Môžete si kúpiť povrchovo aktívne látky (povrchovo aktívne látky)máme. Volajte: (+38 044) 228-08-72.

Povrchovo aktívne látky (povrchovo aktívne látky)- chemické zlúčeniny, ktoré koncentráciou na rozhraní spôsobujú zníženie povrchového napätia.

Pre svoje detergentné, zmáčacie, emulgačné, dispergačné a iné cenné vlastnosti sú povrchovo aktívne látky široko používané pri výrobe detergentov a čistiacich prostriedkov, kozmetiky a liečiv. latex. guma. polyméry. Chemické prípravky na ochranu rastlín, textil, koža a papier, stavebné materiály, inhibítory korózie, pri ťažbe, preprave a spracovaní ropy atď. Väčšina povrchovo aktívnych látok (odhadom 55-60%) sa používa na výrobu syntetických detergentov ( SMC).

V súčasnosti používané syntetické povrchovo aktívne látky (tenzidy) sú rozdelené do 4 tried:

• aniónové povrchovo aktívne látky - zlúčeniny disociujúce sa vo vodných roztokoch za vzniku aniónov, ktoré spôsobujú povrchovú aktivitu. Z nich majú najväčší význam lineárny alkylbenzénsulfonát, sulfáty a sulfoestery mastných kyselín;
• amfotérne (amfolytické) povrchovo aktívne látky - zlúčeniny, ktoré ionizujú vo vodných roztokoch a správajú sa v závislosti od podmienok (hlavne od pH prostredia), t.j. v kyslom roztoku vykazujú vlastnosti katiónových tenzidov a v alkalickom roztoku - aniónové tenzidy. Medzi hlavné amfotérne povrchovo aktívne látky je potrebné uviesť alkylbetaíny, alkylaminokarboxylové kyseliny, deriváty alkylimidazolínu, alkylaminoalkánsulfonáty.
• neiónové povrchovo aktívne látky Zlúčeniny, ktoré sa rozpúšťajú vo vode bez toho, aby boli ionizované. Rozpustnosť neiónových povrchovo aktívnych látok vo vode je určená prítomnosťou funkčných skupín v nich. Spravidla tvoria dusičnany vo vodnom roztoku v dôsledku výskytu vodíkových väzieb medzi molekulami vody a atómami kyslíka polyetylénglykolovej časti molekuly povrchovo aktívnej látky. Patria sem: polyglykolestery mastných alkoholov a kyselín, polyglykolestery amidov mastných kyselín, acylované alebo alkylované polyglykolétery alkylamidov.
• katiónové povrchovo aktívne látky - zlúčeniny disociujúce sa vo vodnom roztoku za vzniku katiónov určujúcich povrchovú aktivitu. Spomedzi katiónových povrchovo aktívnych látok majú najväčší význam kvartérne amóniové zlúčeniny, imidazalíny a mastné amíny.

Hlavnými surovinami pre veľkotonážnu výrobu povrchovo aktívnych látok sú produkty rafinácie ropy a petrochemickej syntézy: nízkomolekulárne a vyššie parafíny, olefíny, syntetické mastné kyseliny, vyššie mastné alkoholy, alkylderiváty benzénu a fenolu, etylénoxid atď.

Je známe, že prvá povrchovo aktívna látka – mydlo – „žije“ už takmer 4000 rokov, no v 50-tych rokoch stratilo svoju pozíciu voči pracím a čistiacim prostriedkom na báze alkylbenzénsulfonátu. Napriek tomu sa na svete ročne spotrebuje 9 miliónov ton mydla. Najbežnejšou povrchovo aktívnou látkou na svete teda zostáva mydlo, po ňom nasleduje ABS. Mydlo sa podľa strategických marketingových odhadov už dlhé roky nachádza v takzvanej „fáze nasýtenia“. „Fáza degenerácie“ určite nikdy nepríde, pokiaľ bude ľudstvo žiť.

Povrchovo aktívne látky v kozmetike

Koncept "Cosmetics" spája širokú škálu rôznych produktov určených na starostlivosť o vlasy a ľudské telo. Ide o šampón na vlasy a tekuté mydlo; farby na vlasy; výrobky na starostlivosť o vlasy po umytí; oplachy, balzamy atď.; kozmetické krémy na tvár, telo, ruky, vrátane terapeutických a profylaktických účinkov.

Moderné šampóny sú multifunkčné produkty, ktoré obsahujú rôzne zložky, ktoré dodávajú vlasom hebkosť, stabilitu, penivosť, zlepšujú vzhľad a krk.
Základom surovín šampónov sú povrchovo aktívne látky (tenzidy), ako aj rôzne užitočné prísady vrátane biologicky aktívnych.
Ako hlavné povrchovo aktívne látky sa používajú aniónové látky, ktoré zaisťujú dostatočný umývací účinok a penu a zároveň sú šetrné k pokožke a vlasom.

Pre bežné komerčné šampóny aniónové povrchovo aktívne látky (alkylsulfáty a alkylétersulfáty)
Na získanie „mäkkých“ šampónov sa v zmesi s nimi používajú alkylamidoétersulfáty, sulfosukcináty a v menšej miere izotionáty, sarkozináty atď.
Pomocné povrchovo aktívne látky zahŕňajú amfotérne, neiónové a katiónové látky. V šampónových prípravkoch sú potrebné na zvýšenie znášanlivosti základných povrchovo aktívnych látok s pokožkou a vlasmi, zvýšenie penivých vlastností, reguláciu viskozity a zníženie odmasťovacieho účinku. Na tento účel sa široko používajú deriváty imidazolínu, betaíny, alkylolamidy a amínoxidy.
Alkylolamidy, glykolétery mastných alkoholov sa používajú ako solubilizátory na zavedenie vonných látok a iných hydrofóbnych zložiek (oleje, biologicky aktívne látky).

Katiónové, neiónové povrchovo aktívne látky, betaíny sa používajú ako kondicionéry, ktoré odstraňujú statickú elektrinu a uľahčujú rozčesávanie suchých a mokrých vlasov.

Najúčinnejšími antistatickými činidlami sú katiónové povrchovo aktívne látky - kvartérne amóniové zlúčeniny, aj keď existujú problémy s nekompatibilitou s aniónovými povrchovo aktívnymi látkami. V zmesi s neiónovými a amfotérnymi látkami je však možné dosiahnuť požadovaný efekt a zachovať stabilitu hotového produktu.
Na zjemnenie vlasov, zníženie ich elektrizovania sa používajú aj aminoxidy, oxyestery alkylfosfátov.

Samostatnou skupinou medzi šampónmi, tekutými mydlami, penami do kúpeľa sú najmä „jemné“ prípravky určené pre deti a dospelých s citlivou pokožkou, t.j. prípravky so zvýšenou hebkosťou z hľadiska vplyvu na pokožku. Tu sú požiadavky na suroviny obzvlášť vysoké. Najčastejšie sa ako účinná látka používa zmes alkylétersulfátov s amfotérnymi povrchovo aktívnymi látkami - derivátmi imidazolínu, ako aj betaíny a monoalkylsulfosukcináty. Rovnaký základ sa používa v šampónoch proti lupinám a liečivých šampónoch.

