في إنتاج ISC ، بالإضافة إلى المواد الرابطة والركام والحشو تطبيق واسعالعثور على مواد إضافية في الخلائط تسمى المواد المضافة.

على مراحل الإنتاج التكنولوجيأنهم:

- تسهيل العمليات

تقليل كمية الطاقة المنفقة ؛

تقليل استهلاك المكونات باهظة الثمن ؛

تقليل استهلاك المواد ؛

المساهمة في توفير المؤشرات الضرورية لخصائص المواد ؛

يفضلون تسريع أو تباطؤ عمليات تكوين الهيكل والتصلب.

في مرحلة تشغيل الهياكل ، تم تصميم الإضافات التي أدخلتها ISC سابقًا من أجل:

تقوية وتثبيت هيكل المادة ؛

لمنع التدمير الحتمي الذي يحدث ويتطور في المواد الواقعة تحت تأثير بيئة خارجيةوالظواهر العفوية الداخلية.

الغرض الوظيفي الرئيسي من المواد المضافة ،وهي في هذا تختلف عن الركام والمواد المالئة ، هل هذاأنهم دائمًا ما يتفاعلون بنشاط تام مع واحد أو أكثر من مكونات المخاليط في عملية تشكيل هيكل الجزء الموثق أو البنية الكلية لـ ISC. نتيجة للتفاعل ، تظهر مركبات جديدة لم تكن موجودة من قبل في الخليط ، والإضافات إما تستهلك بالكامل أو تفقد خصائصها الفردية. من الواضح أنه مع وجود كمية زائدة ، يمكن أن تبقى المواد المضافة جزئيًا في الخليط وفي المادة المشكلة دون أي تغييرات ، وهو أمر غير مرغوب فيه.

السطحي (التوتر السطحي ) تسمى هكذا مركبات كيميائية، والتي يتم كثفها على واجهات السوائل والمواد الصلبة وتؤثر على الفيزيائية والكيميائية أو الخواص الكيميائية. المواد الخافضة للتوتر السطحي هي ، كقاعدة عامة ، مركبات تتكون جزيئاتها من جزأين رئيسيين - مجموعة جذرية ومجموعة وظيفية.

أصولي- هي مجموعة من الذرات التي لها سلسلة التحولات الكيميائيةلم يتغير ويمر من جزيء مركب إلى جزيء مركب آخر.

تتشكل الجذور ، على سبيل المثال ، أثناء التخلص من المركبات العضوية لذرات الهيدروجين في جزيئات الهيدروكربون. لذلك ، إذا كان في أي مركب محدد (مشبع) ينتمي إلى فئة البارافينات من النوع C n H 2 n +2 ، يتم تقسيم ذرة الهيدروجين ، فإن المجموعة المتبقية من الذرات C n H 2 n +1 هي أليفاتية (دهني) جذري

H - C - C - ... - C - ، والتي يشار إليها بالحرف R.

يمكن أن تؤخذ مكان انقسام الهيدروجين في الجزيء بواسطة ذرة أخرى أو مجموعة ذرات لها خصائص معينة مرتبطة بالإزاحة الثابتة للإلكترونات في المدارات الذرية ، مما يتسبب في وجود عزم كهربائي ثنائي القطب وثنائي القطب من جزيء كامل. تسمى هذه الذرات أو مجموعات الذرات المجموعات الوظيفية .

المجموعات الوظيفية الأكثر شيوعًا في الفاعل بالسطح هي:

الهيدروكسيل: (-OH) ؛

الكربوكسيل: (- COOH) ؛

أمين (مجموعة أمينية): (- NH 2) ؛

مجموعة نيترو: (- NO 2) ؛

مجموعة الكبريتات: (- SO 3 H).

وفقًا لعدد المجموعات الوظيفية في الجزيء ، يمكن أن تكون المواد الخافضة للتوتر السطحي واحدة وثنائية ومتعددة القواعد.

