Mga halimbawa ng anionic surfactant. Mga sangkap na aktibo sa ibabaw (mga surfactant). Kahulugan, komposisyon, pag-uuri at saklaw. Kemikal na istraktura ng mga surfactant

Sa kemikal, ito ay isang ganap na magkakaibang grupo ng mga sangkap, ngunit ang karaniwang bagay ay ang mga sumusunod: kung hindi bababa sa dalawang sangkap ang hindi natutunaw sa bawat isa, tulad ng langis at tubig, kung gayon ang pagdaragdag ng isang surfactant ay naghahalo sa kanila at bumubuo ng isang homogenous na likido. . Ito ay napakalinaw na nakikita sa kaso ng paghuhugas ng mga pinggan: ang taba sa ibabaw ng mga plato ay nakikita at napapansin, ngunit ang tubig, lalo na ang malamig na tubig, ay dumadaloy sa taba, halos hindi ito hinuhugasan. Sa sandaling magbuhos ka ng hindi bababa sa isang maliit na detergent sa isang plato na naglalaman ng mga surfactant at ilapat ito nang pantay-pantay, ang tubig ay agad na aalisin, kasama nito ang natitirang grasa. Ang taba, tulad ng langis, ay hindi natutunaw sa tubig at ang paggamit ng isang surfactant ay nakatulong lamang sa langis na ihalo sa tubig, na lumilikha ng isang "dissolution" na epekto. Sa katunayan, ang langis sa plato ay naging libu-libong maliliit na patak ng langis mula sa isang pare-parehong layer sa ibabaw na napapalibutan ng isang layer ng mga surfactant, na madaling dinala ng tubig mula sa ibabaw ng plato.

Ang isang molekula ng surfactant ay may dalawang natatanging bahagi: isang ulo at isang buntot. Ang ulo ng molekula ng surfactant ay hydrophilic - mapagmahal na tubig, at ang buntot ay lipophilic (mapagmahal na langis) at hydrophobic (takot sa tubig). Kapag ang naturang molekula ay pumasok sa tubig na may mga patak ng langis, ang buntot ng surfactant ay sumusubok na umalis sa tubig at matatagpuan alinman sa langis o sa hangin, habang ang ulo, sa kabaligtaran, ay matatagpuan sa tubig. Kaya, ang molekula ay naninirahan sa interface sa pagitan ng tubig at langis at lumilikha ng isang emulsyon.

Mga Uri ng Surfactant

Depende sa likas na kemikal, ang mga ito ay nakikilala: anionic, cationic, amphoteric at nonionic (nonionic) surfactants.

Mga anionic na surfactant

Anionic surfactants (na may negatibong sisingilin na ulo)- ang pinakamalawak na ginagamit na mga bahagi ng detergent sa mga pampaganda. Ang mga ito ay mura, madaling gawin, at malinis na mabuti. Bilang karagdagan, madali silang hugasan mula sa buhok nang hindi bumubuo ng mga pelikula o deposito. Ang kanilang epekto sa paglilinis ay pareho sa malamig at mainit na tubig. Ang pangunahing kawalan ng anionic surfactants ay maaari nilang inisin ang balat. Upang mabawasan ang pangangati, ang iba pang mga grupo ng mga surfactant ay madalas na idinagdag sa mga pormulasyon.
Ang mga anionic surfactant ay ang mga pangunahing bahagi ng detergent ng mga shampoo; upang makakuha ng isang emulsifying effect, idinagdag sila sa mga tina.

Mga cationic surfactant

Mga cationic surfactant (na may ulo na may positibong charge)- mas mahinang mga detergent kaysa sa anionic, at hindi bumubula nang maayos. Gayunpaman, ang mga cationic surfactant ay gumagana nang maayos bilang mga conditioner ng buhok, na nagbibigay ng lambot at kakayahang pamahalaan ang buhok. Maaari nilang alisin ang mga negatibong singil sa buhok, sa gayon ay nagbibigay ng isang antistatic na epekto. Ang mga cationic surfactant ay "nagpapabigat" ng buhok, na ginagawang mas madaling pamahalaan, na ginagawang mas madaling magsuklay at mag-istilo.

Dahil ang mga cationic surfactant ay may singil na kabaligtaran sa mga anionic surfactant, hindi sila pinaghalo dati. Ngayon posible na pagsamahin ang mga ito sa isang bote, salamat sa kung saan ang mga cationic surfactant ay nagpapalambot sa agresibong epekto ng mga shampoo, at kapag ginamit bilang isang conditioner maaari nilang neutralisahin ang agresibong epekto.
Ang mga cationic surfactant ay kadalasang matatagpuan sa mga conditioner at hair mask, gayundin sa mga shampoo para sa may kulay na buhok at 2-in-1 na shampoo. Matatagpuan din ang mga ito sa mga shampoo ng mga bata na "walang luha", dahil hindi sila nagiging sanhi ng pangangati ng mata.

Mga amphoteric surfactant

Mga amphoteric surfactant maaaring maglaman ng positibo o negatibong grupo depende sa pH. Bukod dito, maaari silang kumilos tulad ng mga cationic surfactant sa mas mababang mga halaga ng pH at mga anionic surfactant sa mas mataas na mga halaga ng pH. Ang sabon ng mga surfactant na ito ay katamtaman at nagbibigay ng kakayahang pamahalaan ang buhok. Bilang karagdagan, ang isang pangkat ng mga amphoteric surfactant ay minimal na nakakainis sa anit at nakakapag-alis ng umiiral na pangangati. Ang mga amphoteric surfactant kasama ng mga anionic surfactant ay nagpapabuti sa kakayahang bumubula at nagpapataas ng kaligtasan ng mga formulation, at kapag pinagsama sa mga cationic polymers, pinapahusay nila ang mga positibong epekto ng conditioning additives, tulad ng silicones at polymers, sa buhok at balat. Ang mga anionic surfactant ay nakuha mula sa natural na hilaw na materyales, kaya ang mga ito ay medyo mahal na mga bahagi.
Ang mga amphoteric surfactant ay matatagpuan sa mga shampoo para sa mga bata (hindi sila nakakairita sa mga mata), mga espesyal na shampoo para sa nasira at manipis na buhok, 2-in-1 na shampoo, tina ng buhok, oxidizer, pati na rin ang mga maskara at conditioner.

Mga nonionic na surfactant

Mga nonionic na surfactant, ang pangalawang pinakasikat na grupo ng mga surfactant pagkatapos ng anionic surfactants, ay may mga polar head. Ang mga ito ang pinakamahina sa lahat ng surfactant at ginagamit kasama ng mga anionic surfactant bilang pangalawang panlinis, pampalapot at foam stabilizer.
Ang mga non-ionic surfactant ay matatagpuan sa halos lahat ng mga pampaganda ng buhok, dahil mahusay silang pinagsama sa maraming mga sangkap.

Paglalapat ng mga surfactant (surfactant)

Ang mga surfactant ay malawakang ginagamit sa industriya, agrikultura, gamot at pang-araw-araw na buhay. Ang pandaigdigang produksyon ng mga surfactant ay lumalaki bawat taon, at ang bahagi ng mga nonioniko na sangkap sa kabuuang output ng produksyon ay patuloy na tumataas. Ang lahat ng mga uri ng surfactant ay malawakang ginagamit sa paggawa at paggamit ng mga sintetikong materyales. polimer. Ang pinakamahalagang lugar ng pagkonsumo ng mga surfactant na bumubuo ng micelle ay ang paggawa ng mga polimer sa pamamagitan ng polimerisasyon ng emulsyon. Ang teknolohiya ay higit na nakadepende sa uri at konsentrasyon ng mga napiling surfactant (evulsifiers). at physico-chemical. mga katangian ng mga nagresultang latex. Ginagamit din ang mga surfactant sa polymerization ng suspensyon. Karaniwan, ang mga surfactant na may mataas na timbang ng molekula ay ginagamit - mga polymer na natutunaw sa tubig (volivinyl alcohol, cellulose derivatives, vegetable adhesives, atbp.). Sa pamamagitan ng paghahalo ng mga barnis o likidong mga komposisyon ng langis-dagta na may tubig sa pagkakaroon ng mga emulsifier, ang mga emulsyon ay nakuha na ginagamit sa paggawa ng mga plastik, mga kapalit na katad, mga hindi pinagtagpi na materyales, pinapagbinhi na tela, mga pintura na dala ng tubig, atbp.

Sa paggawa ng mga pintura at barnis at plastik. Ang mga surfactant ay idinagdag upang ayusin ang kanilang rheology. katangian.

Iba't ibang surfactant ang ginagamit para sa surface treatment ng fibrous (woven at non-woven) at film materials (bilang antistatic agents, spinning solution modifiers, detergents. Kabilang sa mga surfactant na ginagamit bilang water repellents, ang pinaka-promising ay ang organosilicon at fluorocarbon compounds. Ang huli, na may naaangkop na oryentasyon ng mga molecule sa ibabaw layer ay magagawang upang maiwasan ang basa ng materyal hindi lamang sa tubig, kundi pati na rin sa hydrocarbon likido.

Sa paggawa ng sponge rubber at foam plastics, ginagamit ang mga surfactant bilang mga stabilizer ng foam.

Mataas na molekular na timbang na nalulusaw sa tubig na mga surfactant, bilang karagdagan sa paggamit sa mga nabanggit na teknolohiya. mga proseso, na ginagamit bilang mga flocculant sa iba't ibang uri ng paggamot sa tubig. Sa tulong nila mula sa basura at teknolohiya. tubig, pati na rin mula sa inuming tubig, ang mga nasuspinde na kontaminant ay inaalis.

