የሰርፋክታንትስ ችሎታ በክፍል በይነገጽ ላይ ሲጣበቁ ንብረቶቹን በከፍተኛ ሁኔታ የመቀየር እና በዚህም በተበታተኑ ስርዓቶች ውስጥ ብዙ ጠቃሚ ባህሪዎች ላይ ተጽዕኖ የማድረግ ችሎታ በተለያዩ የቴክኖሎጂ መስኮች እና በርካታ የቴክኖሎጂ ሂደቶች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል። በዚህ ሁኔታ ውስጥ, surfactants ተጽዕኖ በአቅራቢያው ደረጃዎች እና surfactant ሞለኪውሎች ያለውን ኬሚካላዊ ተፈጥሮ እና መዋቅር ላይ በመመስረት, እና አጠቃቀም ሁኔታ ላይ ጉልህ የተለየ ሊሆን ይችላል. Rehbinder (10J) በመከተል አራት ቡድኖች surfactants በደረጃ በይነገጽ እና በአጠቃላይ በተበታተነው ስርዓት ላይ በሚወስዱት እርምጃ በፊዚኮኬሚካላዊ ዘዴ ሊለያዩ ይችላሉ ። ስለእነዚህ ዋና ዋና ቡድኖች አጭር የመጀመሪያ መግለጫ እንስጥ ።
I. በውሃ-አየር መገናኛ ላይ ብቻ (ወይንም በብዛት) ላይ ያሉ ንጥረ ነገሮች። እነዚህም መካከለኛ እና ከፍተኛ የሆሞሎጅ አልፋቲክ አልኮሆል እና አሲዶች እንዲሁም በጣም ውስብስብ የተፈጥሮ ንጥረ ነገሮችን ያካትታሉ. የዚህ ቡድን አባል የሆኑ Surfactants መጠነኛ ንቁ ማርጠብ ወኪሎች ናቸው - (ይመልከቱ III.2) አየር ጋር በይነገጽ ላይ የውሃ ወለል ውጥረት በመቀነስ; እንደ አረፋ ወኪሎች በተለይም ዝቅተኛ-የተረጋጉ አረፋዎችን ለመፍጠር (በፍሎቴሽን) ሊጠቀሙ ይችላሉ ። አንዳንድ የዚህ ቡድን ጠንከር ያሉ አካላት (octyl፣ isoamyl alcohols፣ ወዘተ) እንዲሁም እንደ ፎአመር (ምዕራፍ VIII.2 ይመልከቱ) ጥቅም ላይ ይውላሉ።
II. የተለያየ ተፈጥሮ ያላቸው ንጥረ ነገሮች, በተጨናነቁ ደረጃዎች መካከል በተለያዩ መገናኛዎች (ጠንካራ - ፈሳሽ, ፈሳሽ - ፈሳሽ). በጠንካራ ቅነሳ ሁኔታዎች ውስጥ የዚህ ቡድን ተንሳፋፊዎች ሀበ interphase ድንበር ላይ እነርሱ ጥፋት, መበታተን እና ጠጣር ሂደት (ምዕራፍ VI, IX ይመልከቱ) እና ፈሳሽ emulsification ሂደቶች ውስጥ አዲስ ዙር በይነ ልማት አስተዋጽኦ. በአጠቃላይ ስም አከፋፋዮች ስር በድርጊታቸው ላይ ተመስርተው እንደነዚህ ያሉት surfactants ሊመደቡ ይችላሉ. የዚህ ቡድን አካል የሆኑ ንጥረነገሮች እንዲሁ የተመረጡ እርጥበቶችን ለመቆጣጠር ያስችላሉ (ምዕራፍ III.2 ይመልከቱ)።
እነዚህ ሁለቱም ቡድኖች የሚታወቁት በጅምላ ደረጃዎች እና በመገናኛቸው ላይ የቦታ ጄል መሰል አወቃቀሮችን የመፍጠር ችሎታ ያላቸው ሞለኪውሎች አቅም ባለመኖሩ ነው።
