Alle opløselige stoffer kan efter deres evne til at blive adsorberet ved væske-luft-grænsefladen opdeles i to grupper: overfladeaktive stoffer og overfladeinaktive stoffer. Overfladeaktive stoffer (overfladeaktive stoffer) kan ophobes i overfladelaget. Dette fænomen kaldes positiv adsorption. Positiv adsorption opstår, hvis: - overfladespændingen af ​​det opløste stof er mindre end opløsningsmidlets overfladespænding (i dette tilfælde falder overfladens frie energi); - stoffets opløselighed er relativt lav. Overfladeaktive stoffer omfatter fedtsyre med et tilstrækkeligt stort carbonhydridradikal, salte af disse syrer (sæber), sulfonsyrer og deres salte, højmolekylære alkoholer, aminer. Et karakteristisk træk ved strukturen af ​​alle overfladeaktive stoffer er deres amfifilicitet, dvs. at de består af to dele - en polær gruppe og en ikke-polær kulbrintegruppe. Den polære gruppe bestemmer stoffets affinitet til vand, og det hydrofobe kulbrinteradikal er årsag til nedsat opløselighed i vand. Overfladeinaktive stoffer har tendens til at undslippe fra overfladen ind i hovedparten af ​​væsken. Dette fænomen kaldes negativ adsorption. De har god opløselighed i vand og højere overfladespænding. Overfladeinaktive stoffer omfatter alle uorganiske elektrolytter - syrer, baser, salte. Stoffer, hvis overfladespænding er lig med opløsningsmidlets overfladespænding, er jævnt fordelt mellem overfladelaget og opløsningens rumfang. Sukker er et af disse stoffer. Et stofs overfladeaktivitet afhænger ikke kun af dets natur, men også af opløsningsmidlets beskaffenhed. Vand har en høj overfladespænding, og derfor udviser mange stoffer i forhold til det overfladeaktivitet. Alkohol har en meget lavere overfladespænding end vand. Derfor er nogle vandoverfladeaktive stoffer alkoholinaktive. Mange overfladeaktive stoffer med amfifilitet kan danne både ægte og kolloide opløsninger. For sådanne systemer er der en reversibel overgang og den tilsvarende termodynamiske ligevægt ægte opløsning ↔ sol ↔ gel. Systemer, hvor sådanne overgange observeres, omfatter vandige opløsninger sæber, tanniner (tanniner), nogle farvestoffer osv. Opløsninger af kolloide overfladeaktive stoffer dannes spontant, ved lave koncentrationer er de molekylære, og med en stigning i koncentrationen opstår der miceller fra amfifile overfladeaktive molekyler i dem, som er i ligevægt med et molekylært stof. opløsning af konstant og lav koncentration. Udseendet af miceller i opløsning opstår, når en vis koncentration er nået, kaldet kritisk micellekoncentration (CMC) . En ændring i opløsningsstrukturen under CMC fører til en skarp ændring i opløsningens fysisk-kemiske egenskaber. Mekanismen for micellisering er relateret til mekanismen for adsorption af overfladeaktive stoffer: interaktionskræfterne mellem vandmolekyler er større end mellem vandmolekyler og overfladeaktive stoffer; Overfladeaktive molekyler skubbes først ud af vandet ind i overfladelaget, hvor de adsorberes og orienteres af kulbrintekæder ind i et upolært medium. Derefter, med stigende koncentration, skubbes overfladeaktive molekyler ud af vandmolekyler til miceller, og i et forsøg på at finde en gunstig orientering vender de deres upolære kulbrintekæder til hinanden - sfæriske miceller vises. Med en stigning i koncentrationen af ​​overfladeaktivt stof i opløsningen omarrangeres sfæriske miceller til stavformede og derefter lamelformede. Micellisering fører til en stigning i systemets viskositet op til tab af fluiditet - solen bliver til en gel. Spontant dannede systemer med molekylære og kolloidt opløste dele i ligevægt kaldes lyofile kolloide systemer . Lyofile kolloide systemer er karakteriseret ved fænomenet solubilisering , som består i vanduopløselige organiske stoffers evne til at opløses i kulbrintedelen af ​​overfladeaktive miceller. Som et resultat dannes næsten gennemsigtige, termodynamisk ligevægtsløsninger. Opløseligheden af ​​organiske stoffer øges med en stigning i det overfladeaktive stofs molekylvægt, overfladeaktivt stofkoncentration, i nærværelse af elektrolytter, der fremmer micellisering. Organiske stoffer med en lille molekylvægt og indeholdende polære grupper opløses lettere. Fænomenet solubilisering er ekstremt vigtigt for at udføre polymerisationen af ​​umættede carbonhydrider i emulsioner for at opnå syntetiske latexer eller syntetiske gummier. Omvendt solubilisering – opløsning af vand i olier i nærværelse af de tilsvarende kolloide overfladeaktive stoffer opløst i olie, har stor betydning i fødevareindustrien, især i margarineproduktion. Kolloide overfladeaktive stoffer er af stor praktisk betydning. De anvendes f.eks.: - som stabilisatorer af spredte systemer; - at ændre overfladens beskaffenhed (hydrofobisering eller hydrofilisering); - for at reducere styrken under knusningen; - er en af ​​hovedkomponenterne i smøremidler; - som komponenter rengøringsmidler.

Sæber og syntetiske rengøringsmidler

Almindelige sæber er salte af monobasiske carboxylsyrer med en lang kulbrintekæde (C 15 - C 22). Til tekniske formål er natriumsalte af palmitinsyre, stearinsyre og umættede oliesyrer af særlig betydning; mindre vigtige er kalium- og ammoniumsalte, flydende i normale forhold. Salte af divalente og trivalente kationer (Ca +2, Mg +2, Al +3 osv.) er uopløselige i vand, men danner kolloide opløsninger i kulbrintemedier og anvendes i mineraloliefedt, samt til at stabilisere emulsioner af anden slags. Saltene af naphthensyrer indeholdt i sæbenaphtha, et produkt opnået under rensning af petroleum og sololie, har også en vaskeeffekt. Detergenter omfatter salte af sulfonsyrer, der indeholder en sulfogruppe som en aktiv gruppe (alkylsulfonater C n H 2n + 1 SO 3 Me og alkylarylsulfonater C n H 2n + 1 C 6 H 4 SO 3 Me, hvor Me er en monovalent kation af natrium, kalium, ammonium). Som detergenter er alkylsulfater også meget brugt - estere af svovlsyre med højere alkoholer, såvel som deres salte C n H 2n + 1 - O - SO 3 Me. Fordi sulfonsyrer er stærke syrer, ikke kun deres salte med monovalente kationer, men også salte med multivalente kationer, såvel som sulfonsyrer selv, er ret godt opløselige i vand. Dette er en vigtig fordel ved sulfonsæber i forhold til konventionelle sæber, som gør det muligt at bruge dem som rengøringsmidler i hårdt og surt vand. I salte af carboxyl- og sulfonsyrer er bæreren af ​​overfladeaktive egenskaber anionen. Det er anionen, der adsorberes på overfladen, som følge heraf bliver overfladen negativt ladet. Sådanne overfladeaktive stoffer kaldes anionisk . Hvis bæreren af ​​overfladeaktive egenskaber er en kation, kaldes overfladeaktive stoffer kationisk . Sådanne sæber indbefatter salte af tetrasubstituerede ammoniumbaser, f.eks. cetyltrimethylammoniumchlorid C 16 H 33 (CH 3) 3 NCl, octadecylammoniumchlorid C 18 H 37 NH 2 HCl, pyridinforbindelser substitueret ved nitrogenatomet, f.eks. cetylchloridpyridin, etc. er også ikke-ioniske sæber ude af stand til at dissociere i opløsning. Deres molekyler består normalt af en lang kulbrintekæde med flere polære, men ikke-ioniske grupper i enden, hvilket gør disse sæber opløselige. Sådanne grupper er hydroxyl- eller ethergrupper. Et eksempel på sådanne forbindelser er reaktionsproduktet af en højmolekylær alkohol eller alkylphenol med flere molekyler af ethylenoxid. CnH2n+1 (OCH2CH2) m OH. Vaskevirkningen af ​​sæber er forbundet med en række forskellige effekter: - Sæber sænker opløsningens overfladespænding og forbedrer derved befugtningen af ​​stoffet med vaskevæsken. Dette bidrager til indtrængning af væske ind i sådanne kapillærer af forurenet væv, hvori rent vand ikke kan trænge igennem. - Sæbemolekyler skaber et godt hydreret adsorptionslag på fiberoverfladen og partikler af faste og flydende forurenende stoffer, som forårsager forekomsten af ​​adskillende tryk. Dette bidrager til adskillelsen af ​​forurenende partikler fra fiberens overflade. - Adsorptionsfilm på overfladen af ​​partiklerne giver disse partikler en høj aggregeringsstabilitet og forhindrer dem i at klæbe til overfladen af ​​fiberen andre steder. - I nærvær af sæbe dannes skum, som bidrager til mekanisk fjernelse af forurenende stoffer. - Hvis smudspartiklerne er olieagtige, kan de opløses i sæbeopløsninger.

Overfladeaktive stoffer

1. Overfladeaktive stoffer omfatter stoffer, der kan reducere overfladespændingen, tk. σ surf< σ жидкости. Поверхностно-активными по отношению к воде являются вещества менее полярные, чем вода (спирты, амины, жирные кислоты, мыла, белки и др.)

2. For dem dσ / dС< 0, т.е. с увеличением концентрации ПАВ поверхностное натяжение раствора уменьшается. Графически эта зависимость изображается кривой - изотермой поверхностного натяжения (Рис. 4). Из графика видно, что для ПАВ характерно et kraftigt faldσ selv ved lave koncentrationer. Når koncentrationen af ​​overfladeaktivt stof stiger, bliver grafen fladere og bliver til sidst til en vandret lige linje. Det betyder, at overfladespændingen har nået sin minimumsværdi. Under disse betingelser dannes et kontinuerligt monomolekylært overfladeaktivt lag på væskens overflade, og yderligere adsorption er ikke længere mulig.