SURFACTIVE SUBSTANCES, adsorption ng kung saan mula sa isang likido sa isang interface na may isa pang bahagi (likido, solid o gas) ay humahantong sa mga sumusunod: pagpapababa ng tensyon sa ibabaw (tingnan ang Surface activity). Sa max. pangkalahatan at praktikal na mahalaga. Sa kasong ito, ang mga adsorbing surfactant molecule (ions) ay may diphilic na istraktura, ibig sabihin, binubuo sila ng isang polar group at isang nonpolar hydrocarbon radical (diphilic molecules). Ang hydrocarbon radical ay may surface activity patungo sa non-polar phase (gas, hydrocarbon liquid, non-polar surface ng isang solid), na itinutulak palabas ng polar medium. Sa isang may tubig na solusyon ng isang surfactant, isang adsorption agent ay nabuo sa hangganan na may hangin. monomolecular layer na may mga hydrocarbon radical na nakatuon sa hangin. Habang ito ay nagiging puspos, ang mga molekula ng surfactant (ion), na nagko-compact sa ibabaw na layer, ay matatagpuan patayo sa ibabaw (normal na oryentasyon).

Ang konsentrasyon ng surfactant sa adsorb. layer sa ilan. mga order ng magnitude na mas mataas kaysa sa dami ng likido, samakatuwid, kahit na may isang bale-wala na nilalaman sa tubig (0.01-0.1% sa timbang), ang mga surfactant ay maaaring mabawasan ang pag-igting sa ibabaw ng tubig sa interface na may hangin mula 72.8 10-3 hanggang 25 10 -3 J/m2, ibig sabihin. halos sa pag-igting sa ibabaw ng mga likidong hydrocarbon. Ang isang katulad na kababalaghan ay nangyayari sa interface sa pagitan ng isang may tubig na surfactant at isang hydrocarbon na likido, na lumilikha ng mga kinakailangan para sa pagbuo ng mga emulsyon.

Depende sa estado ng surfactant sa solusyon, ang mga tunay na solusyon (molecularly dispersed) at colloidal surfactant ay conventionally nakikilala. Ang kondisyon ng dibisyon na ito ay ang parehong surfactant ay maaaring kabilang sa parehong mga grupo, depende sa mga kondisyon at kimika. kalikasan (polarity) ng r-ritel. Ang parehong mga grupo ng mga surfactant ay na-adsorbed sa mga hangganan ng phase, ibig sabihin, nagpapakita sila ng aktibidad sa ibabaw sa mga solusyon, habang ang mga bulk na katangian na nauugnay sa hitsura ng isang colloidal (micellar) na bahagi ay nagpapakita lamang ng mga colloidal surfactant. Ang mga pangkat na ito ng mga surfactant ay naiiba sa halaga ng walang sukat na dami, na tinatawag. hydrophilic-lipophilic balance (HLB) at tinutukoy ng ratio:

kung saan ang affinity (free interaction energy) ng non-polar na bahagi ng surfactant molecule sa hydrocarbon liquid (b ay isang walang sukat na parameter depende sa likas na katangian ng surfactant, ay ang libreng enerhiya ng pakikipag-ugnayan sa bawat isang CH2 group, v ay ang bilang ng mga pangkat ng CH2 sa hydrocarbon radical), a-affinity ng polar group para sa tubig. Para sa mga colloidal surfactant (b + o, kung saan ang mga indeks m ay tumutugma sa pinakamababang halaga ng affinity, kung saan nagsisimulang lumitaw ang mga colloidal na katangian ng surfactant. Ang pinakamababang bilang ng mga carbon atom sa radical para sa iba't ibang uri ng colloidal surfactant ay nasa hanay. ng 8-12, ibig sabihin, ang mga colloidal surfactant ay may medyo malaking hydrocarbon radical. Kasabay nito, ang mga colloidal surfactant ay dapat ding magkaroon ng totoong pH sa tubig, ibig sabihin, ang polarity ng hydrophilic group ay dapat ding masyadong mataas. Ito ay tumutugma sa ang kondisyon:

Sa simula. 60s ika-20 siglo Gumawa si D. Davis ng HLB scale na may mga halaga mula O hanggang 40. Ang mga surfactant na may lipophilic na katangian ay may mababang halaga ng HLB, habang ang mga may hydrophilic na katangian ay may mataas na halaga. Ang bawat pangkat ng mga atom na kasama sa isang molekula ng surfactant ay binibigyan ng isang numero ng pangkat. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga numerong ito, ang GLB ayon sa sumusunod na formula ay nakuha:

HLB = hydrophilic group number + 4- hydrophobic group number + 7.

Kahit na ang konsepto ng HLB ay medyo pormal, pinapayagan nito ang isa na matukoy ang mga lugar ng aplikasyon ng mga surfactant. Kaya, para sa pagbuo ng mga emulsyon ng tubig/langis, ang HLB ay mula sa 3-6, mga emulsyon ng langis/tubig - 8-16, para sa mga wetting agent - 7-9, para sa mga detergent - 13-15.

Ang aktibidad sa ibabaw ng mga surfactant na kabilang sa iba't ibang grupo ay natutukoy nang iba. Para sa mga tunay na r-rim surfactant ito ay katumbas ng max. ang halaga ng derivative at sinusukat mula sa unang bahagi ng adsorption isotherm s(c) sa c0 (G ay ang bilang ng mga moles ng surfactant na na-adsorbed bawat unit surface area, R ang gas constant, T ang absolute temperature). Para sa mga colloidal surfactant, ang surface activity Gmin = (s0 - smin)/smin, kung saan ang s0 ay ang surface tension ng purong p-solvent, ang sMIH ay ang pinakamaliit (constant) na value ng s, at ang cmin ay ang surfactant concentration na tumutugma sa value na ito. Ang karagdagang pagpapakilala ng isang surfactant sa solusyon ay humahantong sa isang pagtaas sa bilang ng mga micelles, at ang konsentrasyon ng molecularly dispersed surfactant ay nananatiling pare-pareho. Ang halaga ng smin-kritikal. konsentrasyon ng micelle (KKM). Ito ay tinukoy bilang ang konsentrasyon ng isang surfactant, kung saan lumilitaw ang isang malaking bilang ng mga micelles sa solusyon, na nasa thermodynamics. equilibrium sa mga molecule (ions), at ang mga katangian ng solusyon ay nagbabago nang husto (electrical conductivity, surface tension, lagkit, light scattering, atbp., tingnan ang Micelle formation).

Pag-uuri ng mga surfactant. Inilalarawan ng artikulong ito ang klasipikasyon na pinagtibay sa III International Congress on Surfactants at inirerekomenda ng International Organization for Standardization (ISO) noong 1960. Ito ay batay sa chemistry. ang likas na katangian ng mga molekula at kabilang ang apat na pangunahing. klase ng mga surfactant: anionic, cationic, nonionic at amphoteric. Minsan ang mataas na molekular na timbang ay nakahiwalay din. (polimer), perfluorinated at Kremniorg. Surfactant, gayunpaman, ayon sa kimika. ang likas na katangian ng mga molekula ng mga surfactant na ito ay maaaring. inuri bilang isa sa itaas. mga klase.

Ang mga anionic surfactant ay naglalaman ng isa o higit pa sa isang molekula. mga polar group at humiwalay sa isang may tubig na solusyon upang bumuo ng mga long-chain anion, na tumutukoy sa kanilang aktibidad sa ibabaw. Ito ang mga pangkat: COOH(M), OSO2OH(M), SO3H(M), kung saan ang M ay isang metal (mono-, di- o trivalent). Ang hydrophobic na bahagi ng molekula ay karaniwang kinakatawan ng saturated o unsaturated aliphatic. chain o alkyl aromatic. mga radikal. Mayroong 6 na grupo ng mga anionic surfactant.

1) Derivatives ng mga carbon compound (soaps): RCOOM, ROOC (CH2)nCOOM, RC6H4 (CH2)nCOOM, RCH=CH -- --(CH2)nCOOM. 2) Pangunahin at pangalawang alkyl sulfate ROSO3M, R"R: CHOSO3M, alkylaryl ethyl sulfates RC6H4C2H4OSO3M, alkylcyclohexyl ethyl sulfates RC6H10C2H4OSO3M, atbp. (tingnan ang Avirol, Alizarin oil, Alkyl bensin monosulates at alkylfonsulates). 3) at dicarbonic compounds: RSO3M, RC6H4SO3M, ROOCCH2SO3M, ROOCCH2CH(COOR)SO3M (tingnan ang Alkylbenzenesulfonates, Naphthalene sulfonates, Sulfonates). s ng sulfosuccinic acid, salts ng unsaturated sulfate: RO(C2H4O)nSO3M, RO(C2H4O)nCH2COOM, RCOO (C2H4O)n SO3M, RC6H4 (C2H4O)2 SO3M, ROOCCH2CH (COOM) SO3M, RCH ( OSO3M)=CH (CH2)n -COOM. 5) Mga surfactant na naglalaman ng nitrogen: amidosulfonates RCONR"--R:--SO3M, amidosulfonates RR"NOC--R:--SO3M, amidosulfates RCONR"-R: --OSO3M, amidocarboxylates RCO(NH-R" --CO)nOM, mga compound na may carboxy at sulfo group RCONH--R--OCOR:(SO3M) --COOM. Sa halip na isang amide group sa maraming naturang compound M.B. gayundin ang pangkat ng sulfoamide, hal. RC6H4SO2NHCH2CH2SO3M. 6) Perfluorinated salts. carbon kit, perfluorinated sulfoacetates, mono- at dialkyl-phosphate at phosphonates, perfluorinated. phosphonates at iba pang mga compound.

Sa anionic surfactants, ang cation ay maaaring. hindi lamang metal, kundi pati na rin ang org. batayan. Ito ay madalas na di- o triethanolamine. Nagsisimulang lumitaw ang aktibidad sa ibabaw sa haba ng C8 hydrocarbon hydrophobic chain at tumataas sa pagtaas ng haba ng chain hanggang sa kumpletong pagkawala ng pH ng surfactant sa tubig. Depende sa istraktura, ang mga pagitan. functional grupo at hydrophilicity ng polar na bahagi ng molekula, ang haba ng bahagi ng hydrocarbon ay maaaring umabot ng hanggang C18. Ang singsing ng benzene ay tumutugma sa humigit-kumulang 4 C atoms, ang perfluorinated methylene group na CF2 ay tumutugma sa humigit-kumulang 2.5-3 methylene group.

