Wasifu Sifa Uchambuzi

Juu ya kuongeza ufanisi wa uendeshaji wa mifumo ya usambazaji wa joto mijini kulingana na teknolojia ya surfactant. Dutu amilifu kwenye uso (vipitisho)

Unaweza kununua viambata (surfactants)tuna. Piga simu: (+38 044) 228-08-72.

Vipitio vya ziada (surfactants)misombo ya kemikali, ambayo, kwa kuzingatia interface ya awamu, husababisha kupungua kwa mvutano wa uso.

Kwa sababu ya uoshaji wao, wetting, emulsifying, kutawanya na mali nyingine muhimu, surfactants sana kutumika katika uzalishaji wa sabuni na bidhaa za kusafisha, vipodozi na dawa. Mpira. Mpira. Polima. Kemikali ulinzi wa mimea, nguo, ngozi na karatasi, vifaa vya ujenzi, inhibitors ya kutu, wakati wa uzalishaji wa mafuta, usafiri na kusafisha, nk. Wengi wa Viasaidizi (inakadiriwa kuwa 55-60%) hutumiwa kwa utengenezaji wa sabuni za syntetisk (SDCs).

Watazamiaji wa syntetisk wanaotumika sasa wamegawanywa katika madarasa 4:

  • anionic surfactants - miunganisho ambayo ni ufumbuzi wa maji dissociate kuunda anions, ambayo huamua shughuli ya uso. Kati yao thamani ya juu kuwa na sulfonate ya alkili ya benzene ya mstari, sulfati na sulfoesters ya asidi ya mafuta;
  • wasaidizi wa amphoteric (ampholytic). - misombo ambayo ionize katika ufumbuzi wa maji na kuishi kulingana na hali (hasa juu ya mazingira ya pH), yaani, katika ufumbuzi wa tindikali huonyesha mali ya wasaidizi wa cationic, na katika ufumbuzi wa alkali - watoaji wa anionic. Miongoni mwa wasaidizi wakuu wa amphoteric, alkyl betaine, asidi ya alkylaminocarboxylic, derivatives ya alkyl imidazolini, na alkylaminoalkanesulfonates inapaswa kuzingatiwa.
  • waathiriwa wa nonionic - misombo ambayo hupasuka katika maji bila ionizing. Umumunyifu wa surfactants nonionic katika maji imedhamiriwa na uwepo wa vikundi vya kazi ndani yao. Kama sheria, huunda nitrati katika mmumunyo wa maji kwa sababu ya kutokea vifungo vya hidrojeni kati ya molekuli za maji na atomi za oksijeni za sehemu ya polyethilini ya glikoli ya molekuli ya surfactant. Hizi ni pamoja na: etha za polyglycol za alkoholi za mafuta na asidi, esta za polyglycol za amidi za asidi ya mafuta, etha za polyglycol acylated au alkylated za alkylamides.
  • waanzilishi wa cationic - misombo ambayo hutengana katika suluhisho la maji ili kuunda cations zinazoamua shughuli za uso. Miongoni mwa viambata vya cationic, misombo ya amonia ya quaternary, imidazalines, na amini za mafuta ni muhimu zaidi.

Malighafi kuu kwa ajili ya uzalishaji mkubwa wa surfactants ni bidhaa za kusafisha mafuta na awali ya petrochemical: uzito wa chini wa Masi na parafini ya juu, olefini, asidi ya mafuta ya synthetic, alkoholi ya juu ya mafuta, derivatives ya alkili ya benzene na phenol, oksidi ya ethilini, nk.

Ni ukweli unaojulikana kuwa sabuni ya kwanza - sabuni - imekuwa "ikiishi" kwa karibu miaka 4000, lakini katika miaka ya 50 ilitoa njia ya sabuni na wasafishaji kulingana na alkylbenzenesulfonate. Walakini, tani milioni 9 za sabuni hutumiwa kila mwaka ulimwenguni. Kwa hivyo, sabuni inabaki kuwa surfactant ya kawaida zaidi ulimwenguni, ikifuatiwa na ABS. Sabuni, kulingana na makadirio ya kimkakati ya uuzaji, imekuwa katika kinachojulikana kama "awamu ya kueneza" kwa miaka mingi. "Awamu ya kuzorota" hakika haitatokea maadamu mwanadamu anaishi.

Surfactants katika vipodozi

Wazo la "Vipodozi" linaunganisha anuwai ya bidhaa tofauti zinazokusudiwa kutunza nywele na mwili wa binadamu. Hii ni shampoo ya nywele na sabuni ya kioevu; rangi za nywele; bidhaa za huduma za nywele baada ya kuosha; rinses, balms, nk; creams za vipodozi kwa uso, mwili, mikono, ikiwa ni pamoja na athari za matibabu na prophylactic.

Shampoos za kisasa ni bidhaa za multifunctional ambazo zina viungo mbalimbali vinavyotoa upole, utulivu, povu, na kuboresha mwonekano na shingo ya nywele.
Msingi wa vipengele vya mbichi vya shampoos ni surfactants, pamoja na viongeza mbalimbali muhimu, ikiwa ni pamoja na wale wanaofanya kazi kwa biolojia.
Dutu za anionic hutumiwa kama viambata kuu, ambavyo hutoa athari ya kutosha ya kusafisha na kutoa povu wakati wa upole kwenye ngozi na nywele.

Kwa shampoos za kibiashara za kawaida, viambata vya anionic (alkyl sulfates na alkyl ether sulfates)
Ili kupata shampoos "laini", alkyl amidoether sulfates, sulfosuccinates, na, kwa kiasi kidogo, isothionates, sarcosinates, nk hutumiwa katika mchanganyiko pamoja nao.
Wasaidizi wa surfactants ni pamoja na amphoteric, nonionic na cationic dutu. Ni muhimu katika uundaji wa shampoo ili kuongeza utangamano wa viboreshaji kuu na ngozi na nywele, kuongeza mali ya povu, kudhibiti mnato, na kupunguza athari ya kupungua. Kwa kusudi hili, derivatives ya imidazolini, betaines, alkylamides, na oksidi za amine hutumiwa sana.
Alkylolamides na etha za glikoli za alkoholi zenye mafuta hutumiwa kama vimumunyisho kwa ajili ya kuanzishwa kwa manukato na vipengele vingine vya haidrofobu (mafuta, vitu vinavyotumika kwa biolojia).

Vinyumbulisho vya cationic, visivyo vya ionic, beta-ins hutumiwa kama vidhibiti vya hali ambayo huondoa chaji za umeme tuli na kurahisisha kuchana nywele kavu na mvua.