Ris. 4 Overfladespændingsisoterm for overfladeaktive stoffer

3. I 1878 udledte den amerikanske videnskabsmand J. Gibbs en ligning, der relaterer mængden af ​​adsorption af et stof (G) med dets evne til at ændre overfladespændingen af ​​en opløsning (dσ / dС)

Hvor C er koncentrationen, mol/l

R er den universelle gaskonstant, lig med 8,32 J/mol K

T - absolut temperatur, TIL

dσ / dС er ændringen i overfladespænding med koncentration ved et konstant overfladeareal.

4. Det følger af Gibbs-ligningen, at for dσ / dС< 0 величина Г >0. De siger, at overfladeaktive stoffer er karakteriseret ved positiv adsorption, når overfladekoncentrationen af ​​overfladeaktive molekyler er større end i volumenet.

5. Overfladeaktive molekyler har en amfifil struktur: de indeholder polære og ikke-polære grupper. Sådanne atomgrupper som -COOH, -OH, -NH2, -NO2, -SO2OH osv. har polære egenskaber De er i stand til at hydrere og er hydrofile. Den ikke-polære del af overfladeaktive molekyler er en hydrofob kulbrintekæde eller et aromatisk radikal. Således er alkoholer, aminer, fedtsyrer, sæber, proteiner osv. overfladeaktive stoffer med hensyn til vand.

6. På grund af den amfifile struktur af overfladeaktive stoffer danner deres molekyler spontant et orienteret monolag på fasegrænsefladen: polære grupper af molekyler er placeret i den vandige (polære) fase, og hydrofobe radikaler er i den mindre polære fase. Grunden til denne orientering er, at interaktionsenergien af ​​vandmolekyler med hinanden er større end med de hydrofobe dele af overfladeaktive molekyler: En 2 o - n 2 o > En 2 o - overfladeaktivt middel. Til billedet af overfladeaktive molekyler, konventioner. En lige eller bølget linje angiver et kulbrinteradikal, og en cirkel angiver en polær gruppe. Skematisk kan orienteringen af ​​overfladeaktive molekyler afbildes som følger (fig. 5).

Ris. 5 Orientering af overfladeaktivt middel ved væske-gas-grænsefladen

7. Tensidernes evne til at reducere overfladespændingen kvantificeres ved overfladeaktivitet q = - dσ/dС. I den homologe serie er der klare mønstre i ændringen i overfladeaktivitet: den øges med længden af ​​carbonhydridradikalet og afhænger af stoffets upolaritet. PÅ slutningen af ​​XIXårhundrede Duclos og Traube, på grundlag af et stort eksperimentelt materiale, formulerede reglen: med en stigning i længden af ​​carbonhydridkæden med -CH 2-gruppen, øges overfladeaktiviteten med 3 - 3,5 gange. Med andre ord fører en stigning i kædelængde i en aritmetisk progression til en stigning i overfladeaktivitet i geometrisk progression. På fig. Figur 6 viser overfladespændingsisotermer for en række syrer. Det kan ses på grafen, at q 1

Ris. 6 Isotermer af overfladespænding af nogle syrer:

1. CH 3 COOH - eddikesyre,

2. CH 3 CH 2 COOH - propionsyre,

3. CH 3 (CH 2) 2 COOH - smørsyre,

4. CH 3 (CH 2) 3 COOH - isovalerinsyre.

Reglen gælder for vandige opløsninger og gælder for kulbrintemedier. Jo længere kulbrintekæden er, jo mere upolær stoffet er, jo mere skubbes dets molekyler af vand til overfladen, fordi E n 2 o-n 2 o > E n 2 o-overfladeaktivt middel. Duclos-Traube-reglen var det teoretiske grundlag for syntesen af ​​moderne vaskemidler.

8. I overensstemmelse med Duclos-Traube-reglen stiger adsorptionen med kædeforlængelse i den homologe serie, men for alle medlemmer af serien har adsorptionsværdien tendens til den samme grænseværdi Г ∞, kaldet begrænsende adsorption (fig. 7).

Ris. 7 En række adsorptionsisotermer ved opløsning-gas-grænsefladen for den homologe serie af overfladeaktive stoffer. 1 - for det laveste medlem af serien, 3 - for det højeste medlem af serien

Tilstedeværelsen af ​​G ∞ er bevis på eksistensen af ​​et monomolekylært overfladeaktivt lag på væskeoverfladen. Ved lave koncentrationer i et område langt fra mætning "svæver" kulbrintekæderne i luften på vandoverfladen, mens den polære gruppe er nedsænket i vand. Interaktionen mellem overfladeaktive molekyler er ubetydelig, monolag kaldes gasformige (fig. 8a). Med stigende koncentration stiger antallet af molekyler i overfladelaget, kæderne stiger og får i grænsen en vertikal position (fig. 8b).

Ris. 8 Skema for dannelsen af ​​et monomolekylært lag

Med denne orientering ændrer en ændring i kædelængden ikke det areal, der optages af et molekyle i overfladelaget, og ændrer derfor ikke antallet af molekyler pr. overfladeenhed, som er proportional med Г ∞ . Sådanne monolag kaldes kondenserede.

9. Ifølge molekylers evne til at dissociere til ioner opdeles overfladeaktive stoffer i to store klasser: ioniske (dissocierende) og ikke-ioniske (ikke-dissocierende).

Ioniske overfladeaktive stoffer er igen klassificeret i

1) anionisk, hvilket giver en overfladeaktiv anion ved dissociation: sæbe RCOOMe (Me - K+, Na+, NH4+), sulfonsyrer, deres salte og andre forbindelser;

2) kationisk, danner en overfladeaktiv kation ved dissociation: salte af aminer, kvaternære ammoniumbaser, alkyl-pyridinforbindelser;

3) amfoter, i stand til at udvise anioniske egenskaber (i et alkalisk miljø) eller kationiske egenskaber (i et surt miljø), afhængigt af pH: alkylaminosyrer osv.

Et eksempel på anioniske overfladeaktive stoffer anvendt i medicin er natriumlaurylsulfat - Na + , kationiske overfladeaktive stoffer - cetyltrimethylammoniumbromid + Br - . De amfotere omfatter alkHCl. Kationiske og anioniske overfladeaktive stoffer anvendes i kirurgi som antiseptika. For eksempel er kvaternære ammoniumforbindelser ca. 300 gange mere effektive end phenol med hensyn til destruktiv virkning mod mikroorganismer. Når længden af ​​alkylgruppen er fra C8 til C14, har overfladeaktive midler en udtalt antifagaktivitet. Den antimikrobielle virkning af overfladeaktive stoffer er forbundet med deres virkning under adsorption på permeabiliteten af ​​cellemembraner, såvel som deres hæmmende virkning på mikroorganismers enzymsystemer.

Ikke-ioniske overfladeaktive stoffer opnås ved at reagere højere alkoholer, syrer eller phenoler med ethylenoxidmolekyler. Forbindelser af typen R(OSH 2 CH 2) m OH opnås. Jo længere oxyethylenkæden er, jo mere udtalte er de hydrofile egenskaber. De bruges i vid udstrækning i apoteket som stabilisatorer af span og tween (estere af fedtsyrer, sorbitol eller ethoxyleret sorbitol)

Overfladeaktive stoffer (overfladeaktive stoffer), der har befugtnings-, emulgerende og detergentegenskaber, er meget udbredt i industrien og er som følge heraf indeholdt i spildevand fra de respektive industrier.[ ...]

Overfladeaktive stoffer (overfladeaktive stoffer) eller rengøringsmidler er meget udbredt i industrien og i hverdagen som rengøringsmidler. Når de kommer ind i vandområder med spildevand, forårsager de skumdannelse, forværrer vandets organoleptiske egenskaber, forstyrrer iltudvekslingsprocesserne og påvirker faunaen giftigt.[ ...]

OVERFLADEAKTIVE STOFFER (SAS) - stoffer, der er i stand til at akkumulere på grænsefladen mellem faser (medier), hvilket sænker dens frie energi (overfladespænding). Overfladeaktive stoffer bruges i industrien (f.eks. i flotation), de indgår i vaskemidler (vaskemidler), lak og maling, pesticider, fødevarer. Når de kommer ind i vandområder, ændrer overfladeaktive stoffer i høj grad miljøets egenskaber og påvirker livsprocesser negativt. OVERFLADEVANDE - landvande permanent eller midlertidigt placeret på jordens overflade i en flydende (floder og midlertidige vandløb, søer, reservoirer, sumpe) eller fast (gletsjere og snedække) tilstand.[ ...]

Overfladeaktive stoffer og olieprodukter er blandt de mest almindelige miljøforurenende stoffer. Den årlige mængde af dette affald hos 35 maskinbygningsvirksomheder i Ufa er mere end 11.000 m3 pr. år af kølevæsker, 10.000 m3 pr. år af vandede olieprodukter, 600 m3 pr. år af affald af overfladeaktive stoffer og rengøringsopløsninger.[ ... ]

VASKEMIDLER (MS) - pulvere, pastaer og flydende opløsninger, der bruges til tøjvask. Moderne M.s. består af flere komponenter, herunder overfladeaktivt stof (sæbe, overfladeaktivt stof), blegemiddel, vandglas og vaskesoda. Som en del af M.s. fosfater spillede en vigtig rolle, som, når de blev frigivet til vandområder med husspildevand, forårsagede eutrofiering af vandområder. På nuværende tidspunkt er der udviklet opskrifter på fosfatfri MS. Moderne M.s. kan bruges i ethvert vand, uanset dets hårdhed, og til vask af forskellige stoffer. Indholdet af M.s. i husspildevand skaber mange problemer under deres rensning og begrænser brugen af ​​spildevandsslam (tørre restprodukter efter rensning) som gødning. I øjeblikket fortsætter arbejdet med at skabe MS, der minimalt forurener miljøet.[ ...]

Overfladeaktive stoffer er forbindelser, der under visse forhold og i bestemte koncentrationer kan ændre graden af ​​vandfugtigheden af ​​overfladen af ​​forskellige faste stoffer. Dette er grundlaget for brugen af ​​overfladeaktive stoffer i mange industrier og især i hverdagen som vaske- og rensemidler.[ ...]