المركبات التي يحتوي فيها الجذور الأليفاتية على أقل من 10 ذرات كربون ، كقاعدة عامة ، ليس لها نشاط سطحي ، أي القدرة على امتصاص وخفض التوتر السطحي للسوائل أو الطاقة السطحية للمواد الصلبة. عندما يحتوي الجذور على أكثر من 10 ذرات كربون ، فإنها عادة ما تكون نشطة على السطح وتسمى خافضات التوتر السطحي الدهنية العالية . تعتمد قابلية المواد الخافضة للتوتر السطحي في المذيبات المختلفة والقدرة على الانفصال إلى أيونات على نوع المجموعة القطبية الوظيفية وبنية الجذر.

المواد الخافضة للتوتر السطحي التي تحمل فيها المجموعات الوظيفية شحنة موجبة تنشط في بيئة حمضية وغير نشطة في بيئة قلوية ، بينما المواد الخافضة للتوتر السطحي ذات المجموعات الوظيفية سالبة الشحنة ، على العكس من ذلك ، تكون نشطة في بيئة قلوية وغير نشطة في بيئة حمضية.

تصنيف المواد الخافضة للتوتر السطحي

من حيث المبدأ ، يتم تقسيم جميع المواد الخافضة للتوتر السطحي إلى مجموعتين كبيرتين: المركبات الأجنبية ، التي تتفكك إلى أيونات عندما تذوب في الماء ، والمركبات غير الأيونية التي لا تنفصل إلى أيونات.

اعتمادًا على الأيونات التي تسبب النشاط السطحي للمواد الأيونية - الأنيونات أو الكاتيونات ، تنقسم المواد الأيونية إلى أنيوني، الكاتيوني ، ampholytic. تنشط المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية في المحاليل القلوية ، الموجبة - في الحمضية ، ampholytic - في كليهما.

المواد الأنيونية في المحاليل القلوية ، وتشكل أيونات سالبة الشحنة السطحية (الأنيونات):

RCOONa ↔ RCOO - + Na +

المواد الكاتيونية ، عندما تنفصل في المحاليل الحمضية ، تشكل أيونات موجبة الشحنة على السطح (كاتيونات):

RNH 3 Cl ↔ RNH 3 + Cl-

تشمل المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيوني ما يلي: الأحماض الكربوكسيلية(RCOOH) وأملاحها (RCOOMe) ، إلخ.

تشمل المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيونية الأمينات وقواعد الأمونيوم:

RNH 2 ؛ RNH3Cl.

تحتوي المواد الخافضة للتوتر السطحي Ampholytic على مجموعتين وظيفيتين ، إحداهما حمضية ، والأخرى أساسية ، مثل مجموعات الكربوكسيل والأمين.

اعتمادًا على الوسط ، تتميز المركبات الحالة للأمفولات بخصائص أنيونية أو كاتيونية:

بيئة قلوية بيئة حمضية.

RNH (CH 2) n COO - RNH (CH 2) n COOH ↔RNH 2 (CH 2) n COOH ؛

خصائص أنيونية الخصائص الموجبة.

المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية ، عند إذابتها في الماء ، لا تشكل أيونات.

تشتمل مجموعة المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية على منتجات أكسجة الأحماض الدهنية والكحول والأمينات.

RCOO (C 2 H 4 O) n H ؛ RCH 2 O (C 2 H 4 O) n H ؛ RC 6 H 5 O (C 2 H 4 O) n OH.

تصنيف المواد الخافضة للتوتر السطحي حسب آلية العمل

اعتمادًا على تأثير المواد الخافضة للتوتر السطحي في الأنظمة المشتتة ، يتم تقسيمها إلى 4 مجموعات:

إلى المجموعة الأولىتشتمل على مواد ذات وزن جزيئي منخفض ، مواد خافضة للتوتر السطحي قابلة للذوبان في الماء حقًا ، مثل الكحوليات. فهي عوامل ترطيب ضعيفة ومزيلات للرطوبة.

إلى المجموعة الثانيةتشمل المواد الخافضة للتوتر السطحي والمشتتات والمستحلبات. كونها ممتصة ، فإنها تقلل بشكل فعال من الطاقة السطحية الحرة للسائل أو جسم صلبوبالتالي تسهيل تكوين أسطح جديدة وتشتت. هذه المواد لها أيضًا بعض تأثيرات التثبيت.