Aniónové povrchovo aktívne látky

Hlavnými typmi povrchovo aktívnych látok používaných v zložení SMS sú alkylbenzénsulfonáty s lineárnym alkylovým reťazcom (LABS) a deriváty C12-C15 alkoholov (etoxyláty, sulfáty, etoxysulfáty alkoholov). LABS a alkoholsulfáty spolu s mydlom sú aniónové povrchovo aktívne látky, etoxyláty alkoholu sú neiónové (neiónové) povrchovo aktívne látky.

Neiónové povrchovo aktívne látky

Druhým dôležitým typom povrchovo aktívnej látky pre SMS sú neiónové povrchovo aktívne látky získané oxyetyláciou vyšších mastných alkoholov alebo alkylfenolov.

Najbežnejšie používanými neiónovými povrchovo aktívnymi látkami sú hydroxyetyláty mastných alkoholov, ktoré môžu byť založené na lineárnych aj rozvetvených alkoholoch. Ak sa etoxyláty na báze alkoholov s dlhým reťazcom (C12-C15) viac používajú v prípravkoch CMC pre práčovne kvôli ich lepšej detergentnosti, potom je na čistenie tvrdých povrchov vhodnejšie použiť etoxyláty na báze alkoholov s krátkym reťazcom (C9-C11). Tieto etoxyláty sa vyznačujú lepšou zmáčavosťou a kontaktným uhlom vzhľadom na tvrdé povrchy. Vo všeobecnosti môžu byť neiónové povrchovo aktívne látky vďaka variabilite ich bázy a stupňu hydroxyetylácie alebo propoxylácie ideálne prispôsobené konkrétnej úlohe. Vo všeobecnosti prekonávajú aniónové povrchovo aktívne látky v čistiacom aj odmasťovacom pôsobení a emulgujú viac alebo menej olejov a tukov v závislosti od profilu použitia.

Amfotérne povrchovo aktívne látky

Zo skupiny amfotérnych povrchovo aktívnych látok sa najčastejšie používajú deriváty betaínu (napríklad kokaminopropylbetaín). V kombinácii s aniónovými povrchovo aktívnymi látkami zlepšujú penivosť a zvyšujú bezpečnosť formulácií a v kombinácii s katiónovými polymérmi zosilňujú pozitívny účinok silikónov a polymérov na vlasy a pokožku. Tieto deriváty sa získavajú z prírodných surovín, takže ide o dosť drahé komponenty.

Takéto ponúkame povrchovo aktívne látky (tenzidy):

Neiónové povrchovo aktívne látky

Zlúčeniny, ktoré sa rozpúšťajú vo vode bez tvorby iónov, sa nazývajú neiónové. Ich skupinu predstavujú polyglykol a polyglykolestery mastných alkoholov (napríklad feystensid - laurethsulfosukcinát disodný - tekutá kvapalina pozostávajúca z kyseliny citrónovej a mastných alkoholov). Neiónové povrchovo aktívne látky sa získavajú oxyetyláciou rastlinných olejov (ricínový, pšeničné klíčky, ľan, sezam, kakao, nechtík, petržlen, ryža, ľubovník bodkovaný). Neiónové povrchovo aktívne látky existujú iba v tekutej alebo pastovej forme, preto ich nemôžu obsahovať tuhé detergenty (mydlá, prášky).

Vodné roztoky esterov mastných kyselín sú disperzným micelárnym roztokom, ktorý sa často nazýva „inteligentné mydlo“, pretože emulguje nečistoty a mastnotu, odstraňuje ich z povrchu pokožky a vlasov bez poškodenia ochranného plášťa.

Vlastnosti neiónových povrchovo aktívnych látok

Tento typ povrchovo aktívnej látky robí detergent mäkký, bezpečný, šetrný k životnému prostrediu (biologická odbúrateľnosť neiónových tenzidov je 100%). Stabilizujú mydlovú penu, majú mierne zahusťovacie vlastnosti, majú bradykinázový a leštiaci účinok, obnovujú vonkajšie vrstvy pokožky a vlasov a pomáhajú aktivovať pôsobenie terapeutických prísad čistiaceho prípravku.

Toto je najsľubnejšia a najrýchlejšie sa rozvíjajúca trieda povrchovo aktívnych látok. Najmenej 80 až 90 % týchto povrchovo aktívnych látok sa získa pridaním etylénoxidu k alkoholom, alkylfenolom, karboxylovým kyselinám, amínom a iným zlúčeninám s reaktívnymi atómami vodíka. Polyoxyetylénétery alkylfenolov sú najpočetnejšou a najrozšírenejšou skupinou neiónových povrchovo aktívnych látok, vrátane viac ako stovky obchodných názvov, najznámejšie prípravky sú OP-4, OP-7 a OP-10. Typickými surovinami sú oktyl-, ionyl- a dodecylfenoly; cr. Okrem toho sa používajú krezoly, kyselina krezolová, β-naftol a pod.. Ak sa do reakcie prijme jednotlivý alkylfenol, hotový produkt je zmesou povrchovo aktívnych látok celkového f-ly RC6H4O (CH2O) mH, kde m je stupeň oxyetylácie v závislosti od molárneho pomeru východiskových zložiek.

Všetky povrchovo aktívne látky. možno rozdeliť do dvoch kategórií podľa typu systémov, ktoré tvoria pri interakcii s rozpúšťacím médiom. Jedna kategória zahŕňa povrchovo aktívne látky tvoriace micely. in., k druhému - netvoriace micely. V roztokoch povrchovo aktívnych látok tvoriacich micely c. nad kritickou micelovou koncentráciou (CMC) sa objavujú koloidné častice (micely), ktoré pozostávajú z desiatok alebo stoviek molekúl (iónov). Micely sa po zriedení roztoku (presnejšie koloidnej disperzie) na koncentráciu pod CMC reverzibilne rozkladajú na jednotlivé molekuly alebo ióny.

Teda roztoky povrchovo aktívnych látok tvoriacich micely. zaujímajú medzipolohu medzi pravými (molekulárnymi) a koloidnými roztokmi, preto sa často nazývajú semikoloidné systémy. Medzi micelárne povrchovo aktívne látky patria všetky detergenty, emulgátory, zmáčadlá, dispergátory atď.

Povrchová aktivita sa vhodne hodnotí ako najväčší pokles povrchového napätia delený zodpovedajúcou koncentráciou - CMC v prípade micelotvorných povrchovo aktívnych látok. Povrchová aktivita je nepriamo úmerná CMC:

K tvorbe miciel dochádza v úzkom rozmedzí koncentrácií, ktoré sa s predlžovaním hydrofóbnych radikálov zužuje a viac definuje.

Najjednoduchšie micely typických semikoloidných povrchovo aktívnych látok, napr. mastné soli do - t, v koncentráciách nepresahujúcich príliš CMC, majú guľovitý tvar.

Zvýšenie koncentrácie povrchovo aktívnej látky anizometrických miciel je sprevádzané prudkým zvýšením štrukturálnej viskozity, čo v niektorých prípadoch vedie ku gélovateniu, t.j. úplná strata tekutosti.

pôsobenie detergentov. Mydlo je známe už tisíce rokov, ale len relatívne nedávno chemici pochopili, prečo má detergentné vlastnosti. Mechanizmus odstraňovania nečistôt je v podstate rovnaký pre mydlo a syntetické pracie prostriedky. Vezmime si to ako príklad kuchynskej soli, konvenčného mydla a alkylbenzénsulfonátu sodného, ​​jedného z prvých syntetických detergentov.