Ikke-ioniske rengøringsmidler - polyoxyethylenderivater er en af ​​de aktive dele af nogle syntetiske rengøringsmidler. De kan findes i husholdningernes spildevand eller i spildevand fra forskellige industrier. Ikke-ioniske stoffer samt anioniske rengøringsmidler kommer til overfladevand fra spildevand.[ ...]

Organiske stoffer, der er til stede i det cirkulerende vand (i uopløst og opløst tilstand), under samme forhold, hæmmer dannelsen af ​​CaCO3-aflejringer. Det kan antages, at organiske stoffer, der er i kolloid tilstand og så at sige omslutter kernerne af CaCO3-krystaller, til en vis grad forhindrer deres vækst og aflejring på køleskabets vægge; overfladeaktive stoffer (vaskemidler) spiller en lignende rolle.[ ...]

VASKEMIDDEL(ER) - overfladeaktive syntetiske stoffer, der anvendes i industrien og hverdagen som rengøringsmidler og emulgatorer. De tjener som en af ​​de vigtigste kemiske forurenende stoffer i vandområder, fordi de næsten ikke nedbrydes af mikroorganismer, forstyrrer iltbalancen og påvirker levende organismer negativt.[ ...]

Syntetiske overfladeaktive stoffer (overfladeaktive stoffer) er en gruppe af kemiske forbindelser, hvis tilstedeværelse i spildevand især truer den sanitære tilstand af vandområder og har en skarp negativ effekt på driften af ​​behandlingsanlæg. Overfladeaktive stoffer optræder i spildevand som følge af deres udbredte anvendelse i hverdagen og industrien som rengøringsmidler samt befugtnings-, emulgerende, udjævnende, desinficerende præparater. Den største anvendelse af overfladeaktive stoffer findes i olie- og tekstilindustrien. I husholdningsvaskemidler når indholdet af det aktive stof (overfladeaktivt middel) 20-30 %[ ...]

Syntetiske vaskemidler fremstilles i pulver-, flydende- og pastaform.[ ...]

Syntetiske detergenter (SMC), hvis overfladeaktive basis sædvanligvis er anioniske detergenter (alkylbenzensulfonater osv.), er meget udbredt i produktion og hverdag. For at øge aktiviteten af ​​detergenter indføres intrakomplekse forbindelser, sædvanligvis natriumtripolyphosphat, i deres sammensætning. Op til 80-85 % af overfladeaktive stoffer (overfladeaktive stoffer) bruges til fremstilling af syntetiske vaskemidler. Brugen af ​​disse produkter fører uundgåeligt til, at de kommer i spildevandet. Forureningen af ​​vandområder med disse spildevand, især i områder med udtalt turbulens, forårsager intens skumdannelse. Der er tilfælde, hvor tykt skum op til 3 m tykt dækkede flodens overflade over et område på tusinder af kvadratmeter.[ ...]

Faktisk er alle overfladeaktive stoffer - både brugt til fremstilling af herbicider og dem, der bruges til fremstilling af vaskemidler som vaskemidler - overfladeaktive stoffer. Overfladeaktive stoffer, der forstærker virkningen af ​​herbicider, er kun de stoffer, der, når de tilsættes præparater under deres produktion eller til arbejdsopløsninger før brug, øger deres biologiske aktivitet. Navnet på overfladeaktive stoffer er lånt fra den engelsksprogede speciallitteratur (overfladeaktive midler). I litteraturen på tysk kaldes disse stoffer for tensider; begge udtryk bruges i Ungarn.[ ...]

Schwartz, Perry, Burch, Surfactants and Detergents, IL, 1960.[ ...]

Sammensætningen af ​​organiske stoffer i industrielt spildevand af moderne produktion er ekstremt forskelligartet - disse er aromatiske kulbrinter, petroleumsprodukter, phenoler, olier, harpikser, aminoprodukter, pyridinbaser, fedtsyrer, overfladeaktive forbindelser af syntetiske detergenter og mange andre. På trods af at hovedkomponenterne i forskellige organiske forurening er de samme elementer (hovedsageligt kulstof, brint, ilt og nitrogen), er graden. skadeligheden af ​​en eller anden organisk forbindelse afhænger af tilstedeværelsesformen, dvs. kombinationen, af disse grundstoffer i vand. For at opnå en fuldstændig hygiejnisk og hygiejnisk karakteristik af vandkvalitet er det derfor nødvendigt at kende indholdet af visse organiske stoffer i vand. Ved hjælp af moderne metoder til kemisk analyse, herunder spektrografi, er det teoretisk muligt at bestemme en hvilken som helst kombination af elementer af organiske stoffer i vand, men i praksis, når man analyserer natur- og spildevand, sker dette ikke på grund af de mange forskellige organiske forbindelser i disse. farvande, samt på grund af mange analysers kompleksitet og besværlighed. Indholdet af individuelle organiske stoffer - forurenende stoffer - bestemmes som nævnt ovenfor kun ved analyse i tilfælde, hvor der er antagelser om tilstedeværelsen af ​​disse særlige stoffer i vand.[ ...]

Overfladeaktive stoffer er stoffer, der indgår i rengøringsmidler. Dette er en eller flere grupper af overfladeaktive midler og flere bindemidler. Førstnævnte reducerer overfladespændingen af ​​væsken, hvori de opløses, og danner en stabil emulsion eller suspension med partikler af forurenende stoffer, der skal fjernes. Bindemidler reducerer vandhårdheden ved at danne en alkalisk opløsning med vand, hvor de overfladeaktive gruppers detergentegenskaber er særligt effektive.[ ...]

For at fjerne rester af overfladeaktive rengøringsmidler skylles glasbeholdere med en blanding af 9 dele methanol eller ethanol og 1 del koncentreret HC1.[ ...]

På trods af den fremragende vaskeevne kan organiske opløsningsmidler ikke altid rense produktets overflade for snavs af mineralsk oprindelse. Derfor, i nødvendige tilfælde, og også når fedtlag har dårlig vedhæftning til produktets materiale, billigere og sikrere vandvaskeløsninger og suspensioner baseret på overfladeaktive stoffer, sodavand, sæber osv.[ ...]

Rengøringsmidlers funktion som overfladeaktive stoffer er at fjerne snavs fra materialets fibre og holde det i rengøringsopløsningen. Da denne egenskab undertrykkes af calcium- og magnesiumioner, tilsættes en "fosfatvaskemiddelkomponent" for at neutralisere virkningen af ​​sidstnævnte, hvilket forbedrer vaskemidlets vaskevirkning.[ ...]

Overfladeaktive stoffer er meget udbredt i industrien og i hverdagen som rengøringsmidler.[ ...]

Brugen af ​​syntetiske overfladeaktive rengøringsmidler, der erstatter sæbe, bliver mere og mere almindeligt i industrien og i hverdagen. På nuværende tidspunkt er OP-7, OP-Yu, sulfanol og non-cal, som er produkter fra olieraffinering, og Novost-pulver (gardinol), som er fremstillet af kaskelothvalfedt, mest udbredt. Der findes ingen metoder til at udvinde disse stoffer fra spildevand.[ ...]

Det tilsigtede formål med overfladeaktive stoffer som rengøringsmidler forårsager, at næsten hele mængden af ​​deres produkter trænger ind i spildevandet, hvilket igen kan forurene overfladevand, grundvand og jord. Kemiske og fysisk-kemiske metoder til spildevandsbehandling løser ikke problemet med at bekæmpe vandforurening med overfladeaktive stoffer, da overfladeaktive stoffer som regel kun koncentreres eller delvist ødelægges, men ikke fuldstændigt nedbrydes til CO2, H20 og andre simple produkter. Den fuldstændige destruktion af rengøringsmidler udføres af mikroorganismer, på hvilke alle biologiske metoder til vandrensning er baseret. Behandling af overfladeaktive stoffer fra spildevand ved konventionelle biologiske metoder er imidlertid vanskelig, da mange af disse stoffer er relativt modstandsdygtige over for mikrobiel nedbrydning og passerer uændret gennem renseanlægget. Samtidig forstyrrer overfladeaktive stoffer på grund af deres høje skummende evne deres arbejde, hvilket reducerer bundfældningshastigheden af ​​aktiveret slam. Skum, der spredes med vinden, skaber en epidemiologisk fare, da patogene bakterier, især patogener fra tarminfektioner, spredes sammen med skummet. Antallet af bakterier i vandområder under opskumning stiger meget på grund af, at der skabes ekstremt gunstige trofiske forhold i skummet. En lille mængde (0,2-0,4 mg/l overfladeaktivt stof) giver en ubehagelig smag og lugt til drikkevandet. Dannelsen af ​​skum på overfladen af ​​vandområder forstyrrer iltregimet og forårsager massedød af floraen og faunaen, der bor i dem. Monografien af ​​E. A. Mozhaeva er viet til undersøgelsen af ​​de hygiejniske og hygiejniske aspekter af vandforurening med overfladeaktive stoffer, som giver data om deres effekt på vandkvaliteten, vandområdernes selvrensende evne, menneske- og dyrekroppen.[ .. .]

TENSIDES (syntetiske overfladeaktive stoffer - overfladeaktive stoffer, T.) - kemiske forbindelser, der koncentrerer sig på overfladen af ​​to medier, for eksempel vand og luft. T. forbedre overfladens fugtighed og let trænge ind mellem smudspartikler og de materialer, de er placeret på. T. er den vigtigste ingrediens i vaskemidler (vaskepulvere og pastaer) og rengøringsmidler. Den mest berømte sæbe er sæbe, som har været brugt af menneskeheden i 5.000 år. T. påvirker huden negativt, opløser fedtstoffer, bliver langsomt ødelagt i miljøet og er giftig for mange indbyggere i akvatiske økosystemer. T. er i øjeblikket under udvikling, som hurtigt nedbrydes i vand og derfor er mindre farlige for miljøet.[ ...]

Organiske opløsningsmidler er meget udbredt som affedtnings- og vaskeopløsninger: alkoholer, benzin, petroleum og forskellige sammensætninger baseret på petrokemiske synteseprodukter. Deres anvendelse under industrielle forhold er forbundet med en vis grad af eksplosions- og brandfare; systematisk arbejde i en atmosfære mættet med dampe af sådanne stoffer påvirker arbejdstagernes sundhed negativt. På grund af fremkomsten af ​​en lang række overfladeaktive stoffer, ikke-brændbare og ikke-giftige, er forbruget af organiske opløsningsmidler til affedtning blevet reduceret. Der var dog problemer forbundet med bortskaffelse af affaldsløsninger. At dræne dem i kloakken øger dramatisk forureningsgraden af ​​spildevandet og omkostningerne ved deres behandling.[ ...]