نتيجة للامتصاص الموجه ، فإن المواد الخافضة للتوتر السطحي من المجموعة الثانية تفرز الماء الأسطح الصلبةوعلى العكس من ذلك ، فإن الأسطح الكارهة للماء. يكون تأثير فرار هذه المواد الخافضة للتوتر السطحي واضحًا بشكل خاص ، والذي يتم تعزيزه بواسطة رابطة كيميائية - تثبيت المجموعات القطبية للمادة الخافضة للتوتر السطحي على الأقسام المقابلة من السطح الصلب.

تشتمل المواد الخافضة للتوتر السطحي من الفئة الثانية على الأحماض الدهنية وأملاحها القابلة للذوبان في الماء والقواعد والأملاح الكاتيونية العضوية.

إلى المجموعة الثالثةالعوامل الخافضة للتوتر السطحي مجتمعة ، وهي مثبتات جيدة. نشاطها السطحي منخفض نسبيًا.

هذه المواد الخافضة للتوتر السطحي هي أيضًا مواد ملدنة جيدة للامتصاص - فهي تلدين الهيكل ، مما يقلل من قوتها ولزوجتها الهيكلية. في ملاط ​​الأسمنت والخرسانة ، يجعل هذا من الممكن التحول إلى الخلائط الصلبة والمتجانسة في نفس الوقت ، وتعزيز الخلط المنتظم ، وزيادة الكثافة والمتانة (مقاومة الصقيع) ، وزيادة القوة وتقليل استهلاك الأسمنت.

تُستخدم لجنوسولفونات الكالسيوم كمواد ملدنة (كبريتات كحول ثابتة - SSB وهريس خميرة الكبريتيت - SDB) ، إلخ.

المجموعة الرابعة من المواد الخافضة للتوتر السطحي- هذا هو المنظفاتمع نشاط سطح مرتفع ، مبلل ومقاوم للماء. هم أيضا مستحلبات فعالة ومثبتات المستحلب. تشمل هذه المجموعة صابون الأحماض الدهنية والأمينات.

في البناء ، يتم استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي من المجموعات الثانية والرابعة بشكل أساسي.

تنقسم المواد الخافضة للتوتر السطحي لمخاليط الخرسانة الأسمنتية والخرسانة الأسمنتية إلى الأنواع التالية:

1. تنظيم خصائص الخلطات الخرسانية

1.1 تلدين 1-4 مجموعات (تلدين فائق ، قوي ، متوسط ​​، ضعيف). زيادة حركة الخليط الخرساني ، وإبطاء ترسيخ الخرسانة وزيادة القوة.

1.2 استقرار. زيادة تجانس الخرسانة وتقليل النفاذية.

1.3 الاحتفاظ بالماء. زيادة حركة الخليط ، وتقليل نفاذية وقوة الخرسانة ، وزيادة تجانس الخرسانة.

1.4 تحسين القدرة على الضخ. إنها تزيد من التجانس وتقلل من فصل الماء للخليط وتقلل من قوة الخرسانة.

1.5 قبضة تأخير. قم بزيادة وقت حركة الخليط ، وقم بإبطاء الإعداد بمقدار مرتين أو أكثر عند + 20 درجة مئوية. زيادة القوة على المدى الطويل تصلب.

1.6 تسريع الإعداد. تسريع الإعداد بنسبة 20٪ أو أكثر عند 20 درجة مئوية. تصلب التسارع.

1.7 مسامية - للخرسانة خفيفة الوزن.

1.8 حبس الهواء. زيادة القدرة على العمل ومقاومة الصقيع ، وتقليل التشتيت.

1.9 تشكيل الرغوة والغاز. توفر إضافات الرغوة رغوة تقنية. المواد الخافضة للتوتر السطحي المكونة للغاز قادرة على إطلاق الغاز بسبب تفاعل كيميائيمع منتجات ترطيب الأسمنت.

2. السيطرة على تصلب الخرسانة

2.1. تسريع تصلب. تزداد القوة عند عمر يوم واحد بنسبة 20٪ أو أكثر. تباطؤ في تطوير القوة في وقت لاحق.

2.2 تصلب التثبيط. تقليل قوة الخرسانة بنسبة 30٪ أو أكثر في عمر يصل إلى 7 أيام.