Wakala bora zaidi wa antistatic ni surfactants ya cationic - misombo ya amonia ya quaternary, ingawa kuna shida za kutokubaliana na wasaidizi wa anionic. Hata hivyo, katika mchanganyiko na vitu vya nonionic na amphoteric, inawezekana kufikia athari inayotaka na kudumisha utulivu wa bidhaa ya kumaliza.
Oksidi za amine na oxyester za phosphates za alkili pia hutumiwa kulainisha nywele na kupunguza uwekaji wake wa umeme.

Kikundi tofauti kati ya shampoos, sabuni za maji, na povu za kuoga zinaundwa na uundaji "laini" uliokusudiwa kwa watoto na watu wazima walio na ngozi nyeti, i.e., muundo ambao ni laini sana kwa suala la athari zao kwenye ngozi. Hapa mahitaji ya malighafi ni ya juu sana. Mara nyingi, mchanganyiko wa sulfate alkyl ether na ytaktiva amphoteric - derivatives imidazoline, pamoja na betaine na monoalkyl sulfosuccinates hutumiwa kama kanuni ya kazi. Msingi huo hutumiwa katika shampoos za kupambana na dandruff na dawa.

Anionic ytaktiva

Aina kuu za viboreshaji vinavyotumiwa katika SMS ni alkylbenzenesulfonates na mnyororo wa alkili (LABS) na derivatives ya alkoholi C12-C15 (ethoxylates, sulfates, ethoxysulfates ya alkoholi). Maabara na salfati za alkoholi, pamoja na sabuni, huainishwa kama viambata vya anionic, ilhali ethoxylate za pombe huainishwa kama viboreshaji visivyo vya ionic (zisizo za ionic).

Waathiriwa wa nonionic

Aina ya pili muhimu ya viambata kwa SMS ni viambata visivyo vya uonioni vinavyopatikana kwa oksiyethi ya alkoholi zenye mafuta mengi au alkiliphenoli.

Viativo vya nonionic vinavyotumika sana ni oksiyethiti ya pombe iliyo na mafuta, ambayo inaweza kutegemea alkoholi za mstari au zenye matawi. Ikiwa ethoxylates kulingana na alkoholi za mnyororo mrefu (C12-C15), kwa sababu ya uwezo wao bora wa kusafisha, hutumiwa mara nyingi zaidi katika uundaji wa CMC kwa nguo, basi kwa kusafisha nyuso ngumu ni vyema kutumia ethoxylates kulingana na alkoholi za mnyororo mfupi (C9). -C11). Ethoxylates hizi zina sifa ya uwezo bora wa mvua na angle ya kuwasiliana kwa heshima na nyuso imara. Kwa ujumla, viambata vya nonionic, kwa sababu ya utofauti wa msingi wao na kiwango cha oksiyethili au propoxylation, wanaweza. kwa njia bora iliyoundwa kwa kazi maalum. Wao, kama sheria, ni bora kuliko watoaji wa anionic katika athari za kusafisha na kupunguza mafuta na, kulingana na wasifu wa matumizi, emulsify zaidi au chini ya mafuta na mafuta.

Wasaidizi wa amphoteric

Kutoka kwa kikundi cha wasaidizi wa amphoteric, derivatives ya betaine (kwa mfano, cocaminopropyl betaine) hutumiwa mara nyingi. Pamoja na viambata vya anionic, huboresha uwezo wa kutoa povu na kuongeza usalama wa uundaji, na wakati wa kuunganishwa na polima za cationic, huongeza. athari chanya silicones na polima kwenye nywele na ngozi. Derivatives hizi hupatikana kutoka kwa malighafi ya asili, kwa hiyo ni vipengele vya gharama kubwa kabisa.

Tunatoa vile waangaziaji (watazamiaji):

Katika uzalishaji wa ISC, pamoja na vifungo, aggregates na fillers, viongeza katika mchanganyiko unaoitwa viongeza hutumiwa sana.

Katika hatua uzalishaji wa kiteknolojia Wao:

- kuwezesha shughuli;

Kupunguza kiasi cha nishati inayotumiwa;

Kupunguza matumizi ya vipengele vya gharama kubwa;

Kupunguza matumizi ya nyenzo;

Saidia kuhakikisha viashiria muhimu vya mali ya nyenzo;

Penda kuongeza kasi au kupungua kwa michakato ya uundaji wa muundo na ugumu.

Katika hatua ya uendeshaji wa miundo, viungio vilivyoletwa mapema na ISK vimeundwa kwa:

Kuimarisha na kuimarisha muundo wa nyenzo;

Upeo wa kuzuia uharibifu usioepukika unaojitokeza na kuendeleza katika nyenzo chini ya ushawishi mazingira ya nje na matukio ya ndani ya hiari.

Kusudi kuu la kazi la nyongeza ni na hivi ndivyo wanavyotofautiana na vichungi na vichungi. ni kwamba kwamba kila wakati huingiliana kikamilifu na sehemu moja au zaidi ya mchanganyiko katika mchakato wa kuunda muundo wa sehemu ya binder au muundo wa jumla wa ISC. Kama matokeo ya mmenyuko, misombo mpya inaonekana ambayo haikuwepo kwenye mchanganyiko hapo awali, na viungio huliwa kabisa au kupoteza sifa zao za kibinafsi. Ni wazi kwamba ikiwa kiasi ni kikubwa, viongeza vinaweza kubaki kwa sehemu katika mchanganyiko na katika nyenzo zilizoundwa bila mabadiliko yoyote, ambayo sio ya kuhitajika.

Viangazio (Kifaa cha ziada ) ni zile misombo ya kemikali ambayo huwekwa kwenye miingiliano ya kimiminika na yabisi na kuathiri kemikali yake ya kifizikia au Tabia za kemikali. Wasaidizi ni, kama sheria, misombo ambayo molekuli zinajumuisha sehemu kuu mbili - kikundi kikubwa na cha kazi.

Radical- ni kundi la atomi ambalo, katika mfululizo wa mabadiliko ya kemikali haibadiliki na hupita kutoka kwa molekuli ya kiwanja kimoja hadi molekuli ya kingine.

Radicals huundwa, kwa mfano, wakati wa kuondokana na molekuli za hidrokaboni misombo ya kikaboni atomi za hidrojeni. Kwa hivyo, ikiwa katika kiwanja chochote kilichojaa (kilichojaa) cha darasa la parafini kama C n H 2 n +2, atomi ya hidrojeni imeondolewa, basi kundi lililobaki la atomi C n H 2 n +1 ni aliphatic (mafuta). ) kali

N - C - C - ... - C -, ambayo imeteuliwa na barua R.