Yderligere organiske stoffer, der kommer ind i f.eks. åbne overfladevandområder under teknogeneseprocesser forårsager deres eutrofiering, dvs. berigelse med biogene komponenter (fig. 1.5.4). Som følge heraf er vandområder overgroet med alger, hvis nedbrydning efter deres død forbruger en stor mængde ilt. Den dannede sapropel fører til lavvanding af reservoiret, dets gradvise omdannelse til en sump med aktiv frigivelse af biogas. Eutrofiering lettes af, at nitrater udvaskes fra gødning eller fosfater fra rengøringsmidler (vaskemidler) ind i vandområder.[ ...]

Som emulgatorer er syntetiske overfladeaktive stoffer mest udbredt i produktionen af ​​syntetisk gummi, gummi, plast, polymerer og syntetiske harpikser. Med deres hjælp udføres polymerisationen af ​​vinylhalogenider, acetater, ketoner, ethere, thioethere og deres blandinger. Alkylsulfater af polyvalente alkoholer er også en hjælp til farvning og fyldning af gummi og plast. Mange overfladeaktive stoffer bruges til at stabilisere klæbemidler, suspendere faste og vanduopløselige insekticider, bruges i læder-, medicinal- og parfumeindustrien, derudover er de blevet et uundværligt rengøringsmiddel.[ ...]

Anioniske og ikke-ioniske overfladeaktive stoffer (overfladeaktive stoffer) er en integreret del af syntetiske detergenter.[ ...]

SÆBE (M.) - det mest traditionelle overfladeaktive stof (overfladeaktivt middel), som forbedrer overfladens fugtighed med en opløsning, øger den elektrostatiske frastødning mellem snavspartikler og rengøringsmiddel og øger vandets emulgerende og suspenderende evne.[ .. .]

I de senere år er syntetiske vaskemidler MJI, Labomid, MC osv. blevet udbredt Præparater ML-51 og ML-52 er en blanding af overfladeaktive stoffer med elektrolytter: natriumsalte af kiselsyre og fosforsyre. Disse lægemidler produceres i form af pulver eller granulat af hvid og lys gul farve. Præparatet ML-51 anvendes til strålerensning af aflejringer ved en opløsningskoncentration i vand på 10-20 g/l, præparatet ML-52 anvendes til rensning af dele ved kogning fra harpiksholdige aflejringer i en koncentration på 25-35 g/ l med en opløsningstemperatur på 70–80 °C. Vaskeevnen af ​​ML-præparater er 2-3 gange højere end opløsninger baseret på kaustisk soda.[ ...]

Syntetiske rengøringsmidler, som er baseret på overfladeaktive stoffer og alkaliske salte (Labomid 101.203, Temp-1 OOd, etc.), er blevet udbredt inden for rengøring. Ved brug af syntetiske rengøringsmidler som rengøringsopløsning frigives en aerosol af soda. Specifikke emissioner af forurenende stoffer under vask af dele og samlinger er angivet i tabel. 7.[ ...]

Fosfater er ingredienser i mange syntetiske overfladeaktive stoffer (se nedenfor), der bruges som rengøringsmidler og gødning. Med spildevand kommer de ind i jorden, klipperne og grundvandet, hvilket forårsager forskellig forurening. Fosfaters skadelige virkning på jord og grundvand består også i at stimulere udviklingen af ​​cyanobakterier, "opblomstring" af reservoirer (kapitel 2).[ ...]

Overfladeaktive stoffer, der reducerer vandets overfladespænding, har en negativ effekt på levende organismer i vand. Konventionelle sæber er overfladeaktive stoffer af den anioniske type. Overfladeaktive stoffer anvendes i vid udstrækning som stabilisatorer til dispergerede systemer (emulsioner, suspensioner), dispergeringsmidler, filmdannere og detergenter.[ ...]

VASKEMIDLER (fra latin - jeg vasker) - Kemiske forbindelser, der sænker overfladespændingen af ​​vand og bruges som rengøringsmidler og emulgatorer. Særligt udbredt er syntetiske overfladeaktive stoffer (overfladeaktive stoffer), som indgår i vaske- og rengøringsmidler (for dem er der introduceret et nyt koncept i udlandet - tensider). En række forskellige anvendelser (til opvask, tekstiler, biler, til personlig hygiejne) har ført til en stadigt stigende overgang til husholdnings- og industrispildevand. I landbruget bruges overfladeaktive stoffer til at emulgere pesticider, så de ender i jord og grundvand.[ ...]

Det skal påpeges, at med udseendet af syntetiske overfladeaktive stoffer (overfladeaktive stoffer) i husholdningsvand og en stigning i indholdet af fosforforbindelser (som følge af brugen af ​​syntetiske vaskemidler til vask), tyr de til vanding af eng drænede områder med renset spildevand som metode til efterbehandling af husspildevand fra disse stoffer . Et eksempel på sådanne løsninger er Norton Green og Langley Mill English renseanlæg med en kapacitet på henholdsvis 2000 og 1600 m3/dag. De faktiske belastninger på disse stationer er 0,16-OD m3/(m2-dag). For at sikre den nødvendige beluftning af jorden vandes den med jævne mellemrum - med mellemrum, ikke mere end 6 gange om dagen. Denne teknik gjorde det muligt på Langley Mill station at reducere koncentrationen af ​​overfladeaktive stoffer i biologisk behandlet spildevand fra 2,5 til 1 mg/l og derved øge den samlede effekt af fjernelse af overfladeaktive stoffer fra 90 til 95,9%.[ ...]

I en række tilfælde blev opmærksomheden henledt på de synlige virkninger af vaskemidler, som på det seneste er blevet meget udbredt i en række lande til private, kommercielle og industrielle formål. Således er den samlede mængde af sådanne stoffer i de vigtigste vandløbsoplande steget med flere milligram pr. liter, især på grund af tørke. Der er fundet overfladeaktive stoffer i drikkevand fra sådanne vandsystemer. Et af de problemer, der opstår som følge af tilstedeværelsen af ​​rengøringsmidler i vandet i de vigtigste flodbassiner, er problemet med skum. I Tyskland har Necker-floden fået et dårligt ry for at forurene sit vand med skum. På grund af den ekstreme variation af vaskemidler, der er tilgængelige på markedet, er der i øjeblikket ikke tilstrækkelig information om deres skadelige egenskaber; eksperimenter blev kun udført for at bestemme specifikke radikaler af overfladeaktive forbindelser.[ ...]

Med kommunalt og delvist industrielt vand kommer rengøringsmidler ind i reservoirerne - vaskemiddel syntetiske overfladeaktive stoffer (overfladeaktive stoffer). Disse er højmolekylære organiske forbindelser opnået ved sulfonering af forskellige olier, carbonhydrider, højmolekylære alkoholer og andre stoffer af petroleumsoprindelse. Rengøringsmidler indeholder 20-40% overfladeaktive stoffer og 60-80% forskellige tilsætningsstoffer.[ ...]

Snavset glas er dårligt fugtet med almindeligt vand, derfor er det umuligt at udføre en effektiv vaskeproces uden brug af specielle rengøringsmidler. Formuleringen af ​​vaskemidler omfatter kaustisk soda (natriumhydroxid), soda (natriumcarbonat, natriumcarbonat), trinatriumphosphat, flydende glas (natriumsilicat), sulfater, natriummetasilikat, overfladeaktive stoffer og andre stoffer i forskellige kombinationer og koncentrationer. Så koncentrationen af ​​kaustisk soda kan være i området 0,65-3%, overfladeaktive stoffer 0,2-0,4%, trinatriumphosphat 0,3-1,5% osv.[ ...]

En meget farlig type forurening, der er iboende i byafstrømning, er rengøringsmidler eller syntetiske overfladeaktive stoffer, som er stærke giftstoffer, der er modstandsdygtige over for biologiske nedbrydningsprocesser. De er meget brugt i hverdagen og i mange industrier som rengøringsmidler, emulgatorer, blæsemidler. I økonomisk udviklede lande når koncentrationen af ​​overfladeaktive stoffer i spildevand 5-15 mg/l. Vand er dårligt renset for rengøringsmidler, og op til 50-60% af deres oprindelige mængde udledes i vandområder. I praksis er koncentrationen af ​​disse stoffer i byspildevand i gennemsnit 4-6 mg / l, og i flodvand - 0,3-1,0 og endda 1,5 mg / l, selvom den maksimalt tilladte koncentration af overfladeaktive stoffer i naturligt vand ikke bør overstige 0 ,3 mg/l.[ ...]

I præsentationen af ​​dette afsnit følger vi. Ud over olieprodukter findes syntetiske overfladeaktive stoffer (overfladeaktive stoffer) i kystvande. I industrien og hverdagen bruges en lang række rengøringsmidler som rengøringsmidler, skum- og emulsionsstabilisatorer, fordampningshæmmere mv. Når de kommer ud i havet med spildevand, deltager de også i dannelsen af ​​overfladeaktive film.[ ...]

Spildevandet fra tekstilvirksomheder, produktion af kemiske fibre og en række andre indeholder urenheder af forskellige rengøringsmidler, dispergeringsmidler samt produktionsaffald med betydelig overfladeaktivitet, især i et neutralt eller let alkalisk miljø. Disse urenheder reducerer overfladespændingen, øger stabiliteten af ​​skummet, hvilket letter dets fjernelse fra flotatorerne. Flotation viser sig således at være en effektiv kompleks metode til at fjerne suspensioner, emulsioner og opløste overfladeaktive stoffer af forskellige strukturer fra spildevand (hvis sidstnævnte effekt er hovedmålet med spildevandsbehandling, så taler vi i dette tilfælde ikke om flotation, men om skumkoncentration af opløste stoffer). Man skal huske på, at flotationsvandbehandling også forårsager oxidation af en række giftige stoffer eller deres stripning. På grund af dette er den overordnede sanitære og hygiejniske effekt af vandrensning i flotatorer usammenlignelig højere end effekten af ​​vand, der sætter sig selv ved brug af koaguleringsmidler, især da indføringen af ​​sidstnævnte eller sorbenter direkte i det flydende vand også ofte er meget effektiv .[ ...]

