოლებში, კარბოქსილის მჟავებში, ამინებში და სხვა ნაერთებში რეაქტიული წყალბადის ატომებით. ალკილფენოლების პოლიოქსიეთილენის ეთერები არის არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ყველაზე მრავალრიცხოვანი და გავრცელებული ჯგუფი, მათ შორის ასზე მეტი სავაჭრო დასახელება, ყველაზე ცნობილი პრეპარატებია OP-4, OP-7 და OP-10. ტიპიური ნედლეული არის ოქტილ-, იონილ- და დოდეცილფენოლები; კრ. გარდა ამისა, გამოიყენება კრეზოლები, კრეზოლი ტო-ტუ, ნაფთოლი და ა.შ., თუ ​​რეაქციაში მიიღება ცალკეული ალკილფენოლი, მზა პროდუქტი არის მთლიანი f-ly RC6H4O (CH2O) mH სურფაქტანტების ნარევი, სადაც m არის. ოქსიეთილაციის ხარისხი, საწყისი კომპონენტების მოლური თანაფარდობიდან გამომდინარე.

ყველა ზედაპირულად აქტიური ნივთიერება. შეიძლება დაიყოს ორ კატეგორიად, სისტემების ტიპის მიხედვით, რომლებსაც ისინი ქმნიან გამხსნელ გარემოსთან ურთიერთობისას. ერთ კატეგორიაში შედის მიცელის წარმომქმნელი სურფაქტანტები. შემოსული, მეორეს - არ წარმოქმნის მიცელებს. მიცელწარმომქმნელი სურფაქტანტების ხსნარებში გ. მიცელის კრიტიკულ კონცენტრაციაზე (CMC) ზემოთ ჩნდება კოლოიდური ნაწილაკები (მიცელები), რომლებიც შედგება ათობით ან ასობით მოლეკულისგან (იონებისგან). მიცელები შექცევადად იშლება ცალკეულ მოლეკულებად ან იონებად ხსნარის (უფრო ზუსტად, კოლოიდური დისპერსიის) განზავებისას CMC-ზე ქვემოთ კონცენტრაციამდე.

ამრიგად, მიცელის წარმომქმნელი სურფაქტანტების ხსნარები. იკავებენ შუალედურ ადგილს ჭეშმარიტ (მოლეკულურ) და კოლოიდურ ხსნარებს შორის, ამიტომ მათ ხშირად უწოდებენ ნახევრად კოლოიდურ სისტემებს. მიცელარული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები მოიცავს ყველა სარეცხ საშუალებებს, ემულგატორებს, დამატენიანებელ აგენტებს, დისპერსანტებს და ა.შ.

ზედაპირული აქტივობა მოხერხებულად ფასდება ზედაპირული დაძაბულობის უდიდესი შემცირებით, გაყოფილი შესაბამის კონცენტრაციაზე - CMC მიცელწარმომქმნელი სურფაქტანტების შემთხვევაში. ზედაპირული აქტივობა უკუპროპორციულია CMC-სთან:

მიცელების წარმოქმნა ხდება კონცენტრაციების ვიწრო დიაპაზონში, რომელიც ვიწროვდება და უფრო განსაზღვრულია ჰიდროფობიური რადიკალების გახანგრძლივებისას.

მაგალითად, ტიპიური ნახევრად კოლოიდური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების უმარტივესი მიცელები. ცხიმოვანი მარილები - t, კონცენტრაციებში, რომლებიც არ აღემატება CMC, აქვთ სფერული ფორმა.

ანისომეტრულ მიცელებში სურფაქტანტების კონცენტრაციის მატებას თან ახლავს სტრუქტურული სიბლანტის მკვეთრი მატება, რაც ზოგიერთ შემთხვევაში იწვევს გელაციას, ე.ი. სითხის სრული დაკარგვა.

სარეცხი საშუალებების მოქმედება. საპონი ცნობილია ათასობით წლის განმავლობაში, მაგრამ ქიმიკოსებმა მხოლოდ შედარებით ცოტა ხნის წინ გაიგეს, რატომ აქვს მას სარეცხი თვისებები. ჭუჭყის მოცილების მექანიზმი არსებითად იგივეა საპნისა და სინთეზური სარეცხი საშუალებებისთვის. ავიღოთ ეს, როგორც სუფრის მარილის, ჩვეულებრივი საპნის და ნატრიუმის ალკილბენზოლონსულფონატის მაგალითი, ერთ-ერთი პირველი სინთეზური სარეცხი საშუალება.

წყალში გახსნისას სუფრის მარილი იშლება დადებითად დამუხტულ ნატრიუმის და უარყოფითად დამუხტულ ქლორიდის იოებად. საპონი, ე.ი. ნატრიუმის სტეარატი (I), მის მსგავსი ნივთიერებები, ისევე როგორც ნატრიუმის ალკილბენზოლსულფონატი (II) იქცევიან ანალოგიურად: ისინი ქმნიან დადებითად დამუხტულ ნატრიუმის იონებს, მაგრამ მათი უარყოფითი იონები, ქლორიდის იონისგან განსხვავებით, შედგება დაახლოებით ორმოცდაათი ატომისგან.

საპონი (I) შეიძლება წარმოდგენილი იყოს Na+ და C17H35COO- ფორმულით, სადაც ნახშირბადის 17 ატომი წყალბადის ატომებით არის გადაჭიმული გრაგნილ ჯაჭვში. ნატრიუმის ალკილბენზოლონსულფონატს (Na+ C12H25C6H4SO3-) აქვს დაახლოებით იგივე რაოდენობის ნახშირბადის და წყალბადის ატომები. თუმცა, ისინი განლაგებულია არა გრაგნილი ჯაჭვის სახით, როგორც საპონში, არამედ განშტოებული სტრუქტურის სახით. ამ განსხვავების მნიშვნელობა მოგვიანებით გახდება ცნობილი. სარეცხი მოქმედებისთვის მნიშვნელოვანია, რომ უარყოფითი იონის ნახშირწყალბადის ნაწილი წყალში უხსნადი იყოს. თუმცა, ის ხსნადია ცხიმებსა და ზეთებში და სწორედ ცხიმის წყალობით ეწებება ნივთებს ჭუჭყი; და თუ ზედაპირი სრულიად თავისუფალია ცხიმისგან, ჭუჭყი არ ჩერდება მასზე.

საპნისა და ალკილბენზოლსულფონატის უარყოფითი იონები (ანიონები) კონცენტრირდება წყლისა და ცხიმის ინტერფეისზე. წყალში ხსნადი უარყოფითი ბოლო რჩება წყალში, ხოლო ნახშირწყალბადის ნაწილი ჩაეფლო ცხიმში. იმისათვის, რომ ინტერფეისი იყოს ყველაზე დიდი, ცხიმი უნდა იყოს წარმოდგენილი პაწაწინა წვეთების სახით. შედეგად წარმოიქმნება ემულსია - ცხიმის (ზეთის) წვეთების სუსპენზია წყალში (III).

თუ მყარ ზედაპირზე ცხიმის ფენაა, მაშინ სარეცხი საშუალების შემცველ წყალთან შეხებისას ცხიმი ტოვებს ზედაპირს და გადადის წყალში პაწაწინა წვეთების სახით. საპონი და ალკილბენზოლისულფონატის ანიონები ერთ ბოლოში წყალშია, მეორე ბოლოში კი ცხიმში. ჭუჭყი, რომელსაც აქვს ცხიმის ფენა, ამოღებულია გამრეცხვით. ასე რომ, გამარტივებული ფორმით, შეგიძლიათ წარმოიდგინოთ სარეცხი საშუალებების მოქმედება.