Naib. Ang mga alkyl sulfate at alkylaryl sulfonates ay karaniwan. Optim. Ang pangunahing dodecyl sulfate at straight-chain dodecylbenzene sulfonate ay may mga katangian ng surfactant. Ang mga sangkap na ito ay thermally stable, low-toxic (LD50 1.5-2 g/kg, white mice), hindi nakakairita sa balat ng tao at kasiya-siyang biol. agnas sa mga anyong tubig (tingnan sa ibaba), maliban sa alkylaryl sulfonates na may branched alkyl chain. Mahusay silang pinagsama sa iba pang mga surfactant, na nagpapakita ng synergism; ang kanilang mga pulbos ay hindi hygroscopic. Ang mga pangalawang alkyl sulfate ay may mahusay na kakayahang bumubula, ngunit hindi matatag sa init at ginagamit sa likidong anyo. Ang mga pangalawang alkyl sulfonate ay may mataas na aktibidad sa ibabaw, ngunit napaka-hygroscopic. Ang mga promising surfactant ay yaong ang hydrophilic na bahagi ay binubuo ng ilan. functional mga pangkat. Halimbawa, ang mga disodium salt ng sulfosuccinic acid ay may magandang sanitary at hygienic properties. St. ka kasama ng mataas na colloid-chemical. at teknolohiya. mga tagapagpahiwatig kapag natunaw sa matigas na tubig. Ang mga surfactant na naglalaman ng grupo ng sulfonamide ay may biol. aktibidad. Ang Dodecyl phosphate ay mayroon ding magagandang katangian.

Tinatawag na cationic. Mga surfactant na ang mga molekula ay naghihiwalay sa isang may tubig na solusyon upang bumuo ng isang surface-active cation na may mahabang hydrophobic chain at isang anion, kadalasan ay isang halide, minsan isang sulfuric o phosphoric anion. Ang nangingibabaw sa mga cationic surfactant ay mga compound na naglalaman ng nitrogen; praktikal Ginagamit din ang mga sangkap na walang nitrogen: com. sulfonium +X- at sulfoxonium +X-, phosphonium + X-, arsonium + X-, iodonium (formula I). Mga compound na naglalaman ng nitrogen maaaring hatiin sa mga sumusunod. basic mga pangkat: 1) mga amin at kanilang mga asin RNR"R: HX; 2) mono- at bi-quaternary ammonium compounds aliphatic structures + X-, 2+2Х-, compounds na may mixed aliphatic at aromatic structure 2 + 2Х- ; 3) quaternary ammonium compounds na may iba't ibang functional group sa hydrophobic chain; 4) mono- at biquaternary ammonium compounds na may nitrogen atom sa heterocyclic ring. Ang huling grupo ay nagsasama-sama ng daan-daang surfactant na may kahalagahang pang-industriya. Ang pinakamahalaga sa kanila ay mga compound ng pyridine, quinoline , phthalazine, benzimidazole, benzothiazole, benzotriazole, derivatives ng pyrrolidine, imidazole, piperidine, morpholine, piperazine,

benzoxazine, atbp.; 5) amine oxides RR"R:N+O- (nagsimula ang industriyal na produksyon); 6) polymer surfactants (II). Pangunahing ginagamit ang polyvinylpyridinium halides.

surfactant molekular

Ang mga cationic surfactant ay nagpapababa ng tensyon sa ibabaw nang mas mababa kaysa sa anionic surfactant, ngunit maaari silang makipag-ugnayan. chemically sa ibabaw ng adsorbent, halimbawa. na may mga selulang protina ng bakterya, na nagdudulot ng bactericidal effect. Pakikipag-ugnayan Ang mga polar group ng cationic surfactant na may hydroxyl group ng cellulose fibers ay humahantong sa hydrophobization ng mga fibers at impregnation ng mga tisyu.

Ang mga nonionic surfactant ay hindi naghihiwalay sa mga ion sa tubig. Ang kanilang pH value ay dahil sa presensya sa mga molekula ng hydrophilic eter at hydroxyl group, kadalasan ay isang polyethylene glycol chain. Tila, sa paglusaw, ang mga hydrates ay nabuo dahil sa pagbuo ng mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga atomo ng oxygen ng polyethylene glycol residue at mga molekula ng tubig. Dahil sa pagkalagot ng hydrogen bond, habang tumataas ang temperatura, bumababa ang pH ng mga nonionic surfactant, kaya para sa kanila ay tumataas ang cloud point. Ang limitasyon ng temperatura ng micellization ay isang mahalagang tagapagpahiwatig. Mn. mga compound na naglalaman ng mobile H atom (compounds, alcohols, phenols, amines), na tumutugon sa ethylene oxide, ay bumubuo ng mga nonionic surfactant na RO (C2H4O)n H. Ang polarity ng isang oxyethylene group ay makabuluhang mas mababa kaysa sa polarity ng anumang acidic na grupo sa anionic surfactants . Samakatuwid, upang maibigay ang kinakailangang hydrophilicity at halaga ng HLB sa isang molekula, depende sa hydrophobic radical, mula 7 hanggang 50 na grupo ng oxyethylene ay kinakailangan. Ang isang katangian ng mga nonionic surfactant ay ang kanilang likidong estado at mababang foaming sa mga may tubig na solusyon.

Ang mga nonionic surfactant ay nahahati sa mga grupo na naiiba sa istraktura ng hydrophobic na bahagi ng molekula, depende sa kung anong mga sangkap ang nagsilbing batayan para sa paggawa ng polyglycol ethers. Batay sa mga alkohol, ang mga ethoxylated alcohol na RO(C2H4O)nH ay nakukuha; batay sa carboxylic acids - ethoxylated fatty acids RCOO (C2H4O)n H; batay sa alkylphenols at alkylnaphthols - ethoxylated alkylphenols RC6H4O(C2H4O)nH at comp. RC10H6O--- (C2H4O)nH; batay sa amines, amides, imidazolines - ethoxylated alkylamines RN[(C2H4O)n H]2, comp. RCONH(C2H4O)nH, comp. Mga Form III; batay sa sulfonamides at mercaptans - mga surfactant tulad ng RSO2NC(C2H4O)nH]2 at RS(C2H4O)nH. Ang isang hiwalay na grupo ay binubuo ng mga proxanol (pl u r o n i k s) - block copolymers ng ethylene at propylene oxides HO (C2H4O)x (C3H6O)y (C2H4O)z H, kung saan ang x, y at z ay nag-iiba mula sa ilan. mga yunit sa ilang sampu, at proxamines (tetronics; form IV) - block copolymers ng ethylene at propylene oxides, nakuha sa presensya. ethylenediamine. Ang mga alkylacetylene glycols ay nagsisilbing batayan para sa paggawa ng mga surfactant ng uri H(OC2H4)n--OCR"R:CCCR"R""O (C2H4O)nH; phosphorus esters ng uri (RO)2P(O)O(C2H4O)nH; pentaerythritol ethers ng type V. Ang mga non-nionic surfactant ay mga produkto ng condensation ng glycosides na may fatty alcohols, carbonates at ethylene oxide. Mayroon ding mga surfactant ng sorbital group (Tweens, type VI) - mga produkto ng pagdaragdag ng ethylene oxide sa sorbitone monoester at fatty acid. Ang Kremniorg ay bumubuo ng isang hiwalay na grupo. Surfactant, hal. (CH3)3Si n--(CH2)3O(C2H4O)mH.

Ang produksyon ng mga nonionic surfactant sa karamihan ng mga kaso ay batay sa pagdaragdag ng ethylene oxide sa mataas na antas. t-re sa ilalim ng presyon sa presensya. mga katalista (0.1-0.5% CH3ONa, KOH o NaOH). Sa kasong ito, ang resulta ay isang average. ang nilalaman ng polymer homologs, kung saan ang pamamahagi ng molekular na timbang ay inilalarawan ng Poisson function. Ang mga indibidwal na sangkap ay nakukuha sa pamamagitan ng pagdaragdag ng polyhalogen-substituted polyethylene glycols sa alcoholates. Koloidal na kemikal Ang mga katangian ng mga surfactant ng klase na ito ay malawak na nag-iiba depende sa haba ng hydrophilic polyglycol chain at ang haba ng chain ng hydrophobic na bahagi sa paraang nabubulok. mga kinatawan ng isang homologous hilera m.b. magandang wetting agent at emulsifier. Ang pag-igting sa ibabaw ng mga homologue ng ethoxylated alkylphenols at pangunahing alkohol sa isang pare-parehong nilalaman ng mga pangkat ng ethylene oxide ay bumababa alinsunod sa panuntunan ni Traube, ibig sabihin, sa bawat karagdagan. Binabawasan ng pangkat ng CH2 ang pag-igting sa ibabaw. Sa pinakamainam opsyon na maaabot nito (28-30) 10-3 N/m sa kritikal. mga konsentrasyon ng micelle. Ang micellar mass ay napakalaki; para sa kambal, halimbawa, umabot ito sa 1800. Ang mga nonionic surfactant ay hindi gaanong sensitibo sa mga asin na nagdudulot ng katigasan ng tubig kaysa sa anionic at cationic surfactant. Ang kakayahang basa ng mga nonionic surfactant ay nakasalalay sa istraktura; optim. Ang isang surfactant na may branched na istraktura ay may kakayahang basa:

Ang mga hydroxyethylated na alkohol na C10-C18 na may n mula 4 hanggang 9 at ang pluronics ay bumubuo ng kusang microemulsion ng langis/tubig at tubig/langis. Ang mga nonionic surfactant ay mahusay na pinagsama sa iba pang mga surfactant at kadalasang kasama sa mga formulation ng detergent.