Elektrodeforurening påvirker også resultatet af ledningsevnemålingen, især ved analyse af spildevand indeholdende overfladeaktive stoffer: fedtstoffer, harpikser, olier osv. Måleresultaterne i sådanne tilfælde er tvivlsomme. Efter afslutningen af ​​målingen skal kontaminerede elektroder først vaskes med en passende opløsningsmiddelopløsning, udvalgt efter typen af ​​forurening, derefter med alkohol eller en syntetisk vaskemiddelopløsning og til sidst vaskes grundigt med destilleret vand. Bestemmelsen af ​​den elektriske ledningsevne af prøver, i hvis analyse påvirkningen af ​​forstyrrende forhold kan forekomme, udføres som regel ved hjælp af elektroder med en skinnende overflade.[ ...]

For nylig er problemet med skum dukket op i spildevandsrensning. Dette skyldes brugen af ​​syntetiske vaskemidler i industrien og i hjemmet. Tilstedeværelsen af ​​små mængder overfladeaktive stoffer i spildevand forårsager dannelsen af ​​stabilt skum i aerotanke og en betydelig reduktion i bundfældningshastigheden af ​​suspenderede faste stoffer. I nogle tilfælde er allerede indholdet af 5 mg/l syntetiske rengøringsmidler i spildevand nok til at skabe et skummende problem.[ ...]

Som et eksempel præsenterer vi data om evalueringen af ​​de dynamiske egenskaber ved CTS til behandling af spildevand fra blegeværket til farvning og efterbehandling af en tekstilvirksomhed fra anionaktive overfladeaktive stoffer, som er meget udbredt i teknologien til efterbehandling stoffer som befugtnings- og vaskemidler. Ændringen i koncentrationen af ​​overfladeaktive stoffer i spildevandet fra en sådan produktion, afhængigt af driftstiden, er illustreret i fig. 3.1. På baggrund af korrelationsanalysen af ​​ændringer i sammensætningen af ​​spildevand ved indløbet til CTS blev der opnået en autokorrelationsfunktion, vist i fig. 3.2.[ ...]

Ulempen ved sodavandsopløsninger er en relativt høj ætsende evne, som tilstrækkeligt begrænser deres anvendelse. Fremkomsten i de senere år af en bred vifte af overfladeaktive stoffer med fremragende rengøringsmidler har naturligt skubbet sodavandsopløsninger ud af anvendelsesområdet for industriel brug. Særligt værdifuldt var brugen af ​​detergentsammensætninger baseret på overfladeaktive stoffer ved rengøring af produkter, udstyr og beholdere fra højmolekylære forbindelser (epoxyharpikser, polydieneurethan-gummier, blandinger baseret på dem osv.).[ ...]

En hydraulisk monitor er en vaskemaskine, hvori der tilføres et vaskemiddel under et tryk på 0,8-1,2 MPa. Vaskevæske vasker den indvendige overflade af tanken ved hjælp af vaskemaskinens slanger. En varm (45-70°C) vandig opløsning af ML-2-vaskemiddelpræparatet anvendes som vaskevæske, hvis koncentration er 0,15-0,35%. Detergent er en sammensætning af syntetiske overfladeaktive stoffer med tilsætningsstoffer af elektrolytter.[ ...]

Blandt andre metoder til bekæmpelse af "skadelig tjære" i produktionen af ​​cellulose skal det bemærkes, at det er hensigtsmæssigt at rense kogesyren fra cymen, foreløbig dampe spånerne i kedlen for at fjerne terpentindelen af ​​tjæren, grundigt vaske kogt cellulose med varmt vand og adskillelse af væsken fra den, behandling af den kogte cellulose med overfladevaskemidler -aktive stoffer med harpiksadskillelse ved flotation, alkalisk ekstraktion af harpiks fra cellulose under flertrinsblegning, efterfulgt af pulpvask og behandling med ikke-ionisk overfladeaktive stoffer og polyphosphater. Endelig er det nødvendigt at bemærke adskillelsen fra cellulosen på harpiksseparatoren af ​​en fin fraktion af fibre (3-4 % af den samlede mængde cellulose), der indeholder hovedmængden af ​​harpiks.[ ...]

Hydromonitorer bruges til kemisk-mekanisk rengøring, men opløsninger af forskellige præparater bruges som arbejdsvæske, derfor ledsages den hydrodynamiske og termiske virkning af en væskestråle på resterende forurenende stoffer af fysisk-kemiske processer, der bidrager til fjernelse af disse forurenende stoffer. Der anvendes forskellige stoffer som reagenser, hvis valg afhænger af den kemiske sammensætning af de resterende forurenende stoffer og væsken i beholderen. For eksempel, hvis forureningen indeholder frie organiske syrer, udføres vask med alkaliske opløsninger, da vekselvirkningen mellem disse stoffer producerer sæber, der emulgerer både uorganiske og organiske forurenende stoffer. I tilstedeværelse af harpiksholdige kulbrinteaflejringer i beholderen bruges organiske opløsningsmidler nogle gange, men deres anvendelse er forbundet med en øget brandfare. Detergentpræparater indeholdende overfladeaktive stoffer, som har en høj dispergerende evne med hensyn til kontaminanter med forskellige kemiske sammensætninger, har fundet bred anvendelse. Der er en række komplekse sammensætninger af rengøringsopløsninger, herunder, sammen med overfladeaktive stoffer, tilsætning af alkaliske opløsninger eller organiske opløsningsmidler. I tilfælde af brug af overfladeaktive stoffer ved vask af tanke til flybrændstof, er det nødvendigt at opnå deres fuldstændige fjernelse fra tanken efter vask, da selv mindre tilsætninger af disse stoffer til brændstoffet betydeligt kan forringe effektiviteten af ​​dets rensning fra frit vand. På fig. Figur 6 viser et lodret tankvaskeskema ved hjælp af et sæt udstyr til mekanisk rensning af tanke (OMZR).[ ...]

I henhold til partiklernes indre struktur skelnes micellære kolloider i en separat gruppe, de kaldes også semikoloider. De er dannet af organiske langkædede molekyler med amfifile egenskaber: det vil sige, at det ikke-polære radikal interagerer bedre med organiske (ikke-polære) væsker, og den polære del af molekylet (carboxyl og andre grupper) interagerer bedre med polære vandmolekyler . Miceller dannes på grund af intermolekylære dispersionskræfter, som manifesterer sig ved kontakt med upolære dele af molekyler. Dannelsen af ​​sådanne kolloider er karakteristisk for vandige soler af detergenter (for eksempel C17H35C001Ma sæbe) og nogle organiske farvestoffer med store molekyler. Denne gruppe omfatter syntetiske overfladeaktive stoffer.

Overfladeaktive stoffer (overfladeaktive midler) er kemiske forbindelser, der koncentreret om grænsefladen forårsager et fald i overfladespændingen.

De vigtigste kvantitative egenskaber ved overfladeaktive stoffer er overfladeaktivitet - et stofs evne til at reducere overfladespændingen ved fasegrænsen - dette er derivatet af overfladespænding med hensyn til overfladeaktivt stofkoncentration, da C har en tendens til nul. Det overfladeaktive stof har dog en opløselighedsgrænse (den såkaldte kritiske micellekoncentration eller CMC), der når, når det overfladeaktive stof tilsættes opløsningen, koncentrationen ved fasegrænsen forbliver konstant, men samtidig selvorganisering af de overfladeaktive molekyler i bulkopløsningen forekommer (micelledannelse eller aggregering). Som et resultat af denne aggregering dannes såkaldte miceller. Et karakteristisk træk ved micelledannelse er turbiditeten af ​​den overfladeaktive opløsning. Vandige opløsninger af overfladeaktive stoffer får under micelledannelsen også en blålig farvetone (gelatinøs farvetone) på grund af lysets brydning af miceller.

Typiske overfladeaktive stoffer er organiske forbindelser med en amfifil struktur, dvs. indeholdende atomgrupper i molekylet, som adskiller sig meget i intensiteten af ​​interaktion med miljøet (i det mest praktiske vigtige tilfælde vand). Så i overfladeaktive molekyler er der en eller flere kulbrinteradikaler, der udgør den oleo- eller lipofile del (det er også den hydrofobe del af molekylet), og en eller flere polære grupper - den hydrofile del. De oleofile (hydrofobe) grupper, der interagerer svagt med vand, bestemmer molekylets tendens til at bevæge sig fra et vandigt (polært) medium til et kulbrinte (ikke-polært). Hydrofile grupper derimod holder molekylet i et polært miljø eller, hvis det overfladeaktive molekyle er i en kulbrintevæske, bestemmer dets tendens til at overgå til et polært miljø. Overfladeaktiviteten af ​​overfladeaktive stoffer opløst i ikke-polære væsker skyldes således hydrofile grupper, og dem, der er opløst i vand, skyldes hydrofobe radikaler.

Eksempler. Alt efter typen af ​​hydrofile grupper opdeles overfladeaktive stoffer i ioniske eller ioniske og ikke-ioniske eller nonioniske. Ioniske overfladeaktive stoffer dissocierer i vand til ioner, hvoraf nogle har adsorption (overflade) aktivitet, andre (modioner) er adsorptionsinaktive. Hvis anioner er adsorptionsaktive, kaldes overfladeaktive stoffer anioniske eller anioniske, i det modsatte tilfælde kationiske eller kationiske aktive. Anioniske overfladeaktive stoffer er organiske syrer og deres salte, kationiske overfladeaktive stoffer er baser, sædvanligvis aminer med forskellige substitutionsgrader, og deres salte. Nogle overfladeaktive stoffer indeholder både sure og basiske grupper. Afhængigt af betingelserne udviser de egenskaberne af enten anioniske eller kationiske overfladeaktive stoffer, derfor kaldes de amfotere eller amfolytiske overfladeaktive stoffer.

Ioniske overfladeaktive stoffer.