Po rozpustení vo vode sa kuchynská soľ disociuje na kladne nabité ióny sodíka a záporne nabité chloridové ióny. Mydlo, t.j. stearát sodný (I), látky jemu podobné, ako aj alkylbenzénsulfonát sodný (II) sa správajú podobne: tvoria kladne nabité ióny sodíka, ale ich záporné ióny na rozdiel od chloridového iónu pozostávajú z približne päťdesiatich atómov.

Mydlo (I) môže byť reprezentované vzorcom Na+ a C17H35COO-, kde 17 atómov uhlíka s pripojenými atómami vodíka je natiahnutých v reťazci vinutia. Alkylbenzénsulfonát sodný (Na+ C12H25C6H4SO3-) má približne rovnaký počet atómov uhlíka a vodíka. Nie sú však umiestnené vo forme navíjacej reťaze, ako v mydle, ale vo forme rozvetvenej štruktúry. Význam tohto rozdielu bude zrejmý neskôr. Pre premývací účinok je dôležité, aby uhľovodíková časť záporného iónu bola nerozpustná vo vode. Je však rozpustný v tukoch a olejoch a práve vďaka tuku sa na veciach lepí špina; a ak je povrch úplne zbavený mastnoty, nezostávajú na ňom nečistoty.

Záporné ióny (anióny) mydla a alkylbenzénsulfonátu majú tendenciu koncentrovať sa na rozhraní medzi vodou a tukom. Vo vode rozpustný záporný koniec zostáva vo vode, zatiaľ čo uhľovodíková časť je ponorená do tuku. Aby bolo rozhranie čo najväčšie, tuk musí byť prítomný vo forme drobných kvapôčok. V dôsledku toho sa vytvorí emulzia - suspenzia kvapiek tuku (oleja) vo vode (III).

Ak je na pevnom povrchu tukový film, potom pri kontakte s vodou obsahujúcou čistiaci prostriedok tuk opúšťa povrch a prechádza do vody vo forme drobných kvapôčok. Mydlo a alkylbenzénsulfonátové anióny sú na jednom konci vo vode a na druhom konci v tuku. Nečistoty zachytené mastným filmom sa odstránia opláchnutím. Takže v zjednodušenej forme si viete predstaviť pôsobenie čistiacich prostriedkov.

Akákoľvek látka, ktorá má tendenciu sa hromadiť na rozhraní olej-voda, sa nazýva povrchovo aktívna látka. Všetky povrchovo aktívne látky sú emulgátory, pretože podporujú tvorbu emulzie oleja vo vode, t.j. "miešanie" oleja a vody; všetky majú detergentné vlastnosti a tvoria penu – pena je predsa ako emulzia vzduchových bublín vo vode. Ale nie všetky tieto vlastnosti sú vyjadrené rovnakým spôsobom. Existujú povrchovo aktívne látky, ktoré bohato penia, ale sú slabými detergentmi; sú aj také, ktoré takmer nepenia, ale sú výbornými čistiacimi prostriedkami. Syntetické detergenty sú syntetické povrchovo aktívne látky s mimoriadne vysokou detergentnosťou. V priemysle pojem "syntetický detergent" vo všeobecnosti znamená kompozíciu obsahujúcu povrchovo aktívnu látku, bielidlá a ďalšie prísady.

Mydlá, alkylbenzénsulfonáty a mnohé iné detergenty, kde sa anión rozpúšťa v tukoch, sa nazývajú aniónové. Existujú aj povrchovo aktívne látky, v ktorých je katión rozpustný v tukoch. Nazývajú sa katiónové. Typický katiónový detergent, alkyldimetylbenzylamónium (IV) chlorid, je kvartérna amóniová soľ obsahujúca dusík viazaný na štyri skupiny. Chloridový anión vždy zostáva vo vode, preto sa nazýva hydrofilný; uhľovodíkové skupiny spojené s kladne nabitým dusíkom sú lipofilné. Jedna z týchto skupín, C14H29, je podobná dlhému uhľovodíkovému reťazcu v mydle a alkylbenzénsulfonáte, ale je pripojená ku kladnému iónu. Takéto látky sa nazývajú "reverzné mydlá". Niektoré z katiónových detergentov majú silnú antimikrobiálnu aktivitu; používajú sa ako súčasť čistiacich prostriedkov určených nielen na umývanie, ale aj na dezinfekciu. Ak však spôsobujú podráždenie očí, potom pri ich použití v aerosólových prípravkoch by sa táto okolnosť mala prejaviť v pokynoch na etikete.

Ďalším typom pracieho prostriedku sú neiónové čistiace prostriedky. Skupina rozpustná v tukoch v detergente (V) je niečo ako skupiny rozpustné v tukoch v alkylbenzénsulfonátoch a mydlách a zvyšok je dlhý reťazec obsahujúci veľa atómov kyslíka a OH skupinu na konci, ktoré sú hydrofilné. Typicky neiónové syntetické detergenty vykazujú vysokú detergentnosť, ale nízku penivosť.

Povrchovo aktívne látky (Synthetic Surface Active Substances) predstavujú rozsiahlu skupinu zlúčenín, ktoré sa líšia svojou štruktúrou a patria do rôznych tried. Tieto látky sú schopné adsorbovať sa na fázovom rozhraní a následne znižovať povrchovú energiu (povrchové napätie). Podľa vlastností, ktoré povrchovo aktívne látky po rozpustení vo vode vykazujú, sa delia na aniónové látky (aktívna časť je anión), katiónové (aktívna časť molekúl je katión), amfolytické a neiónové, ktoré nie sú ionizované. vôbec.

Nie je žiadnym tajomstvom, že hlavnými aktívnymi zložkami pracích práškov sú povrchovo aktívne látky (tenzidy). V skutočnosti tieto aktívne chemické zlúčeniny, keď sa dostanú do tela, zničia živé bunky narušením najdôležitejších biochemických procesov.

Budúcnosť syntetiky? Zrejme áno. Potvrdzuje to, že povrchovo aktívne látky sa stále viac zlepšujú, existujú takzvané neiónové povrchovo aktívne látky, ktorých biologická odbúrateľnosť dosahuje 100 %. Sú účinnejšie pri nízkych teplotách, čo je dôležité pre šetrné pracie cykly. Pretože mnohé umelé vlákna nevydržia vysoké teploty. Pranie v chladnejšej vode navyše šetrí energiu, čo je každým dňom aktuálnejšie. Bohužiaľ, väčšina neiónových povrchovo aktívnych látok je tekutá alebo pastovitá, a preto sa používajú v tekutých a pastovitých detergentoch. V práškových SMS sa neiónové povrchovo aktívne látky zavádzajú vo forme aditív 2-6 % hmotn. Dôležitou výhodou syntetických povrchovo aktívnych látok je, že netvoria vápenaté a horečnaté soli, ktoré sú zle rozpustné vo vode. To znamená, že perú rovnako dobre v mäkkej aj tvrdej vode. Koncentrácia syntetických detergentov, dokonca aj v mäkkej vode, môže byť oveľa nižšia ako v mydlách vyrobených z prírodných tukov.