Ang mga amphoteric (ampholytic) surfactant ay naglalaman sa molekula ng isang hydrophilic radical at isang hydrophobic na bahagi na maaaring maging isang proton acceptor o donor, depende sa pH ng solusyon. Kadalasan ang mga surfactant na ito ay kinabibilangan ng isa o higit pa. basic at acidic na grupo, ay maaari ding maglaman ng nonionic polyglycol group. Depende sa halaga ng pH, ipinapakita nila ang mga katangian ng cationic o anionic surfactants. Sa ilang mga halaga ng pH, tinatawag. isoelectric point, ang mga surfactant ay umiiral sa anyo ng mga zwitterion. Ang mga constant ng ionization ng acidic at basic na grupo ng mga totoong p-rime amphoteric surfactant ay napakababa, ngunit ang mga zwitterion na nakatuon sa kation at nakatuon sa anion ay pinakakaraniwan. Ang cationic group ay karaniwang isang pangunahin, pangalawa o tersiyaryong grupo ng ammonium, isang pyridine o imidazoline na nalalabi. Sa prinsipyo, sa halip na N m.b. atoms S, P, As, atbp. Ang mga grupong Anionic ay mga grupong carboxyl, sulfonate, sulfoester o phosphate.

Ayon sa chemistry Batay sa kanilang istraktura at ilang pagkakatulad, ang mga ampholytic surfactant ay nahahati sa 5 pangunahing kategorya. mga pangkat: 1) alkylaminocarbon compounds RNH (CH2)n COOH; Ang radikal na alkyl ng isang amine ay karaniwang normal (tuwid na kadena), ngunit kung ito ay matatagpuan sa pagitan ng grupong amine at pangkat ng carboxyl, kung minsan ay may sanga itong katangian. Kasama rin sa pangkat na ito ang mga alkylamino-phenylcarbonic acids RNHC6H4COOH; mga compound ng alkylaminocarbon na may pangunahin, pangalawa o tertiary amino group na RCH (NH2) COOH, RCH (NHR) COOH, R(CH3)NCH2COOH; may int. isang hydroxyl, eter, ester, amide o sulfoamide group; mga sangkap na may dalawa o higit pang mga grupong amino at amido, na may ilang mga grupong amino at hydroxyl.

• 2) Ang mga alkyl betaine ay ang pinakamahalagang grupo ng mga zwitterionic surfactant. Maaari silang nahahati sa 5 pangunahing mga. mga pangkat: a) alkyl betaines -C-alkyl betaines RCH COO- at N-alkyl betaines RN+(CH3)2 CH2COO-; b) sulfite-, sulfo-, sulfate- at phosphate betaines RN+(CH3)2CH2CH2 RN+(CH3)2CH2CH2, RC6H4CH2N+(CH3)2CH2CH2 RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2OP; c) amidobetaines RCONH(CH2)3 N+(CH3)2COO-; d) ethoxylated betaines RN+[(C2H4O)pH][(C2H4O)gH]CH2COO-; e) iba pang mga zwitterionic surfactant.
• 3) Alkylimidazoline derivatives, sa mga molekula kung saan ang mga anionic at cationic na grupo ay may humigit-kumulang sa parehong ionization constants (mga form VII at VIII), kung saan ang R-alkyl C7-C17, R"-H, Na, CH2COOM (M-metal). Ayon sa istraktura at pamamaraan ng synthesis, ang mga betaine surfactant ay nakikilala, kabilang ang carboxy-, sulfo-, sulfate o sulfoether group [form IX; R" = (CH2)nCOO-, (CH2)3, CH2CH(OH)CH2 ] at iba pa ("non-betaine") imidazoline surfactant [form X; R" = CH2COONa, (CH2)2 N (CH2COOH)2, (CH2)2 N= =CHC6H4SO3H, (CH2)2 OSO3H]. Ang balanse ng mga ionizing group ay nagbibigay sa mga compound na ito ng magandang colloid-chemical at sanitary-hygienic .sant .
• 4) Alkylaminoalkanesulfonates at sulfates (AAAC1 at AAAC2, ayon sa pagkakabanggit). Anion-landmark. ang mga sangkap ay madaling magbago sa zwitterionic na anyo, na ginagawang posible na ihiwalay ang mga ito sa kanilang purong anyo. Ang ionization constant ng acidic na grupo ay mas malaki kaysa sa basic, kaya ginagamit ang mga ito sa isang alkaline na kapaligiran. Gayunpaman, sa kaso ng ilang pangunahing mga grupo at sa pagkakaroon ng iba pang mga hydrophilic na grupo sa tabi ng acidic na grupo, ang mga sangkap na ito ay katulad sa mga katangian at lugar ng aplikasyon sa mga ampholytic surfactant at may bactericidal effect. Depende sa mga constant ng ionization, ang mga asing-gamot na AAAC1 RN(R")-R:--SO3M, AAAC2 RN(R")-R: -- OSO3M, ang mga aromatic derivatives ay maaaring makilala. aminosulfonic acids RR"N--Ar--SO3M, aminosulfonates na may N atom sa heterocycles (form XI); aminophosphates, aminophosphonates at iba pang amino compounds: mga compound ng uri RR"R:P(O)(OH)2, RR "R ""OP(O)(OH)2, kung saan ang R at R" ay mahaba at maiikling hydrocarbon radical, R: ay isang maikling divalent radical; conn. RN(CH2CH2SO3Na)2. Ang kanilang pagkakaiba ay ang kanilang mahusay na kakayahang mag-disperse ng mga sabon ng calcium at paglaban sa mga asing-gamot sa katigasan ng tubig.
• 5) Polymer ampholytic surfactants: natural (protina, nucleic acid, atbp.); binagong natural (oligomeric protein hydrolysates, sulfate chitin); mga produkto ng stepwise condensation ng amines, formaldehyde, albumin, fatty acids; cellulose derivatives na nakuha sa pamamagitan ng pagpapakilala ng carboxyl at diethanolamineethyl group; synthetic, na ang mga molekula ay pinagsasama ang mga tampok na istruktura ng lahat ng nasa itaas na mga grupo ng amphoteric surfactants (tingnan, halimbawa, ang mga formula XII-XVI).

Paglalapat ng mga surfactant. Ang produksyon ng mga surfactant sa mundo ay 2-3 kg kada capita kada taon. Humigit-kumulang 50% ng mga ginawang surfactant ay ginagamit para sa mga kemikal sa sambahayan (paghuhugas at paglilinis ng mga produkto, mga pampaganda), ang iba ay ginagamit sa industriya at agrikultura. x-ve. Kasabay ng taunang pagtaas sa produksyon ng mga surfactant, ang ratio sa pagitan ng kanilang paggamit sa pang-araw-araw na buhay at industriya ay nagbabago pabor sa industriya.

Ang paggamit ng mga surfactant ay tinutukoy ng kanilang aktibidad sa ibabaw at istraktura ng adsorption. mga layer at volumetric na mga santo. Ang mga surfactant ng parehong grupo (true r-rime at colloidal) ay ginagamit bilang mga dispersant para sa paggiling ng mga solido, pagbabarena ng mga matitigas na bato (hardness reducers), upang mapabuti ang epekto ng pagpapadulas, bawasan ang friction at wear, ang intensity ng pagbawi ng langis, atbp. Iba pa. Ang isang mahalagang aspeto ng paggamit ng mga surfactant ay ang pagbuo at pagkasira ng mga bula, emulsyon, at microemulsion. Ang mga surfactant ay malawakang ginagamit upang ayusin ang pagbuo ng istraktura at katatagan ng mga dispersed system na may likidong dispersion medium (may tubig at organic). Ang mga micellar system na nabuo ng mga surfactant sa parehong aqueous at non-aqueous media ay malawakang ginagamit, kung saan hindi ang surface activity ng mga surfactant o ang kanilang adsorption properties ang mahalaga. mga layer, at mga katangian ng volume: binibigkas na mga anomalya ng lagkit na may pagtaas sa konsentrasyon ng surfactant hanggang sa pagbuo, halimbawa. sa isang may tubig na kapaligiran, pagkikristal. solidong istruktura ng sabon o solidong hugis na istruktura (sa mga greases na nakabatay sa langis ng petrolyo).

Ang mga surfactant ay ginagamit sa higit sa 100 sektor ng pambansang ekonomiya. Karamihan sa mga surfactant na ginawa ay ginagamit sa mga detergent, sa paggawa ng mga tela at mga produktong nakabatay sa gawa ng tao. at natural mga hibla Ang mga pangunahing mamimili ng mga surfactant ay kinabibilangan ng petrolyo, kemikal. industriya, nagtatayo ang industriya. materyales at marami pang iba. Naib. mahahalagang aplikasyon ng mga surfactant:

• - pagbabarena gamit ang mga solusyon sa luad at nababaligtad na mga emulsyon ng tubig/langis. Upang ayusin ang pinagsama-samang katatagan at rheolohiko. mga katangian ng mga solusyon, ginagamit ang high-commol. Mga surfactant - nalulusaw sa tubig na mga cellulose ether, poly-acrylamide, atbp., Ang mga calcium salts ng kalikasan ay ipinakilala sa mga emulsion. at gawa ng tao mga fatty acid (C16-C18 at mas mataas), alkyl aromatic. sulfonates, alkylamines, alkylamidoamines, alkylimidazolines;
• -nadagdagan ang pagbawi ng langis sa pamamagitan ng micellar flooding (ethoxylated alkylphenols at alcohols, alkyl aromatic sulfonates);
• - antioxidant, matinding presyon at iba pang mga additives sa paggawa ng mga mineral. mga langis (synthetic fatty soaps, petroleum sulfonates, oxyethyl alcohols) at mga plastik. mga pampadulas (phenol derivatives, arylamines, alkyl at aryl phosphates);
• - regulasyon ng basa sa panahon ng flotation ng iron at manganese ores (natural at synthetic fatty soaps, mas mataas na aliphatic amines), mga bihirang metal ores (alkylarsone at alkylphosphonic acids, alkyl aromatic sulfonates);
• -emulsion polymerization, produksyon ng polystyrene at iba pang vinyl polymers (carboxymethylcellulose, polyvinyl alcohol, synthetic fatty soaps, alkyl sulfates, ethoxylated alcohols at alkylphenols);
• - paggawa ng kemikal fibers (oxyethylene amines at amides, proxanols at proxamines, mas mataas na alkohol at compound);
• -balahibo. pagpoproseso ng metal: adsorption. pagbaba sa lakas, pagtaas sa pagputol, pagpaplano, bilis ng paggiling (natural at sintetikong mataba na sabon, alkyl aromatic sulfonates, oxyethyl alcohols, atbp.);
• -itinatayo ang industriya. materyales: regulasyon ng balahibo. at rheo-lohikal. St sa kongkreto mixtures dahil sa adsorption. pagbabago ng mga bahagi (esters ng synthetic fatty acids, sulfonates, alkylamines, alkyl sulfates, oxyethyl fatty acids);
• -paggawa ng mga sintetikong detergent;
• -pagpapabuti ng istraktura ng lupa, pagpigil sa mga proseso ng pagguho (surfactant polyelectrolytes - mga produkto ng hindi kumpletong hydrolysis ng polyacrylonitrile, mga produkto ng amidation ng polyacrylic at polymethacrylic compound, at ang komposisyon ng polymer chain ay nag-iiba sa amide, cyclic imide, carboxyl at iba pang mga grupo).

