Środki powierzchniowo czynne są ogólnie klasyfikowane według struktury grup hydrofilowych

2022-05-08 17:44:51

Jonowe środki powierzchniowo czynne jonizują się w wodzie. Jeśli tworzą dodatnio naładowane grupy hydrofobowe, nazywane są kationowymi środkami powierzchniowo czynnymi; Jeśli utworzy się ujemnie naładowana grupa hydrofobowa, nazywa się ją anionowym środkiem powierzchniowo czynnym. Jeżeli w cząsteczce znajdują się jednocześnie grupy anionowe i kationowe, czyli po rozpuszczeniu w wodzie generuje ona dwa rodzaje ładunków: ładunek dodatni i ładunek ujemny, nazywa się to amfoterycznym środkiem powierzchniowo czynnym. Niejonowe środki powierzchniowo czynne nie jonizują w wodzie i są elektrycznie obojętne.

Środek powierzchniowo czynny to rodzaj substancji, która może znacząco zmniejszyć napięcie powierzchniowe rozpuszczalnika i zmienić stan granicy faz układu, powodując szereg efektów, takich jak zwilżanie lub zapobieganie zwilżaniu, emulgowanie lub demulgowanie, dyspersja lub agregacja, pienienie lub odpienianie, solubilizacja lub hydrofobowość, nawilżanie lub osuszanie, działanie antystatyczne i antykorozyjne.

Z cech strukturalnych wynika, że ​​wszystkie środki powierzchniowo czynne składają się z polarnej grupy hydrofilowej i niepolarnej grupy hydrofobowej, więc są cząsteczkami amfifilowymi (hydrofilowymi i lipofilowymi). Istnieje wiele rodzajów grup hydrofilowych, podczas gdy grupy hydrofobowe składają się zazwyczaj z atomów węglowodorów (hydroksyl), fluorowęglowodoru i polisiloksanu. Ponieważ zmiany typu i struktury grup hydrofilowych są znacznie ważniejsze niż grupy hydrofobowe we właściwościach środków powierzchniowo czynnych, środki powierzchniowo czynne są ogólnie klasyfikowane na podstawie struktury grup hydrofilowych, które można podzielić na typy jonowe i niejonowe.

Istnieją głównie następujące typy. Estry tłuszczowych kwasów karboksylowych: wzór chemiczny rcoom (R oznacza alkil, liczba atomów węgla wynosi od 8 do 22, a M oznacza Na i K), który ma dobrą odporność na twardą wodę i zdolność zwilżania.

Siarczany alkoholi tłuszczowych: wzór chemiczny to r-oso3m [M oznacza Na, K, n (ch2ch2oh) 3, a liczba atomów węgla w alkilu R wynosi 8 ~ 18]. Mają dobrą zdolność pienienia i mycia, są stabilne w twardej wodzie, a ich roztwór wodny jest obojętny lub lekko zasadowy.

Sulfoniany alkilowe i sulfoniany alkiloarylowe: wzory chemiczne to odpowiednio r-so3m i R-R '-so3m (M oznacza Na i K, liczba atomów węgla w alkilu R wynosi 8 ~ 20, a R' oznacza pierścień benzenowy). Są łatwo rozpuszczalne w wodzie, dobrze pienią się, zwilżają, emulgują i dyspergują, nie hydrolizują w kwaśnym roztworze.

Kondensaty peptydów acylowo-tłuszczowych: wzór chemiczny to r1conhr2cooh (liczba atomów węgla w R1 wynosi 8 ~ 18, a R2 oznacza grupę alifatyczną grupy aminowej). Jest stabilny w słabym kwasie, jego sól jest odporna na twardą wodę, ma dobrą zdolność pienienia i mycia.

Fosforany: wzór chemiczny to r-opo3m2 (R oznacza alkil, M oznacza Na, K). Ma dobrą stabilność w stosunku do kwasów i zasad, łatwo ulega biodegradacji, ma dobrą zdolność emulgowania i mycia, może być stosowany jako środek antystatyczny i inhibitor korozji.