Pravdepodobne z domácich chemikálií poznáme najviac syntetických pracích prostriedkov. V roku 1970 sa po prvýkrát na svete vyrábali syntetické detergenty (SMC) viac ako obyčajné prírodné mydlo. Jeho produkcia každým rokom klesá, pričom produkcia SMS kontinuálne stúpa.

Napríklad u nás sa dá dynamika rastu výroby SMS znázorniť na nasledujúcich údajoch: v roku 1965 sa ich vyrobilo 106 tisíc ton, v roku 1970 - 470 tisíc ton a v roku 1975 sa vyrobí takmer milión ton. .

Prečo tak upadá výroba prírodného, ​​zdravého mydla, ktoré človeku verne slúžilo dlhé roky? Ukazuje sa, že má veľa nedostatkov.

Po prvé, mydlo, ktoré je soľou slabej organickej kyseliny (presnejšie soľ tvorenej zmesou troch kyselín - palmitovej, margarovej a stearovej) a silnej zásady - hydroxidu sodného, ​​hydrolyzuje vo vode: xia (t.j. štiepi sa ňou ) na kyseliny a zásady. Kyselina reaguje so soľami tvrdosti a vytvára nové soli, už nerozpustné vo vode, ktoré vypadávajú vo forme lepkavej bielej hmoty na oblečenie, vlasy atď. Tento nie veľmi príjemný jav dobre pozná každý, kto vyskúšal umývanie či kúpanie v tvrdej vode.

Ďalší produkt hydrolýzy – alkálie – ničí pokožku (odmasťuje ju, vedie k vysušovaniu a tvorbe bolestivých prasklín) a znižuje pevnosť vlákien, z ktorých sa skladajú rôzne tkanivá. Polyamidové vlákna (kapron, nylon, perlon). sa mydlom ničí obzvlášť intenzívne.

Po druhé, mydlo je pomerne drahý produkt, pretože na jeho výrobu sú potrebné potravinové suroviny - rastlinné alebo živočíšne tuky.

Táto donedávna úplne nepostrádateľná látka v každodennom živote má aj ďalšie, menej výrazné nedostatky.

Na rozdiel od prírodných mydiel majú syntetické pracie prostriedky nesporné výhody: väčšiu umývaciu silu, hygienu a hospodárnosť.

V súčasnosti je na medzinárodnom trhu známych asi 500 názvov syntetických detergentov vyrábaných vo forme práškov, granúl, vločiek, pást, tekutín.

Výroba SMS dáva veľký ekonomický efekt. Experimenty ukázali, že jedna tona syntetických pracích prostriedkov nahradí 1,8 tony 40% mydla na pranie vyrobeného z cenných potravinárskych surovín. Odhaduje sa, že jedna tona CMS ušetrí 750 kg rastlinných tukov pre potravinársky priemysel.

Použitie SMS v domácnosti môže znížiť mzdové náklady na ručné a strojové pranie o 15-20% * Zároveň pevnosť a počiatočné spotrebiteľské vlastnosti tkaniny (belosť, farebný jas, elasticita) sú oveľa lepšie ako pri použití obyčajné mydlo na pranie.

Treba povedať, že SMS nie je určená len na pranie bielizne. Existujú špeciálne prostriedky na umývanie a čistenie rôznych predmetov pre domácnosť, syntetické toaletné mydlá, šampóny na umývanie vlasov, penové prísady do kúpeľa, do ktorých sa zavádzajú biostimulanty, ktoré majú tonizujúci účinok na telo.

Hlavnou zložkou všetkých týchto produktov je syntetická povrchovo aktívna látka, ktorej úloha je rovnaká ako úloha organickej soli v bežnom mydle.

Chemici však už dávno vedia, že jednotlivá látka, bez ohľadu na to, aká je univerzálna, nemôže splniť všetky požiadavky, ktoré sú na ňu kladené. Malé prídavky ďalších sprievodných látok pomáhajú nájsť v tejto základnej látke veľmi užitočné vlastnosti. To je dôvod, prečo všetky moderné SMS nie sú jednotlivé povrchovo aktívne látky, ale kompozície, ktoré môžu obsahovať bielidlá, vonné látky, regulátory peny, biologicky aktívne látky a ďalšie zložky.

Druhou najdôležitejšou zložkou moderných syntetických pracích prostriedkov sú kondenzované, čiže polymérne fosfáty (polyfosfáty). Tieto látky majú množstvo užitočných vlastností: tvoria vo vode rozpustné komplexy s kovovými iónmi prítomnými vo vode, čo zabraňuje vzniku nerozpustných minerálnych solí, ktoré sa vyskytujú pri umývaní obyčajným mydlom; zvýšiť detergentnú aktivitu povrchovo aktívnych látok; zabrániť usadzovaniu suspendovaných častíc nečistôt na umytom povrchu; lacná na výrobu.

Všetky tieto vlastnosti polyfosfátov umožňujú znížiť obsah drahšej hlavnej zložky, povrchovo aktívnej látky, v SMS.

Každý syntetický prací prostriedok spravidla obsahuje vôňu - látku s príjemnou vôňou, ktorá sa pri použití SMS prenáša do bielizne.

Takmer všetky SMS obsahujú látku nazývanú sodná soľ karboxymetylcelulózy. Je to syntetický produkt s vysokou molekulovou hmotnosťou, rozpustný vo vode. Jeho hlavným účelom je byť spolu s fosfátmi antiresorpčným, t.j. zabráni usadzovaniu nečistôt na už vypratých vláknach.

Väčšina z nich má oproti mydlu, ktoré sa na tento účel dlho používa, množstvo výhod. Takže napríklad tenzidy sa dobre rozpúšťajú a penia aj v tvrdej vode. Draselné a horečnaté soli vytvorené v tvrdej vode nezhoršujú umývacie pôsobenie tenzidov a nevytvárajú na vlasoch biely povlak.

Hlavné účinné látky všetkých pracích práškov, tzv. Povrchovo aktívne látky (tenzidy) sú mimoriadne aktívne chemické zlúčeniny. Povrchovo aktívne látky, ktoré majú určitú chemickú afinitu k určitým zložkám membrán ľudských a zvieracích buniek, sa pri požití hromadia na bunkových membránach, pokrývajú ich povrch tenkou vrstvou a pri určitej koncentrácii môžu spôsobiť poruchy najdôležitejších biochemických procesov, ktoré v nich prebiehajú. , narúšajú samotnú funkciu a celistvosť.bunky.