ნებისმიერ ნივთიერებას, რომელიც გროვდება ნავთობისა და წყლის ინტერფეისზე, ეწოდება სურფაქტანტი. ყველა ზედაპირული აქტიური ნივთიერება არის ემულგატორი, რადგან ისინი ხელს უწყობენ ზეთის წყალში ემულსიის წარმოქმნას, ე.ი. ზეთისა და წყლის „შერევა“; ყველა მათგანს აქვს სარეცხი თვისებები და ქმნის ქაფს - ბოლოს და ბოლოს, ქაფი წყალში ჰაერის ბუშტების ემულსიას ჰგავს. მაგრამ ყველა ეს თვისება არ არის გამოხატული ერთნაირად. არის ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, რომლებიც უხვად აფუებენ, მაგრამ სუსტი სარეცხი საშუალებებია; არის ისეთებიც, რომლებიც თითქმის არ ქაფდება, მაგრამ შესანიშნავი სარეცხი საშუალებებია. სინთეზური სარეცხი საშუალებები არის სინთეზური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები განსაკუთრებით მაღალი გამწმენდი. ინდუსტრიაში, ტერმინი "სინთეზური სარეცხი საშუალება" ზოგადად ნიშნავს კომპოზიციას, რომელიც მოიცავს ზედაპირულ ფაქტორს, გაუფერულებას და სხვა დანამატებს.

საპნებს, ალკილბენზოლსულფონატებს და ბევრ სხვა სარეცხ საშუალებებს, სადაც ზუსტად ანიონი იხსნება ცხიმებში, ეწოდება ანიონური. ასევე არსებობს სურფაქტანტები, რომლებშიც კატიონი ცხიმში ხსნადია. მათ კატიონურს უწოდებენ. ტიპიური კათიონური სარეცხი საშუალება, ალკილდიმეთილბენზილამონიუმის (IV) ქლორიდი არის მეოთხეული ამონიუმის მარილი, რომელიც შეიცავს აზოტს, რომელიც დაკავშირებულია ოთხ ჯგუფთან. ქლორიდის ანიონი ყოველთვის რჩება წყალში, რის გამოც მას ჰიდროფილურს უწოდებენ; ნახშირწყალბადების ჯგუფები, რომლებიც დაკავშირებულია დადებითად დამუხტულ აზოტთან, არის ლიპოფილური. ერთ-ერთი ასეთი ჯგუფი, C14H29, მსგავსია საპნის გრძელ ნახშირწყალბადის ჯაჭვისა და ალკილბენზოლის სულფონატში, მაგრამ ის ერთვის დადებით იონს. ასეთ ნივთიერებებს „უკუ საპონს“ უწოდებენ. ზოგიერთ კატიონურ სარეცხ საშუალებებს აქვთ ძლიერი ანტიმიკრობული მოქმედება; ისინი გამოიყენება როგორც სარეცხი საშუალებების ნაწილი, რომელიც განკუთვნილია არა მხოლოდ სარეცხი, არამედ დეზინფექციისთვის. თუმცა, თუ ისინი იწვევენ თვალის გაღიზიანებას, მაშინ როდესაც ისინი იყენებენ აეროზოლურ ფორმულირებებს, ეს გარემოება უნდა აისახოს ეტიკეტზე მითითებულ ინსტრუქციებში.

სარეცხი საშუალებების კიდევ ერთი სახეობაა არაიონური სარეცხი საშუალებები. ცხიმში ხსნადი ჯგუფი სარეცხ საშუალებებში (V) არის ცხიმში ხსნადი ჯგუფების მსგავსი ალკილბენზოლისულფონატებსა და საპნებში, ხოლო დანარჩენი არის გრძელი ჯაჭვი, რომელიც შეიცავს ჟანგბადის ბევრ ატომს და ბოლოში OH ჯგუფს, რომლებიც ჰიდროფილურია. როგორც წესი, არაიონური სინთეზური სარეცხი საშუალებები ავლენენ მაღალი გამწმენდის უნარს, მაგრამ დაბალი ქაფი.

ზედაპირული აქტიური ნივთიერებები (Synthetic Surface Active Substances) წარმოადგენს ნაერთების ფართო ჯგუფს, განსხვავებული სტრუქტურით, რომლებიც მიეკუთვნება სხვადასხვა კლასებს. ამ ნივთიერებებს შეუძლიათ შეწოვა ფაზის ინტერფეისზე და, შესაბამისად, შეამცირონ ზედაპირის ენერგია (ზედაპირის დაძაბულობა). წყალში გახსნისას ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების თვისებებიდან გამომდინარე, ისინი იყოფა ანიონურ ნივთიერებებად (აქტიური ნაწილია ანიონი), კატიონური (მოლეკულების აქტიური ნაწილია კატიონი), ამფოლიტური და არაიონური, რომლებიც არ იონიზირებულია. საერთოდ.

საიდუმლო არ არის, რომ სარეცხი ფხვნილების ძირითადი აქტიური ინგრედიენტებია ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები (სურფაქტანტები). სინამდვილეში, ეს აქტიური ქიმიური ნაერთები, როდესაც ისინი სხეულში შედიან, ანადგურებენ ცოცხალ უჯრედებს ყველაზე მნიშვნელოვანი ბიოქიმიური პროცესების დარღვევით.

სინთეტიკის მომავალი? როგორც ჩანს, დიახ. ამის დასტურად სულ უფრო და უფრო იხვეწება სურფაქტანტები, არის ე.წ არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, რომელთა ბიოდეგრადიანობა 100%-მდე აღწევს. ისინი უფრო ეფექტურია დაბალ ტემპერატურაზე, რაც მნიშვნელოვანია ნაზი რეცხვის ციკლისთვის. ვინაიდან ბევრი ხელოვნური ბოჭკო ვერ უძლებს მაღალ ტემპერატურას. გარდა ამისა, ცივ წყალში რეცხვა დაზოგავს ენერგიას, რაც ყოველდღიურად უფრო აქტუალურია. სამწუხაროდ, არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების უმეტესობა არის თხევადი ან პასტისებრი და ამიტომ გამოიყენება თხევადი და პასტის სარეცხი საშუალებებში. ფხვნილ SMS-ში შეყვანილია არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები 2-6% wt დანამატების სახით. სინთეზური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების მნიშვნელოვანი უპირატესობებია ის, რომ ისინი არ წარმოქმნიან წყალში ცუდად ხსნად კალციუმის და მაგნიუმის მარილებს. ეს ნიშნავს, რომ ისინი თანაბრად კარგად იბანენ როგორც რბილ, ასევე მყარ წყალში. სინთეზური სარეცხი საშუალებების კონცენტრაცია, თუნდაც რბილ წყალში, შეიძლება გაცილებით დაბალი იყოს, ვიდრე ბუნებრივი ცხიმებისგან დამზადებული საპნები.

ალბათ, საყოფაცხოვრებო ქიმიკატებიდან, ჩვენ ვიცით ყველაზე სინთეზური სარეცხი საშუალებები. 1970 წელს, პირველად მსოფლიოში, სინთეზური სარეცხი საშუალებები (SMC) უფრო მეტი წარმოიქმნა, ვიდრე ჩვეულებრივი ბუნებრივი საპონი. ყოველწლიურად მისი წარმოება მცირდება, SMS-ის წარმოება კი მუდმივად იზრდება.

მაგალითად, ჩვენს ქვეყანაში SMS-ების წარმოების ზრდის დინამიკა შეიძლება გამოვლინდეს შემდეგი მონაცემებით: 1965 წელს იწარმოებოდა 106 ათასი ტონა, 1970 წელს - 470 ათასი ტონა, ხოლო 1975 წელს წარმოიქმნება თითქმის ერთი მილიონი ტონა. .

რატომ ეცემა ასე ძალიან ნატურალური, ხმის საპნის წარმოება, რომელიც ერთგულად ემსახურებოდა ადამიანს მრავალი წლის განმავლობაში? თურმე მას ბევრი ნაკლი აქვს.