Biological decomposition ng mga surfactant. Ang mga may tubig na solusyon ng mga surfactant sa mas malaki o mas maliit na konsentrasyon ay pumapasok sa pang-industriyang wastewater. tubig at sa huli sa mga reservoir. Maraming pansin ang binabayaran sa paglilinis ng wastewater mula sa mga surfactant, dahil dahil sa mababang rate ng pagkabulok ng mga surfactant, ang mga nakakapinsalang resulta ng kanilang epekto sa kalikasan at mga buhay na organismo ay hindi mahuhulaan. Ang wastewater na naglalaman ng mga produkto ng hydrolysis ng polyphosphate surfactant ay maaaring maging sanhi ng masinsinang paglaki ng halaman, na humahantong sa polusyon ng dati nang malinis na mga anyong tubig: habang ang mga halaman ay namamatay, nagsisimula silang mabulok, at ang tubig ay nauubos ng oxygen, na kung saan ay nagpapalala sa mga kondisyon para sa pagkakaroon ng iba pang anyo ng buhay sa tubig.

Kabilang sa mga pamamaraan ng paggamot ng wastewater sa mga tangke ng pag-aayos ay ang conversion ng mga surfactant sa foam, adsorption na may aktibong carbon, ang paggamit ng mga resin ng palitan ng ion, neutralisasyon sa mga cationic substance, atbp. Ang mga pamamaraang ito ay mahal at hindi sapat na epektibo, samakatuwid ito ay mas mainam na linisin ang wastewater mula sa mga surfactant sa settling tank (aeration tank) at sa natural kondisyon (sa mga reservoir) sa pamamagitan ng biol. oksihenasyon sa ilalim ng impluwensya ng heterotrophic bacteria (ang nangingibabaw na genus ay Pseudomonas), na bahagi ng activated sludge. Kaugnay ng prosesong ito, ang mga surfactant ay karaniwang nahahati sa "malambot" at "matigas". Kabilang sa mga hard surfactant ang ilang partikular na alkylbenzenesulfonate (halimbawa, tetrapropylbenzenesulfonate) at oxyethylene. isooctylphenols; sa kasalukuyan sila ay halos hindi ginawa. Ang antas ng biooxidation ng tinatawag na. Ang mga malambot na surfactant ay nakasalalay sa istraktura ng hydrophobic na bahagi ng molekula ng surfactant: kapag ito ay branched, ang biooxidation ay lumalala nang husto. Sa teorya, ang biooxidation ay nagpapatuloy sa conversion. org. in-in na tubig at carbon dioxide, halos. ang problema ay bumaba lamang sa oras ng oksihenasyon, ibig sabihin, sa kinetics ng proseso. Kung ga-graduate sila. ang oksihenasyon ay nangyayari nang dahan-dahan, ang surfactant ay may oras upang makagawa ng isang nakakapinsalang epekto sa mga buhay na organismo at kalikasan. Miyerkules.

Na may biochemical Kapag naglilinis ng mga solusyon sa surfactant ng basura, ang oksihenasyon ay isinasagawa sa pagkakaroon ng mga enzyme. Habang tumataas ang temperatura, tumataas ang rate ng oksihenasyon, ngunit sa itaas ng 350C ang mga enzyme ay nawasak. Ang mga anionic surfactant ay na-adsorbed sa mga interface ng interface, bilang isang resulta kung saan ang enzymatic hydrolysis ng mga taba, protina at carbohydrates ay nabawasan, na humahantong sa pagsugpo sa aktibidad ng bakterya.

Ang mekanismo ng biooxidation ng mga surfactant ay itinatag sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga intermediate. mga produkto ng agnas. Kaya, sa pagitan. ang mga sumusunod na produkto ay natagpuan sa mga decomposition na produkto ng alkylbenzenesulfonates: alkylbenzenesulfonates na may maikling alkyl chain; sulfophenylcarbonaceous compound na may average na 4 C atoms sa chain; sulfocarbonate compounds na may 5-6 C atoms; mga sulfonic acid at sulfonic acid. Iminumungkahi nito na ang biodegradation ay nagsisimula mula sa terminal methyl group. Ang mas malapit ang nalalabi ay gumagalaw sa singsing ng benzene, ang mas mabagal na oksihenasyon ay nangyayari. Ang huling yugto ay ang pagkabulok ng singsing ng benzene sa unsaturation. mga compound, na nag-oxidize nang mabilis at ganap.

Alifatich. Ang mga surfactant ay nag-oxidize nang mas mabilis kaysa sa mga cyclic, at ang mga sulfonate ay mas mahirap i-oxidize kaysa sa mga sulfate.

Tila, ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga sulfate sa tubig ay hydrolyzed. Ang mga straight-chain na pangunahin at pangalawang alkyl sulfate ay ganap na nawasak sa wastewater sa loob ng 1 oras. Ang mga branched chain na alkyl sulfate ay nag-oxidize nang mas mabagal, habang ang straight chain na alkyl benzene sulfonates ay ganap na nabubulok sa loob lamang ng 3 araw. Ang biodegradation ng mga cationic surfactant ay hindi gaanong pinag-aralan; hindi inirerekomenda ng ilang mananaliksik na itapon ang mga ito sa wastewater.

Ang paglaki ng produksyon ng surfactant ay humantong sa paglitaw ng malalaking negosyo na mga lokal na pinagmumulan ng polusyon sa tubig. Highly concentrated wastewater mula sa mga negosyo ay maaaring nililinis ang microbiol isang paraan batay sa paggamit ng mga highly active cultures ng microorganisms. Nakuha ang mga strain ng bacteria na sumisira sa mga alkyl sulfate, alkyl sulfonates, alkyl benzene sulfonates, sulfoethoxylates, atbp. Natukoy ang mga intermediate. mga produkto ng agnas, na mga analogue ng kalikasan. in-c, hindi nakakalason at walang masamang epekto sa kapaligiran. Ang isa sa mga mahahalagang resulta ng bacterial digestion ay ang kawalan ng mga intermediate. mga produkto ng agnas ng mga sangkap na may malinaw na ipinahayag na diphilicity ng mga molekula. Ang ibinigay na pamamaraan ay maglalagay. mga resulta para sa wastewater na naglalaman ng 500 mg/l surfactant. Ang kahusayan sa paglilinis ay 95-97% sa loob ng hindi hihigit sa 12 oras. Kabilang sa mga gramo-negatibo. bacteria, microorganisms (destructors) ay natagpuan na sumisipsip ng mga surfactant bilang nutrisyon. substrate.

Mga teknolohikal na surfactant at ang kanilang lubricity

Ang mga surfactant (surfactant) ay mga kemikal na compound na, na tumutuon sa interface, ay nagdudulot ng pagbaba ng tensyon sa ibabaw.

Ang makabuluhang epekto ng mga teknolohikal na surfactant ay ipinahayag sa parehong direkta at hindi direkta (sa pamamagitan ng mga pagbabago sa istraktura) na impluwensya sa mga phenomena sa ibabaw sa lubricant-metal interface, i.e. sa lubricating at proteksiyon na kakayahan ng mga pampadulas. Hindi lamang ang mga indibidwal na surfactant, kundi pati na rin ang mga produktong oksihenasyon na nabuo sa proseso ng paghahanda (i.e., TPAS) at pagpapatakbo ng mga pampadulas ay may malaking epekto sa mga proseso ng friction at wear. Noong 1950s, si D.S. Velikovsky at ang kanyang mga kasamahan ay bumuo ng mga additives ng serye ng MNI, na mga produkto ng oksihenasyon ng petrolatum o ceresin. Ipinakita na ang mga carrier ng kanilang functional properties, kabilang ang anti-wear, ay mga ester acid na naglalaman ng mga aktibong grupong COOH, COOC, OH, pati na rin ang mga lactone group na bumubuo ng mga quasicrystalline na istruktura.