III. ጄል መሰል አወቃቀሮችን የመፍጠር ችሎታ ያላቸው ሰርፋክተሮች፣ ማለትም በተወሰነ ደረጃ ጠንካራ መሰል (ምዕራፍ VII.5 ይመልከቱ) በማስታወቂያ ንብርብሮች እና መጠኖች ውስጥ።
በደረጃዎች ከዚህም በላይ፣ በአንዳንድ ሁኔታዎች፣ እዚህ ጋር የሚዛመዱ የገጽታ አካላት ከፍተኛ እንቅስቃሴ ላይኖራቸው ይችላል። የዚህ ቡድን አባል የሆኑት አብዛኛዎቹ ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ፣ ተፈጥሯዊ ወይም ሰው ሰራሽ ንጥረነገሮች በዋነኝነት ውስብስብ መዋቅር ያላቸው ፣ ብዙ ቁጥር ያላቸው የዋልታ ቡድኖች (ፕሮቲን ፣ ግሉኮሲዶች ፣ ሴሉሎስ ተዋጽኦዎች ፣ ፖሊቪኒል አልኮሆል ፣ ወዘተ) ያላቸው ናቸው። አረፋዎች, emulsions, እገዳዎች: እንዲህ ያሉ ንጥረ ነገሮች የተለያዩ ተፈጥሮ መጠነኛ አተኮርኩ መበተን ስርዓቶች መካከል ከፍተኛ ውጤታማ stabilizers ሆነው ያገለግላሉ. የዚህ ቡድን ተንሳፋፊዎች በጣም ለተከማቸ መበታተን (ለመለጠፍ) እንደ ፕላስቲከሮች ሆነው ሊያገለግሉ ይችላሉ። የእነዚህ ንጥረ ነገሮች አሠራር በምዕራፍ ውስጥ ተብራርቷል. VII-IX.
IV. የንጽሕና ተጽእኖ ያላቸው Surfactants. እነዚህ surfactants ሁሉ ሦስት ቀዳሚ ቡድኖች ተግባራት ያዋህዳል እና በተጨማሪ, sposobnы spontannыh ምስረታ teplodynamycheskym kolloydnыh ቅንጣቶች ፈሳሽ ዙር ጥራዝ ውስጥ (surfactant መፍትሄዎች ውስጥ ማይክል ምስረታ, ምዕራፍ VI ተመልከት) እና ሊታጠብ በካይ ማካተት. ወደ ሚሴልስ እምብርት (መሟሟት, እዚያ ይመልከቱ). ይህ በዚህ አንቀጽ በኋላ ላይ ከተጠቀሱት የተለያዩ አኒዮኒክ፣ cationic እና nonionic surfactants ያካትታል።
በኬሚካላዊ አወቃቀራቸው ላይ በመመስረት, surfactants በሁለት ትላልቅ ክፍሎች ሊከፈል ይችላል. እነዚህ በአንድ በኩል ፣ አምፊፊሊክ ሞለኪውሎች ያላቸው ኦርጋኒክ ሰርፋክተሮች ናቸው ፣ በአብዛኛዎቹ መካከለኛ ድንበሮች (በተፈጥሮ ፣ ከመበስበስ የሙቀት መጠን በታች) ፣ ግን ብዙውን ጊዜ በአንፃራዊነት አነስተኛ ቅናሽ ብቻ ይሰጣሉ። ሀ(በ30-40 mJ/m2)። በሌላ በኩል፣ እነዚህ በዋነኛነት ኦርጋኒክ ያልሆኑ ንጥረ ነገሮች መራጮችን የሚያሳዩ ፣ ግን ብዙውን ጊዜ ከተወሰነ በይነገጽ ጋር በተያያዘ በጣም ከፍተኛ የሆነ የገጽታ እንቅስቃሴን የሚያሳዩ ናቸው፣ ይህም በ (ዝቅተኛ የሚቀልጡ ብረቶች በግንኙነት) ላይ በጣም ስለታም መቀነስ ይችላሉ። ለተወሰኑ ተጨማሪ የማጣቀሻ ብረቶች, ውሃ ከተከታታይ ጨዎች ጋር በተዛመደ ወዘተ.).