ჯერ ერთი, საპონი, როგორც სუსტი ორგანული მჟავის მარილი (უფრო ზუსტად, მარილი, რომელიც წარმოიქმნება სამი მჟავის - პალმიტის, მარგარულისა და სტეარინის ნარევით) და ძლიერი ფუძის - ნატრიუმის ჰიდროქსიდის, წყალში ჰიდროლიზდება: xia (ანუ მის მიერ გაყოფილი. ) მჟავასა და ტუტეში. მჟავა რეაგირებს სიხისტის მარილებთან და წარმოქმნის ახალ წყალში უკვე უხსნად მარილებს, რომლებიც ცვივა წებოვანი თეთრი მასის სახით ტანსაცმელზე, თმაზე და ა.შ. ეს არც თუ ისე სასიამოვნო ფენომენი კარგად არის ცნობილი ყველასთვის, ვინც სცადა მყარ წყალში დაბანა ან ბანაობა.

ჰიდროლიზის კიდევ ერთი პროდუქტი - ტუტე - ანადგურებს კანს (ასუფთავებს მას, იწვევს სიმშრალეს და მტკივნეული ბზარების წარმოქმნას) და ამცირებს ბოჭკოების სიმტკიცეს, რომლებიც ქმნიან სხვადასხვა ქსოვილებს. პოლიამიდური ბოჭკოები (კაპრონი, ნეილონი, პერლონი). განსაკუთრებით ინტენსიურად ნადგურდებიან საპნით.

მეორეც, საპონი შედარებით ძვირადღირებული პროდუქტია, რადგან მის წარმოებას სჭირდება საკვები ნედლეული - მცენარეული ან ცხოველური ცხიმები.

არის ამ ბოლო დრომდე, სრულიად შეუცვლელი ნივთიერების სხვა, ნაკლებად მნიშვნელოვანი ნაკლოვანებები ყოველდღიურ ცხოვრებაში.

ბუნებრივი საპნებისგან განსხვავებით, სინთეზურ სარეცხ საშუალებებს აქვთ უდავო უპირატესობები: უფრო დიდი სარეცხი ძალა, ჰიგიენა და ეკონომიურობა.

საერთაშორისო ბაზარზე უკვე ცნობილია 500-მდე დასახელების სინთეზური სარეცხი საშუალება, რომლებიც იწარმოება ფხვნილების, გრანულების, ფანტელების, პასტების, სითხეების სახით.

სმს-ის წარმოება დიდ ეკონომიკურ ეფექტს იძლევა. ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ ერთი ტონა სინთეზური სარეცხი საშუალება ცვლის 1,8 ტონა 40%-იან სამრეცხაო საპონს, რომელიც დამზადებულია ძვირფასი საკვები ნედლეულისგან. დადგენილია, რომ ერთი ტონა CMS დაზოგავს 750 კგ მცენარეულ ცხიმს კვების მრეწველობისთვის.

საყოფაცხოვრებო SMS-ის გამოყენებამ შეიძლება შეამციროს შრომითი ხარჯები ხელით და მანქანით რეცხვისთვის 15-20%-ით * ამავდროულად, ქსოვილის სიმტკიცე და საწყისი სამომხმარებლო თვისებები (სითეთრე, ფერის სიკაშკაშე, ელასტიურობა) ბევრად უკეთესია, ვიდრე გამოყენებისას. ჩვეულებრივი სამრეცხაო საპონი.

უნდა ითქვას, რომ SMS განკუთვნილია არა მხოლოდ ტანსაცმლის რეცხვისთვის. არსებობს სპეციალური პროდუქტები სხვადასხვა საყოფაცხოვრებო ნივთების დასაბანად და გასაწმენდად, სინთეტიკური ტუალეტის საპნები, თმის დასაბანი შამპუნები, აბაზანის ქაფიანი დანამატები, რომლებშიც შეჰყავთ ბიოსტიმულატორები, რომლებიც აძლიერებენ ორგანიზმზე.

ყველა ამ პროდუქტის ძირითადი კომპონენტია სინთეზური სურფაქტანტი, რომლის როლი იგივეა, რაც ორგანული მარილის როლი ჩვეულებრივ საპონში.

თუმცა, ქიმიკოსებმა დიდი ხანია იცოდნენ, რომ ცალკეული ნივთიერება, რაც არ უნდა უნივერსალური იყოს, ვერ აკმაყოფილებს მასზე დაყენებულ ყველა მოთხოვნას. სხვა თანმხლები ნივთიერებების მცირე დანამატები ხელს უწყობს ამ ძირითადი ნივთიერების ძალიან სასარგებლო თვისებების პოვნას. სწორედ ამიტომ, ყველა თანამედროვე SMS არის არა ინდივიდუალური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, არამედ კომპოზიციები, რომლებიც შეიძლება შეიცავდეს მათეთრებელ საშუალებებს, სუნამოებს, ქაფის რეგულატორებს, ბიოლოგიურად აქტიურ ნივთიერებებს და სხვა კომპონენტებს.

თანამედროვე სინთეზური სარეცხი საშუალებების მეორე ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტია შედედებული, ან პოლიმერული ფოსფატები (პოლიფოსფატები). ამ ნივთიერებებს არაერთი სასარგებლო თვისება გააჩნია: ისინი ქმნიან წყალში ხსნად კომპლექსებს წყალში არსებული ლითონის იონებით, რაც ხელს უშლის უხსნადი მინერალური მარილების გაჩენას, რომლებიც წარმოიქმნება ჩვეულებრივი საპნით რეცხვისას; ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების სარეცხი აქტივობის გაზრდა; გარეცხილ ზედაპირზე ჭუჭყის შეჩერებული ნაწილაკების დალექვის თავიდან აცილება; იაფად წარმოება.

პოლიფოსფატების ყველა ეს თვისება შესაძლებელს ხდის SMS-ში შემცირდეს უფრო ძვირი მთავარი კომპონენტის, სურფაქტანტის შემცველობა.

როგორც წესი, ნებისმიერი სინთეზური სარეცხი საშუალება შეიცავს სურნელს - სასიამოვნო სუნის მქონე ნივთიერებას, რომელიც SMS-ის გამოყენებისას გადადის სამრეცხაოში.

თითქმის ყველა SMS შეიცავს ნივთიერებას, რომელსაც ეწოდება ნატრიუმის კარბოქსიმეთილცელულოზა. ეს არის მაღალი მოლეკულური წონის სინთეზური პროდუქტი, წყალში ხსნადი. მისი მთავარი დანიშნულებაა, ფოსფატებთან ერთად იყოს ანტირეზორბციული, ე.ი. თავიდან აიცილოთ ჭუჭყის დაბინძურება უკვე გარეცხილ ბოჭკოებზე.

მათ უმეტესობას არაერთი უპირატესობა აქვს საპონთან შედარებით, რომელსაც დიდი ხანია იყენებენ ამ მიზნით. ასე, მაგალითად, ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები კარგად იხსნება და ქაფდება მყარ წყალშიც კი. კალიუმის და მაგნიუმის მარილები, რომლებიც წარმოიქმნება მყარ წყალში, არ აუარესებს ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების გამრეცხვის მოქმედებას და არ ქმნის თეთრ ფენას თმაზე.

ყველა სარეცხი ფხვნილის ძირითადი აქტიური ინგრედიენტები, ე.წ. სურფაქტანტები (სურფაქტანტები) უკიდურესად აქტიური ქიმიური ნაერთებია. ადამიანისა და ცხოველის უჯრედის მემბრანების გარკვეულ კომპონენტებთან გარკვეული ქიმიური კავშირის მქონე სურფაქტანტები, შეყვანისას, გროვდება უჯრედის მემბრანებზე, ფარავს მათ ზედაპირს თხელი ფენით და გარკვეული კონცენტრაციით შეიძლება გამოიწვიოს მათში მიმდინარე უმნიშვნელოვანესი ბიოქიმიური პროცესების დარღვევა. არღვევს თავად ფუნქციას და მთლიანობას.უჯრედები.