Ang mga surfactant ay may polar (asymmetric) na molekular na istraktura, nagagawang ma-adsorbed sa interface ng dalawang media at mabawasan ang libreng enerhiya sa ibabaw ng system. Ang mga hindi gaanong mahalagang pagdaragdag ng mga surfactant ay maaaring magbago ng mga katangian ng ibabaw ng butil at bigyan ang materyal ng mga bagong katangian. Ang pagkilos ng mga surfactant ay batay sa hindi pangkaraniwang bagay ng adsorption, na sabay na humahantong sa isa o dalawang kabaligtaran na epekto: isang pagbawas sa pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga particle at pagpapapanatag ng interface sa pagitan nila dahil sa pagbuo ng isang interphase layer. Karamihan sa mga surfactant ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang linear na istraktura ng mga molekula, ang haba nito ay makabuluhang lumampas sa mga nakahalang na sukat (Larawan 15). Ang mga molekular na radikal ay binubuo ng mga pangkat na nauugnay sa kanilang mga katangian sa mga solvent na molekula, at ng mga functional na grupo na may mga katangian na lubhang naiiba sa kanila. Ito ay mga polar hydrophilic group, pagkakaroon ng binibigkas na mga valence bond at pagkakaroon ng isang tiyak na epekto sa basa, lubricating at iba pang mga aksyon na nauugnay sa konsepto ng aktibidad sa ibabaw . Kasabay nito, ang supply ng libreng enerhiya ay bumababa sa pagpapalabas ng init bilang resulta ng adsorption. Ang mga hydrophilic na grupo sa mga dulo ng hydrocarbon non-polar chain ay maaaring hydroxyl - OH, carboxyl - COOH, amino - NH 2, sulfo - SO at iba pang malakas na nakikipag-ugnayan na mga grupo. Ang mga functional na grupo ay mga hydrophobic hydrocarbon radical na nailalarawan sa pamamagitan ng mga side valence bond. Ang mga hydrophobic na pakikipag-ugnayan ay umiiral nang independiyente sa mga intermolecular na pwersa, bilang isang karagdagang kadahilanan na nagsusulong ng papalapit, "magkadikit" ng mga non-polar na grupo o molekula. Ang adsorption monomolecular layer ng mga surfactant molecule ay nakatuon sa mga libreng dulo ng mga hydrocarbon chain na malayo sa

ibabaw ng mga particle at ginagawa itong hindi nababasa, hydrophobic.

Ang pagiging epektibo ng isang partikular na surfactant additive ay nakasalalay sa mga katangian ng physicochemical ng materyal. Ang surfactant na gumagawa ng epekto sa isang kemikal na sistema ay maaaring walang epekto o malinaw na kabaligtaran na epekto sa iba. Sa kasong ito, ang konsentrasyon ng surfactant ay napakahalaga, na tinutukoy ang antas ng saturation ng layer ng adsorption. Kung minsan ang mga compound na may mataas na molekular na timbang ay nagpapakita ng epekto na katulad ng mga surfactant, bagama't hindi nito binabago ang tensyon sa ibabaw ng tubig, halimbawa polyvinyl alcohol, cellulose derivatives, starch at kahit biopolymers (protina compounds). Ang epekto ng mga surfactant ay maaaring gawin ng mga electrolyte at mga sangkap na hindi matutunaw sa tubig. Samakatuwid, napakahirap tukuyin ang konsepto ng "surfactant". Sa isang malawak na kahulugan, ang konseptong ito ay tumutukoy sa anumang sangkap na, sa maliit na dami, kapansin-pansing nagbabago sa mga katangian ng ibabaw ng isang dispersed system.

Ang pag-uuri ng mga surfactant ay napaka-magkakaibang at sa ilang mga kaso ay nagkakasalungatan. Ilang mga pagtatangka ang ginawa upang pag-uri-uriin ayon sa iba't ibang pamantayan. Ayon kay Rebinder, ang lahat ng surfactant ayon sa kanilang mekanismo ng pagkilos ay nahahati sa apat na grupo:

– mga wetting agent, defoamer at foam forms, ibig sabihin, aktibo sa interface ng likido-gas. Maaari nilang bawasan ang tensyon sa ibabaw ng tubig mula 0.07 hanggang 0.03–0.05 J/m2;

- mga dispersant, peptizer;

– stabilizer, adsorption plasticizer at thinners (lagkit reducer);

– mga detergent na may lahat ng katangian ng mga surfactant.

Ang pag-uuri ng mga surfactant ayon sa functional na layunin ay malawakang ginagamit sa ibang bansa: thinners, wetting agents, dispersants, deflocculants, foaming agent at defoamers, emulsifiers, disperse system stabilizers. Ang mga binder, plasticizer at lubricant ay nakikilala din.

Batay sa kanilang kemikal na istraktura, ang mga surfactant ay inuri depende sa likas na katangian ng mga hydrophilic group at hydrophobic radical. Ang mga radikal ay nahahati sa dalawang grupo - ionic at nonionic, ang dating ay maaaring anionic at cationic.

Mga nonionic na surfactant naglalaman ng mga non-ionizing na panghuling pangkat na may mataas na affinity para sa dispersion medium (tubig), na kadalasang kinabibilangan ng mga atom ng oxygen, nitrogen, at sulfur. Ang mga anionic surfactant ay mga compound kung saan ang isang mahabang hydrocarbon chain ng mga molekula na may mababang affinity para sa dispersion medium ay bahagi ng anion na nabuo sa isang may tubig na solusyon. Halimbawa, ang COOH ay isang carboxyl group, ang SO 3 H ay isang sulfo group, ang OSO 3 H ay isang ether group, H 2 SO 4, atbp. Anionic surfactant ay kinabibilangan ng mga salts ng carboxylic acids, alkyl sulfates, alkyl sulfonates, atbp. Cationic substances bumubuo ng mga kasyon na naglalaman ng isang mahabang hydrocarbon radical sa mga may tubig na solusyon. Halimbawa, ang 1-, 2-, 3- at 4-substituted ammonium, atbp. Ang mga halimbawa ng naturang mga sangkap ay maaaring mga amine salt, ammonium base, atbp. Minsan ang ikatlong pangkat ng mga surfactant ay nakahiwalay, na kinabibilangan ng amphoteric electrolytes at ampholytic substance, na, depende sa Sa pamamagitan ng kalikasan, ang dispersed phase ay maaaring magpakita ng parehong acidic at pangunahing mga katangian. Ang mga ampholyte ay hindi matutunaw sa tubig, ngunit aktibo sa di-may tubig na media, tulad ng oleic acid sa hydrocarbons.

Ang mga Japanese researcher ay nagmumungkahi ng klasipikasyon ng mga surfactant ayon sa physicochemical properties: molecular weight, molecular structure, chemical activity, atbp. Ang gel-like shell sa solid particles na nagreresulta mula sa mga surfactant bilang resulta ng magkakaibang oryentasyon ng polar at non-polar group ay maaaring magdulot ng iba't ibang epekto: liquefaction; pagpapapanatag; nagkakalat; defoaming; binding, plasticizing at lubricating aksyon.

Ang surfactant ay may positibong epekto lamang sa isang tiyak na konsentrasyon. Mayroong iba't ibang mga opinyon sa isyu ng pinakamainam na halaga ng mga ibinibigay na surfactant. Itinuturo ng P. A. Rebinder na para sa mga particle

1–10 µm ang kinakailangang halaga ng surfactant ay dapat na 0.1–0.5%. Ang iba pang mga mapagkukunan ay nagbibigay ng mga halaga ng 0.05–1% o higit pa para sa iba't ibang dispersion. Para sa mga ferrite, natagpuan na upang makabuo ng isang monomolecular layer sa panahon ng dry grinding, ang mga surfactant ay dapat kunin sa rate na 0.25 mg bawat 1 m 2 ng tiyak na ibabaw ng paunang produkto; para sa wet grinding - 0.15-0.20 mg / m2. Ipinapakita ng pagsasanay na ang konsentrasyon ng surfactant sa bawat partikular na kaso ay dapat mapili sa eksperimento.

Sa teknolohiya ng mga ceramic SEM, apat na mga lugar ng aplikasyon ng mga surfactant ang maaaring makilala, na ginagawang posible na patindihin ang mga pagbabago sa physicochemical at pagbabagong-anyo sa mga materyales at kontrolin ang mga ito sa panahon ng proseso ng synthesis:

– pagpapatindi ng mga proseso ng pinong paggiling ng mga pulbos upang madagdagan ang pagpapakalat ng materyal at bawasan ang oras ng paggiling kapag nakamit ang isang naibigay na pagpapakalat;

– regulasyon ng mga katangian ng pisikal at kemikal na mga sistema ng disperse (suspension, slips, pastes) sa mga teknolohikal na proseso. Ang mahalaga dito ay ang mga proseso ng liquefaction (o pagbaba ng lagkit na may pagtaas ng fluidity nang walang pagbaba sa moisture content), pagpapapanatag ng mga rheological na katangian, defoaming sa disperse system, atbp.;

– kontrol sa mga proseso ng pagbuo ng sulo kapag nag-spray ng mga suspensyon kapag nakuha ang tinukoy na laki, hugis at pagpapakalat ng spray torch;

– pagtaas ng plasticity ng mga molding compound, lalo na ang mga nakuha kapag nalantad sa mataas na temperatura, at ang density ng mga manufactured blanks bilang resulta ng pagpapakilala ng isang complex ng mga binder, plasticizer at lubricant.

Ang mga surfactant (surfactant) ay, bilang panuntunan, mga kemikal na sangkap na nakapaloob sa anumang produktong panlinis, kahit na ordinaryong sabon. Ito ay salamat sa mga surfactant na nililinis ng produkto ng paglilinis.

Bakit kailangan ang mga surfactant?

Ang problema ay ang dumi, lalo na ang grasa, ay napakahirap hugasan ng tubig. Subukang hugasan ng tubig ang iyong mamantika na mga kamay. Ang tubig ay aalisin nang hindi hinuhugasan ang taba. Ang mga molekula ng tubig ay hindi dumidikit sa mga matabang molekula at hindi sila dinadala sa kanila. Samakatuwid, ang gawain ay upang ilakip ang mga molecule ng taba sa mga molekula ng tubig. Ito mismo ang ginagawa ng mga surfactant. Ang surfactant molecule ay isang globo, ang isang poste ay lipophilic (nag-uugnay sa mga taba), at ang isa ay hydrophilic (nag-uugnay sa mga molekula ng tubig). Iyon ay, ang isang dulo ng isang surfactant particle ay nakakabit sa isang fat particle, at ang kabilang dulo ay nakakabit sa mga particle ng tubig.