ልዩ ቦታ በኦርጋኖሲሊኮን እና በሌሎች የኦርጅናል ተውሳኮች ተይዟል, ይህም የሙቀት መቋቋምን እና ሌሎች በከፋ ሁኔታዎች ውስጥ ጥቅም ላይ እንዲውሉ የሚፈቅድላቸው ሌሎች ባህሪያት (ከፍተኛ ሙቀት እና ግፊቶች, ጠበኛ አካባቢዎች). በዘመናዊ surfactants ስብስብ ውስጥ አንድ አስፈላጊ ቦታ በሃይድሮካርቦን ሃይድሮፎቢክ ራዲካልስ ከተለመዱት surfactants የበለጠ ኃይለኛ ቅነሳ በሚያስችል ፍሎራይድድድ (የፔሮፍሎራይንትን ጨምሮ) ራዲካል ባላቸው ውህዶች መያዝ ይጀምራል።
እርግጥ ነው, surfactants አመዳደብ ከተለያዩ አመለካከቶች ሊቀርብ ይችላል, እና እንደየድርጊታቸው አሠራር በአራት ቡድኖች የተሰጠው ክፍፍል ብዙም አይደለም (እርስ በርስ መደራረብ እና በአንድ ላይ ሊታዩ ይችላሉ). ይህ ክፍል ለተለመዱ ኦርጋኒክ surfactants በመርህ ደረጃ እንደተዘጋጀ ልብ ይበሉ; በተመሳሳይ ጊዜ, ወደ ሌሎች ንጥረ ነገሮች, በተለይም ለ II ቡድን ተወካዮች - ማሰራጫዎች (ምዕራፍ IX.4 ይመልከቱ) በተወሰነ ደረጃ ሊራዘም ይችላል.
የተለያዩ ኢንዱስትሪዎች, ግብርና, ሕክምና, ወዘተ, ጥሬ ዕቃዎች ላይ ውሂብ, ጥንቅር እና surfactants ምርት ላይ surfactants ንብረቶች እና መተግበሪያዎች መካከል ያለውን ማጣቀሻ እና monoographic ጽሑፎች * ውስጥ ሊገኙ ይችላሉ መግለጫ.
ዋና ዋና ክፍሎች ሠራሽ ኦርጋኒክ surfactants: alkynebenzene sulfonates, alkyl sulfates, olefin sulfonates, ethoxylated surfactants, የማገጃ copolymers, quaternary ammonium ቤዝ.
የተወሰኑ surfactants ምርት መጠን የሚወስኑ ዋና ዋና ባህሪያት, ያላቸውን physicochemical ባህሪያት በተጨማሪ, ያላቸውን ወጪ, ጥሬ ዕቃዎች እና የአካባቢ ወዳጃዊ አቅርቦት, በዋነኝነት ተለይቶ የሚታወቀው. ባዮዴራዳዴሽን -የሱርፋክታንትን ትኩረትን በተወሰኑ ጊዜያት ለመቀነስ ጊዜ. በጣም በባዮዲዳዳሬዳዴድ PABs የማዋሃድ ችግር አሁን በተለይ ጠቃሚ ሆኗል። ይህ, በተለይ, ምክንያት, የውሃ አካላት ላይ ላዩን adsorption ንብርብሮች ውስጥ በማተኮር, surfactants የተለያዩ ፍጥረታት ያለውን የኑሮ ሁኔታ መቀየር, ለምሳሌ, ምክንያት ኦክስጅን ልውውጥ ሂደቶች ለውጦች. ጉልህ የሆነ የአካባቢ አደጋ surfactants ውሃ ላይ ላዩን, የመንጻት ማጣሪያዎች ውስጥ adsorption ወቅት የተረጋጋ አረፋ ምስረታ ነው, ወዘተ. ይህ መስመራዊ ሃይድሮካርቦን ሰንሰለት ጋር surfactants መዓዛ እና surfactants ሳለ ከፍተኛው የባዮዲዳሽን ፍጥነት እንዳላቸው ተስተውሏል. ቅርንፉድ አሊፋቲክ ራዲካልስ፣ በተለይም ከኳተርን ካርበን አቶሞች ጋር፣ ለጥቃቅን ተሕዋስያን በጣም የተጋለጡ ናቸው። የመስመር ሰንሰለት surfactants ያለውን ልምምድ paraffin ጥሬ ዕቃዎች አጠቃቀም ስለዚህ surfactants ምርት እና አጠቃቀም አስፈላጊ የአካባቢ ገጽታ ነው.