Mahali pa mgawanyiko wa hidrojeni kwenye molekuli inaweza kuchukuliwa na atomi nyingine au kikundi cha atomi ambazo zina mali fulani zinazohusiana na uhamishaji wa elektroni katika obiti za atomiki, ambayo huamua uwepo wa dipole fulani ya umeme na wakati wa dipole. molekuli nzima. Atomi kama hizo au vikundi vya atomi huitwa vikundi vya kazi .


Vikundi vya kazi vya kawaida vinavyopatikana katika viboreshaji ni:

Hydroxyl: (- OH);

Carboxyl: (- COOH);

Amine (kikundi cha amino): (- NH 2);

Kikundi cha Nitro: (- NO 2);

Kikundi cha sulfate: (- SO 3 H).

Kulingana na idadi ya vikundi vya utendaji katika molekuli, viambata vinaweza kuwa moja-, mbili-, au polybasic.

Michanganyiko ambayo radical ya aliphatic ina chini ya atomi 10 za kaboni, kama sheria, hazina shughuli za uso, i.e. uwezo wa kutangaza na kupunguza mvutano wa uso wa vimiminika au nishati ya uso wa vitu vikali. Wakati radical ina zaidi ya atomi 10 za kaboni, kwa kawaida huwa hai na huitwa ytaktiva ya juu ya mafuta . Umumunyifu wa surfactants katika vimumunyisho mbalimbali na uwezo wa kujitenga katika ioni hutegemea aina ya kikundi cha kazi cha polar na muundo wa radical.

Viboreshaji ambavyo vikundi vya utendaji viko malipo chanya, inatumika katika mazingira ya tindikali na hazifanyi kazi katika hali ya alkali, wakati wasaidizi walio na vikundi vya utendaji vilivyo na chaji hasi, kinyume chake, wanafanya kazi katika hali ya alkali na hawafanyi kazi katika hali ya tindikali.

UAINISHAJI WA SURFACTANTS

Kimsingi, surfactants zote zimegawanywa katika mbili makundi makubwa: misombo isojeni ambayo hutengana katika ayoni inapoyeyushwa katika maji, na misombo isiyo ya isojeni ambayo haijitenganishi katika ayoni.

Kulingana na ni ions gani zinazohusika na shughuli za uso wa vitu vya ionic - anions au cations, vitu vya ionic vinagawanywa katika anionic, cationic, ampholitiki. Vinyumbulisho vya anionic vinafanya kazi katika miyeyusho ya alkali, viambata vya cationic vinafanya kazi katika suluhu za tindikali, na viambata vya ampholitiki vinafanya kazi katika zote mbili.

Dutu za anionic katika miyeyusho ya alkali, na kutengeneza ayoni zenye chaji hasi (anioni):

RCOONA ↔ RCOO - + Na +

Dutu za cationic, zinapotenganishwa katika miyeyusho ya tindikali, huunda ioni (cations) zenye chaji chanya:

RNH 3 Cl ↔ RNH 3 + + Cl -

Vizuizi vya anionic ni pamoja na: asidi ya kaboksili (RCOOH) na chumvi zao (RCOOMe), nk.

Vinyumbulisho vya cationic ni pamoja na amini na besi za amonia:

RNH 2; RNH 3 Cl.

Viatomatiki vya ampholitiki vina vikundi viwili vinavyofanya kazi, kimoja ambacho ni tindikali na kingine ni cha msingi, kama vile kaboksili na kikundi cha amini.

Kulingana na mazingira, misombo ya ampholytic ina mali ya anionic au cationic:

Mazingira ya alkali ni mazingira ya tindikali;

RNH(СH 2) n COO - ↔ RNH(СH 2) n COOH↔RNH 2 (СH 2) n COOH;

Tabia ya anionic mali ya cationic.

Wasaidizi wa nonionic, wakati wa kufutwa katika maji, usifanye ioni.

Kikundi cha ytaktiva zisizo za iogenic ni pamoja na bidhaa za oksidi ya asidi ya mafuta, alkoholi, na amini.

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.

UAINISHAJI WA VITENDO KWA NJIA YA UTEKELEZAJI

Kulingana na hatua ya surfactant katika mifumo iliyotawanyika wamegawanywa katika vikundi 4:

Kwa kundi la kwanza Hizi ni pamoja na viambata vya chini vya Masi, ambavyo vinaweza kuyeyuka kwa maji, kama vile alkoholi. Wao ni mawakala dhaifu wa wetting na defoamers.

Kwa kundi la pili ni pamoja na viambata, visambaza na emulsifiers. Kwa kuwa adsorbed, wao hupunguza kwa ufanisi nishati ya uso wa bure wa kioevu au imara na hivyo kuwezesha mchakato wa uundaji wa nyuso mpya na mtawanyiko. Dutu hizi pia zina athari fulani za kuleta utulivu.

Kama matokeo ya adsorption iliyoelekezwa, wasaidizi wa kundi la pili la nyuso dhabiti za hydrophobize na, kinyume chake, nyuso za haidrofobu. Athari ya hydrophobization ya surfactants hizi hutamkwa haswa, ambayo inaimarishwa na kuunganishwa kwa kemikali - urekebishaji wa vikundi vya polar vya surfactant kwenye maeneo yanayolingana ya uso dhabiti.

Wasaidizi wa darasa la pili ni pamoja na asidi ya mafuta, chumvi zao za mumunyifu wa maji, besi za kikaboni na chumvi.

Kwa kundi la tatu Viboreshaji ambavyo ni vidhibiti vyema vimeunganishwa. Shughuli yao ya uso ni duni.

Wafanyabiashara hawa pia ni plastiki nzuri ya adsorption - wao hutengeneza muundo, kupunguza nguvu zao na mnato wa muundo. Katika saruji za saruji na saruji, hii inafanya uwezekano wa kuhamia kwa bidii na kwa wakati mmoja mchanganyiko wa homogeneous, huchangia kuchanganya sare, huongeza wiani na kudumu (upinzani wa baridi), husababisha kuongezeka kwa nguvu na kupunguza matumizi ya saruji.

Lignosulfonates ya kalsiamu (upunguzaji wa pombe ya sulfite - SSB na sulfite-yeast mash - SDB), nk hutumiwa kama plastiki.

Kundi la nne la wasaidizi- Hizi ni sabuni zenye shughuli ya juu ya uso, unyevu na athari za kuzuia maji. Pia ni emulsifiers yenye ufanisi na vidhibiti vya emulsion. Kundi hili linajumuisha sabuni za asidi ya mafuta na amini.

Katika ujenzi, wasaidizi wa kikundi cha pili na cha nne hutumiwa hasa.

Viboreshaji vya mchanganyiko wa simiti ya saruji na simiti ya saruji imegawanywa katika aina zifuatazo:

1. Kudhibiti mali ya mchanganyiko wa saruji

1.1. Vikundi vya plastiki 1-4 (super-, nguvu-, kati- na chini-plasticizing). Wanaongeza uhamaji wa mchanganyiko wa saruji, kupunguza kasi ya kuweka saruji na kuongeza nguvu.

