Подпишись и читай
самые интересные
статьи первым!

Анионные поверхностно активные вещества примеры. Катионные пав

Большинство катионных ПАВ содержат атом азота, несущий положительный заряд, т. е. относятся к аминам или четвертичным аммониевым соединениям. Амины проявляют свойства ПАВ только в протонированном состоянии; поэтому их нельзя использовать при высоких рН. Напротив, четвертичные аммониевые соединения нечувствительны к изменениям рН. Амины также более чувствительны к действию многозарядных анионов. Как уже упоминалось, этоксилированные амины обладают свойствами неионных и катионных ПАВ, и чем длиннее оксиэтиленовая цепь, тем больше у таких соединений выражены свойства неионных ПАВ.

Кокосовое масло состоит из широкого ряда жирных кислот, которые могут иметь как минимум 8 атомов углерода и максимум 20, причем большинство жирных кислот 12 разновидностей углерода. Таким образом получается моющее средство, которое не образует много пены, которое может варьироваться в зависимости от качества рассматриваемой кокосовой культуры.

Лаурилсульфат натрия или лаурилсульфат натрия является очищенной версией первого. В этом случае большинство жирных кислот, не содержащих углеродного кокосового масла, удаляют. Исходным материалом является тогда 80% из 12 углеродных жирных кислот, подвергнутых такому же процессу сульфатизации, что и в предыдущем случае. Оба продукта: сульфат натрия и лаурилсульфат натрия, в основном, лаурилсульфат натрия, более эффективный натрий-лаурилсульфат, а натрий-коко-сульфат сильно разбавлен и, следовательно, более мягкий.

На рис. 5. приведены некоторые типичные катионные ПАВ. Четвертичные аммонивые соединения со сложноэфирными группами представляют собой новый класс экологически безопасных ПАВ, вытесняющий соответствующие ди-алкильные производные в процессах мягчения тканей.

Рис. 5. Структуры некоторых типичных катионных ПАВ

Синтез неэфирных четвертичных аммониевых ПАВ проходит через образование нитрильных соединений. Жирная кислота реагирует с аммиаком при повышенной температуре, давая соответствующий нитрил. Эта реакция проходит через стадию образования промежуточного амида. Нитрил затем гидрируется до первичного амина в присутствии катализатора:

Лаурилсульфат натрия может раздражать кожу. Это соединение получают аналогично натрий-лаурилсульфату, но через процесс этоксилирования дедецилового спирта. Добавление этиленоксида к жирным спиртам формулы делает их более растворимыми в воде, что снижает уровень раздражения.

Однако в процессе этоксилирования лаурилового спирта с этиленоксидом в качестве побочного продукта можно получить ингредиент под названием 1, 4-диоксан, который считается канцерогенным. Таким образом, натрий-кокосульфат натрия и лаурилсульфат натрия подобны, но первый является более разбавленным и, следовательно, более мягким. Оба допускаются сертифицированной натуральной и органической косметикой и безопасны.

Вторичные амины получают либо непосредственно из нитрила, либо в две стадии из первичного амина. В одностадийном процессе, который проходит, по-видимому, через образование промежуточного имина, аммиак для облегчения образования вторичного амина постоянно удаляют из реакционной смеси:

Первичные амины с помощью цианоэтилирования превращают в длинноцепочечные 1,3-диамины:

Поверхностно-активные вещества или поверхностно-активные вещества представляют собой вещества, которые влияют на поверхностное натяжение контактной поверхности между водно-воздушными, жировыми фазами. Они также называются эмульгаторами или эмульгаторами, поскольку они являются веществами, которые позволяют получать или поддерживать эмульсию.

Среди поверхностно-активных веществ - синтетические вещества, которые регулярно используются в стирке, включая такие продукты, как моющие средства для стирки, посудомоечные машины, средства для удаления пыли на поверхности, гель для душа и шампуни. В настоящее время поверхностно-активные вещества также получают из природных источников путем экстракции, некоторые из которых широко используются в натуральной и биологической косметике.

Первичные или вторичные длинноцепочечные амины можно метилировать и превращать в третичные амины, например по реакции с формальдегидом в восстановительных условиях:

В качестве алкилирующего агента для превращения первичных и вторичных аминов в третичные амины типа R-CH2N2 и 2NCH 2 CH 2 OH можно также использовать этиленоксид.

Четвертичные аммонивые соединения обычно получают из третичных аминов по реакции с подходящим алкилирующим агентом, например с хлористым или бромистым метилом или диметилсульфатом, причем выбор реагента определяет противоион ПАВ:

Поверхностно-активные вещества имеют амфифильный характер, то есть они состоят из гидрофобной или гидрофобной части и гидрофильной части. При контакте с водой отдельные молекулы ориентированы таким образом, что гидрофобная часть выступает из уровня воды, обращаясь к воздуху, а гидрофильная часть остается погруженной.

Другое явление возникает, когда амфифильные молекулы выровнены таким образом, что гидрофильные части находятся с одной стороны и гидрофобные части с другой стороны, поэтому они начинают образовывать пузырьки, так что гидрофобные части остаются в центре и растворимые остатки в воде они остаются на периферии, растворенной в воде. Эти структуры, в которых поверхностно-активные вещества окружают молекулы масла, называются мицеллами.