ცხოველებზე ჩატარებული ექსპერიმენტების დროს მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ სურფაქტანტები მნიშვნელოვნად ცვლის რედოქს რეაქციების ინტენსივობას, გავლენას ახდენს რიგი მნიშვნელოვანი ფერმენტების აქტივობაზე და არღვევს ცილების, ნახშირწყლების და ცხიმების მეტაბოლიზმს. სურფაქტანტი ანიონები განსაკუთრებით აგრესიულები არიან თავიანთ მოქმედებებში. მათ შეუძლიათ გამოიწვიონ იმუნური სისტემის უხეში დარღვევები, ალერგიის განვითარება, ტვინის, ღვიძლის, თირკმელების და ფილტვების დაზიანება. ეს არის ერთ-ერთი მიზეზი, რის გამოც დასავლეთ ევროპის ქვეყნები აწესებენ მკაცრ შეზღუდვებს ა-სურფაქტანტების (ანიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების) გამოყენებაზე სამრეცხაო სარეცხი საშუალებების ფორმულირებებში. საუკეთესო შემთხვევაში, მათი შემცველობა არ უნდა აღემატებოდეს 2-7%-ს. დასავლეთში, 10 წელზე მეტი ხნის წინ, მათ მიატოვეს ფოსფატის დანამატების შემცველი ფხვნილების გამოყენება ყოველდღიურ ცხოვრებაში. გერმანიის, იტალიის, ავსტრიის, ჰოლანდიისა და ნორვეგიის ბაზრებზე მხოლოდ ფოსფატისგან თავისუფალი სარეცხი საშუალებები იყიდება. გერმანიაში ფოსფატის ფხვნილების გამოყენება ფედერალური კანონით აკრძალულია. სხვა ქვეყნებში, როგორიცაა საფრანგეთი, დიდი ბრიტანეთი, ესპანეთი, მთავრობის გადაწყვეტილებების შესაბამისად, SMS-ში ფოსფატების შემცველობა მკაცრად რეგულირდება (არაუმეტეს 12%).

ფხვნილებში ფოსფატის დანამატების არსებობა იწვევს a-სურფაქტანტების ტოქსიკური თვისებების მნიშვნელოვან ზრდას. ერთის მხრივ, ეს დანამატები ქმნიან პირობებს ა-სურფაქტანტების უფრო ინტენსიური შეღწევისთვის ხელუხლებელი კანის მეშვეობით, ხელს უწყობენ კანის გაძლიერებულ დეგრადაციას, უჯრედული მემბრანების უფრო აქტიურ განადგურებას და მკვეთრად ამცირებს კანის ბარიერულ ფუნქციას. სურფაქტანტები შეაღწევენ კანის მიკროსისხლძარღვებში, შეიწოვება სისხლში და ნაწილდება მთელ სხეულში. ეს იწვევს თავად სისხლის ფიზიკურ-ქიმიური თვისებების ცვლილებას და იმუნიტეტის დარღვევას. A-სურფაქტანტებს აქვთ ორგანოებში დაგროვების უნარი. მაგალითად, დაუცველ კანზე მოხვედრილი a-სურფაქტანტების მთლიანი რაოდენობის 1,9% ჩერდება ტვინში, 0,6% ღვიძლში და ა.შ. ისინი მოქმედებენ როგორც შხამები: ფილტვებში იწვევენ ჰიპერემიას, ემფიზემას, ღვიძლში აზიანებენ უჯრედების ფუნქციას, რაც იწვევს ქოლესტერინის მატებას და აძლიერებს ათეროსკლეროზის მოვლენებს გულისა და ტვინის სისხლძარღვებში, არღვევს გადაცემას. ნერვული იმპულსები ცენტრალურ და პერიფერიულ ნერვულ სისტემაში.

მაგრამ ეს არ ამოწურავს ფოსფატების მავნე ზემოქმედებას - ისინი დიდ საფრთხეს უქმნის ჩვენს გარემოს. კანალიზაციასთან ერთად წყლის ობიექტებში გარეცხვის შემდეგ, ფოსფატები მიიღება სასუქად. წყალმცენარეების "მოსავალი" წყალსაცავებში იწყებს ზრდას ნახტომებით. წყალმცენარეები, იშლება, გამოყოფს უზარმაზარ რაოდენობას მეთანს, ამიაკის, წყალბადის სულფიდს, რომელიც ანადგურებს წყალში არსებულ მთელ სიცოცხლეს. წყალსაცავების გადაჭარბებული ზრდა და ნელა დინებით წყლების გადაკეტვა იწვევს წყალსაცავების ეკოსისტემების უხეშ დარღვევას, ჰიდროსფეროში ჟანგბადის გაცვლის გაუარესებას და მოსახლეობის სასმელი წყლით უზრუნველყოფის სირთულეებს. ასევე, ამ მიზეზით ბევრმა ქვეყანამ ლეგალურად აკრძალა ფოსფატის SMS-ის გამოყენება.

სურფაქტანტების ტრადიციული მინუსი არის სიმკაცრე, რომელიც გამოხატულია კანის გაღიზიანებით, სიმშრალით და დისკომფორტით შამპუნის ან შხაპის გელის გამოყენების შემდეგ.

ხელების კანი სარეცხი ფხვნილების აქტიურ ქიმიურ ხსნარებთან კონტაქტისას ხდება ადამიანის ორგანიზმში საშიში ქიმიური ნივთიერებების შეღწევის მთავარი გამტარებელი. A-სურფაქტანტები აქტიურად აღწევენ ხელების უცვლელ კანშიც კი და ფოსფატების, ფერმენტების და ქლორის დახმარებით ინტენსიურად ახდენენ მის დეზინფექციას. ცხიმის ნორმალური შემცველობისა და კანის ტენიანობის აღდგენა ხდება არა უადრეს 3-4 საათის შემდეგ, ხოლო განმეორებითი გამოყენებისას მავნე ზემოქმედების დაგროვების გამო, ცხიმოვანი კანის საფარის ნაკლებობა იგრძნობა ორი დღის განმავლობაში. მცირდება კანის ბარიერული ფუნქციები და იქმნება პირობები ორგანიზმში ინტენსიური შეღწევისთვის არა მხოლოდ ა-სურფაქტანტების, არამედ ნებისმიერი ტოქსიკური ნაერთების - ბაქტერიოლოგიური ტოქსინების, მძიმე ლითონების და ა.შ. ხშირად ვითარდება დერმატიტი. ამოქმედდა პათოლოგიური იმუნური რეაქციების მილსადენი.