1.2. Kuimarisha. Wanaongeza homogeneity ya saruji na kupunguza upenyezaji.

1.3. Kuhifadhi maji. Wanaongeza uhamaji wa mchanganyiko, kupunguza upenyezaji na nguvu ya saruji, na kuongeza homogeneity ya saruji.

1.4. Kuboresha uwezo wa kusukuma maji. Wanaongeza homogeneity, kupunguza mgawanyiko wa maji ya mchanganyiko na kupunguza nguvu za saruji.

1.5. Inarudisha nyuma mpangilio. Wanaongeza muda wa uhamaji wa mchanganyiko, kupunguza kasi ya kuweka kwa mara 2 au zaidi kwa +20 ° C. Kuongezeka kwa nguvu kwa muda mrefu wa uponyaji.

1.6. Kuongeza kasi ya kuweka. Ongeza kasi ya kuweka kwa 20% au zaidi kwa 20°C. Kuongeza kasi ya ugumu.

1.7. Poroizing - kwa saruji nyepesi.

1.8. Uingizaji hewa. Kuongezeka kwa uwezo wa kufanya kazi na upinzani wa baridi, kupunguzwa kwa delamination.

1.9. Povu- na kutengeneza gesi. Viungio vya povu hutoa povu ya kiufundi. Wafanyabiashara wa kutengeneza gesi wana uwezo wa kutoa gesi kutokana na mwingiliano wa kemikali na bidhaa za uhamishaji wa saruji.

2. Kudhibiti ugumu wa zege

2.1. Kuongeza kasi ya ugumu. Kuongezeka kwa nguvu katika umri wa siku 1 kwa 20% au zaidi. Kupunguza kasi ya kupata nguvu baadaye.

2.2 Kuchelewesha ugumu. Kupunguza nguvu halisi kwa 30% au zaidi katika umri wa hadi siku 7.

3. Kuongezeka kwa nguvu na (au) upinzani wa kutu, upinzani wa baridi wa saruji, kupunguza upenyezaji wa saruji

3.1. Kupunguza maji (vikundi 1-4). Kupunguza matumizi ya maji (20-5%). Kuongezeka kwa upinzani wa baridi na upinzani wa kutu.

3.2. Colmatizing. Kuongeza daraja la saruji kwa upinzani wa maji na upinzani wa kutu.

3.3. Uingizaji hewa na kutengeneza gesi. Kuongeza upinzani wa baridi kwa mara 2 au zaidi, kuchanganya mchanganyiko.

3.4. Kuongezeka kwa mali ya kinga ya saruji kuhusiana na kuimarisha (inhibitors ya kutu ya chuma). Kuongeza uhamaji wa mchanganyiko na kupunguza upenyezaji wa uenezi wa saruji.

4. Kutoa mali maalum ya saruji

4.1. Kupambana na baridi (kutoa ugumu kwa joto la chini ya sifuri).

4.2. Hydrophobizing (vikundi 1-3). Kupunguza ngozi ya maji kwa mara 1.5-5 au zaidi, kupunguza kasi ya kuweka.

Kuanzishwa kwa viboreshaji katika kuweka saruji, chokaa au mchanganyiko wa saruji kwa kiasi kikubwa hubadilisha muundo na mali zao katika hali ya plastiki na ngumu. Aina tofauti Wasaidizi waliotajwa hapo juu hubadilisha mali ya mchanganyiko wa zege au simiti kwa njia tofauti kwa sababu ya utangazaji wao kwenye uso wa nafaka za klinka na muundo mpya, na vile vile uso wa vifaa vya mawe.

Muundo mdogo wa saruji iliyotiwa maji pia hubadilika kama matokeo ya urekebishaji wa adsorption. Uso wa fuwele zilizoundwa katika kuweka saruji na jiwe hufunikwa na filamu ya adsorption passivating ya surfactants, ukuaji wa kioo hupungua na chembe ndogo zinaundwa. muundo wa kioo na mabadiliko katika sura ya fuwele.

Kwa hivyo, kwa kutumia surfactants, inawezekana kupanua kwa kiasi kikubwa uwezekano wa uzalishaji wa mchanganyiko wa saruji ya lami na saruji. KATIKA kwa kesi hii jambo kuu ni kufanya chaguo sahihi vifaa na viongeza, pamoja na kipimo chao.

Waathiriwa wa nonionic

Misombo ambayo huyeyuka katika maji bila kutengeneza ioni huitwa nonionic. Kundi lao linawakilishwa na etha za polyglycol na polyglycolene za alkoholi za mafuta (kwa mfano, facetenside - Disodium Laurethsulfosuccinate - kioevu cha maji kinachojumuisha asidi ya citric na alkoholi za mafuta). Wafanyabiashara wasio na ionic hupatikana kwa ethoxylation ya mafuta ya mboga (castor, ngano ya ngano, kitani, sesame, kakao, calendula, parsley, mchele, wort St. Viativo vya nonionic vinapatikana tu katika hali ya kioevu au ya kubandika, na kwa hivyo haiwezi kuwekwa katika sabuni ngumu (sabuni, poda).

Suluhisho la maji ya esta ya asidi ya mafuta ni suluhisho la micellar ya kutawanya ambayo mara nyingi huitwa "sabuni ya smart" kwa sababu inaimarisha uchafu na mafuta, kuiondoa kwenye uso wa ngozi na nywele bila kuharibu vazi la kinga.

Sifa za waathiriwa wa nonionic

Kisafishaji cha aina hii huifanya sabuni kuwa laini, salama, na rafiki wa mazingira (uharibifu wa vinyunyuziaji visivyo vya nonionic ni 100%). Wanaweka utulivu wa sabuni za sabuni, wana mali ya unene wa upole, wana athari ya bradykinase na polishing, kurejesha tabaka za nje za epidermis na nywele, na kusaidia kuamsha hatua ya viongeza vya dawa vya bidhaa ya utakaso.

Hili ndilo darasa linaloahidi zaidi na linaloendelea kwa kasi la wasaidizi. Angalau 80-90% ya surfactants vile hupatikana kwa kuongeza oksidi ya ethilini kwa alkoholi, alkiliphenols, carbonates, amini na misombo mingine yenye atomi tendaji ya hidrojeni. Etha za polyoxyethilini za alkiliphenoli ni kundi kubwa zaidi na lililoenea la watoaji wa nonionic, ikiwa ni pamoja na majina ya biashara zaidi ya mia moja, dawa zinazojulikana zaidi ni OP-4, OP-7 na OP-10. Malighafi ya kawaida ni octyl-, ionyl- na dodecylphenols; cr. Zaidi ya hayo, krizoli, asidi ya krisoli, β-naphthol, n.k. Ikiwa alkiliphenoli ya mtu binafsi itachukuliwa kwenye majibu, bidhaa iliyokamilishwa ni mchanganyiko wa viambata vya fomula ya jumla RC6H4O(CH2O) mH, ambapo m ni shahada. ya oxyethilation, kulingana na uwiano wa molar wa vipengele vya awali.