Anioniske stoffer udgør en stor del af verdensproduktionen af ​​overfladeaktive stoffer. Denne gruppe af tensider er den mest uforenelige med snavs, og det er hende, der bliver mest kritiseret af sæbefober. Anioniske og kryptoanioniske forbindelser (acetylpeptider, lauryl- og laurethsulfater af natrium, kalium, magnesium eller ammonium) fjerner snavs fra kontaktflader bedre end alle andre overfladeaktive grupper. Derfor kan ingen effektiv rensemiddel undvære dem.

Folk lærte at fremstille denne gruppe af vaskemidler tidligere end andre (husk passagen om asken, som de gamle vismænd stænkede på deres hoveder). Som fremskridt skred frem, begyndte anioniske tensider at blive kogt fra proteiner og fedtstoffer alkaliseret (natriumhydrolyse) med aske (det mest populære alkaliske naturlige råmateriale er asken fra Salasola-sodatræet) og andre alkaliske forbindelser. Kokosnødde-, palme-, raps-, soja-, svinefedt-, spermaceti-, ko- og gedemælksolier bruges som råmaterialer til anioniske og kryptoanioniske overfladeaktive stoffer.

De fremragende rensende egenskaber af anioniske tensider forklares af strukturen af ​​deres molekyler, som består af to dele - hydrofil (vandelskende) og omvendt hydrofob.

Førstnævnte tillader dem at opløses i vand (eller polære opløsningsmidler) og vaskes fuldstændigt af det fra overfladen af ​​huden, mens sidstnævnte tillader dem at komme i kontakt med ikke-polære stoffer (kulbrinter, harpiks, urinstof, støv, fedtstoffer, olier). Under vask med shampoo eller sæbe binder hydrofobe "kæber" opfangede snavspartikler og placerer dem i midten af ​​en micelle (en hul kugle dannet af et antal molekyler, hvis hydrofile "haler" er rettet udad og indad - hydrofobisk "hoveder").

Hurtig, fuldgyldig evakuering af høj kvalitet af snavs fra overfladen af ​​huden og dens vedhæng, skummende, bakteriedræbende (eliminering af gram-positive mikroorganismer) og bakteriostatisk, lipolytisk (opløsning af oxideret fedtsekretion fra talgkirtlerne og harpiks- mineralforurening af huden) virkning.

Industrielle overfladeaktive stoffer af denne type kan opdeles i følgende. hovedgrupper: carboxylsyrer og deres salte (sæber), alkylsulfater (sulfoethere), alkylsulfonater og alkylarylsulfonater, andre produkter.

Ved fremstilling af sæber og mange ioniske og ikke-ioniske sæbelignende overfladeaktive stoffer anvendes carboxylsyrer opnået ved hydrolyse fra vegetabilske og animalske fedtstoffer og syntetiske fedtsyrer. Af industriel betydning er også harpiks- og fedtsyrer af tallolie - et biprodukt fra celluloseproduktion - harpiksholdige forbindelser af kolofonium, blandt hvilke abietiske en dominerende.

Sæber (natrium, kalium og ammonium) af fedtsyrer RCOOH, hvor R er en mættet eller umættet normal alifatisk radikal med antallet af kulstofatomer 12-18, og sæber (natrium, sjældnere kalium) har størst betydning som overfladeaktive stoffer fra monocarboxylsalte, harpiks til-t. Af praktisk betydning er også dicarboxylsyre til dig, f.eks. alkenylravsyre, opnået i industrien ved kondensation af umættede carbonhydrider med maleinsyreanhydrid.

Alkylsulfater syntetiseres sædvanligvis ved sulfoesterificering af højere fedtalkoholer eller a-olefiner efterfulgt af neutralisering af henholdsvis primære eller sekundære alkylsvovlsyrer.

Alkylarylsulfonater, Ch. arr. mono- og dialkylbenzensulfonater samt mono- og dialkylnaphthalensulfonater udgør hovedparten af ​​det syntetiske. anionoaktive overfladeaktive stoffer.

Alkylsulfonater opnås sædvanligvis fra mættede carbonhydrider C12 - C18 med normal struktur, som er sulfochlorerede eller sulfoxiderede, efterfulgt af forsæbning eller neutralisering af produktet.

Kationisk IIAB.

Kationiske tensider er forbindelser, der dissocierer (opløses) i en vandig opløsning for at danne kationer (positivt ladede molekyler).

Kvaternære ammoniumbaser er polysaccharider afledt af mejeriprodukter, lanolin, kartofler, majs, sukkerrør, roer, solsikker.

På grund af deres positive ladning tiltrækkes kationiske tensider til negativt ladede hår og hornskæl i epidermis, accelererer deres befugtning, fikserer værdifulde medicinske komponenter indeholdt i det kosmetiske præparat på deres overflade og har også en bradykinase-effekt (eliminer irritation, kløe, brændende, hævelse). De fanger og holder negativt ladede partikler, dræber gram-negative bakterier.

Kationiske tensider er værdifulde komponenter i kosmetiske præparater (shampooer, balsam, balsam): de aktiverer skumdannelse, øger produktiviteten af ​​hud- og håriltudveksling, emulgerer olie og aromatiske stoffer i en vandig opløsning, har en bakteriedræbende virkning, fjerner den resterende elektriske ladning på håret efter vask (antistatisk effekt). ), giver nem kæmning, styling og øger effektiviteten af ​​terapeutiske komponenter på hud og hår.

De kan opdeles i følgende. hovedgrupper: aminer med forskellige substitutionsgrader og kvaternære ammoniumbaser, andre nitrogenholdige baser (guanidinium, hydrosiner, heterocykliske forbindelser osv.), kvaternære phosphonium- og tertiære sulfoniumbaser.

Råmaterialer til kationiske overfladeaktive stoffer af økonomisk betydning er aminer opnået fra fedtsyrer og alkoholer, alkhalogenider og alkylphenoler. Kvaternære ammoniumsalte syntetiseres ud fra de tilsvarende langkædede alkylhalogenider ved reaktion med tertiære aminer, fra aminer ved chloralkylering eller på andre måder ud fra syntetiske alkoholer, phenoler og phenolblandinger.

Af større betydning som kationiske overfladeaktive stoffer og som udgangsprodukter i syntesen af ​​ikke-ioniske overfladeaktive stoffer (se nedenfor) er ikke kun mono-, men også diaminer, polyaminer og deres derivater.

Amfotere overfladeaktive stoffer

Producenter af kvalitetskosmetik for at blødgøre effekten af ​​det bedste, dvs. anioniske rensende ingredienser (især for at anioniske overfladeaktive stoffer ikke beskadiger fedtkomplekset i hydrolipidkappen) og samtidig ikke reducerer lægemidlets renseaktivitet med en tøddel, skal de indføres i sæbeformlen af ​​co-overfladeaktivt middel . Amfotere og ikke-ioniske tensider neutraliserer syrereaktionen af ​​anioner, fremmer deres hurtige spaltning, samtidig med at den øger tætheden og reducerer "luftigheden" (diameteren) af skumbobler.

Amfotere overfladeaktive stoffer er en af ​​de dyreste sæbebaseingredienser. De opnås ved presning, ekstraktion, infusion, rektifikation og oxidation af naturlige råvarer (både vegetabilske og animalske). De mest berømte råmaterialekilder til amfotere tensider, nemlig kokosamfoacetat, laktat, alfa-aminosyrer, pektiner, voks, er sæbeurt, alger, æblefrugtpulp, rodfrugter (roer, gulerødder, jordskok), palmeolie, mejeriprodukter, lanolin.

Selv elementær viden i kemi giver anledning til at tvivle på muligheden for at kombinere kationiske og anioniske overfladeaktive stoffer i en enkelt formel, da modsat ladede stoffer, der tiltrækker hinanden i par, reducerer deres affinitet til vand (bundfald), og naturligt falder renseaktiviteten. Kun takket være amfotere overfladeaktive stoffer blev dette problem løst: disse overfladeaktive stoffer, på grund af deres evne til nemt at donere og vedhæfte et elektronpar, udviser både sure og basiske egenskaber, afhængigt af reaktionen i det miljø, hvori de er placeret (altså i en alkalisk miljø bliver de til anioner, og i sure - kationer).

egenskaber af amfotere overfladeaktive stoffer

Amfotere tensider beskytter huden og håret mod tørhed og irritation, genopretter stratum corneum i epidermis og hårkeratin, blødgør og øger elasticiteten af ​​bindevævet, giver håret silkeagtighed og skummet af det skummende stof - en cremet tekstur.

Opnået fra anioniske ved at indføre aminogrupper i dem eller fra kationiske ved at indføre sure grupper.

Sådanne forbindelser, for eksempel RNHCH2CH2COONa, opnås ved at omsætte en primær amin og methylacrylat efterfulgt af forsæbning af estergruppen med alkali.

Industrielt produceres amfotere overfladeaktive stoffer i små mængder, og deres forbrug vokser langsomt.

Ikke-ioniske overfladeaktive stoffer

Forbindelser, der opløses i vand uden at danne ioner, kaldes ikke-ioniske. Deres gruppe er repræsenteret af polyglycol- og polyglycolestere af fedtalkoholer (for eksempel feystensid - dinatriumlaurethsulfosuccinat - en flydende væske bestående af citronsyre og fedtalkoholer). Ikke-ioniske overfladeaktive stoffer opnås ved oxyethylering af vegetabilske olier (ricinus, hvedekim, hør, sesam, kakao, calendula, persille, ris, perikon). Ikke-ioniske overfladeaktive stoffer findes kun i flydende eller pastaform, og derfor kan de ikke være indeholdt i faste rengøringsmidler (sæber, pulvere).

Vandige opløsninger af fedtsyreestere er en dispersionsmicellær opløsning, som ofte kaldes "smart sæbe", fordi den emulgerer snavs og fedt og fjerner dem fra overfladen af ​​huden og håret uden at beskadige den beskyttende kappe.

Egenskaber af ikke-ioniske overfladeaktive stoffer

Denne type overfladeaktive stoffer gør vaskemidlet blødt, sikkert, miljøvenligt (bionedbrydeligheden af ​​ikke-ioniske tensider er 100%). De stabiliserer sæbeskum, har milde fortykkende egenskaber, har en bradykinase og polerende effekt, genopretter de ydre lag af epidermis og hår og hjælper med at aktivere virkningen af ​​terapeutiske tilsætningsstoffer til rensepræparatet.