Pri pokusoch na zvieratách vedci zistili, že povrchovo aktívne látky výrazne menia intenzitu redoxných reakcií, ovplyvňujú aktivitu množstva dôležitých enzýmov a narúšajú metabolizmus bielkovín, sacharidov a tukov. Anióny povrchovo aktívnych látok sú obzvlášť agresívne. Môžu spôsobiť vážne narušenie imunitného systému, rozvoj alergií, poškodenie mozgu, pečene, obličiek a pľúc. To je jeden z dôvodov, prečo západoeurópske krajiny ukladajú prísne obmedzenia na používanie a-povrchovo aktívnych látok (aniónových povrchovo aktívnych látok) vo formuláciách pracích detergentov. V najlepšom prípade by ich obsah nemal presiahnuť 2-7%. Na Západe pred viac ako 10 rokmi upustili od používania práškov obsahujúcich fosfátové prísady v každodennom živote. Na nemeckom, talianskom, rakúskom, holandskom a nórskom trhu sa predávajú len bezfosfátové pracie prostriedky. V Nemecku je používanie fosfátových práškov federálnym zákonom zakázané. V iných krajinách, ako je Francúzsko, Veľká Británia, Španielsko, je v súlade s vládnymi rozhodnutiami obsah fosfátov v SMS prísne regulovaný (nie viac ako 12%).

Prítomnosť fosfátových prísad v práškoch vedie k výraznému zvýšeniu toxických vlastností a-povrchovo aktívnych látok. Tieto prísady na jednej strane vytvárajú podmienky pre intenzívnejšie prenikanie a-tenzidov cez neporušenú pokožku, podporujú zvýšené odmasťovanie pokožky, aktívnejšiu deštrukciu bunkových membrán a výrazne znižujú bariérovú funkciu pokožky. Povrchovo aktívne látky prenikajú do mikrociev kože, vstrebávajú sa do krvi a distribuujú sa do celého tela. To vedie k zmene fyzikálno-chemických vlastností samotnej krvi ak porušeniu imunity. A-povrchovo aktívne látky majú schopnosť akumulovať sa v orgánoch. Napríklad 1,9 % z celkového množstva a-povrchovo aktívnych látok, ktoré sa dostali na nechránenú kožu, sa usadzuje v mozgu, 0,6 % v pečeni atď. Pôsobia ako jedy: v pľúcach spôsobujú hyperémiu, emfyzém, v pečeni poškodzujú funkciu buniek, čo vedie k zvýšeniu cholesterolu a zintenzívňuje javy aterosklerózy v cievach srdca a mozgu, narúša prenos nervové impulzy v centrálnom a periférnom nervovom systéme.

Tým sa však nevyčerpávajú škodlivé účinky fosfátov – sú veľkou hrozbou pre naše životné prostredie. Po umytí spolu s odpadovými vodami do vodných útvarov sa fosfáty používajú ako hnojivá. „Úroda“ rias v nádržiach začína rásť míľovými krokmi. Riasy, ktoré sa rozkladajú, uvoľňujú obrovské množstvo metánu, amoniaku, sírovodíka, ktoré ničia všetok život vo vode. Zarastanie nádrží a zanášanie pomaly tečúcich vôd vedie k hrubým narušeniam ekosystémov nádrží, zhoršovaniu výmeny kyslíka v hydrosfére a vytvára ťažkosti pri zásobovaní obyvateľstva pitnou vodou. Aj z tohto dôvodu mnohé krajiny legálne zakázali používanie fosfátových SMS.

Tradičnou nevýhodou povrchovo aktívnych látok je drsnosť, ktorá sa prejavuje podráždením pokožky, suchosťou a nepríjemným pocitom po použití šampónu alebo sprchového gélu.

Pokožka rúk sa v kontakte s aktívnymi chemickými roztokmi pracích práškov stáva hlavným vodičom prieniku nebezpečných chemických látok do ľudského tela. A-tenzidy aktívne prenikajú aj cez neporušenú pokožku rúk a za pomoci fosfátov, enzýmov a chlóru ju intenzívne dezinfikujú. Obnovenie normálneho obsahu tuku a vlhkosti pokožky nastáva najskôr po 3-4 hodinách a pri opakovanom použití v dôsledku nahromadenia škodlivého účinku sa nedostatok tukového povlaku pokožky prejaví do dvoch dní. Znižujú sa bariérové ​​funkcie pokožky a vytvárajú sa podmienky pre intenzívny prienik do tela nielen a-tenzidov, ale aj akýchkoľvek toxických zlúčenín - bakteriologických toxínov, ťažkých kovov a pod. Po niekoľkých umytiach fosfátovými práškami, zápaly kože - sa často vyvíja dermatitída. Spustí sa reťazec patologických imunitných reakcií.

Povrchovo aktívne látky majú polárnu (asymetrickú) molekulárnu štruktúru, sú schopné adsorbovať sa na rozhraní medzi dvoma médiami a znižovať voľnú povrchovú energiu systému. Pomerne malé prídavky povrchovo aktívnych látok môžu zmeniť povrchové vlastnosti častíc a dať materiálu nové vlastnosti. Pôsobenie povrchovo aktívnych látok je založené na fenoméne adsorpcie, ktorá súčasne vedie k jednému alebo dvom opačným účinkom: zníženiu interakcie medzi časticami a stabilizácii rozhrania medzi nimi v dôsledku tvorby medzifázovej vrstvy. Väčšina povrchovo aktívnych látok sa vyznačuje lineárnou štruktúrou molekúl, ktorých dĺžka výrazne presahuje priečne rozmery (obr. 15). Molekulové radikály pozostávajú zo skupín, ktoré sú svojimi vlastnosťami príbuzné molekulám rozpúšťadla, a z funkčných skupín s vlastnosťami, ktoré sa od nich výrazne líšia. Ide o polárne hydrofilné skupiny, s výraznými valenčnými väzbami a s určitým účinkom na zmáčanie, mazanie a iné účinky spojené s koncepciou povrchovej aktivity . V tomto prípade sa zásoba voľnej energie znižuje s uvoľňovaním tepla v dôsledku adsorpcie. Hydrofilné skupiny na koncoch nepolárnych uhľovodíkových reťazcov môžu byť hydroxy - OH, karboxy - COOH, amino - NH 2, sulfo - SO a iné silne interagujúce skupiny. Funkčné skupiny sú hydrofóbne uhľovodíkové radikály charakterizované sekundárnymi valenčnými väzbami. Hydrofóbne interakcie existujú nezávisle od medzimolekulových síl a sú ďalším faktorom, ktorý prispieva ku konvergencii, „zlepeniu“ nepolárnych skupín alebo molekúl. Adsorpčná monomolekulárna vrstva molekúl povrchovo aktívnej látky je orientovaná voľnými koncami uhľovodíkových reťazcov z

povrch častíc a robí ho nezmáčateľným, hydrofóbnym.

Účinnosť konkrétnej povrchovo aktívnej prísady závisí od fyzikálno-chemických vlastností materiálu. Povrchovo aktívna látka, ktorá pôsobí v jednom chemickom systéme, nemusí mať žiadny alebo opačný účinok v inom. V tomto prípade je veľmi dôležitá koncentrácia povrchovo aktívnej látky, ktorá určuje stupeň nasýtenia adsorpčnej vrstvy. Niekedy vysokomolekulárne zlúčeniny vykazujú účinok podobný povrchovo aktívnym látkam, hoci nemenia povrchové napätie vody, ako je polyvinylalkohol, deriváty celulózy, škrob a dokonca aj biopolyméry (bielkovinové zlúčeniny). Účinok povrchovo aktívnych látok môžu mať elektrolyty a látky nerozpustné vo vode. Preto je veľmi ťažké definovať pojem „povrchovo aktívna látka“. V širšom zmysle sa tento pojem vzťahuje na akúkoľvek látku, ktorá v malých množstvách výrazne mení povrchové vlastnosti rozptýleného systému.