በኬሚካላዊ ባህሪያቸው ላይ በመመርኮዝ የአምፊፊሊክ መዋቅር ያላቸው ኦርጋኒክ ሰርፋክተሮች በአኒዮኒክ ፣ cationic ፣ ampholytic እና nonionic ይከፈላሉ ። በዓለም ላይ በተመረቱት surfactants መካከል ያለው ዋነኛው ቦታ ቢያንስ 60% የዓለም ምርትን የሚይዘው በጣም ርካሽ እና ትክክለኛ ሁለንተናዊ አኒዮኒክ surfactants ነው ። እስከ 30% የሚሆኑት nonionic surfactants፣ ~ 10% cationic ናቸው፣ እና ከመቶው አንድ ክፍልፋይ ብቻ ሰው ሰራሽ አምፖልቲክ ሰርፋክታንት ናቸው።
አኒዮኒክ surfactants ኦርጋኒክ ውህዶች ናቸው, በውሃ ውስጥ ሲነጣጠሉ, ረዥም የሃይድሮካርቦን ራዲካል ያለው አኒዮን ይፈጥራሉ - የገጽታ እንቅስቃሴ ተሸካሚ; ከዚህም በላይ cation በውሃ-አየር መገናኛ ላይ ላዩን-አክቲቭ አይደለም. አኒዮኒክ surfactants የሚከተሉትን ውህዶች ያካትታሉ.
የካርቦሊክ አሲድ ጨው (ሳሙናዎች) ከአጠቃላይ ቀመር RCOO ጋር - Me +, R የኦርጋኒክ ራዲካል ሲጂ - C20; እኔ + - ና + (በደረቅ ሳሙናዎች ውስጥ) ፣ K + (ፈሳሽ ሳሙናዎች ውስጥ) ወይም ኤንኤች 4. እንዲህ ያሉ surfactants ያላቸውን ምርት በትክክል ቀላል ቴክኖሎጂ (ስለዚህ በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ ዋጋ) እና በጣም አስፈላጊ, ሙሉ biodegradability ተለይተዋል. የካርቦሊክ አሲድ ሳሙናዎች ጥሩ የጽዳት ውጤት በአልካላይን አካባቢ ብቻ ነው ፣ በአሲድ አካባቢ (በደካማ የሚሟሟ የሰባ አሲዶች መፈጠር ምክንያት) እና በጠንካራ ውሃ ውስጥ (የማይሟሟ የካልሲየም እና ማግኒዚየም ጨዎችን በመፍጠር) ፣ የጽዳት ችሎታ። እነዚህ surfactants ዝቅተኛ ናቸው.