Waathiriwa wote. inaweza kugawanywa katika makundi mawili kulingana na aina ya mifumo inayounda wakati wa kuingiliana na kati ya kufuta. Aina moja inajumuisha viambata vinavyotengeneza micelle. c., kwa nyingine - sio kutengeneza micelles. Katika suluhu za viambata vinavyotengeneza micelle c. juu ya mkusanyiko muhimu wa micelle (CMC), chembe za colloidal(micelles), yenye makumi au mamia ya molekuli (ions). Viini hugawanyika katika molekuli moja au ioni wakati kiyeyusho (kwa usahihi zaidi, mtawanyiko wa koloidal) kinapopunguzwa hadi ukolezi chini ya CMC.

Hivyo, ufumbuzi wa ytaktiva micelle-forming. kuchukua nafasi ya kati kati ya kweli (molekuli) na ufumbuzi wa colloidal, kwa hiyo mara nyingi huitwa mifumo ya nusu-colloidal. Vitengezaji vinavyotengeneza micelle ni pamoja na sabuni zote, emulsifiers, mawakala wa unyevu, visambazaji, n.k.

Ni rahisi kutathmini shughuli za uso kwa kupungua zaidi kwa mvutano wa uso uliogawanywa na mkusanyiko unaofanana - CMC katika kesi ya waundaji wa micelle-forming. Shughuli ya uso inawiana kinyume na CMC:

Uundaji wa micelles hutokea katika safu nyembamba ya mkusanyiko, ambayo inakuwa nyembamba na inafafanuliwa zaidi kama radicals haidrofobu hurefushwa.

Micelles rahisi zaidi ya wasaidizi wa kawaida wa nusu-colloidal, kwa mfano. chumvi zenye mafuta, katika viwango vya si juu sana kuliko CMC, kuwa na sura ya spheroidal.

Kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa surfactant, micelles ya anisometric inaambatana na ongezeko kubwa la mnato wa muundo, na kusababisha katika baadhi ya matukio kwa gelation, i.e. kupoteza kamili ya fluidity.

Hatua ya sabuni. Sabuni imejulikana kwa maelfu ya miaka, lakini hivi majuzi tu wanakemia wameelewa kwa nini ina sifa za kusafisha. Utaratibu wa kuondoa uchafu kimsingi ni sawa kwa sabuni na sabuni za syntetisk. Wacha tuitazame kwa kutumia chumvi ya meza, sabuni ya kawaida, na alkylbenzenesulfonate ya sodiamu, moja ya sabuni za kwanza za syntetisk, kama mfano.

Wakati kufutwa katika maji chumvi hutengana katika ioni za sodiamu zenye chaji chanya na ioni za kloridi zenye chaji hasi. Sabuni, i.e. Stearate ya sodiamu (I), vitu sawa, na vile vile alkylbenzenesulfonate ya sodiamu (II) hufanya kwa njia sawa: huunda ioni za sodiamu zilizo na chaji chanya, lakini ioni zao hasi, tofauti na ioni ya kloridi, zinajumuisha atomi kama hamsini.

Sabuni (I) inaweza kuwakilishwa na fomula Na+ na C17H35COO-, ambapo atomi 17 za kaboni zilizo na atomi za hidrojeni zilizounganishwa kwao hupanuliwa katika mnyororo wa tortuous. Sodiamu alkylbenzenesulfonate (Na+ C12H25C6H4SO3-) ina takriban idadi sawa ya atomi za kaboni na hidrojeni. Walakini, hazijapangwa kwa namna ya mnyororo wa vilima, kama katika sabuni, lakini kwa namna ya muundo wa matawi. Umuhimu wa tofauti hii utakuwa wazi baadaye. Kwa hatua ya kusafisha Nini muhimu ni kwamba sehemu ya hidrokaboni ya ion hasi haipatikani katika maji. Hata hivyo, ni mumunyifu katika mafuta na mafuta, na ni shukrani kwa mafuta ambayo uchafu hushikamana na vitu; na ikiwa uso hauna mafuta kabisa, uchafu haudumu juu yake.

Ioni hasi (anions) za sabuni na alkylbenzenesulfonate huwa na kuzingatia kwenye interface ya mafuta ya maji. Mwisho wa chaji hasi ya mumunyifu wa maji hubaki ndani ya maji, wakati sehemu ya hidrokaboni inaingizwa kwenye mafuta. Ili interface iwe kubwa iwezekanavyo, mafuta lazima yawepo kwa namna ya matone madogo. Matokeo yake, emulsion huundwa - kusimamishwa kwa matone ya mafuta (mafuta) katika maji (III).

Ikiwa kuna filamu ya mafuta kwenye uso mgumu, basi juu ya kuwasiliana na maji yenye sabuni, mafuta huacha uso na hupita ndani ya maji kwa namna ya matone madogo. Anions ya sabuni na alkyl benzene sulfonate ziko mwisho mmoja katika maji na kwa upande mwingine katika mafuta. Uchafu unaoshikiliwa na filamu ya mafuta huondolewa kwa kuosha. Kwa hivyo, kwa fomu iliyorahisishwa, unaweza kufikiria athari za sabuni.

Dutu yoyote ambayo inaelekea kukusanya kwenye kiolesura cha mafuta-maji inaitwa surfactant. Wafanyabiashara wote ni emulsifiers kwa sababu wanakuza uundaji wa emulsion ya mafuta ya maji, i.e. "kuchanganya" mafuta na maji; wote wana mali ya kusafisha na kuunda povu - baada ya yote, povu ni kama emulsion ya Bubbles hewa katika maji. Lakini sio mali hizi zote zinaonyeshwa kwa usawa. Kuna surfactants ambayo hutoa povu nyingi, lakini ni sabuni dhaifu; Pia kuna zile ambazo hazina povu, lakini ni sabuni bora. Sabuni za syntetisk ni viambata sanisi vilivyo na nguvu ya juu sana ya kusafisha. Katika tasnia, neno "sabuni ya syntetisk" kwa ujumla ina maana ya muundo unaojumuisha kiboreshaji, bleachs na viungio vingine.