სურფაქტანტებს აქვთ პოლარული (ასიმეტრიული) მოლეკულური სტრუქტურა, შეუძლიათ ადსორბირება ორ მედიას შორის ინტერფეისზე და შეამცირონ სისტემის თავისუფალი ზედაპირის ენერგია. სურფაქტანტების საკმაოდ მცირე დანამატებმა შეიძლება შეცვალოს ნაწილაკების ზედაპირული თვისებები და მასალას ახალი თვისებები მისცეს. სურფაქტანტების მოქმედება ემყარება ადსორბციის ფენომენს, რაც ერთდროულად იწვევს ერთ ან ორ საპირისპირო ეფექტს: ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედების დაქვეითებას და მათ შორის ინტერფეისის სტაბილიზაციას ინტერფეისის ფენის წარმოქმნის გამო. ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების უმეტესობას ახასიათებს მოლეკულების წრფივი სტრუქტურა, რომლის სიგრძე მნიშვნელოვნად აღემატება განივი ზომებს (სურ. 15). მოლეკულური რადიკალები შედგება ჯგუფებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია მათი თვისებებით გამხსნელ მოლეკულებთან და ფუნქციური ჯგუფებისგან, რომელთა თვისებები მკვეთრად განსხვავდება მათგან. ეს არის პოლარული ჰიდროფილური ჯგუფები, გამოხატული ვალენტური ობლიგაციების მქონე და გარკვეული ეფექტის მქონე დატენიანებაზე, საპოხი და სხვა მოქმედებებზე, რომლებიც დაკავშირებულია ზედაპირული აქტივობის კონცეფციასთან . ამ შემთხვევაში თავისუფალი ენერგიის მარაგი მცირდება ადსორბციის შედეგად სითბოს გამოყოფით. ჰიდროფილური ჯგუფები არაპოლარული ნახშირწყალბადის ჯაჭვების ბოლოებში შეიძლება იყოს ჰიდროქსილი - OH, კარბოქსილი - COOH, ამინო - NH 2, სულფო - SO და სხვა ძლიერ ურთიერთქმედების ჯგუფები. ფუნქციური ჯგუფები არის ჰიდროფობიური ნახშირწყალბადის რადიკალები, რომლებსაც ახასიათებთ მეორადი ვალენტური ბმები. ჰიდროფობიური ურთიერთქმედება არსებობს ინტერმოლეკულური ძალებისგან დამოუკიდებლად, რაც წარმოადგენს დამატებით ფაქტორს, რომელიც ხელს უწყობს არაპოლარული ჯგუფების ან მოლეკულების კონვერგენციას, „ერთად შეერთებას“. სურფაქტანტის მოლეკულების ადსორბციული მონომოლეკულური ფენა ორიენტირებულია ნახშირწყალბადის ჯაჭვების თავისუფალი ბოლოებით.

ნაწილაკების ზედაპირს და ხდის მას არასველად, ჰიდროფობიურს.

კონკრეტული სურფაქტანტი დანამატის ეფექტურობა დამოკიდებულია მასალის ფიზიკურ-ქიმიურ თვისებებზე. სურფაქტანტს, რომელსაც აქვს ეფექტი ერთ ქიმიურ სისტემაში, შეიძლება არ ჰქონდეს ეფექტი ან საპირისპირო ეფექტი მეორეზე. ამ შემთხვევაში ძალიან მნიშვნელოვანია სურფაქტანტის კონცენტრაცია, რომელიც განსაზღვრავს ადსორბციული ფენის გაჯერების ხარისხს. ზოგჯერ მაღალმოლეკულურ ნაერთებს ავლენს სურფაქტანტების მსგავსი მოქმედება, თუმცა ისინი არ ცვლიან წყლის ზედაპირულ დაძაბულობას, როგორიცაა პოლივინილის სპირტი, ცელულოზის წარმოებულები, სახამებელი და ბიოპოლიმერებიც კი (ცილის ნაერთები). სურფაქტანტების მოქმედება შეიძლება განხორციელდეს ელექტროლიტებისა და წყალში ხსნადი ნივთიერებების მიერ. ამიტომ ძალიან რთულია „სურფაქტანტის“ ცნების განსაზღვრა. ფართო გაგებით, ეს კონცეფცია ეხება ნებისმიერ ნივთიერებას, რომელიც მცირე რაოდენობით შესამჩნევად ცვლის დისპერსიული სისტემის ზედაპირულ თვისებებს.

სურფაქტანტების კლასიფიკაცია ძალიან მრავალფეროვანია და ზოგიერთ შემთხვევაში წინააღმდეგობრივია. რამდენიმე მცდელობა გაკეთდა კლასიფიკაციის სხვადასხვა კრიტერიუმების მიხედვით. რებინდერის მიხედვით, ყველა ზედაპირული აქტიური ნივთიერება მოქმედების მექანიზმის მიხედვით იყოფა ოთხ ჯგუფად:

- დამატენიანებელი საშუალებები, ქაფის გამწმენდი და ქაფიანი აგენტები, ანუ აქტიურია თხევადი აირის ინტერფეისზე. მათ შეუძლიათ წყლის ზედაპირული დაძაბულობის შემცირება 0,07-დან 0,03-0,05 ჯ/მ2-მდე;

- დისპერსანტები, პეპტიზერები;

- სტაბილიზატორები, ადსორბციული პლასტიზატორები და გამათხელებლები (სიბლანტის შემმცირებლები);

- სარეცხი საშუალებები, რომლებსაც აქვთ ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ყველა თვისება.

საზღვარგარეთ ფართოდ გამოიყენება ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების კლასიფიკაცია მათი ფუნქციური დანიშნულების მიხედვით: გამათხელებლები, დამატენიანებელი საშუალებები, დისპერსანტები, დეფლოკულანტები, ქაფის აგენტები და დექაფი, ემულგატორები და დისპერსიული სისტემების სტაბილიზატორები. ასევე გამოიყოფა ბაინდერები, პლასტიზატორები და ლუბრიკანტები.

ქიმიური სტრუქტურის მიხედვით, ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები იყოფა ჰიდროფილური ჯგუფებისა და ჰიდროფობიური რადიკალების ბუნების მიხედვით. რადიკალები იყოფა ორ ჯგუფად - იონური და არაიონური, პირველი შეიძლება იყოს ანიონური და კატიონური.

არაიონური სურფაქტანტები შეიცავს არაიონიზირებად ბოლო ჯგუფებს მაღალი აფინურობით დისპერსიული საშუალების (წყლის) მიმართ, რომლებიც ჩვეულებრივ მოიცავს ჟანგბადის, აზოტის და გოგირდის ატომებს. ანიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები არის ნაერთები, რომლებშიც მოლეკულების ნახშირწყალბადების გრძელი ჯაჭვი დაბალი აფინურობით დისპერსიული გარემოს მიმართ არის წყალხსნარში წარმოქმნილი ანიონის ნაწილი. მაგალითად, COOH არის კარბოქსილის ჯგუფი, SO 3 H არის სულფო ჯგუფი, OSO 3 H არის ეთერის ჯგუფი, H 2 SO 4 და ა.შ. წყალხსნარებში წარმოქმნიან კატიონებს, რომლებიც შეიცავს გრძელ ნახშირწყალბადის რადიკალს. მაგალითად, 1-, 2-, 3- და 4-ჩანაცვლებული ამონიუმი და ა.შ. ასეთი ნივთიერებების მაგალითები შეიძლება იყოს ამინის მარილები, ამონიუმის ფუძეები და ა.შ. რომლებიც, დისპერსიული ფაზის ბუნებიდან გამომდინარე, მათ შეუძლიათ გამოავლინონ როგორც მჟავე, ასევე ძირითადი თვისებები. ამფოლიტები წყალში უხსნადია, მაგრამ აქტიურია არაწყლიან გარემოში, როგორიცაა ოლეინის მჟავა ნახშირწყალბადებში.

იაპონელი მკვლევარები გვთავაზობენ ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების კლასიფიკაციას მათი ფიზიკურ-ქიმიური თვისებების მიხედვით: მოლეკულური წონა, მოლეკულური სტრუქტურა, ქიმიური აქტივობა და ა.შ. სხვადასხვა ეფექტი: გათხევადება; სტაბილიზაცია; დისპერსია; ქაფის გამწმენდი; შემაკავშირებელი, პლასტიფიკატორი და საპოხი მოქმედება.