Dette er den mest lovende og hurtigt udviklende klasse af overfladeaktive stoffer. Mindst 80-90% af disse overfladeaktive stoffer opnås ved at tilsætte ethylenoxid til alkoholer, alkylphenoler, carboxylsyrer, aminer og andre forbindelser med reaktive hydrogenatomer. Polyoxyethylenethere af alkylphenoler er den mest talrige og udbredte gruppe af ikke-ioniske overfladeaktive stoffer, herunder mere end hundrede handelsnavne, de mest kendte præparater er OP-4, OP-7 og OP-10. Typiske råmaterialer er octyl-, ionyl- og dodecylphenoler; cr. derudover anvendes cresoler, cresolsyre, β-naphthol etc. Hvis en individuel alkylphenol tages ind i reaktionen, er det færdige produkt en blanding af overfladeaktive stoffer af den samlede f-ly RC6H4O (CH2O) mH, hvor m er graden af ​​oxyethylering, afhængigt af molforholdet mellem de oprindelige komponenter.

Alle overfladeaktive stoffer. kan opdeles i to kategorier alt efter hvilken type systemer de danner, når de interagerer med et opløsende medium. En kategori omfatter micelledannende overfladeaktive stoffer. in., til den anden - ikke danner miceller. I opløsninger af micelledannende overfladeaktive stoffer c. over den kritiske micellekoncentration (CMC) opstår kolloide partikler (miceller), bestående af titusinder eller hundredvis af molekyler (ioner). Miceller nedbrydes reversibelt til individuelle molekyler eller ioner ved fortynding af en opløsning (mere præcist, en kolloid dispersion) til en koncentration under CMC.

Således opløsninger af micelledannende overfladeaktive stoffer. indtager en mellemposition mellem sande (molekylære) og kolloide opløsninger, derfor kaldes de ofte semi-kolloide systemer. Micellære overfladeaktive stoffer omfatter alle rengøringsmidler, emulgatorer, befugtningsmidler, dispergeringsmidler osv.

Overfladeaktivitet vurderes bekvemt ved det største fald i overfladespænding divideret med den tilsvarende koncentration - CMC i tilfælde af micelledannende overfladeaktive stoffer. Overfladeaktivitet er omvendt proportional med CMC:

Dannelsen af ​​miceller sker i et snævert koncentrationsområde, som bliver snævrere og mere defineret i takt med, at de hydrofobe radikaler forlænges.

De enkleste miceller af typiske semi-kolloide overfladeaktive stoffer, f.eks. fedtsalte til - t, ved koncentrationer, der ikke overstiger CMC, har en kugleformet form.

En stigning i koncentrationen af ​​overfladeaktive stoffer i anisometriske miceller er ledsaget af en kraftig stigning i den strukturelle viskositet, hvilket i nogle tilfælde fører til gelering, dvs. fuldstændigt tab af fluiditet.

vaskemidlers virkning. Sæbe har været kendt i tusinder af år, men det er først for relativt nylig, at kemikere har forstået, hvorfor det har vaskeegenskaber. Snavsfjernelsesmekanismen er stort set den samme for sæbe og syntetiske rengøringsmidler. Lad os tage det som et eksempel på bordsalt, konventionel sæbe og natriumalkylbenzensulfonat, et af de første syntetiske rengøringsmidler.

Når det opløses i vand, dissocieres bordsalt til positivt ladede natriumioner og negativt ladede chloridioner. Sæbe, dvs. natriumstearat (I), stoffer, der ligner det, samt natriumalkylbenzensulfonat (II) opfører sig på lignende måde: de danner positivt ladede natriumioner, men deres negative ioner består i modsætning til chloridionen af ​​omkring halvtreds atomer.

Sæbe (I) kan repræsenteres med formlen Na+ og C17H35COO–, hvor 17 carbonatomer med hydrogenatomer knyttet til sig strækkes ud i en snoet kæde. Natriumalkylbenzensulfonat (Na+ C12H25C6H4SO3–) har omtrent det samme antal carbon- og hydrogenatomer. De er dog ikke placeret i form af en snoede kæde, som i sæbe, men i form af en forgrenet struktur. Betydningen af ​​denne forskel vil blive klart senere. For vaskevirkningen er det vigtigt, at kulbrintedelen af ​​den negative ion er uopløselig i vand. Det er dog opløseligt i fedtstoffer og olier, og det er takket være fedt, at snavs klæber til tingene; og hvis overfladen er helt fri for fedt, hænger der ikke snavs på den.

De negative ioner (anioner) af sæbe og alkylbenzensulfonat har en tendens til at koncentrere sig ved grænsefladen mellem vand og fedt. Den vandopløselige negative ende forbliver i vandet, mens kulbrintedelen nedsænkes i fedtet. For at grænsefladen skal være størst, skal fedtet være til stede i form af bittesmå dråber. Som et resultat dannes en emulsion - en suspension af dråber fedt (olie) i vand (III).

Hvis der er en film af fedt på en fast overflade, så forlader fedtet overfladen ved kontakt med vand, der indeholder rengøringsmiddel, og passerer ud i vandet i form af små dråber. Sæbe- og alkylbenzensulfonatanioner er i den ene ende i vand og i den anden ende i fedt. Snavs, der holdes af en film af fedt, fjernes ved skylning. Så i en forenklet form kan du forestille dig vaskemidlers virkning.

Ethvert stof, der har tendens til at samle sig ved en olie-vand-grænseflade, kaldes et overfladeaktivt middel. Alle overfladeaktive stoffer er emulgatorer, fordi de fremmer dannelsen af ​​en olie-i-vand emulsion, dvs. "blanding" af olie og vand; alle har vaskeegenskaber og danner skum - skum er trods alt som en emulsion af luftbobler i vand. Men ikke alle disse egenskaber er udtrykt på samme måde. Der er overfladeaktive stoffer, der skummer voldsomt, men er svage rengøringsmidler; der er også dem, der næsten ikke skummer, men er fremragende rengøringsmidler. Syntetiske vaskemidler er syntetiske overfladeaktive stoffer med særlig høj vaskeevne. I industrien betyder udtrykket "syntetisk detergent" generelt en sammensætning, der indbefatter et overfladeaktivt middel, blegemidler og andre additiver.

Sæber, alkylbenzensulfonater og mange andre rengøringsmidler, hvor netop anionen opløses i fedtstoffer, kaldes anioniske. Der er også overfladeaktive stoffer, hvori kationen er fedtopløselig. De kaldes kationiske. Typisk kationisk detergent, alkyldimethylbenzylammonium(IV)chlorid

er et kvaternært ammoniumsalt indeholdende nitrogen bundet til fire grupper. Kloridanionen forbliver altid i vand, hvorfor den kaldes hydrofil; kulbrintegrupper forbundet med et positivt ladet nitrogen er lipofile. En af disse grupper, C14H29, ligner den lange carbonhydridkæde i sæbe og alkylbenzensulfonat, men den er bundet til den positive ion. Sådanne stoffer kaldes "omvendte sæber". Nogle af de kationiske detergenter har stærk antimikrobiel aktivitet; de bruges som en del af rengøringsmidler, der ikke kun er beregnet til vask, men også til desinfektion. Men hvis de forårsager øjenirritation, så når de bruges i aerosolformuleringer, bør denne omstændighed afspejles i instruktionerne på etiketten.

En anden type vaskemiddel er ikke-ioniske vaskemidler. Den fedtopløselige gruppe i vaskemiddel (V) er noget som de fedtopløselige grupper i alkylbenzensulfonater og sæber, og resten er en lang kæde, der indeholder mange oxygenatomer og en OH-gruppe i enden, som er hydrofile. Typisk udviser ikke-ioniske syntetiske detergenter høj vaskeevne, men lavt skum.

Overfladeaktive stoffer (syntetiske overfladeaktive stoffer) er en omfattende gruppe af forbindelser, forskellige i deres struktur, og tilhører forskellige klasser. Disse stoffer er i stand til at blive adsorberet på fasegrænsefladen og som følge heraf sænke overfladeenergien (overfladespændingen). Afhængigt af de egenskaber, som overfladeaktive stoffer udviser, når de opløses i vand, opdeles de i anioniske stoffer (den aktive del er anionen), kationiske (den aktive del af molekylerne er kationen), amfolytiske og ikke-ioniske, som ikke er ioniserede overhovedet.

Det er ingen hemmelighed, at de vigtigste aktive ingredienser i vaskepulver er overfladeaktive stoffer (overfladeaktive stoffer). I sandhed ødelægger disse aktive kemiske forbindelser, når de kommer ind i kroppen, levende celler ved at forstyrre de vigtigste biokemiske processer.

Fremtiden for syntetiske stoffer? Tilsyneladende ja. Som bekræftelse på dette forbedres overfladeaktive stoffer mere og mere, der er såkaldte ikke-ioniske overfladeaktive stoffer, hvis bionedbrydelighed når 100%. De er mere effektive ved lave temperaturer, hvilket er vigtigt for skånsomme vaskecyklusser. Da mange menneskeskabte fibre ikke kan modstå høje temperaturer. Desuden sparer vask i koldere vand energi, hvilket er mere relevant hver dag. Desværre er de fleste ikke-ioniske overfladeaktive stoffer flydende eller pastaagtige og bruges derfor i flydende og pastaagtige rengøringsmidler. I pulveriseret SMS indføres ikke-ioniske overfladeaktive stoffer i form af additiver på 2-6 vægt%. Vigtige fordele ved syntetiske overfladeaktive stoffer er, at de ikke danner calcium- og magnesiumsalte, der er dårligt opløselige i vand. Det betyder, at de vaskes lige godt i både blødt og hårdt vand. Koncentrationen af ​​syntetiske rengøringsmidler, selv i blødt vand, kan være meget lavere end sæber fremstillet af naturlige fedtstoffer.

Sandsynligvis fra husholdningskemikalier kender vi de mest syntetiske rengøringsmidler. I 1970 blev der for første gang i verden produceret syntetiske detergenter (SMC) mere end almindelig naturlig sæbe. Hvert år er dens produktion faldende, mens produktionen af ​​SMS er konstant stigende.