Sabuni, alkylbenzenesulfonates na sabuni nyingine nyingi, ambapo anion ni mumunyifu katika mafuta, huitwa anionic. Pia kuna viboreshaji ambavyo cation ni mumunyifu wa mafuta. Wanaitwa cationic. Sabuni ya kawaida ya cationic, kloridi ya alkyldimethylbenzylammonium(IV) ni chumvi ya amonia ya quaternary iliyo na nitrojeni iliyounganishwa kwa vikundi vinne. Anion ya kloridi daima inabaki ndani ya maji, ndiyo sababu inaitwa hydrophilic; Vikundi vya hidrokaboni vilivyounganishwa na nitrojeni yenye chaji chanya ni lipophilic. Moja ya vikundi hivi, C14H29, ni sawa na mnyororo mrefu wa hidrokaboni katika sabuni na alkylbenzenesulfonate, lakini imeunganishwa na ioni chanya. Dutu kama hizo huitwa "sabuni za nyuma". Baadhi ya sabuni za cationic zina athari kali za antimicrobial; Zinatumika katika sabuni zinazokusudiwa sio kuosha tu, bali pia kwa disinfection. Hata hivyo, ikiwa husababisha hasira ya macho, basi wakati unatumiwa katika uundaji wa aerosol, ukweli huu unapaswa kuonyeshwa katika maagizo kwenye lebo.

Aina nyingine ya sabuni ni sabuni za nonionic. Kikundi cha mumunyifu wa mafuta katika sabuni (V) ni kitu kama makundi ya mumunyifu wa mafuta katika alkylbenzenesulfonate na sabuni, na salio ni mlolongo mrefu ulio na atomi nyingi za oksijeni na kundi la OH mwishoni, ambazo ni hidrofili. Kwa kawaida, sabuni zisizo za ioni za sanisi huonyesha nguvu ya juu ya kusafisha lakini uundaji dhaifu wa povu.

Wasaidizi (Synthetic Surfactants) ni kundi kubwa la misombo, tofauti katika muundo, kuhusiana na madarasa tofauti. Dutu hizi zinaweza kutangazwa kwenye kiolesura na, kwa sababu hiyo, kupunguza nishati ya uso (mvuto wa uso). Kulingana na mali iliyoonyeshwa na wasaidizi wakati kufutwa katika maji, imegawanywa katika vitu vya anionic (sehemu inayofanya kazi ni anion), vitu vya cationic (sehemu ya kazi ya molekuli ni cation), ampholytic na nonionic, ambayo haijaainishwa. zote.

Sio siri kwamba sehemu kuu za kazi za poda za kuosha ni surfactants. Kwa kweli, misombo hii ya kemikali hai, inapoingia ndani ya mwili, huharibu seli hai kwa kuharibu muhimu zaidi michakato ya biochemical.

Je, siku zijazo katika synthetics? Inaonekana ndiyo. Katika uthibitisho wa hili, viboreshaji vinazidi kuboreshwa; kuna kinachojulikana kama surfactants ya nonionic, uharibifu wa viumbe ambao hufikia 100%. Wao ni ufanisi zaidi wakati joto la chini, ambayo ni muhimu kwa njia za kuosha kwa upole. Kwa kuwa nyuzi nyingi za mwanadamu haziwezi kuhimili joto la juu. Kwa kuongeza, kuosha ndani zaidi maji baridi huokoa rasilimali za nishati, ambayo ni muhimu zaidi kila siku. Kwa bahati mbaya, viambata vingi vya nonionic ni kioevu au kama kubandika na kwa hivyo hutumiwa katika sabuni za kioevu na kubandika. Viatomatiki vya nonionic huletwa kwenye poda ya SMS kwa namna ya viungio vya 2-6% wt. Faida muhimu ya viboreshaji vya syntetisk ni kwamba hazitengenezi chumvi za kalsiamu na magnesiamu ambazo haziwezi kuyeyushwa vizuri katika maji. Hii ina maana kwamba huosha kwa usawa katika maji laini na ngumu. Mkusanyiko wa syntetisk sabuni hata katika maji laini inaweza kuwa chini sana kuliko sabuni iliyopatikana kutoka kwa mafuta ya asili.

Pengine kutoka kwa bidhaa kemikali za nyumbani Tunafahamu zaidi sabuni za sintetiki. Mnamo 1970, kwa mara ya kwanza, sabuni nyingi za synthetic (SDCs) zilitolewa ulimwenguni kote kuliko sabuni za kawaida za asili. Kila mwaka uzalishaji wake hupungua, wakati uzalishaji wa SMS huongezeka mara kwa mara.

Kwa mfano, katika nchi yetu, mienendo ya ukuaji wa uzalishaji wa SMS inaweza kuonyeshwa na data zifuatazo: mwaka wa 1965, tani 106,000 zilitolewa, mwaka wa 1970 - tani 470,000, na mwaka wa 1975 karibu tani milioni moja zitatolewa.

Kwa nini uzalishaji wa asili, sabuni ya sauti, ambayo imetumikia watu kwa uaminifu kwa miaka mingi, imeshuka sana? Inatokea kwamba ana mapungufu mengi.

Kwanza, sabuni, kuwa chumvi ya asidi dhaifu ya kikaboni (kwa usahihi zaidi, chumvi inayoundwa na mchanganyiko wa asidi tatu - palmitic, margaric na stearic) na msingi wenye nguvu - soda ya caustic, katika maji hutengeneza hidrolisisi (yaani huvunjwa nayo) kuwa asidi na alkali. Asidi humenyuka na chumvi za ugumu na huunda chumvi mpya, ambazo tayari hazipatikani ndani ya maji, ambazo huanguka kwa namna ya molekuli nyeupe yenye nata kwenye nguo, nywele, nk. Jambo hili sio la kupendeza sana linajulikana kwa mtu yeyote ambaye amejaribu kuosha au kuosha katika maji ngumu.

Bidhaa nyingine ya hidrolisisi - alkali - huharibu ngozi (hupunguza, husababisha ukame na uundaji wa nyufa zenye uchungu) na hupunguza nguvu za nyuzi zinazounda ngozi. vitambaa mbalimbali. Fiber za polyamide (nylon, nylon, perlon). huharibiwa na sabuni hasa kwa nguvu.

Pili, sabuni ni bidhaa ya gharama kubwa, kwani uzalishaji wake unahitaji malighafi ya chakula - mafuta ya mboga au wanyama.

Kuna hasara nyingine, zisizo muhimu za dutu hii, ambayo hadi hivi karibuni ilikuwa muhimu kabisa katika maisha ya kila siku.

Tofauti na sabuni ya asili, sabuni za synthetic zina faida zisizo na shaka: nguvu kubwa ya kusafisha, usafi na gharama nafuu.

Sasa kuna aina zipatazo 500 za sabuni za sanisi zinazopatikana kwenye soko la kimataifa, zinazozalishwa kwa njia ya poda, CHEMBE, flakes, pastes na vimiminika.