3. زيادة القوة و (أو) مقاومة التآكل ، مقاومة الصقيع للخرسانة ، تقليل نفاذية الخرسانة

3.1. تقليل الماء (1-4 مجموعات). تقليل استهلاك المياه (بنسبة 20-5٪). زيادة مقاومة الصقيع ومقاومة التآكل.

3.2 كولماتيزينج. زيادة درجة الخرسانة من حيث مقاومة الماء والتآكل.

3.3 تداخل الهواء وإنتاج الغاز. زيادة مقاومة الصقيع مرتين أو أكثر ، مما يؤدي إلى تليين الخليط.

3.4. زيادة الخواص الوقائية للخرسانة فيما يتعلق بالتسليح (مثبطات تآكل الصلب). زيادة حركة الخليط وتقليل نفاذية انتشار الخرسانة.

4. إعطاء خصائص خاصة للخرسانة

4.1 مضاد للتجمد (يوفر صلابة في درجات حرارة منخفضة).

4.2 مسعور (1-3 مجموعات). تقليل امتصاص الماء بمقدار 1.5-5 مرات أو أكثر ، مما يؤدي إلى إبطاء الإعداد.

يؤدي إدخال المواد الخافضة للتوتر السطحي في عجينة الأسمنت أو الملاط أو خليط الخرسانة إلى تغيير هيكلها وخصائصها بشكل كبير في كل من البلاستيك والحالة الصلبة. أنواع مختلفةتعمل المواد الخافضة للتوتر السطحي المذكورة أعلاه على تغيير خصائص الخليط الخرساني أو الخرسانة بطرق مختلفة بسبب امتصاصها على سطح حبيبات الكلنكر والأورام ، وكذلك على سطح المواد الحجرية.

تتغير أيضًا البنية المجهرية للأسمنت المائي نتيجة لتطوير تعديل الامتزاز. سطح البلورات المتكونة في عجينة الأسمنت والحجر مغطى بغشاء خامل للامتصاص من المواد الخافضة للتوتر السطحي ، ويتباطأ نمو البلورات ويتشكل هيكل بلوري أدق مع تغيير في شكل البلورات.

وبالتالي ، باستخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي ، من الممكن بشكل كبير توسيع إمكانيات إنتاج خليط الخرسانة الإسفلتية والأسمنتية. في هذه الحالة ، الشيء الرئيسي هو الاختيار الصحيحالمواد والمواد المضافة ، وكذلك في الجرعات.

يمكنك شراء المواد الخافضة للتوتر السطحي (السطحي)نملك. اتصل: (+38 044) 228-08-72.

السطحي (السطحي)- المركبات الكيميائية التي تتسبب بالتركيز على السطح البيني في انخفاض التوتر السطحي.

بفضل المنظفات والترطيب والاستحلاب والتشتت وغيرها خصائص قيمةتستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي على نطاق واسع في إنتاج المنظفات ومنتجات التنظيف ومستحضرات التجميل و الأدوية. اللاتكس. ممحاة. البوليمرات. مواد كيميائيةحماية النبات ، المنسوجات ، الجلود والورق ، مواد البناء ، مثبطات التآكل ، في استخراج ونقل ومعالجة النفط ، إلخ. معظمتُستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي (وفقًا لتقدير 55-60٪) لإنتاج المواد التركيبية المنظفات(رسالة قصيرة).

تنقسم المواد الخافضة للتوتر السطحي الاصطناعية المستخدمة حاليًا إلى 4 فئات:

• السطحي الأنيوني - المركبات التي تنفصل في المحاليل المائية مع تكوين الأنيونات التي تسبب النشاط السطحي. بينهم أعلى قيمةتحتوي على ألكيل بنزوسلفونات خطي وكبريتات وكبريتات الأحماض الدهنية ؛
• مذبذب (ampholytic) السطحي - المركبات التي تتأين في المحاليل المائية وتتصرف وفقًا للظروف (بشكل أساسي على الرقم الهيدروجيني للوسط) ، أي أنها تظهر في محلول حمضي خواص المواد الخافضة للتوتر السطحي الموجبة ، وفي محلول قلوي - خافضات التوتر السطحي الأنيونية. من بين المواد الخافضة للتوتر السطحي الرئيسية ، يجب ملاحظة ألكيل بيتين ، أحماض ألكيل أمينو كربوكسيل ، مشتقات ألكيل إيميدازولين ، ألكيل أمينو ألكان سلفونات.
• السطحي غير الأيوني مركبات تذوب في الماء دون أن تتأين. يتم تحديد قابلية المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية في الماء من خلال وجود مجموعات وظيفية فيها. كقاعدة عامة ، فإنها تشكل النترات في محلول مائي بسبب حدوث روابط هيدروجينية بين جزيئات الماء وذرات الأكسجين لجزء البولي إيثيلين جلايكول من جزيء الفاعل بالسطح. وتشمل هذه: إسترات polyglycol للكحولات والأحماض الدهنية ، وإسترات polyglycol لأميدات الأحماض الدهنية ، وإيثرات polyglycol المؤلفة أو المؤلكلة لأميدات الألكيل.
• السطحي الموجبة - المركبات التي تنفصل في محلول مائي مع تكوين الكاتيونات التي تحدد نشاط السطح. من بين المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيونية ، تعتبر مركبات الأمونيوم الرباعية والإيميدازالين والأمينات الدهنية ذات أهمية قصوى.

المواد الخام الرئيسية لإنتاج كميات كبيرة من المواد الخافضة للتوتر السطحي هي منتجات تكرير النفط والتوليف البتروكيماوي: الوزن الجزيئي المنخفض والبارافينات الأعلى والأوليفينات والأحماض الدهنية الاصطناعية والكحولات الدهنية المرتفعة ومشتقات الألكيل للبنزين والفينول وأكسيد الإيثيلين ، إلخ.

من المعروف أن أول خافض للتوتر السطحي - الصابون - كان "حيًا" منذ ما يقرب من 4000 عام ، لكنه في الخمسينيات فقد مكانته أمام المنظفات والمنظفات التي تعتمد على ألكيل بنزين سلفونات. ومع ذلك ، يتم استهلاك 9 ملايين طن من الصابون سنويًا في العالم. وهكذا ، يظل الصابون هو العامل الخافض للتوتر السطحي الأكثر شيوعًا في العالم ، يليه ABS. الصابون ، وفقًا لتقديرات التسويق الإستراتيجية ، كان في ما يسمى "بمرحلة التشبع" لسنوات عديدة. من المؤكد أن "مرحلة الانحطاط" لن تأتي أبدًا ما دامت البشرية على قيد الحياة.

السطحي في مستحضرات التجميل

يوحد مفهوم "مستحضرات التجميل" مدى واسعمجموعة متنوعة من المنتجات المعدة للعناية بالشعر وجسم الإنسان. هذه هي شامبو الشعر والصابون السائل. صبغات الشعر؛ منتجات العناية بالشعر بعد الغسيل ؛ شطف ، بلسم ، وما إلى ذلك ؛ كريمات التجميل للوجه والجسم واليدين بما في ذلك الآثار العلاجية والوقائية.

الشامبو الحديث عبارة عن منتجات متعددة الوظائف تحتوي على مكونات مختلفة توفر النعومة والثبات والرغوة والتحسين مظهر خارجيونسر الشعر.
أساس المواد الخام للشامبو هو المواد النشطة على السطح (المواد الخافضة للتوتر السطحي) ، بالإضافة إلى العديد من الإضافات المفيدة ، بما في ذلك المواد النشطة بيولوجيًا.
كما يتم استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي الرئيسية المواد الأنيونية، والتي توفر ما يكفي تأثير الغسيلورغوة مع تأثير لطيف على الجلد والشعر.