სურფაქტანტს აქვს დადებითი ეფექტი მხოლოდ გარკვეული კონცენტრაციით. ძალიან განსხვავებული მოსაზრებებია შესატანი ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ოპტიმალური რაოდენობის საკითხთან დაკავშირებით. P. A. Rebinder აღნიშნავს, რომ ნაწილაკებისთვის

1-10 მკმ, სურფაქტანტის საჭირო რაოდენობა უნდა იყოს 0,1-0,5%. სხვა წყაროები იძლევა 0,05–1% ან მეტ მნიშვნელობებს სხვადასხვა სისუფთავისთვის. ფერიტებისთვის დადგინდა, რომ ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების მშრალი დაფქვის დროს მონომოლეკულური შრის წარმოქმნისთვის აუცილებელია საწყისი პროდუქტის სპეციფიკური ზედაპირის 1 მ 2-ზე 0,25 მგ სიჩქარით მიღება; სველი დაფქვისთვის - 0,15–0,20 მგ / მ 2. პრაქტიკა გვიჩვენებს, რომ ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების კონცენტრაცია თითოეულ შემთხვევაში ექსპერიმენტულად უნდა შეირჩეს.

კერამიკული SEM-ების ტექნოლოგიაში შეიძლება გამოიყოს ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების გამოყენების ოთხი სფერო, რაც შესაძლებელს ხდის მასალების ფიზიკური და ქიმიური ცვლილებებისა და გარდაქმნების გაძლიერებას და მათ კონტროლს სინთეზის დროს:

– ფხვნილების წვრილად დაფქვის პროცესების გაძლიერება მასალის დისპერსიის გაზრდის მიზნით და დაფქვის დროის შესამცირებლად მითითებული დისპერსიის მიღწევისას;

– ტექნოლოგიურ პროცესებში ფიზიკური და ქიმიური დისპერსიული სისტემების (სუსპენზიები, ხსნარი, პასტები) თვისებების რეგულირება. აქ მნიშვნელოვანია გათხევადების პროცესები (ან სიბლანტის დაქვეითება სითხის მატებასთან ერთად ტენის შემცველობის შემცირების გარეშე), რეოლოგიური მახასიათებლების სტაბილიზაცია, დისპერსიულ სისტემებში დექაფი და ა.შ.;

- ალი ფორმირების პროცესების კონტროლი სასხურების შეფრქვევისას, სპრეის ბუმბულის განსაზღვრული ზომების, ფორმისა და დისპერსიის მიღებისას;

– ჩამოსხმის მასების პლასტიურობის მატება, განსაკუთრებით ამაღლებული ტემპერატურის გავლენის ქვეშ მიღებული, და წარმოებული ბლანკების სიმკვრივის ზრდა შემკვრელების, პლასტიზატორებისა და საპოხი მასალების კომპლექსის დანერგვის შედეგად.

ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები (სურფაქტანტი) - ქიმიური ნაერთები, რომლებიც კონცენტრირდება ინტერფეისზე, იწვევს ზედაპირული დაძაბულობის შემცირებას.

ზედაპირული აქტიური ნივთიერებების მთავარი რაოდენობრივი მახასიათებელია ზედაპირული აქტივობა - ნივთიერების უნარი შეამციროს ზედაპირული დაძაბულობა ფაზის საზღვარზე - ეს არის ზედაპირული დაძაბულობის წარმოებული ზედაპირული კონცენტრაციის მიმართ, რადგან C მიდრეკილია ნულისკენ. თუმცა სურფაქტანტებს აქვთ ხსნადობის ზღვარი (ე.წ მიცელის კრიტიკული კონცენტრაციაან CMC), რომლის მიღწევისას, როდესაც ხსნარს სურფაქტანტი ემატება, კონცენტრაცია ფაზის საზღვარზე რჩება მუდმივი, მაგრამ ამავე დროს, ხდება სურფაქტანტის მოლეკულების თვითორგანიზება ნაყარ ხსნარში (მიცელის წარმოქმნა ან აგრეგაცია). ). ამ აგრეგაციის შედეგად წარმოიქმნება ე.წ. მიცელის წარმოქმნის გამორჩეული თვისებაა სურფაქტანტის ხსნარის სიმღვრივე. ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების წყალხსნარები, მიცელის წარმოქმნისას, ასევე იძენენ მოლურჯო ელფერს (ჟელატინის ელფერს) მიცელების მიერ სინათლის რეფრაქციის გამო.

  • CMC-ის განსაზღვრის მეთოდები:
  1. ზედაპირული დაძაბულობის მეთოდი
  2. ტელევიზორთან კონტაქტის კუთხის გაზომვის მეთოდი. ან თხევადი ზედაპირი (კონტაქტის კუთხე)
  3. Spidrop/Spinning drop მეთოდი

სურფაქტანტის სტრუქტურა

სურფაქტანტების კლასიფიკაცია

  • იონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები
    • კათიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები
    • ანიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები
    • ამფოტერული
  • არაიონური სურფაქტანტები
    • ალკილის პოლიგლუკოზიდები
    • ალკილპოლიეთოქსილატები

ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების გავლენა გარემო კომპონენტებზე

ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები იყოფა ისეთებად, რომლებიც სწრაფად ნადგურდებიან გარემოში და ისეთებად, რომლებიც არ ნადგურდებიან და შეუძლიათ ორგანიზმებში დაგროვება მიუღებელ კონცენტრაციებში. გარემოში სურფაქტანტების ერთ-ერთი მთავარი უარყოფითი ეფექტი არის ზედაპირული დაძაბულობის შემცირება. მაგალითად, ოკეანეში, ზედაპირული დაძაბულობის ცვლილება იწვევს წყლის ორგანიზმში CO 2 და ჟანგბადის შეკავების შემცირებას. მხოლოდ რამდენიმე სურფაქტანტი ითვლება უსაფრთხოდ (ალკილპოლიგლუკოზიდები), რადგან მათი დეგრადაციის პროდუქტები ნახშირწყლებია. თუმცა, როდესაც ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები შეიწოვება დედამიწის/ქვიშის ნაწილაკების ზედაპირზე, მათი დეგრადაციის ხარისხი/სიჩქარე მრავალჯერ მცირდება. ვინაიდან მრეწველობასა და საყოფაცხოვრებო ინდუსტრიაში გამოყენებული თითქმის ყველა სურფაქტანტს აქვს დადებითი ადსორბცია დედამიწის, ქვიშის, თიხის ნაწილაკებზე, ნორმალურ პირობებში მათ შეუძლიათ გაათავისუფლონ (დესორბირება) მძიმე მეტალის იონები, რომლებიც შენარჩუნებულია ამ ნაწილაკებით და ამით გაზრდის ამ ნივთიერებების ადამიანში შეღწევის რისკს. ორგანიზმი.

გამოყენების სფეროები

ბიბლიოგრაფია

  • Abramzon A. A., Gaevoy G. M. (რედ.)ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები. - ლ.: ქიმია, 1979. - 376გვ.
  • პარშიკოვა T.V.სურფაქტანტები, როგორც წყალმცენარეების განვითარების მარეგულირებელი ფაქტორი. - კიევი: ფიტოსოციოცენტრი, 2004. - 276გვ. (უკრაინულად) ISBN 966-306-083-8 .
  • ოსტროუმოვი S.A.ბიოლოგიური ეფექტი ორგანიზმებზე ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ზემოქმედებისას. - M.: MAKS-Press, 2001. - 334გვ. ISBN 5-317-00323-7.
  • Stavskaya S. S., Udod V. M., Taranova L. A., Krivets I. A.წყლის მიკრობიოლოგიური გაწმენდა ზედაპირული აქტიური ნივთიერებებისგან. - კიევი: ნაუკ. დუმკა, 1988. - 184გვ. ISBN 5-12-000245-5.

იხილეთ ასევე


ფონდი ვიკიმედია. 2010 წ.