Четвертичные аммониевые ПАВ, содержащие сложноэфирные группы, получают этерификацией жирной кислоты аминоспиртом с последующим N-алкилированием, как указано выше. В качестве примера приведена реакция триэтаноламина, взятого в качестве аминоспирта, и диметилсульфата в качестве метилирующего агента:


Свойства поверхностно-активных веществ. Поверхностно-активные вещества обладают эмульгирующими, смачивающими, детергентными и вспенивающими свойствами. Уменьшая поверхностное натяжение, он облегчает увлажнение поверхностей, смачивая жирные пятна и проникая через поры с большей легкостью. Моющие средства: обладают способностью удалять грязь в твердых телах, таких как кожа или ткани. Благодаря своему амфифильному характеру его молекулы могут быть ориентированы таким образом, что они уменьшают поверхностное натяжение воды и могут окружать молекулы жира. Пенообразование: имеет возможность образовывать пенопласт, который помогает вытеснять примеси и жировые частицы, разлагаемые поверхностно-активным веществом, и, следовательно, очищать их. Но пена в основном имеет коммерческую функцию, потому что потребитель часто требует продуктов, которые образуют много пены, поскольку они легче и приятнее применять, а также из-за ложного убеждения, что искрящийся продукт очищает больше. Не все поверхностно-активные вещества вспениваются, и, как мы увидим позже, некоторые из них более чем другие.

  • Эмульгаторы и диспергаторы: обладают способностью образовывать эмульсии.
  • Увлажняющие средства: обладают способностью смачивать поверхность.
Общие свойства и поведение поверхностно-активных веществ обусловлены двойной природой их молекул.

Сульфоксониевые ПАВ получают окислением пероксидом водорода сульфониевой соли. Промышленное использование неазотных катионных ПАВ невелико, поскольку эти вещества редко обладают преимуществами по сравнению с более дешевыми азотсодержащими ПАВ. Фосфониевые ПАВ с одной достаточно длинной алкильной цепью и тремя метальными группами нашли применение в качестве биоцидов.

Существуют две основные категории. Они имеют сильное сродство к воде. В зависимости от нагрузки, которую имеет часть, представляющая поверхностную активность, они будут. По этому названию известны поверхностно-активные вещества, которые в водном растворе диссоциируют исходные жирные органические ионы с отрицательным зарядом, к которому относится поверхностно-активное вещество, и простые отрицательные ионы, которые придают растворимость раствору.

Они являются основными ингредиентами в обезжиривающих продуктах. Его основными преимуществами являются: отличная очищающая способность в быту и промышленности, совместимость с производственными процессами, гибкость в составах, низкая стоимость производства, быстрая и высокая биоразлагаемость и низкая токсичность для воды. С другой стороны, следует упомянуть, что они являются наиболее агрессивными поверхностно-активными веществами для кожи и волос, изменяют барьер кожи и могут быть раздражающими.

Большинство поверхностей - металлы, минералы, пластики, волокна, клеточные мембраны и т. д. - заряжены отрицательно. Главное использование катионных ПАВ связано с их способностью адсорбироваться на отрицательно заряженных поверхностях. Некоторые примеры приведены в табл. 3, а наиболее важные характеристики катионных ПАВ - в табл. 2.

Мыло является самым старым анионным поверхностно-активным веществом. Другие анионные поверхностно-активные вещества. Они содержат положительный заряд в водном растворе. У них мало полезности в очистке, потому что большая часть поверхностей имеет отрицательный заряд, а катионы поглощаются на них вместо солюбилизации прилипающей грязи. Однако из-за этого свойства они имеют множество специализированных применений: например, амины, а также четвертичные соединения ингибируют рост молекулярных организмов, таких как бактерии и водоросли.

Эти поверхностно-активные вещества обычно более дороги, чем анионные и неионные поверхностно-активные вещества, из-за количества и типа реакций, необходимых для их синтеза. В результате они используются только в конкретных применениях: в качестве натуральных или синтетических противомикробных препаратов для наружного применения или в качестве адсорбционных агентов на инертных биологических субстратах с отрицательным зарядом. В косметике часто используются как кондиционеры.

Таблица 2. Основные характеристики катионных ПАВ

Таблица 3. Применение катионных ПАВ, обусловленное их адсорбцией на поверхностях

Поверхность

Применение

Антикоррозионные агенты

Минералы

Некоторые катионные поверхностно-активные вещества. Они имеют как отрицательный заряд, так и положительный заряд в той же молекуле и обладают способностью образовывать ион поверхностно-активного вещества как с отрицательными, так и с положительными зарядами в зависимости от рН раствора, в котором они используются.

Типичными структурами являются бетаины и аминокислоты, которые ведут себя как катионные в растворе кислоты и анионные в основном растворе. Несмотря на их стоимость, они обладают определенными специфическими свойствами, которые дают им преимущество перед анионными поверхностно-активными веществами. В косметических препаратах они используются для обеспечения нежной чистки. Некоторые амфотерные поверхностно-активные вещества производят большой объем пены, поэтому они используются в составе шампуня.

Флотационные собиратели

Неорганические пигменты

Диспергаторы

Пластики

Антистатические агенты

Антистатические агенты, мягчители

Кондиционеры

Некоторые амфотерные поверхностно-активные вещества. Они представляют собой молекулы поверхностно-активных веществ, которые не имеют электрического заряда в водном растворе, так как их гидрофильная группа не может быть диссоциирована и, следовательно, на них не влияет рН раствора. Многие неионогенные поверхностно-активные вещества можно классифицировать как простые эфиры или спирты.

Они обладают более низкой пеной и вязкостью, чем анионные поверхностно-активные вещества, но имеют то преимущество, что они являются превосходными смачивающими агентами и практически не изменяют функцию кожного барьера. Они используются для нежной очистки и стабилизации эмульсии. Они совместимы как с анионным, так и с катионным и не подвержены воздействию ионов кальция и магния жесткой воды.

Удобрения

Для снижения слеживаемости

Стенки бактериальных клеток

Включайся в дискуссию
Читайте также
Пьер и мари кюри открыли радий
Сонник: к чему снится Утюг, видеть во сне Утюг что означает К чему снится утюг
Как умер ахилл. Ахиллес и другие. Последние подвиги Ахиллеса