Klasifikácia povrchovo aktívnych látok je veľmi rôznorodá a v niektorých prípadoch protichodná. Bolo urobených niekoľko pokusov klasifikovať podľa rôznych kritérií. Podľa Rebindera sú všetky povrchovo aktívne látky rozdelené do štyroch skupín podľa mechanizmu účinku:

- zmáčadlá, odpeňovače a penotvorné činidlá, teda aktívne na rozhraní kvapalina-plyn. Dokážu znížiť povrchové napätie vody z 0,07 na 0,03–0,05 J/m2;

– disperzanty, peptizéry;

– stabilizátory, adsorpčné zmäkčovadlá a riedidlá (znižovače viskozity);

- pracie prostriedky, ktoré majú všetky vlastnosti povrchovo aktívnych látok.

V zahraničí je široko používané triedenie tenzidov podľa funkčného účelu: riedidlá, zmáčadlá, dispergátory, deflokulanty, penotvorné činidlá a odpeňovače, emulgátory, stabilizátory disperzných systémov. Uvoľňujú sa aj spojivá, zmäkčovadlá a lubrikanty.

Podľa chemickej štruktúry sú povrchovo aktívne látky klasifikované v závislosti od povahy hydrofilných skupín a hydrofóbnych radikálov. Radikály sa delia do dvoch skupín – iónové a neiónové, prvá môže byť aniónová a katiónová.

Neiónové povrchovo aktívne látky obsahujú neionizovateľné koncové skupiny s vysokou afinitou k disperznému médiu (voda), ktoré zvyčajne obsahujú atómy kyslíka, dusíka a síry. Aniónové povrchovo aktívne látky sú zlúčeniny, v ktorých je súčasťou aniónu vytvoreného vo vodnom roztoku dlhý uhľovodíkový reťazec molekúl s nízkou afinitou k disperznému médiu. Napríklad COOH je karboxylová skupina, SO 3 H je sulfoskupina, OSO 3 H je éterová skupina, H 2 SO 4 atď. Aniónové povrchovo aktívne látky zahŕňajú soli karboxylových kyselín, alkylsulfáty, alkylsulfonáty atď. Katiónové látky tvoria vo vodných roztokoch katióny obsahujúce dlhý uhľovodíkový radikál. Napríklad 1-, 2-, 3- a 4-substituované amónium atď. Príkladmi takýchto látok môžu byť amínové soli, amónne zásady atď. Niekedy sa rozlišuje tretia skupina povrchovo aktívnych látok, ktorá zahŕňa amfotérne elektrolyty a amfolytické látky, ktoré v závislosti od povahy dispergovanej fázy môžu vykazovať kyslé aj zásadité vlastnosti. Amfolyty sú nerozpustné vo vode, ale aktívne v nevodných médiách, ako je kyselina olejová v uhľovodíkoch.

Japonskí vedci navrhujú klasifikáciu povrchovo aktívnych látok podľa ich fyzikálno-chemických vlastností: molekulová hmotnosť, molekulárna štruktúra, chemická aktivita atď. rôzne účinky: skvapalnenie; stabilizácia; disperzia; odpeňovanie; väzbový, plastifikačný a mazací účinok.

Povrchovo aktívna látka pôsobí pozitívne len pri určitej koncentrácii. Na otázku optimálneho množstva zavádzaných povrchovo aktívnych látok existujú veľmi rozdielne názory. P. A. Rebinder upozorňuje, že pre častice

1–10 µm, požadované množstvo povrchovo aktívnej látky by malo byť 0,1–0,5 %. Iné zdroje uvádzajú hodnoty 0,05–1 % alebo viac pre rôznu jemnosť. Pri feritoch sa zistilo, že na vytvorenie monomolekulárnej vrstvy pri mletí povrchovo aktívnych látok za sucha je potrebné odobrať 0,25 mg na 1 m2 špecifického povrchu východiskového produktu; na mokré brúsenie - 0,15–0,20 mg / m2. Prax ukazuje, že koncentrácia povrchovo aktívnych látok by sa mala v každom prípade zvoliť experimentálne.

V technológii keramických SEM možno rozlíšiť štyri oblasti použitia povrchovo aktívnych látok, ktoré umožňujú zintenzívniť fyzikálne a chemické zmeny a premeny v materiáloch a riadiť ich počas syntézy:

– zintenzívnenie procesov jemného mletia práškov na zvýšenie disperzie materiálu a skrátenie doby mletia pri dosiahnutí špecifikovanej disperzie;

– regulácia vlastností fyzikálnych a chemických disperzných systémov (suspenzie, kaše, pasty) v technologických procesoch. Tu sú dôležité procesy skvapalňovania (alebo poklesu viskozity so zvýšením tekutosti bez zníženia obsahu vlhkosti), stabilizácia reologických charakteristík, odpeňovanie v disperzných systémoch atď.;

– riadenie procesov vytvárania plameňa pri rozprašovaní suspenzií po dosiahnutí špecifikovaných rozmerov, tvaru a rozptylu rozprašovacieho oblaku;

- zvýšenie plasticity formovacích hmôt, najmä tých, ktoré sa získajú pod vplyvom zvýšených teplôt, a hustoty vyrobených polotovarov v dôsledku zavedenia komplexu spojív, zmäkčovadiel a mazív.

Povrchovo aktívne látky (povrchovo aktívna látka) - chemické zlúčeniny, ktoré pri koncentrácii na rozhraní spôsobujú zníženie povrchového napätia.

Hlavnou kvantitatívnou charakteristikou povrchovo aktívnych látok je povrchová aktivita - schopnosť látky znižovať povrchové napätie na fázovom rozhraní - ide o derivát povrchového napätia vzhľadom na koncentráciu povrchovo aktívnej látky, keďže C má tendenciu k nule. Povrchovo aktívne látky však majú limit rozpustnosti (tzv kritická koncentrácia miciel alebo CMC), pri ktorej dosiahnutí, keď sa do roztoku pridá povrchovo aktívna látka, koncentrácia na fázovom rozhraní zostáva konštantná, ale súčasne dochádza k samoorganizácii molekúl povrchovo aktívnej látky v objemovom roztoku (tvorba miciel alebo agregácia ). V dôsledku tejto agregácie vznikajú takzvané micely. Charakteristickým znakom tvorby miciel je zakalenie roztoku povrchovo aktívnej látky. Vodné roztoky povrchovo aktívnych látok pri tvorbe miciel tiež získavajú modrastý odtieň (želatínový odtieň) v dôsledku lomu svetla micelami.