Paano nakakaapekto ang mga surfactant sa ating kalusugan?

Karamihan sa moisture sa katawan ng tao ay nakabatay din sa taba. Yung. halimbawa, ang protective layer ng balat (lipids - fats na nagpoprotekta sa balat mula sa iba't ibang bacteria na pumapasok sa katawan) ay isang fatty film at natural na sinisira ng mga surfactant. At ang impeksiyon ay umaatake sa lugar na hindi gaanong protektado, na siyempre ay nakakapinsala sa kalusugan ng tao. Sinasabi ng mga eksperto na pagkatapos gumamit ng detergent, ang proteksiyon na layer ng balat ay dapat magkaroon ng oras upang mabawi sa loob ng 4 na oras hanggang sa hindi bababa sa 60%. Ito ang mga pamantayan sa kalinisan na itinatag ng GOST. Gayunpaman, hindi lahat ng detergent ay nagbibigay ng ganitong pagpapanumbalik ng balat. At ang balat na walang taba at dehydrated ay mas mabilis na tumatanda.

Bilang karagdagan, ang mga non-biodegradable surfactant ay maaaring maipon sa utak, atay, puso, mga deposito ng taba (lalo na sa maraming) at patuloy na sirain ang katawan sa loob ng mahabang panahon. At dahil halos walang magagawa nang walang mga detergent, ang mga surfactant ay patuloy na pinupunan sa ating katawan, na nagiging sanhi ng patuloy na pinsala sa katawan. Nakakaapekto rin ang mga surfactant sa reproductive function sa mga lalaki, katulad ng radioactive radiation.

Ang problema ay pinalala ng katotohanan na ang aming mga pasilidad sa paggamot ay gumagawa ng hindi magandang trabaho sa pag-alis ng mga surfactant. Samakatuwid, ang mga nakakapinsalang surfactant ay bumalik sa amin sa pamamagitan ng supply ng tubig sa halos parehong konsentrasyon kung saan ibinubuhos namin ang mga ito sa alisan ng tubig. Ang tanging pagbubukod ay ang mga produktong may biodegradable surfactant.

Anong mga uri ng surfactant ang mayroon?

Mga anionic na surfactant. Ang pangunahing bentahe ay ang medyo mababang gastos, kahusayan at mahusay na solubility. Ngunit sila ang pinaka-agresibo sa katawan ng tao.
- Mga cationic surfactant. Mayroon silang mga katangian ng bactericidal.
- Mga nonionic na surfactant. Ang pangunahing bentahe ay ang kapaki-pakinabang na epekto nito sa tela at, pinaka-mahalaga, 100% biodegradability.
- Ampholytic surfactant. Depende sa kapaligiran (acidity/alkalinity), kumikilos sila bilang cationic o anionic surfactant.

Paano nakakaapekto ang mga surfactant sa kapaligiran?

Ang isa sa mga pangunahing negatibong epekto ng mga surfactant sa kapaligiran ay ang pagbaba ng tensyon sa ibabaw. Halimbawa, sa karagatan, ang pagbabago sa pag-igting sa ibabaw ay humahantong sa pagbaba sa rate ng pagpapanatili ng CO2 at oxygen sa masa ng tubig. At ito ay negatibong nakakaapekto sa aquatic flora at fauna.

Bilang karagdagan, halos lahat ng surfactant na ginagamit sa industriya at mga sambahayan, kapag nahuhulog ang mga ito sa mga particle ng lupa, buhangin, o luad, sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay maaaring maglabas ng mabibigat na metal na mga ion na hawak ng mga particle na ito, at sa gayon ay tumataas ang panganib ng mga sangkap na ito na pumasok sa katawan ng tao. .

Ano ang isang biodegradable surfactant?

Ang isa sa mga pangunahing pamantayan para sa kaligtasan sa kapaligiran ng mga kemikal sa sambahayan ay ang biodegradability ng mga surfactant na kasama sa kanilang komposisyon. Ang mga surfactant ay nahahati sa mga mabilis na nawasak sa kapaligiran at sa mga hindi nawasak at maaaring maipon sa mga organismo sa hindi katanggap-tanggap na mga konsentrasyon.

Bukod dito, ang isang pagkakaiba ay ginawa sa pagitan ng pangunahing biodegradability, na nagpapahiwatig ng mga pagbabago sa istruktura sa mga surfactant ng mga microorganism, na humahantong sa pagkawala ng mga surface-active properties, at kumpletong biodegradability - ang huling biodegradation ng mga surfactant sa carbon dioxide at tubig. Tanging ang ganap na nabubulok na mga surfactant ang ligtas.

Ang ilang mga nonionic surfactant lamang, pangunahin ang mga nakuha mula sa mga biyolohikal na hilaw na materyales sa halip na mga produktong petrolyo, ay 100% na nabubulok.

Bio-surfactant - ano ito?

Noong 1995, ang ECOVER, kasama ang French company na Agro-Industrie Recherches et Développements (ARD), ay nakibahagi sa isang European research project, na ang layunin ay matutunan kung paano mag-synthesize ng mga surfactant mula sa mga basurang pang-agrikultura, tulad ng straw at wheat bran. Matagumpay na natapos ang proyekto noong 1999, at nagsimula ang produksyon sa isang pang-industriya na sukat noong 2008.

Sa ngayon, ang mga bio-surfactant ay bumubuo sa batayan ng buong linya ng ECOVER brand dishwashing detergents. Kinukumpirma ng mga resulta ng pagsubok na ang mga surfactant ay may malakas na epekto sa paglilinis, ganap na nabubulok at nailalarawan sa mababang toxicity. Parang isang fairy tale kung saan ang dayami ay naging ginto, ngunit ito ay isang totoong kwento.

Ang mga polar group sa anionic surfactant ay karaniwang carboxylate, sulfate, sulfonate at phosphate group. Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 1 ang mga molekular na istruktura ng mga pinakakaraniwang surfactant ng klase na ito.

Ang mga anionic surfactant ay ginagamit sa mas malaking dami kaysa sa iba pang mga uri ng surfactant. Ayon sa isang magaspang na pagtatantya, ang produksyon ng mundo ng mga surfactant ay 10 milyong tonelada bawat taon, kung saan 60% ang bahagi ng anionic surfactants.

kanin. 1. Mga istruktura ng ilang tipikal na anionic surfactant

Ang pangunahing dahilan para sa katanyagan ng mga surfactant na ito ay ang kanilang pagiging simple at mababang halaga ng produksyon. Ang mga anionic surfactant ay bahagi ng karamihan sa mga detergent, at ang mga surfactant na may mga pangkat ng alkyl o alkylaryl na naglalaman ng 12-18 carbon atoms sa hydrophobic chain ay may pinakamahusay na epekto sa paglilinis.

Ang mga counterion ay karaniwang Na +, K +, NH4 +, Ca 2+ ions at iba't ibang protonated alkylamines. Ang mga sodium at potassium ions ay nagpapataas ng solubility ng mga surfactant sa tubig, habang ang mga calcium at magnesium ions ay nakakatulong sa pagtaas ng solubility ng mga surfactant sa oil phase. Tinitiyak ng mga protonated amines at alkanolamines ang solubility ng mga surfactant sa parehong mga phase.

Ang mga sabon ay bumubuo rin ng isang malaking klase ng mga surfactant. Ang mga ito ay ginawa sa pamamagitan ng saponification ng natural na mga langis at taba. Karaniwan ang mga sabon ay tinatawag na alkali metal salts ng mga carboxylic acid na nakuha mula sa mga taba ng hayop o mga langis ng gulay. Ang mga sabon ng bar ay karaniwang naglalaman ng mga fatty acid na nagmula sa matataas na langis, palm oil at coconut oil. Kapag ginamit sa ilalim ng pinakamainam na mga kondisyon, ang mga sabon ay mainam na mga surfactant. Ang kanilang pangunahing disbentaha ay ang pagiging sensitibo sa matigas na tubig, na tumutukoy sa pangangailangan na lumikha ng mga sintetikong surfactant. Ang isang napaka-espesipikong aplikasyon ay matatagpuan sa lithium salt ng isang fatty acid, katulad ng lithium 12-hydroxystearate, na ginagamit bilang pangunahing bahagi ng mga pampadulas.

Ang mga alkylbenzene sulfonates ay bumubuo ng isang pangkat ng mga sintetikong surfactant na itinuturing na pangunahing "workhorses". Malawakang ginagamit ang mga ito sa mga produktong paglilinis ng sambahayan, gayundin sa iba't ibang uri ng mga pang-industriyang aplikasyon. Nakukuha ang mga ito sa pamamagitan ng proseso ng sulfonation ng mga alkylbenzenes. Sa malakihang synthesis, ang sulfur trioxide ay kadalasang ginagamit bilang sulfonating agent, ngunit ang iba pang mga substance tulad ng sulfuric acid, oleum, chlorosulfonic acid, o amidosulfonic acid ay maaari ding gamitin. Sa ilang mga kaso, sila ay nagiging mas kanais-nais. Ang pang-industriya na synthesis ay isinasagawa sa isang tuluy-tuloy na proseso gamit ang isang free-flowing film apparatus. Ang unang yugto ng proseso ay gumagawa ng pyrosulfonic acid, na tumutugon nang dahan-dahan at kusang higit pa upang bumuo ng sulfonic acid.