للشامبو التجاري التقليدي خافض للتوتر السطحي الأنيوني (كبريتات ألكيل وكبريتات ألكيل إيثر)
من أجل الحصول على الشامبو "الناعم" ، يتم استخدام كبريتات ألكيل أميدوثير ، والسلفوساكسينات ، وبدرجة أقل ، أيزوثيونات ، والساركوزينات ، وما إلى ذلك ، في خليط معهم.
تشمل المواد الخافضة للتوتر السطحي المساعدة مذبذب وغير أيوني و المواد الموجبة. إنها ضرورية في تركيبات الشامبو لزيادة توافق المواد الخافضة للتوتر السطحي الأساسية مع الجلد والشعر ، وزيادة خصائص الرغوة ، وتنظيم اللزوجة ، وتقليل تأثير إزالة الشحوم. لهذا الغرض ، تستخدم على نطاق واسع مشتقات إيميدازولين ، بيتاين ، ألكيلولاميدات ، وأكاسيد أمين.
تستخدم ألكيلولاميدات وإيثرات الجليكول للكحولات الدهنية كمواد مذابة لإدخال العطور والمكونات الأخرى الكارهة للماء (زيوت ، مواد نشطة بيولوجيًا).

تُستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيونية وغير الأيونية وبيتا إينس كعوامل تكييف تعمل على إزالة الكهرباء الساكنة وتسهيل تمشيط الشعر الجاف والمبلل.

أكثر العوامل المضادة للكهرباء الساكنة فعالية هي المواد الخافضة للتوتر السطحي الموجبة - مركبات الأمونيوم الرباعية ، على الرغم من وجود مشاكل عدم التوافق مع المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية. ومع ذلك ، في خليط مع مواد غير أيونية ومذبذبة ، من الممكن تحقيق التأثير المطلوب والحفاظ على استقرار المنتج النهائي.
تستخدم أكاسيد الأمين ، أوكسيستر فوسفات الألكيل أيضًا لتنعيم الشعر وتقليل كهربة الشعر.

مجموعة منفصلة بين الشامبو ، صابون سائل، رغوة الاستحمام عبارة عن تركيبات "ناعمة" بشكل خاص مخصصة للأطفال والبالغين ذوي البشرة الحساسة ، أي التركيبات ذات النعومة المتزايدة من حيث تأثير الجلد. هنا متطلبات المواد الخام عالية بشكل خاص. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام خليط من كبريتات الألكيل مع المواد الخافضة للتوتر السطحي - مشتقات إيميدازولين ، وكذلك betaines و monoalkyl sulfosuccinate كمبدأ نشط. تستخدم نفس القاعدة في الشامبو المضاد للقشرة والعلاج.

أنيوني السطحي

الأنواع الرئيسية للمواد الخافضة للتوتر السطحي المستخدمة في تكوين الرسائل القصيرة هي سلفونات ألكيل بنزين مع سلسلة ألكيل خطية (LABS) ومشتقات كحول C12-C15 (إيثوكسيلات ، كبريتات ، إيثوكسيلات الكحولات). LABS وكبريتات الكحول ، إلى جانب الصابون ، هي مواد خافضة للتوتر السطحي أنيونية ، وإيثوكسيلات الكحول هي مواد خافضة للتوتر السطحي غير أيونية (غير أيونية).

خافضات التوتر السطحي غير الأيونية

النوع الثاني المهم من الفاعل بالسطح للرسائل القصيرة هو المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية التي يتم الحصول عليها عن طريق الأكسجة للكحولات الدهنية العالية أو الألكيل فينولات.

أكثر المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية شيوعًا هي هيدروكسي إيثيلات الكحول الدهني ، والتي يمكن أن تعتمد على كحول خطي ومتفرّع. إذا كانت الإيثوكسيلات التي تعتمد على كحول طويل السلسلة (C12-C15) أكثر استخدامًا في تركيبات CMC للمغاسل نظرًا لتحسينها في التنظيف ، فمن الأفضل استخدام إيثوكسيلات على أساس كحول قصير السلسلة (C9-C11) لتنظيف الأسطح الصلبة. تتميز هذه الإيثوكسيلات بقدرة ترطيب أفضل وزاوية تلامس فيما يتعلق بالأسطح الصلبة. بشكل عام ، يمكن تصميم المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية بشكل مثالي لمهمة محددة ، نظرًا لتنوع قاعدتها ودرجة ارتباط الهيدروكسي إيثيل أو بروكسيل. إنها تتفوق عمومًا على العوامل الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية في كل من عملية التنظيف وإزالة الشحوم وتستحلب أكثر أو أقل من الزيوت والدهون اعتمادًا على ملف تعريف الاستخدام.