• Metódy na určenie CMC:

1. Metóda povrchového napätia
2. Metóda merania kontaktného uhla s TV. alebo povrch kvapaliny (kontaktný uhol)
3. Metóda Spindrop/Spinning drop

Štruktúra povrchovo aktívnej látky

Klasifikácia povrchovo aktívnych látok

• Iónové povrchovo aktívne látky
  • Katiónové povrchovo aktívne látky
  • Aniónové povrchovo aktívne látky
  • Amfoterný

• Neiónové povrchovo aktívne látky
  • Alkylpolyglukozidy
  • Alkylpolyetoxyláty

Vplyv povrchovo aktívnych látok na zložky životného prostredia

Povrchovo aktívne látky sa delia na tie, ktoré sa v prostredí rýchlo ničia a tie, ktoré sa neničia a môžu sa v organizmoch hromadiť v neprijateľných koncentráciách. Jedným z hlavných negatívnych účinkov povrchovo aktívnych látok v životnom prostredí je zníženie povrchového napätia. Napríklad v oceáne vedie zmena povrchového napätia k zníženiu zadržiavania CO 2 a kyslíka vo vode. Len niekoľko povrchovo aktívnych látok sa považuje za bezpečné (alkylpolyglukozidy), pretože ich degradačnými produktmi sú sacharidy. Keď sú však povrchovo aktívne látky adsorbované na povrchu častíc zeminy/piesku, stupeň/rýchlosť ich degradácie mnohonásobne klesá. Keďže takmer všetky povrchovo aktívne látky používané v priemysle a domácnostiach majú pozitívnu adsorpciu na časticiach zeminy, piesku, ílu, môžu za normálnych podmienok uvoľňovať (desorbovať) ióny ťažkých kovov zadržiavané týmito časticami a tým zvyšovať riziko vniknutia týchto látok do ľudského organizmu. organizmu.

Oblasti použitia

Bibliografia

• Abramzon A. A., Gaevoy G. M. (ed.) Povrchovo aktívne látky. - L.: Chémia, 1979. - 376 s.
• Parshikova T. V. Povrchovo aktívne látky ako faktor regulácie vývoja rias. - Kyjev: Fytosociocenter, 2004. - 276 s. (v ukrajinčine) ISBN 966-306-083-8.
• Ostroumov S.A. Biologické účinky pri vystavení povrchovo aktívnym látkam na organizmy. - M.: MAKS-Press, 2001. - 334 s. ISBN 5-317-00323-7.
• Stavskaya S. S., Udod V. M., Taranova L. A., Krivets I. A. Mikrobiologické čistenie vody od povrchovo aktívnych látok. - Kyjev: Nauk. Dumka, 1988. - 184 s. ISBN 5-12-000245-5.

pozri tiež

Nadácia Wikimedia. 2010.

Pozrite sa, čo sú „povrchovo aktívne látky“ v iných slovníkoch:

- (a. povrchovo aktívne látky; n. grenzflachenaktive Stoffe, oberflachenaktive Stoffe; f. látky tensio actives; a. povrchovo aktívne látky), látky s asymetrickým mol. štruktúru, ktorej molekuly majú amfifilnú štruktúru, t.j. obsahujú lyofilné a ...... Geologická encyklopédia

Látky schopné akumulovať sa (kondenzovať) na kontaktnom povrchu dvoch telies, ktorý sa nazýva povrch na oddelenie fáz alebo povrch rozhrania. Na medzifázovom povrchu P. a. v. vytvoriť vrstvu s vysokou koncentráciou adsorpcie ... ... Veľká sovietska encyklopédia

Povrchovo aktívne látky (tenzidy) detergenty – látky, ktoré znižujú povrchové napätie. Ovplyvnením hraničných vrstiev buniek narúšajú funkcie cytoplazmatickej membrány a v dôsledku toho sú schopné spomaliť rast ... ... Mikrobiologický slovník

Látky, ktoré sa môžu adsorbovať na rozhraní medzi dvoma fázami, čím sa znižuje jeho povrchové napätie. Do P. a. v. zahŕňajú organické spojenia s asymetrickým mol. štruktúra, molekuly do ryh obsahujú at. skupiny, ktoré sa výrazne líšia povahou ... ... Fyzická encyklopédia

- (tenzid) chemické zlúčeniny schopné adsorbovať sa na rozhraní, jednou z nich je zvyčajne voda, a znižovať povrchové napätie. Molekuly povrchovo aktívnej látky pozostávajú z uhľovodíkového radikálu (od 4 do 20 skupín CH2) a polárnej skupiny (OH, COOH, ... ... Veľký encyklopedický slovník

povrchovo aktívne látky- Povrchovo aktívne látky Veci, ktoré sa môžu adsorbovať na rozhraní a spôsobiť zmenšenie povrchu. (medzifázové) napätie. Typické povrchovo aktívne látky - organické. zlúčeniny, ktorých molekuly obsahujú lyofilné a lyofóbne (zvyčajne hydrofilné a hydrofóbne) pri ... Technická príručka prekladateľa

Povrchovo aktívne látky.- 0.10.4.2. Povrchovo aktívne látky. Na prípravu asfaltových zmesí je povolené používať povrchovo aktívne látky v súlade s nadpisom = Cesty. Zdroj… Slovník-príručka termínov normatívnej a technickej dokumentácie

povrchovo aktívne látky- skratka Povrchovo aktívne látky Povrchovo aktívne látky (detergenty) sú látky, ktoré sa adsorbujú na rozhraní a spôsobujú zníženie medzipovrchového napätia. Všeobecná chémia: učebnica / A. V. Zholnin ... Chemické termíny

povrchovo aktívne látky- Pozri povrchovo aktívne látky (tenzidy) ... Encyklopedický slovník hutníctva

povrchovo aktívne látky- Povrchovo aktívne látky - látky, ktoré sa môžu koncentrovať na rozhraní a znižovať povrchové (medzipovrchové) napätie. Majú zmáčacie, emulgačné, detergentné a iné cenné vlastnosti. Delia sa na iónové a neiónové. Medzi…… Textilný slovník

Povrchovo aktívne látky sa klasifikujú podľa niekoľkých kritérií:

• ? schopnosť tvoriť ióny a náboj iónov;
• ? mechanizmus akcie:
• ? rozpustnosť vo vode a olejoch.

Klasifikácia povrchovo aktívnych látok podľa ich schopnosti tvoriť ióny a náboja iónov. Všetky povrchovo aktívne látky sú rozdelené do dvoch veľkých skupín: iónové zlúčeniny, ktoré po rozpustení vo vode disociujú na ióny, a neiónové, ktoré sa nedisociujú na ióny.

Podľa toho, ktoré ióny (pozitívne alebo negatívne) spôsobujú povrchovú aktivitu iónové povrchovo aktívne látky, tie. katióny alebo anióny, delia sa na katiónové, aniónové a amfotérne (majú dve bipolárne funkčné skupiny).

Aniónové povrchovo aktívne látky sú aktívne v alkalických roztokoch, katiónové - v kyslých roztokoch, amfotérne - v oboch.

Aniónové povrchovo aktívne látky disociujú v alkalických roztokoch za vzniku aniónov:

anión povrchovo aktívnej látky

Katiónové povrchovo aktívne látky, keď sú disociované v kyslých roztokoch, vytvárajú katióny:

1ShN 2 S1 1ShN5 + SG.

katión povrchovo aktívnej látky

Amfotérne povrchovo aktívne látky obsahujú dve funkčné skupiny, z ktorých jedna je kyslá, druhá je zásaditá, napríklad karboxylová (COOH) a aminoskupina (1CHN 2):

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

v zásaditom prostredí v kyslom prostredí

Komu aniónová povrchovo aktívna látka týkať sa:

• ? karboxylové kyseliny (11COOH) a ich soli (KCOOMe);
• ? alkylsulfáty (K080 2 0Me), ako aj látky obsahujúce iné typy aniónových hydrofilných skupín, ako sú fosforečnany (soli kyselín fosforečných).