ნახეთ რა არის „სურფაქტანტები“ სხვა ლექსიკონებში:

    - (ა. ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები; n. grenzflachenaktive Stoffe, oberflachenaktive Stoffe; ფ. ნივთიერებები tensio actives; და. surfac tantes), ნივთიერებები ასიმეტრიული მოლით. სტრუქტურა, რომლის მოლეკულებს აქვთ ამფიფილური აგებულება, ე.ი. შეიცავს ლიოფილურ და ... ... გეოლოგიური ენციკლოპედია

    ნივთიერებები, რომლებსაც შეუძლიათ დაგროვება (კონდენსირება) ორი სხეულის კონტაქტურ ზედაპირზე, რომელსაც ეწოდება ფაზის გამყოფი ზედაპირი ან ინტერფეისი. ინტერფეისურ ზედაპირზე P. a. in. ქმნის მაღალი კონცენტრაციის ადსორბციის ფენას ... ... დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია

    სურფაქტანტები (სურფაქტანტები) სარეცხი საშუალებები - ნივთიერებები, რომლებიც ამცირებენ ზედაპირულ დაძაბულობას. უჯრედების სასაზღვრო ფენებზე ზემოქმედებით ისინი არღვევენ ციტოპლაზმური მემბრანის ფუნქციებს და, შედეგად, შეუძლიათ შეანელონ ზრდა ... ... მიკრობიოლოგიის ლექსიკონი

    ნივთიერებები, რომლებსაც შეუძლიათ ადსორბირება ორ ფაზას შორის ინტერფეისზე და ამცირებს მის ზედაპირულ დაძაბულობას. პ.ა. in. მოიცავს ორგანულს კავშირები ასიმეტრიულ მოლთან. სტრუქტურა, მოლეკულები რომ ryh შეიცავს at. ჯგუფები, რომლებიც მკვეთრად განსხვავდებიან ხასიათით ... ... ფიზიკური ენციკლოპედია

    - (სურფაქტანტი) ქიმიური ნაერთები, რომლებსაც შეუძლიათ ადსორბირება ინტერფეისზე, რომელთაგან ერთ-ერთი ჩვეულებრივ წყალია და ამცირებს ზედაპირულ დაძაბულობას. სურფაქტანტის მოლეკულები შედგება ნახშირწყალბადის რადიკალისგან (4-დან 20 CH2 ჯგუფამდე) და პოლარული ჯგუფისგან (OH, COOH, ... ... დიდი ენციკლოპედიური ლექსიკონი

    ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები- ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, რომლებიც შეიძლება შეიწოვება ინტერფეისზე და გამოიწვიოს ზედაპირის შემცირება. (ინტერფეისული) დაძაბულობა. ტიპიური სურფაქტანტები - ორგანული. ნაერთები, რომელთა მოლეკულები შეიცავს ლიოფილურ და ლიოფობიურ (ჩვეულებრივ ჰიდროფილურ და ჰიდროფობიურ) ... ტექნიკური მთარგმნელის სახელმძღვანელო

    ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები.- 0.10.4.2. ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები. ნებადართულია ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების გამოყენება სათაური= გზატკეცილების შესაბამისად ასფალტის ნარევების მოსამზადებლად. წყარო… ნორმატიული და ტექნიკური დოკუმენტაციის ტერმინთა ლექსიკონი-საცნობარო წიგნი

    ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები- აბრ. ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები (სარეცხი საშუალებები) არის ნივთიერებები, რომლებიც ადსორბირებულია ინტერფეისზე და იწვევს ინტერფეისის დაძაბულობის შემცირებას. ზოგადი ქიმია: სახელმძღვანელო / A.V. Zholnin ... ქიმიური ტერმინები

    ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები- იხილეთ ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები (სურფაქტანტები) ... მეტალურგიის ენციკლოპედიური ლექსიკონი

    ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები- ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები - ნივთიერებები, რომლებსაც შეუძლიათ კონცენტრირება მოახდინონ ინტერფეისზე და შეამცირონ ზედაპირული (ინტერფეისტური) დაძაბულობა. მათ აქვთ დამატენიანებელი, ემულგირებადი, სარეცხი და სხვა ღირებული თვისებები. ისინი იყოფა იონურ და არაიონად. მათ შორის…… ტექსტილის ლექსიკონი

ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები კლასიფიცირდება რამდენიმე კრიტერიუმის მიხედვით:

  • ? იონების წარმოქმნის უნარი და იონების მუხტი;
  • ? მოქმედების მექანიზმი:
  • ? წყალში და ზეთებში ხსნადობა.

სურფაქტანტების კლასიფიკაცია იონების წარმოქმნის უნარისა და იონების მუხტის მიხედვით. ყველა ზედაპირული აქტიური ნივთიერება იყოფა ორ დიდ ჯგუფად: იონური ნაერთები, რომლებიც წყალში გახსნისას იშლება იონებად და არაიონური, რომლებიც არ იშლება იონებად.

იმის მიხედვით, თუ რომელი იონები (დადებითი თუ უარყოფითი) იწვევენ ზედაპირულ აქტივობას იონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები,იმათ. შესაბამისად, კატიონები ან ანიონები, ისინი იყოფა კატიონურ, ანიონურ და ამფოტერულ (ორ ბიპოლარული ფუნქციური ჯგუფის მქონე).

ანიონური ზედაპირული აქტიური ნივთიერებები აქტიურია ტუტე ხსნარებში, კათიონური - მჟავა ხსნარებში, ამფოტერული - ორივეში.

ანიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები იშლება ტუტე ხსნარებში ანიონების წარმოქმნით:

სურფაქტანტი ანიონი

კათიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები მჟავა ხსნარებში დისოციაციისას წარმოქმნიან კატიონებს:

1ShN 2 S1 1ShN5 + SG.

სურფაქტანტი კატიონი

ამფოტერული ზედაპირული აქტიური ნივთიერებები შეიცავს ორ ფუნქციურ ჯგუფს, რომელთაგან ერთი არის მჟავე, მეორე არის ძირითადი, მაგალითად, კარბოქსილი (COOH) და ამინო ჯგუფი (1CHN 2):

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

ტუტე გარემოში მჟავე გარემოში

რომ ანიონური სურფაქტანტიეხება:

  • ? კარბოქსილის მჟავები (11COOH) და მათი მარილები (KCOOMe);
  • ? ალკილის სულფატები (K080 2 0Me), აგრეთვე სხვა სახის ანიონური ჰიდროფილური ჯგუფების შემცველი ნივთიერებები, როგორიცაა ფოსფატები (ფოსფორის მჟავების მარილები).

რომ კათიონური სურფაქტანტიმოიცავს მთელ რიგ ნივთიერებებს. ძირითად ჯგუფს წარმოადგენს ამინები - აზოტის შემცველი ნაერთები, რომლებიც წარმოადგენენ ამიაკის T^H3 წყალბადის ერთი ან სამი ატომის ჩანაცვლების პროდუქტებს ორგანული რადიკალებით II. ჩანაცვლებული წყალბადის ატომების რაოდენობის მიხედვით, პირველადი (1ShN 2), მეორადი (K 2 1

რომ ამფოტერული სურფაქტანტიმოიცავს პროტეინებს, რომლებიც შეიცავს ჯგუფებს: -COO და -MH3. სქემატურად, ამფოტერული სურფაქტანტის მოლეკულა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც

NSZhiz-P-SOO.

არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები,წყალში იხსნება, ისინი არ წარმოქმნიან იონებს. არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ჯგუფში შედის გრძელჯაჭვიანი ცხიმოვანი მჟავების, სპირტების, ამინების ოქსიეთილაციის პროდუქტები; ლიგნოსულფონის მჟავები და ა.შ. არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ხსნადობა წყალში განპირობებულია ფუნქციური ჯგუფებით, რომლებსაც აქვთ ძლიერი აფინურობა მის მიმართ.