Uzalishaji wa SMS una athari kubwa ya kiuchumi. Majaribio yameonyesha kuwa tani moja ya sabuni za kusanisi hubadilisha tani 1.8 za 40% ya sabuni ya kufulia iliyotengenezwa kwa malighafi ya chakula yenye thamani. Inakadiriwa kuwa tani moja ya SMS huhifadhi kwa Sekta ya Chakula 750 kg ya mafuta ya mboga.

Matumizi ya SMS katika kaya inakuwezesha kupunguza gharama za kazi wakati wa kuosha mikono na mashine kwa 15-20% * Wakati huo huo, nguvu na mali ya awali ya walaji ya kitambaa (nyeupe, mwangaza wa rangi, elasticity) huhifadhiwa sana. bora kuliko wakati wa kutumia sabuni ya kawaida ya kufulia.

Ni lazima kusema kwamba SMS sio tu nia ya kuosha nguo. Kuna bidhaa maalum za kuosha na kusafisha vitu mbalimbali bidhaa za nyumbani, sabuni za choo za syntetisk, shampoos za nywele, nyongeza za kuoga zenye povu, ambazo zina biostimulants ambazo zina athari ya tonic kwenye mwili.

Sehemu kuu ya bidhaa hizi zote ni surfactant ya syntetisk (surfactant), ambayo jukumu lake ni sawa na chumvi ya kikaboni katika sabuni ya kawaida.

Hata hivyo, wanakemia wamejua kwa muda mrefu kuwa dutu ya mtu binafsi, bila kujali jinsi ya ulimwengu wote, haiwezi kukidhi mahitaji yote yaliyowekwa juu yake. Viongezeo vidogo vya vitu vingine vinavyoandamana husaidia kugundua sifa muhimu sana katika dutu hii ya msingi. Ndio maana SMS zote za kisasa sio waanzilishi wa kibinafsi, lakini nyimbo ambazo zinaweza kujumuisha bleach, harufu, vidhibiti vya povu, vitu vyenye biolojia na vifaa vingine.

Sehemu ya pili muhimu zaidi ya sabuni za kisasa za synthetic ni kufupishwa, au polymer, phosphates (polyphosphates). Dutu hizi zina idadi ya mali muhimu: huunda complexes mumunyifu wa maji na ions za chuma zilizopo ndani ya maji, ambayo huzuia uwezekano wa kuonekana kwa chumvi za madini zisizoweza kutokea zinazotokea wakati wa kuosha na sabuni ya kawaida; kuongeza shughuli ya kusafisha ya surfactants; huzuia chembe zilizosimamishwa za uchafu kutoka kwa kutulia kwenye uso uliooshwa; nafuu kuzalisha.

Tabia hizi zote za polyphosphates hufanya iwezekanavyo kupunguza maudhui ya sehemu kuu ya gharama kubwa zaidi, surfactant, katika SMS.

Kama sheria, sabuni yoyote ya syntetisk ina harufu nzuri - dutu yenye harufu ya kupendeza ambayo huhamishiwa kwa kufulia wakati wa kutumia SMS.

Takriban SMS zote zina dutu inayoitwa chumvi ya sodiamu carboxymethylcellulose. Hii ni bidhaa ya syntetisk yenye uzito mkubwa wa Masi, mumunyifu katika maji. Kusudi lake kuu ni kuwa, pamoja na phosphates, antiresorptive, i.e. kuzuia uchafu kutulia kwenye nyuzi zilizooshwa tayari.

Wengi wao wana idadi ya faida juu ya sabuni, ambayo kwa muda mrefu imekuwa kutumika kwa kusudi hili. Kwa mfano, surfactants kufuta vizuri na povu hata katika maji ngumu. Chumvi za potassiamu na magnesiamu zilizoundwa katika maji ngumu haziharibu athari za kusafisha za ytaktiva na hazifanyi mipako nyeupe kwenye nywele.

Msingi viungo vyenye kazi poda zote za kuosha, kinachojulikana Viyoyozi (surfactants) ni misombo ya kemikali inayofanya kazi sana. Kuwa na mshikamano fulani wa kemikali na sehemu fulani za utando wa seli za binadamu na wanyama, wasaidizi, wakati wanaingia ndani ya mwili, hujilimbikiza. utando wa seli ah, kufunika uso wao na safu nyembamba na kwa mkusanyiko fulani kunaweza kusababisha usumbufu wa michakato muhimu zaidi ya biochemical inayotokea ndani yao, kuharibu kazi na uadilifu sana wa seli.

Katika majaribio juu ya wanyama, wanasayansi wamegundua kuwa wasaidizi hubadilisha kwa kiasi kikubwa ukubwa wa athari za redox, huathiri shughuli za vimeng'enya kadhaa muhimu, na kuvuruga kimetaboliki ya protini, kabohaidreti na mafuta. Anions surfactant ni hasa fujo katika matendo yao. Wanaweza kusababisha shida kali za kinga, ukuaji wa mizio, uharibifu wa ubongo, ini, figo na mapafu. Hii ni moja ya sababu kwa nini nchi Ulaya Magharibi Vizuizi vikali vimewekwa kwa matumizi ya viboreshaji vya anionic katika uundaji wa sabuni za kufulia. KATIKA bora kesi scenario maudhui yao haipaswi kuzidi 2-7%. Katika nchi za Magharibi, zaidi ya miaka 10 iliyopita waliacha kutumia poda zilizo na viongeza vya phosphate katika maisha ya kila siku. Katika masoko ya Ujerumani, Italia, Austria, Uholanzi na Norway, ni sabuni tu zisizo na phosphate zinauzwa. Matumizi ya poda ya phosphate ni marufuku nchini Ujerumani sheria ya shirikisho. Katika nchi nyingine, kama vile Ufaransa, Uingereza, Hispania, kwa mujibu wa maamuzi ya serikali, maudhui ya fosfeti katika SMS yanadhibitiwa madhubuti (si zaidi ya 12%).

Uwepo wa viongeza vya phosphate katika poda husababisha ongezeko kubwa la mali ya sumu ya a-surfactants. Kwa upande mmoja, viungio hivi huunda hali ya kupenya kwa nguvu zaidi kwa viboreshaji kupitia ngozi safi, kukuza uboreshaji wa ngozi, zaidi. uharibifu wa kazi utando wa seli, hupunguza kwa kasi kazi ya kizuizi cha ngozi. Vipodozi hupenya ndani ya ngozi, huingizwa ndani ya damu na kuenea kwa mwili wote. Hii inasababisha mabadiliko katika mali ya physicochemical ya damu yenyewe na kudhoofisha kinga. α-surfactants ina uwezo wa kujilimbikiza katika viungo. Kwa mfano, 1.9% imewekwa kwenye ubongo jumla ya nambari a-surfactants wazi kwa ngozi isiyozuiliwa, katika ini - 0.6%, nk. Wanafanya kama sumu: kwenye mapafu husababisha hyperemia, emphysema, kwenye ini huharibu kazi ya seli, ambayo husababisha kuongezeka kwa cholesterol na huongeza hali ya atherosulinosis kwenye vyombo vya moyo na ubongo, huvuruga usambazaji wa msukumo wa ujasiri. katika mifumo ya neva ya kati na ya pembeni.