Komu katiónová povrchovo aktívna látka zahŕňa množstvo látok. Hlavnou skupinou sú amíny - zlúčeniny obsahujúce dusík, ktoré sú produktmi substitúcie jedného alebo troch atómov vodíka v amoniaku T^H3 organickými radikálmi II. Podľa počtu substituovaných atómov vodíka primárny (1ShN 2), sekundárny (K 2 1

Komu amfotérna povrchovo aktívna látka zahŕňajú proteíny obsahujúce skupiny: -COO a -MH3. Schematicky môže byť molekula amfotérneho povrchovo aktívneho činidla znázornená ako

NSZhiz-P-SOO.

Neiónové povrchovo aktívne látky, rozpúšťajú sa vo vode, netvoria ióny. Skupina neiónových povrchovo aktívnych látok zahŕňa produkty oxyetylácie mastných kyselín s dlhým reťazcom, alkoholy, amíny; lignosulfónové kyseliny atď. Rozpustnosť neiónových povrchovo aktívnych látok vo vode je spôsobená funkčnými skupinami, ktoré k nej majú silnú afinitu.

Pre prax sú veľmi zaujímavé krémovo-organické povrchovo aktívne látky, medzi ktoré patria nízkomolekulové zlúčeniny, ktoré majú v molekule väzbu kremík-uhlík (81-C), a funkčné skupiny, ktoré zabezpečujú ich chemickú interakciu s povrchom rôznych materiálov. Mechanizmus interakcie organokremičitých povrchovo aktívnych látok s materiálmi je nasledujúci: ich funkčné skupiny interagujú s funkčnými skupinami materiálu aj s vodou adsorbovanou na jeho povrchu. V tomto prípade vznikajú silanoly, ktoré ľahko kondenzujú a vytvárajú polyorganosiloxánový film chemicky viazaný na povrch materiálu. Najdostupnejšie a najúčinnejšie z týchto povrchovo aktívnych látok sú alkylchlórsilány typu Klg 81C1 g/.

Klasifikácia povrchovo aktívnych látok podľa mechanizmu účinku. P.A. Rebinder rozdelil všetky povrchovo aktívne látky, berúc do úvahy ich rozdielne pôsobenie v dispergovaných systémoch, do štyroch skupín.

Komu prvá skupina sú priradené povrchovo aktívne látky s nízkou molekulovou hmotnosťou, ktoré poskytujú skutočné roztoky vo vode, napríklad alkoholy. Sú to slabé zmáčadlá a odpeňovače.

spol. druhá skupina zahŕňajú povrchovo aktívne látky, dispergačné činidlá a emulgátory. Nevytvárajú zložité štruktúry ani v objeme roztokov, ani v povrchových hraničných vrstvách. Tým, že sú adsorbované na povrchu interagujúcej látky, účinne znižujú povrchové napätie kvapaliny alebo povrchovú energiu pevnej látky, čo značne uľahčuje proces tvorby nových povrchov, t.j. rozptyl v tomto prostredí. Použitie povrchovo aktívnych látok tejto skupiny má veľký praktický význam pri brúsení kamenných materiálov a získavaní homogénnych stavebných kompozícií. Tieto povrchovo aktívne látky zahŕňajú mastné kyseliny, ich vo vode rozpustné soli, katiónové zásady a soli, ako aj organokremičité zlúčeniny.

AT tretia skupina kombinované povrchovo aktívne látky, ktoré sú dobrými stabilizátormi. Tieto povrchovo aktívne látky majú relatívne nízku povrchovú aktivitu v dôsledku symetrickej distribúcie polárnych a nepolárnych skupín v molekulách. Môžu však vytvárať štruktúrne gélovité ochranné obaly s hydrofilným povrchom, ktorý zabraňuje zhlukovaniu častíc: koagulácii a koalescencii 1 .

Povrchovo aktívne látky tejto skupiny sú dobré zmäkčovadlá. Vo forme veľmi malých prísad „riedia“ (plastifikujú) štruktúry, znižujú ich pevnosť a štrukturálnu viskozitu, čo umožňuje znížiť spotrebu vody v stavebných zmesiach. Použitím týchto tenzidov v cementových maltách a betónoch je možné prejsť na tuhé a zároveň homogénne zmesi bez zvyšovania pomeru voda-cement (W / C), aby sa zachovala požadovaná spracovateľnosť zmesí. Vo všeobecnosti takéto prísady zvyšujú hustotu betónu, čo zvyšuje jeho pevnosť a trvanlivosť a tiež umožňuje ušetriť (Yu ... 20%) cementu. Takéto prísady zabezpečujú rovnomerné strhávanie vzduchu betónových zmesí a vytváranie uzavretej pórovitosti v nich v dôsledku rovnomerného rozloženia malých vzduchových bublín, ktoré sa navzájom nezlúčia. To výrazne zvyšuje mrazuvzdornosť betónu.

Povrchovo aktívne látky tejto skupiny prinášajú veľké praktické výhody aj v technológii získavania bitúmenovo-minerálnych materiálov:

Zvýšte priľnavosť bitúmenu k minerálnym agregátom (piesok a štrk). Tento efekt sa dosahuje hydrofobizáciou minerálnych povrchov v dôsledku chemickej adsorpcie povrchovo aktívnych látok. Povrch kremičitých (kyslých) minerálnych materiálov (žuly, pieskovce) je hydrofobizovaný katiónovými povrchovo aktívnymi látkami a povrch minerálnych materiálov z karbonátových hornín (vápence, dolomity) aniónovými povrchovo aktívnymi látkami, napr. vyššími mastnými kyselinami (mechanizmy pre zvýšenie adhéznej interakcie je znázornené na obr. 1.21);

koagulácia (z lat. coagulatio - koagulácia, zahusťovanie) - zväčšovanie pevných častíc v dispergovaných sústavách.

Koalescencia (z lat. splynúť – zrastať sa, spájať) – splývanie kvapiek kvapaliny pri ich kontakte.

Ryža. 1.21.

rôzne kamene:

a- kremičitý (kyslý) kameň; b - uhličitanová hornina

• ? zabezpečiť rovnomerné premiešanie asfaltovej zmesi;
• ? posilniť, stabilizovať pôdy používané ako konštrukčná vrstva chodníka.

Štvrtá skupina Povrchovo aktívne látky sú látky s vysokou povrchovou aktivitou, zmáčavými a hydrofóbnymi účinkami. Sú účinnými emulgátormi a stabilizátormi emulzií. Do tejto skupiny patria mydlá mastných kyselín a amínov.

Klasifikácia povrchovo aktívnych látok podľa rozpustnosti vo vode a olejoch. V niektorých prípadoch sa uplatňuje klasifikácia povrchovo aktívnych látok na vo vode rozpustné, vo vode rozpustné v oleji a rozpustné v oleji. Rozpustnosť povrchovo aktívnych látok v konkrétnom médiu je určená, ako už bolo uvedené vyššie, molekulárnou štruktúrou: počtom a aktivitou polárnych funkčných skupín a dĺžkou uhľovodíkového radikálu.