საკმაო ინტერესია პრაქტიკისთვის კრემი-ორგანული სურფაქტანტები, რომელიც მოიცავს დაბალმოლეკულურ ნაერთებს, რომლებსაც აქვთ სილიციუმ-ნახშირბადის ბმა (81-C) მოლეკულაში და ფუნქციურ ჯგუფებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ მათ ქიმიურ ურთიერთქმედებას სხვადასხვა მასალის ზედაპირთან. სილიციუმის ორგანული სურფაქტანტების მასალებთან ურთიერთქმედების მექანიზმი ასეთია: მათი ფუნქციური ჯგუფები ურთიერთქმედებენ როგორც მასალის ფუნქციურ ჯგუფებთან, ასევე მის ზედაპირზე შეწოვილ წყალთან. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება სილანოლები, რომლებიც ადვილად კონდენსირდება და მასალის ზედაპირზე ქიმიურად შეკრულ პოლიორგანოსილოქსანურ ფენას იძლევა. ამ სურფაქტანტებიდან ყველაზე ხელმისაწვდომი და ეფექტურია K lg 81C1 გ/ ტიპის ალკილ-ქლოროსილანები.

სურფაქტანტების კლასიფიკაცია მოქმედების მექანიზმის მიხედვით. პ.ა. რებინდერმა დაყო ყველა სურფაქტანტი, მათი განსხვავებული მოქმედების გათვალისწინებით დისპერსიულ სისტემებში, ოთხ ჯგუფად.

რომ პირველი ჯგუფიენიჭება დაბალი მოლეკულური წონის ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, რომლებიც იძლევა წყალში ნამდვილ ხსნარებს, მაგალითად, სპირტებს. ისინი სუსტი დამატენიანებელი და გამწმენდი საშუალებებია.

Co. მეორე ჯგუფიმოიცავს სურფაქტანტებს, დისპერსანტებს და ემულგატორებს. ისინი არ ქმნიან რთულ სტრუქტურებს არც ხსნარების მოცულობაში და არც ზედაპირული სასაზღვრო ფენებში. თუმცა, ადსორბირებული ურთიერთქმედების ნივთიერების ზედაპირზე, ისინი ეფექტურად ამცირებენ სითხის ზედაპირულ დაძაბულობას ან მყარის ზედაპირულ ენერგიას, რაც მნიშვნელოვნად უწყობს ხელს ახალი ზედაპირების წარმოქმნის პროცესს, ე.ი. დისპერსია ამ გარემოში. ამ ჯგუფის ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების გამოყენებას დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს ქვის მასალების დაფქვისა და ერთგვაროვანი სამშენებლო კომპოზიციების მიღებისას. ეს სურფაქტანტები მოიცავს ცხიმოვან მჟავებს, მათ წყალში ხსნად მარილებს, კატიონურ ფუძეებსა და მარილებს, აგრეთვე სილიციუმის ორგანულ ნაერთებს.

AT მესამე ჯგუფიკომბინირებული სურფაქტანტები, რომლებიც კარგი სტაბილიზატორებია. ამ სურფაქტანტებს აქვთ შედარებით დაბალი ზედაპირული აქტივობა მოლეკულებში პოლარული და არაპოლარული ჯგუფების სიმეტრიული განაწილების გამო. თუმცა, მათ შეუძლიათ შექმნან სტრუქტურული გელისმაგვარი დამცავი გარსები ჰიდროფილური ზედაპირით, რაც ხელს უშლის ნაწილაკების აგრეგაციას: კოაგულაცია და შერწყმა 1 .

ამ ჯგუფის სურფაქტანტები კარგი პლასტიზატორებია. ძალიან მცირე დანამატების სახით ისინი „ათხელებენ“ (პლასტიფიკაციას) სტრუქტურებს, ამცირებენ მათ სიმტკიცეს და სტრუქტურულ სიბლანტეს, რაც შესაძლებელს ხდის შენობის ნარევებზე წყლის მოთხოვნილების შემცირებას. ცემენტის ნაღმტყორცნებში და ბეტონებში ამ ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების გამოყენებით, შესაძლებელია გადავიდეს ხისტ და ამავდროულად ერთგვაროვან ნარევებზე წყალ-ცემენტის თანაფარდობის (W/C) გაზრდის გარეშე, რათა შეინარჩუნოს ნარევების საჭირო შრომატევადობა. ზოგადად, ასეთი დანამატები ზრდის ბეტონის სიმკვრივეს, რაც ზრდის მის სიმტკიცეს და გამძლეობას, ასევე საშუალებას გაძლევთ დაზოგოთ (Yu ... 20%) ცემენტი. ასეთი დანამატები უზრუნველყოფენ ბეტონის ნარევების ჰაერის ერთგვაროვან შეწოვას და მათში დახურული ფორიანობის წარმოქმნას მცირე ზომის ჰაერის ბუშტების ერთგვაროვანი განაწილების გამო, რომლებიც არ ერწყმის ერთმანეთს. ეს მნიშვნელოვნად ზრდის ბეტონის ყინვაგამძლეობას.

ამ ჯგუფის ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები ასევე დიდ პრაქტიკულ სარგებელს მოაქვს ბიტუმ-მინერალური მასალების მოპოვების ტექნოლოგიაში:

ბიტუმის ადჰეზიის გაზრდა მინერალურ აგრეგატებთან (ქვიშა და ხრეში). ეს ეფექტი მიიღწევა მინერალური ზედაპირების ჰიდროფობიზაციით ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ქიმიური ადსორბციის შედეგად. სილიციუმის (მჟავე) მინერალური მასალების ზედაპირი (გრანიტები, ქვიშაქვები) ჰიდროფობიზებულია კათიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებით, ხოლო მინერალური მასალების ზედაპირი კარბონატული ქანების (კირქვები, დოლომიტები) ანიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებით, მაგალითად, უმაღლესი ცხიმოვანი მჟავებით (ასეთი მექანიზმები. წებოვანი ურთიერთქმედების ზრდა ნაჩვენებია ნახ. 1.21);

კოაგულაცია (ლათ. coagulatio - შედედება, გასქელება) - მყარი ნაწილაკების გადიდება დისპერსიულ სისტემებში.

შერწყმა (ლათ. coalesce - ერთად იზრდება, შეერთება) - თხევადი წვეთების შერწყმა კონტაქტში მოხვედრისას.

ბრინჯი. 1.21.

სხვადასხვა კლდეები:

- სილიციუმის (მჟავე) ქანები; ბ -კარბონატული ქანი

  • ? უზრუნველყოს ასფალტის ნარევის ერთგვაროვანი შერევა;
  • ? ტროტუარის კონსტრუქციულ ფენად გამოყენებული ნიადაგების გაძლიერება, სტაბილიზაცია.

მეოთხე ჯგუფისურფაქტანტები არის ნივთიერებები მაღალი ზედაპირული აქტივობით, დამატენიანებელი და ჰიდროფობიური ეფექტებით. ისინი ეფექტური ემულგატორები და ემულსიის სტაბილიზატორები არიან. ამ ჯგუფში შედის ცხიმოვანი მჟავებისა და ამინების საპნები.

სურფაქტანტების კლასიფიკაცია წყალში და ზეთებში ხსნადობის მიხედვით. ზოგიერთ შემთხვევაში გამოიყენება სურფაქტანტების კლასიფიკაცია წყალში ხსნად, წყალში ზეთში ხსნად და ზეთში ხსნად. ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ხსნადობა კონკრეტულ გარემოში განისაზღვრება, როგორც ადრე აღვნიშნეთ, მოლეკულური სტრუქტურით: პოლარული ფუნქციური ჯგუფების რაოდენობა და აქტივობა და ნახშირწყალბადის რადიკალის სიგრძე.