ለረጅም ጊዜ ለምርታቸው ዋና ዋና ጥሬ ዕቃዎች ተፈጥሯዊ ቅባቶች ነበሩ - የ glycerol esters እና የተለያዩ የሰባ አሲዶች ፣ ሳፖኖኒኬሽን ብዙውን ጊዜ የካርቦሊክ አሲድ ሳሙናዎችን ለማግኘት ያገለግል ነበር። ጠቃሚ የሆኑ የምግብ ጥሬ ዕቃዎችን በብዛት የመጠቀም ፍላጎት ሰው ሰራሽ ፋቲ አሲድ (ኤፍኤፍኤ) ማምረትን ይጠይቃል። በአንድ ሞለኪውል ውስጥ ከ10-20 የካርቦን አተሞችን የያዙ የኤፍኤፍኤዎች መደበኛ መዋቅር በብዙ ዘዴዎች የተገኙ ናቸው (ከዚህ በታች ይመልከቱ) እና በሰርፋክተሮች ምርት ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ።
Alkylaryl sulfonates (በጣም ብዙ ጊዜ alkylbenzene sulfonates) - አጠቃላይ ቀመር RarSOJMe * ጋር ጥሩ መዓዛ ያላቸው ሰልፎኒክ አሲዶች ጨው በጣም ርካሽ እና በጣም በቀላሉ ሰው ሠራሽ surfactants ይገኛሉ. እነሱ ይዋቀራሉ -70% ሁሉም የተመረቱ አኒዮኒክ surfactants (ከ 100 በላይ እቃዎች). በሞለኪውላቸው ውስጥ ጠንካራ የአሲድ አኒዮን መኖር መበታተንን ያረጋግጣል እናም በዚህ መሠረት በሁለቱም የአልካላይን እና አሲዳማ አካባቢዎች እንዲሁም በጠንካራ ውሃ ውስጥ እንደዚህ ያሉ የውሃ አካላት ጥሩ የጽዳት ውጤትን ያረጋግጣል ።
በተለምዶ አልኪልበንዜን ሰልፎናቶች የሚዘጋጁት ቤንዚን በክሎሮአልካንስ ወይም ኦሌፊን (ኦሌፊን) ሲሆን ከዚያም በሰልፎን እና በገለልተኝነት ይዘጋጃሉ። እስከ 1964 ድረስ ዋናው አልፋቲክ ጥሬ ዕቃ propylene tetramer ተብሎ የሚጠራው - የ isomeric Cu-Cu olefins ድብልቅ, ብዙ የቅርንጫፍ ሰንሰለት ውህዶችን ጨምሮ. ሶዲየም tetrapropylenebenzenesulfonate በአንደኛው የዓለም ጦርነት ወቅት በጀርመን ውስጥ ከተመረተው ከዚህ ጥሬ ዕቃ የተገኘ ፣ እጅግ በጣም ደካማ በሆነው ባዮዴግራድድነት (ምስል 12) ።
ሩዝ. አስራ አንድ
/- ሶዲየም tetrapropylenebenzenesulfonate; 2- መስመራዊ alkylbenzenesulfonates; 3- መስመራዊ አልኪል ሰልፌትስ
II-28፣ ጥምዝ እኔ)በአሁኑ ጊዜ በአብዛኛዎቹ የበለጸጉ የዓለም ሀገሮች ውስጥ ጥቅም ላይ እንዲውል የተከለከለ ነው, እና ምርቱ በተግባር አቁሟል.
በዚህ ረገድ የአልኪል ሬዲካል መስመራዊ መዋቅር ያለው የ alkylbenzenesulfonates ምርት ተዘጋጅቷል. እንደነዚህ ያሉት ውህዶች በባዮስፌር (ምስል II-28, ጥምዝ) ውስጥ በፍጥነት መበስበስ ተለይተው ይታወቃሉ 2). በዚህ ሁኔታ የቤንዚን አልኪላይዜሽን ጥሬ ዕቃው በተለይም ከዝቅተኛ-የሚፈላ (ኬሮሴን) የቅባት ክፍልፋዮች ተለይተው የሚታወቁት መደበኛ ፓራፊኖች ናቸው ።
ይህ የሱርፋክተሮች ቡድን ሶዲየም propyl እና butyl naphthalene sulfonates (nekali) ያካትታል.