خافضات التوتر السطحي Amphoteric

من بين مجموعة المواد الخافضة للتوتر السطحي ، غالبًا ما تستخدم مشتقات البيتين (على سبيل المثال ، cocaminopropyl betaine). بالاشتراك مع خافضات التوتر السطحي الأنيونية ، فإنها تحسن قدرة الرغوة وتزيد من سلامة التركيبات ، وعندما تقترن بالبوليمرات الكاتيونية ، فإنها تزيد تأثير إيجابيالسيليكون والبوليمرات على الشعر والجلد. يتم الحصول على هذه المشتقات من المواد الخام الطبيعية ، لذا فهي مكونات باهظة الثمن.

نحن نقدم مثل السطحي (السطحي):

الشكل 1: السطحي: مخطط العمل

أملاح الصوديوم والبوتاسيوم ذات الأحماض الدهنية العالية (الصابون) هي مواد خافضة للتوتر السطحي قادرة على تكوين أغشية صابون ثابتة. السطحي (السطحي)يمكن أن يكون موجودًا بطريقة معينة في الواجهة بين مرحلتين ، على سبيل المثال ، مثل الماء - الهواء أو ماء - زيت. يفسر هذا السلوك من المواد الخافضة للتوتر السطحي بخصوصية هيكلها: جزيء الفاعل بالسطح ، على سبيل المثال ، الصابون ، يتضمن كلاً من مجموعة قطبية محبة للماء قادرة على التأين ، وجزء غير كاره للماء - الهيدروكربون. عند حدود الطور ، يتم توجيه المجموعة المحبة للماء نحو الماء ، ويتم توجيه الجذر الهيدروكربوني نحو مرحلة الزيت أو الهواء.

الشكل 2: صابون المذيلات

في البيئة المائيةعند تركيز معين ، لم تعد جزيئات الفاعل بالسطح موجودة في شكل جسيمات معزولة ، ولكن كمجموعات كبيرة - مذيلات ، حيث تكون جميع مجموعات الهيدروكربون في مركز الميلي ، وتكون المجموعات المحبة للماء في الخارج (الشكل 2 أ). الميسيل قادرة على "التقاط" جزيئات المواد غير القابلة للذوبان في الماء وتكوين جزيئات ثابتة ، حيث يتم منع المذيلات من الالتصاق ببعضها البعض بنفس الشحنة من أسطحها (الشكل 2 ب). تعتمد عملية غسل الصابون على هذا المبدأ . التلوث عبارة عن غشاء دهني به جزيئات الغبار. يستحلب الصابون الأوساخ ، وبعد ذلك يتم غسل المستحلب بسهولة بالماء.

المواد الخافضة للتوتر السطحي والمنظفات الاصطناعية

لانتاج الصابون عدد كبير منالدهون هي منتج غذائي وفني ثمين. وفي الوقت نفسه ، فإن المركبات العضوية الأخرى التي لها بنية مشابهة للصابون لها نشاط سطحي أيضًا.

وتشمل هذه:

• السطحي الأنيوني(فمثلا، أملاح الصوديومكبريتات الكيل, ألكيل سلفونات);
• السطحي الموجبة(على سبيل المثال الرباعي أملاح الألكيلامونيوم)

الشكل 3: صيغ الفاعل بالسطح الاصطناعية

تحتوي المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية والكاتيونية بالضرورة على شق ألكيل طويل في الجزيء (من 12 - من 14)

يتم الحصول على المواد الخافضة للتوتر السطحي الاصطناعية في الصناعة من المواد الخام الهيدروكربونية المتاحة ، وخاصة الزيت ، لذا فهي غير مكلفة. ميزة أخرى للمنظفات القائمة على الفاعل بالسطح الاصطناعية هي إمكانية استخدامها في الماء العسر ، حيث الصابون العاديإعطاء أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم غير القابلة للذوبان ، مما يقلل من الفعالية عمل الغسيلوزيادة استهلاك الصابون.

توأمان

الشكل 4: الصيغة العامةتوأمان

في في الآونة الأخيرةتستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي على نطاق واسع في الصناعة (على سبيل المثال ، في المنسوجات) توأمان. في الصيدلة ، تعمل كقاعدة مستحلب تركيبي في صناعة المراهم.