For eksempel i vores land kan dynamikken i væksten i produktionen af ​​SMS vises med følgende data: i 1965 blev de produceret 106 tusinde tons, i 1970 - 470 tusinde tons, og i 1975 vil næsten en million tons blive produceret .

Hvorfor falder produktionen af ​​naturlig, sund sæbe, som trofast tjente en person i mange år, så meget? Det viser sig, at han har mange fejl.

For det første hydrolyseres sæbe, som er et salt af en svag organisk syre (mere præcist, et salt dannet af en blanding af tre syrer - palmitin, margarin og stearinsyre) og en stærk base - natriumhydroxid, i vand: (dvs. ved det) til syre og alkali. Syren reagerer med hårdhedssalte og danner nye salte, der allerede er uopløselige i vand, som falder ud i form af en klæbrig hvid masse på tøj, hår osv. Dette er ikke et særlig behageligt fænomen, velkendt af alle, der prøvede at vaske eller vask i hårdt vand.

Et andet hydrolyseprodukt - alkali - ødelægger huden (affedter den, fører til tørhed og dannelse af smertefulde revner) og reducerer styrken af ​​fibrene, der udgør forskellige væv. Polyamidfibre (kapron, nylon, perlon) ødelægges særligt intensivt af sæbe.

For det andet er sæbe et relativt dyrt produkt, da dets produktion kræver fødevareråvarer - vegetabilsk eller animalsk fedt.

Der er andre, mindre væsentlige mangler ved dette indtil for nylig, helt uundværlige stof i hverdagen.

I modsætning til naturlige sæber har syntetiske vaskemidler utvivlsomme fordele: større vaskeevne, hygiejne og økonomi.

Omkring 500 navne på syntetiske vaskemidler er nu kendt på det internationale marked, produceret i form af pulvere, granulat, flager, pastaer, væsker.

Fremstillingen af ​​SMS giver en stor økonomisk effekt. Eksperimenter har vist, at et ton syntetiske vaskemidler erstatter 1,8 ton 40% vaskesæbe fremstillet af værdifulde fødevareråvarer. Det anslås, at et ton CMS sparer 750 kg vegetabilsk fedt til fødevareindustrien.

Brugen af ​​SMS i husstanden kan reducere arbejdsomkostningerne til hånd- og maskinvask med 15-20% Samtidig er stoffets styrke og oprindelige forbrugeregenskaber (hvidhed, farvelysstyrke, elasticitet) meget bedre end ved brug. almindelig vaskesæbe.

Det skal siges, at SMS ikke kun er beregnet til tøjvask. Der er specielle produkter til vask og rengøring af forskellige husholdningsartikler, syntetiske toiletsæber, hårvaskeshampooer, skummende badetilsætningsstoffer, hvori der indføres biostimulanter, der har en styrkende effekt på kroppen.

Hovedkomponenten i alle disse produkter er et syntetisk overfladeaktivt stof, hvis rolle er den samme som et organisk salt i almindelig sæbe.

Kemikere har dog længe vidst, at et individuelt stof, uanset hvor universelt det måtte være, ikke kan opfylde alle de krav, der stilles til det. Små tilsætninger af andre ledsagende stoffer er med til at finde meget nyttige egenskaber i dette grundstof. Derfor er alle moderne SMS ikke individuelle overfladeaktive stoffer, men sammensætninger, der kan omfatte blegemidler, duftstoffer, skumregulatorer, biologisk aktive stoffer og andre komponenter.

Den næstvigtigste komponent i moderne syntetiske vaskemidler er kondenserede eller polymere fosfater (polyfosfater). Disse stoffer har en række nyttige egenskaber: de danner vandopløselige komplekser med metalioner til stede i vand, hvilket forhindrer udseendet af uopløselige mineralsalte, der opstår ved vask med almindelig sæbe; øge detergentaktiviteten af ​​overfladeaktive stoffer; forhindre sedimentering af suspenderede partikler af snavs på den vaskede overflade; billig at fremstille.

Alle disse egenskaber ved polyphosphater gør det muligt at reducere indholdet af den dyrere hovedkomponent, overfladeaktivt middel, i SMS.

Som regel indeholder ethvert syntetisk vaskemiddel en duft - et stof med en behagelig lugt, som overføres til vasketøjet, når du bruger SMS.

Næsten alle SMS'er indeholder et stof kaldet natriumcarboxymethylcellulose. Det er et højmolekylært syntetisk produkt, opløseligt i vand. Dens hovedformål er sammen med fosfater at være et anti-resorptivt middel, det vil sige at forhindre snavs i at sætte sig på allerede vaskede fibre.

De fleste af dem har en række fordele i forhold til sæbe, som længe har været brugt til dette formål. Så f.eks. opløses overfladeaktive stoffer godt og skummer selv i hårdt vand. Kalium- og magnesiumsaltene, der dannes i hårdt vand, forværrer ikke vaskevirkningen af ​​overfladeaktive stoffer og danner ikke en hvid belægning på håret.

De vigtigste aktive ingredienser i alle vaskepulvere, de såkaldte. Overfladeaktive stoffer (overfladeaktive stoffer) er ekstremt aktive kemiske forbindelser. Ved at have en vis kemisk affinitet med visse komponenter i menneskelige og animalske cellemembraner akkumuleres overfladeaktive stoffer på cellemembraner, når de indtages, dækker deres overflade med et tyndt lag og kan ved en vis koncentration forårsage forstyrrelser i de vigtigste biokemiske processer, der forekommer i dem , forstyrrer selve funktionen og integriteten.

I dyreforsøg har forskere fundet ud af, at overfladeaktive stoffer i væsentlig grad ændrer intensiteten af ​​redoxreaktioner, påvirker aktiviteten af ​​en række vigtige enzymer og forstyrrer protein-, kulhydrat- og fedtstofskiftet. Overfladeaktive anioner er særligt aggressive i deres handlinger. De kan forårsage grove krænkelser af immunsystemet, udvikling af allergier, skader på hjerne, lever, nyrer og lunger. Dette er en af ​​grundene til, at vesteuropæiske lande pålægger strenge restriktioner for brugen af ​​a-overfladeaktive stoffer (anioniske overfladeaktive stoffer) i formuleringer af vaskemidler. I bedste fald bør deres indhold ikke overstige 2-7%. I Vesten for mere end 10 år siden opgav de brugen af ​​pulvere indeholdende fosfattilsætningsstoffer i hverdagen. På det tyske, italienske, østrigske, hollandske og norske marked sælges der kun fosfatfri vaskemidler. I Tyskland er brugen af ​​fosfatpulver forbudt ved føderal lovgivning. I andre lande, såsom Frankrig, Storbritannien, Spanien, er indholdet af fosfater i SMS strengt reguleret i overensstemmelse med regeringsbeslutninger (ikke mere end 12%).

Tilstedeværelsen af ​​fosfatadditiver i pulvere fører til en betydelig stigning i de toksiske egenskaber af a-overfladeaktive stoffer. På den ene side skaber disse tilsætningsstoffer betingelser for mere intens indtrængning af a-overfladeaktive stoffer gennem intakt hud, fremmer øget affedtning af huden, mere aktiv ødelæggelse af cellemembraner og reducerer kraftigt hudens barrierefunktion. Overfladeaktive stoffer trænger ind i hudens mikrokar, absorberes i blodet og fordeles i hele kroppen. Dette fører til en ændring i de fysisk-kemiske egenskaber af selve blodet og en krænkelse af immunitet. A-overfladeaktive stoffer har evnen til at ophobes i organer. Eksempelvis sætter 1,9 % af den samlede mængde a-overfladeaktive stoffer på ubeskyttet hud sig i hjernen, 0,6 % i leveren osv. De virker som gifte: i lungerne forårsager de hyperæmi, emfysem, i leveren beskadiger de cellernes funktion, hvilket fører til en stigning i kolesterol og intensiverer fænomenerne med åreforkalkning i karrene i hjertet og hjernen, forstyrrer overførslen af nerveimpulser i det centrale og perifere nervesystem.

Men det udtømmer ikke fosfaternes skadelige virkninger – de er en stor trussel mod vores miljø. Når man efter vask sammen med spildevand kommer ind i vandområder, bliver fosfater taget til at fungere som gødning. "Høsten" af alger i reservoirer begynder at vokse med stormskridt. Alger, der nedbrydes, frigiver enorme mængder metan, ammoniak, svovlbrinte, som ødelægger alt liv i vandet. Overvækst af reservoirer og tilstopning af langsomt strømmende vand fører til grove krænkelser af reservoirernes økosystemer, forringelse af iltudvekslingen i hydrosfæren og skaber vanskeligheder med at forsyne befolkningen med drikkevand. Det er også af denne grund, at mange lande har lovligt forbudt brugen af ​​fosfat-SMS.

Den traditionelle ulempe ved overfladeaktive stoffer er hårdhed, udtrykt i hudirritation, tørhed og ubehag efter brug af shampoo eller brusegel.

Hændernes hud, i kontakt med aktive kemiske opløsninger af vaskepulver, bliver hovedlederen for indtrængning af farlige kemiske midler i den menneskelige krop. A-overfladeaktive stoffer trænger aktivt igennem selv gennem intakt hud på hænderne og desinficerer den intensivt ved hjælp af fosfater, enzymer og klor. Genoprettelse af normalt fedtindhold og fugt i huden sker tidligst efter 3-4 timer, og ved gentagen brug på grund af ophobning af den skadelige effekt mærkes manglen på fedtet hudbelægning inden for to dage. Hudens barrierefunktioner reduceres, og der skabes betingelser for intensiv indtrængning i kroppen af ​​ikke kun a-overfladeaktive stoffer, men også eventuelle giftige forbindelser - bakteriologiske toksiner, tungmetaller osv. Efter flere vaske med fosfatpulver, hudbetændelse - dermatitis udvikler sig ofte. Pipeline af patologiske immunreaktioner lanceres.

Bibliografi

Van Krevelen DV, Egenskaber og kemisk struktur af polymerer, trans. fra English, M., 1976;

http://provisor.com

http://pharmvestnik.ru

http://darnitsa.ua

http://ru.wikipedia.org/

http://wiki.laser.ru

http://ximicat.com

Til forberedelsen af ​​dette arbejde blev der brugt materialer fra stedet.