አልኪል ሰልፌትስ የሰልፈሪክ አሲድ esters ጨዎችን; አጠቃላይ ቀመር ROSOjMe + (R ብዙውን ጊዜ Xiu - Xiu)። የዚህ ቡድን ተጓዦች ከአካባቢያዊ እይታ አንጻር በጣም ተስፋ ሰጭ ናቸው (ምስል II-28, ጥምዝ ጄ), ነገር ግን ከአልኪላሪል ሰልፎናቶች የበለጠ ውድ ናቸው. ሁለቱንም ከፍ ካለው ቅባት አልኮሎች (ኤችኤፍኤዎች) በሰልፎስተስተርነት እና በገለልተኝነት እና ከረዥም ሰንሰለት ኦሌፊን በድርብ ቦንድ እና በቀጣይ ገለልተኛነት ላይ የሰልፈሪክ አሲድ በቀጥታ በመጨመር ሊገኙ ይችላሉ።
Alkyl sulfonates - RSOJMe * (R አብዛኛውን ጊዜ Cu - C 2 o) - በተለያዩ ፒኤች ሁኔታዎች እና ጠንካራ ውሃ ውስጥ ጥሩ የጽዳት ውጤት ያለው surfactants ቡድን, እንዲሁም ጥሩ biodegradability. እነሱ በ sulfochlorination ወይም sulfoxidation ከፍተኛ ፓራፊን ከቀጣይ ገለልተኛነት ያገኛሉ. ተስፋ ሰጭ ከሆኑት አኒዮኒክ ሰርፋክተሮች መካከል ኦሊፊን ሰልፎናቶችም መጠቀስ አለባቸው።
Anionic surfactants ደግሞ የማን ሞለኪውሎች anionic ቡድኖች ሌሎች ዓይነቶች ይዘዋል: ፎስፌትስ - phosphoric አሲድ ከፊል esters መካከል ጨው, thiosulfonic አሲዶች የተለያዩ ጨው, xanthates, thiophosphates, ወዘተ Anionic surfactants እንደ እርጥብ ወኪሎች, ማጠቢያዎች ዋና ዋና ክፍሎች ሆነው ያገለግላሉ. አጣቢዎች), የአረፋ ወኪሎች; ትልቁን የምርት መጠን እና መጠን ያላቸው ዋና ሚሴል-መፈጠራቸውን (ምዕራፍ VI ይመልከቱ) surfactants ናቸው። አኒዮኒክ surfactants በአልካላይን አካባቢዎች ውስጥ ንብረታቸውን በንቃት ያሳያሉ ፣ ምንም እንኳን በአሲድ አከባቢዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ ፣ ለምሳሌ ፣ ኦክሳይድ ፊልሞችን ለማስወገድ ብረቶችን በአሲድ ሲታከሙ።
የዳበረ ኦርጋኒክ cation - የገጽታ እንቅስቃሴ ተሸካሚ - Cationic surfactants ውኃ ውስጥ መገንጠል. እነዚህም አልፋቲክ እና ጥሩ መዓዛ ያላቸው አሚኖች (ዋና፣ ሁለተኛ ደረጃ እና ሶስተኛ ደረጃ) እና ጨዎቻቸው፣ ቴትራ-አሞኒየም መሠረቶች፣ የፒራይዲን ተዋጽኦዎች፣ ወዘተ.
ፋቲ አሚን ከአሞኒያ (ወይንም ዝቅተኛ አሚን)፣ ከፋቲ አሲድ ወይም ከውጤቶቻቸው (amides እና ammonium salts) እና እንዲሁም በአሞኖላይዝስ የሰባ አልኮሎች ምላሽ ማግኘት ይቻላል። አሚኖች በዋነኛነት በአሲዳማ አካባቢዎች ውስጥ የገጽታ እንቅስቃሴን ይለያሉ እና ያሳያሉ። ከፍተኛ ግብረ ሰዶማውያን, ለምሳሌ octadecylamine, በውሃ ውስጥ የማይሟሟ ናቸው, ነገር ግን በዘይት የሚሟሟ ተውሳኮች ናቸው.
የ quaternary ammonium bases ጨው)