تم بناء التوائم وفقًا لـ المبدأ العام، مثل غيرها من المواد الخافضة للتوتر السطحي ، أي أن جزيئاتها تحتوي على أجزاء غير قطبية وقطبية. أساس الجزيء هو كحول دوري رباعي الهيدرات السوربيتان، حيث يتم أسترة من واحدة إلى ثلاث مجموعات هيدروكسيل بدرجة أعلى أحماض دهنية. تشكل جذور هذه الأحماض الجزء غير القطبي من الجزيء.

تشكل مجموعات الهيدروكسيل المتبقية رابطة إيثر مع بقايا البولي إيثيلين جليكول - (CH 2 CH 2 O) n CH 2 CH 2 OH، أين ن = 40-80. تمثل شظايا البولي إيثيلين جلايكول الجزء القطبي من التوائم.

فهرس: الكيمياء العضوية، A.P. Luzin، S.E. Zurabyan، N.A. تيوكافكينا ، 1998

السطحي (السطحي)

السطحي (السطحي)

- المركبات العضوية ، التي تحتوي جزيئاتها على جزء قطبي محب للماء في التركيب (المجموعات الوظيفية -OH ، -COOH ، -O ، إلخ) والجزء الهيدروكربوني المقاوم للماء. وبالتالي ، فهي قابلة للذوبان في المذيبات العضوية والماء.

ميسيل

السمة الكمية الرئيسية للمواد الخافضة للتوتر السطحي هي قدرة المادة على تقليل التوتر السطحي عند السطح البيني. لكن المادة الخافضة للتوتر السطحي لها حد قابلية للذوبان ("تركيز الميسيل الحرج" أو CMC) ، والذي يصل إلى أي مادة عند إضافة الفاعل بالسطح إلى محلول ، يظل التركيز عند حدود الطور ثابتًا ، ولكن في نفس الوقت ، التنظيم الذاتي لجزيئات الفاعل بالسطح في حل بالجملة (أو تجميع) يحدث. نتيجة لهذا التجميع ، تتشكل المذيلات. السمة المميزةتشكيل micelle هو تعكر محلول الفاعل بالسطح. محاليل مائيةتكتسب المواد الخافضة للتوتر السطحي ، أثناء تكون الميليس ، لونًا مزرقًا (هوى هلامي) بسبب انكسار الضوء بواسطة المذيلات.

من بين المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية ، تعتبر ألكيلريل سلفونات هي أيضًا الأكثر شيوعًا. تتمتع كبريتات الدوديسيل الأولية ودوديسيل بنزين سلفونات السلسلة المستقيمة بخصائص فاعلية سطحية مثالية. هذه المواد مستقرة حرارياً ومنخفضة السمية (LD 50 1.5-2 g / kg ، الفئران البيضاء) ، ولا تهيج جلد الإنسان وقابلة للتحلل بشكل مرضٍ في المسطحات المائية ، باستثناء أريل سلفونات الألكيل المتفرعة. يتم دمجها جيدًا مع المواد الخافضة للتوتر السطحي الأخرى ، بينما تظهر التآزر ، فإن مساحيقها غير ماصة للرطوبة. تحتوي كبريتات الألكيل الثانوية على خصائص رغوية جيدة ، ولكنها غير مستقرة حرارياً وتستخدم في صورة سائلة. ألكيل سلفونات الثانوية لها نشاط سطحي مرتفع ، لكنها شديدة الرطوبة. تعتبر المواد الخافضة للتوتر السطحي ، والتي يتكون فيها الجزء المحبة للماء من عدة مجموعات وظيفية ، واعدة. على سبيل المثال ، تتمتع أملاح ثنائي الصوديوم لحمض السلفوسكسينيك بخصائص صحية وصحية جيدة إلى جانب الأداء التكنولوجي الغرواني العالي والأداء التكنولوجي عند إذابته في الماء العسر. تحتوي المواد الخافضة للتوتر السطحي التي تحتوي على مجموعة السلفوناميد النشاط البيولوجي. خصائص جيدةيحتوي أيضًا على فوسفات دوديسيل.