Ang sulfonic acid ay pagkatapos ay neutralisado ng caustic soda, na nagreresulta sa pagbuo ng isang alkylbenzenesulfonate salt. Dahil sa malaking dami ng mga alkyl substituents, ang mga n-sulfonic acid ay nabuo halos eksklusibo. Sa diagram sa itaas, ang R ay isang alkyl group, karaniwang naglalaman ng 12 carbon atoms. Sa una, ang mga branched alkylbenzenes ay ginamit bilang isang intermediate na produkto sa synthesis ng mga surfactant, ngunit sa kasalukuyan ay halos ganap na silang pinalitan ng mga linear derivatives, samakatuwid ang mga naturang surfactant ay tinatawag na linear alkylbenzenesulfonates. Ang pagtanggi sa mga branched derivatives at ang kanilang pagpapalit ng mga linear ay higit sa lahat dahil sa kanilang mas mabilis na biodegradation. Ang mga alkylbenzenes ay inihanda naman sa pamamagitan ng alkylation ng benzene na may n-alkenes o alkyl chlorides gamit ang HF o AICI3 bilang mga catalyst. Ang reaksyon ay gumagawa ng pinaghalong isomer na may phenyl group na nakakabit sa isa sa mga di-terminal na posisyon sa alkyl chain.

Ang isa pang uri ng sulfonate surfactant na ginagamit sa mga detergent ay paraffin at α-olefin sulfonates, ang huli ay madalas na tinatawag na AOS. Sa mga pangkalahatang kaso, ang mga nagreresultang surfactant ay mga kumplikadong pinaghalong mga sangkap na naiiba sa mga katangian ng physicochemical. Paraffin sulfonates, o pangalawang n-alkane sulfonates, ay pangunahing ginawa sa Europa. Ang mga ito ay nakuha, bilang isang panuntunan, sa pamamagitan ng sulfonic oxidation ng paraffin hydrocarbons na may sulfur dioxide at oxygen sa ilalim ng irradiation na may ultraviolet light. Sa isang mas lumang proseso, na gayunpaman ay ginagamit pa rin, ang mga paraffin sulfonate ay ginawa ng isang sulfochlorination reaction. Ang parehong mga proseso ay mga radikal na reaksyon, at dahil ang pangalawang carbon atoms ay bumubuo ng mas matatag na mga libreng radical kaysa sa mga pangunahing carbon atoms, isang pangkat ng sulfo ay ipinakilala sa istatistika sa anumang non-terminal na carbon atom ng alkane chain. Ang isang pinaghalong hydrocarbons C 14 -C 17, kung minsan ay tinatawag na "Euro-fraction", ay ang pinakakaraniwang hydrophobic raw na materyal, at ang mga huling produkto sa kasong ito ay kinakatawan ng napakakomplikadong pinaghalong isomer at homologues.

Ang α-olefin sulfonates ay inihanda sa pamamagitan ng reaksyon ng mga linear na α-olefin na may sulfur trioxide; ang resulta ay pinaghalong alkenesulfonates, 3- at 4-hydroxyalkanesulfonates at ilang disulfonates at iba pang mga sangkap. Pangunahing dalawang olefin fraction ang ginagamit bilang feedstock: C 12 -C 16 at C 16 -C 18. Ang ratio ng mga alkenesulfonates sa hydroxyalkanesulfonates ay sa ilang lawak ay kinokontrol ng ratio ng mga halaga ng SO 3 at mga olefin na ipinakilala sa pinaghalong reaksyon: mas mataas ang ratio na ito, mas maraming alkenesulfonic acid ang nabuo. Ang pagbuo ng hydroxyalkane sulfonic acid ay nangyayari sa pamamagitan ng isang intermediate cyclic sultone, na pagkatapos ay pinuputol ng alkali. Ang sutone ay nakakalason, kaya mahalaga na ang konsentrasyon nito sa huling produkto ay napakababa. Ang scheme ng pagkuha ay maaaring isulat tulad ng sumusunod:

Ang sodium disulfosuccinate ay isang alkyl sulfonate surfactant na malawakang ginagamit sa mga pag-aaral ng kimika sa ibabaw. Dahil sa napakalaki nitong hydrophobic group, ang surfactant na ito ay lalong maginhawa para sa paggawa ng water-in-oil microemulsions.

Ang mga isethionate surfactant na may pangkalahatang formula na R-COOC^C^SO^Na* ay mga ester ng fatty acid at mga asin ng isethionic acid. Ang mga ito ay kabilang sa mga mildest surfactant at ginagamit sa mga cosmetic formulation.

Ang mga sulfonate surfactant, na nakuha sa pamamagitan ng sulfonation ng lignin, petroleum fractions, alkylnaphthalenes o iba pang murang hydrocarbon fractions, ay malawakang ginagamit sa industriya bilang mga dispersant, emulsifier, demulsifier, defoamer, wetting agent, atbp.

Ang mga sulfonated sulfate at ethoxylated alcohol ay bumubuo ng isa pang mahalagang grupo ng mga anionic surfactant na malawakang ginagamit sa mga detergent. Ito ay mga monoester ng sulfuric acid kung saan ang ester bond ay napakalabile at medyo madaling masira sa mababang pH bilang resulta ng autocatalytic hydrolysis. Ang mga linear at branched na alkohol na may bilang ng mga carbon atom mula 8 hanggang 16 ay ginagamit bilang hilaw na materyales para sa ganitong uri ng surfactant. Kapag gumagamit ng linear na alkohol na may 12 carbon atoms, ang dodecyl ester ng sulfuric acid ay nakuha, at pagkatapos ng neutralisasyon sa caustic soda, nabuo ang sodium dodecyl sulfate - ang pinakamahalagang surfactant ng ganitong uri. Ang mga ethoxylated na alkohol, na karaniwang ginagamit bilang mga intermediate, ay mga aliphatic na alkohol na may dalawa o tatlong yunit ng oxyethylene. Ang proseso ay katulad ng sulfonation na tinalakay sa itaas. Sa pang-industriyang produksyon, ang sulfur trioxide ay ginagamit bilang isang reagent,

at katulad ng sulfonation, ang reaksyon ay nagpapatuloy sa yugto ng pagbuo ng pyrosulfate bilang isang intermediate na produkto:

Ang synthesis ng sulfate esters ng ethoxylated alcohol ay isinasagawa sa katulad na paraan. Ang reaksyon ay karaniwang sinamahan ng pagbuo ng isang kapansin-pansing halaga ng 1,4-dioxane. Dahil ang dioxane ay nakakalason, dapat itong alisin sa pamamagitan ng distillation. Ang ganitong mga surfactant ay karaniwang tinatawag na ethoxylated alkyl sulfates. Ang mga ito ay may mahusay na mga katangian ng foaming, mababang toxicity sa balat at mga mata at samakatuwid ay ginagamit sa dishwashing detergents at shampoos.

Ang mga ethoxylated alcohol ay maaaring ma-convert sa carboxylates, ibig sabihin, ethoxylated alkyl carboxylates. Ayon sa kaugalian ito ay ginawa gamit ang sodium monochloroacetate:

Ang reaksyon ng Williamson ay karaniwang nagpapatuloy sa mababang ani. Ang mga mas bagong pamamaraan ng synthesis ay batay sa oksihenasyon ng mga ethoxylated alcohol na may oxygen o hydrogen peroxide sa isang alkaline na medium gamit ang platinum o palladium bilang isang katalista. Sa ganitong reaksyon, ang conversion ng etoxylates ay nangyayari na may magandang ani, ngunit ang oxidative degradation ng polyoxyethylene chain ay posible rin. Ang mga ethoxylated alkyl carboxylates ay ginagamit sa paggawa ng mga produkto ng personal na pangangalaga o bilang mga co-surfactant sa iba't ibang formulation ng liquid detergent. Tulad ng mga ethoxylated alkyl sulfate, ang mga ethoxylated alkyl carboxylates ay matatag sa napakatigas na tubig. Ang parehong mga uri ng surfactant ay mayroon ding mahusay na kakayahang magpakalat ng mga sabon ng calcium, na napakahalaga para sa mga surfactant na kasama sa mga produkto ng personal na pangangalaga. Ang kakayahang magpakalat ng mga sabon ng calcium ay karaniwang ipinahayag bilang ang dami ng surfactant na kinakailangan upang ikalat ang sabon ng calcium na inihanda mula sa 100 g ng sodium olet sa tubig na may katigasan na katumbas ng 0.0333% CaCO3.

Mahahalagang impormasyon tungkol sa anionic surfactants

1. Ang mga anionic surfactant ay ang pinakakaraniwang klase ng mga surfactant.

2. Karaniwan, ang mga anionic surfactant ay hindi tugma sa mga cationic surfactant.

3. Sensitibo sila sa matigas na tubig, at bumababa ang sensitivity sa pagkakasunud-sunod ng carboxylates > phosphates > sulfates "sulfonates.

4. Ang pagpapakilala ng isang maikling polyoxyethylene chain sa pagitan ng anionic group at ng hydrocarbon radical ay makabuluhang nagpapataas ng resistensya ng anionic surfactants sa mga asin.

5. Ang pagpapakilala ng isang maikling polyoxypropylene chain sa pagitan ng anionic group at ang hydrocarbon radical ay nagpapataas ng solubility ng surfactant sa organic media, ngunit sa parehong oras ay maaaring humantong sa isang pagbaba sa rate ng biodegradation ng surfactant.

6. Bilang resulta ng autocatalytic hydrolysis, ang mga sulfate surfactant ay mabilis na nag-hydrolyze sa acidic na kapaligiran. Ang iba pang mga uri ng surfactant ay matatag sa ilalim ng hindi masyadong malupit na mga kondisyon.

Ang lahat ng komersyal na phosphate surfactant ay naglalaman ng phosphoric acid mono- at diesters, at ang kamag-anak na nilalaman ng mga sangkap na ito ay malawak na nag-iiba depende sa tagagawa. Dahil ang mga katangian ng physicochemical ng alkyl phosphate surfactant ay nakasalalay sa ratio ng iba't ibang ester, ang mga alkyl phosphate mula sa iba't ibang mga tagagawa ay hindi gaanong mapagpalit kaysa sa iba pang mga uri ng surfactant. Ang Phosphorus oxychloride POCI 3 ay maaaring gamitin bilang isang phosphorylating agent para sa paggawa ng mga alkyl phosphate surfactant. Sa kasong ito, nabuo din ang isang halo ng mono- at diesters ng phosphoric acid.