Lakini hii haina kutolea nje madhara mabaya ya phosphates - huwa tishio kubwa kwa mazingira yetu. Kupata baada ya kuosha pamoja maji machafu ndani ya miili ya maji, phosphates huchukuliwa kama mbolea. "Mavuno" ya mwani katika hifadhi huanza kukua kwa kiwango kikubwa na mipaka. Mwani, wakati wa kuoza, hutolewa ndani kiasi kikubwa methane, amonia, sulfidi hidrojeni, ambayo huharibu maisha yote ndani ya maji. Kuongezeka kwa hifadhi na kuziba kwa maji yanayotiririka polepole husababisha ukiukwaji mkubwa Mifumo ya ikolojia ya miili ya maji, kuzorota kwa ubadilishanaji wa oksijeni kwenye hydrosphere na kuunda shida katika kutoa idadi ya watu. Maji ya kunywa. Pia kwa sababu hii, matumizi ya SMS ya phosphate imepigwa marufuku kisheria katika nchi nyingi.

Hasara ya jadi ya surfactants ni ukali, ambayo inaonyeshwa kwa hasira ya ngozi, ukavu na usumbufu baada ya kutumia shampoo au gel ya kuoga.

ngozi ya mikono katika kuwasiliana na kazi ufumbuzi wa kemikali poda za kuosha huwa kondakta mkuu wa kupenya kwa mawakala wa kemikali hatari ndani ya mwili wa binadamu. A-yatazamo hupenya kikamilifu hata ngozi ya mikono na, kwa msaada wa fosfati, Enzymes na klorini, kuua kwa nguvu. Urejesho wa maudhui ya kawaida ya mafuta na unyevu wa ngozi hutokea hakuna mapema kuliko baada ya masaa 3-4, na kwa matumizi ya mara kwa mara, kutokana na mkusanyiko wa athari mbaya, ukosefu wa kifuniko cha mafuta huonekana ndani ya siku mbili. Kazi za kizuizi cha ngozi hupunguzwa, na hali huundwa kwa kupenya kwa kina ndani ya mwili wa sio tu wa-surfactants, lakini pia misombo yoyote ya sumu - sumu ya bakteria, metali nzito nk Baada ya safisha kadhaa na poda za phosphate, kuvimba kwa ngozi - ugonjwa wa ngozi - mara nyingi huendelea. Ukanda wa conveyor wa athari za kinga za patholojia huzinduliwa.

Wasaidizi wana muundo wa molekuli ya polar (asymmetric), wanaweza kutangazwa kwenye kiolesura cha vyombo vya habari viwili na kupunguza nishati ya uso wa bure wa mfumo. Viongezeo visivyo na maana kabisa vya surfactants vinaweza kubadilisha mali ya uso wa chembe na kutoa nyenzo sifa mpya. Hatua ya surfactants inategemea uzushi wa adsorption, ambayo wakati huo huo husababisha athari moja au mbili kinyume: kupungua kwa mwingiliano kati ya chembe na utulivu wa interface kati yao kutokana na kuundwa kwa safu ya interphase. Wafanyabiashara wengi wana sifa ya muundo wa mstari wa molekuli, urefu ambao kwa kiasi kikubwa unazidi vipimo vya transverse (Mchoro 15). Radikali za molekuli zinajumuisha vikundi ambavyo vinahusiana katika mali zao na molekuli za kutengenezea, na vikundi vya utendaji vilivyo na mali ambayo ni tofauti sana nao. Hizi ni vikundi vya polar hydrophilic, kuwa na vifungo vya valence vilivyotamkwa na kujitolea ushawishi fulani juu ya kunyunyiza, kulainisha na vitendo vingine vinavyohusiana na dhana ya shughuli za uso . Wakati huo huo, usambazaji wa nishati ya bure hupungua kwa kutolewa kwa joto kama matokeo ya adsorption. Vikundi vya haidrofili kwenye miisho ya minyororo ya hydrocarbon isiyo ya polar inaweza kuwa hidroksili - OH, carboxyl - COOH, amino - NH 2, sulfo - SO na vikundi vingine vinavyoingiliana sana. Vikundi vinavyofanya kazi ni itikadi kali ya hidrokaboni ya hydrophobic inayojulikana na vifungo vya valence vya upande. Mwingiliano wa Hydrophobic upo kwa kujitegemea kwa nguvu za intermolecular, kuwa sababu ya ziada ambayo inakuza kukaribia, "kushikamana" kwa makundi yasiyo ya polar au molekuli. Safu ya adsorption monomolecular ya molekuli za surfactant inaelekezwa na ncha za bure za minyororo ya hidrokaboni mbali na

uso wa chembe na kuifanya isiyo na unyevu, haidrofobu.

Ufanisi wa kiongeza fulani cha surfactant inategemea mali ya physicochemical ya nyenzo. Kitambazaji kinachotoa athari katika mfumo mmoja wa kemikali kinaweza kutokuwa na athari au athari iliyo kinyume kabisa katika mfumo mwingine. Katika kesi hii, mkusanyiko wa surfactant ni muhimu sana, kuamua kiwango cha kueneza kwa safu ya adsorption. Wakati mwingine misombo ya uzani wa juu wa Masi huonyesha athari sawa na surfactants, ingawa haibadilishi mvutano wa uso wa maji, kwa mfano pombe ya polyvinyl, derivatives ya selulosi, wanga na hata biopolymers (misombo ya protini). Athari za viboreshaji vinaweza kutolewa na elektroliti na vitu visivyoyeyuka katika maji. Kwa hiyo, ni vigumu sana kufafanua dhana ya "surfactant". Kwa maana pana, dhana hii inarejelea dutu yoyote ambayo, kwa idadi ndogo, inabadilisha dhahiri mali ya uso wa mfumo uliotawanywa.

Uainishaji wa surfactants ni tofauti sana na katika hali zingine zinapingana. Majaribio kadhaa yamefanywa kuainisha kulingana na vigezo tofauti. Kulingana na Rebinder, viboreshaji vyote kulingana na utaratibu wao wa utekelezaji wamegawanywa katika vikundi vinne:

- mawakala wa unyevu, defoamers na waundaji wa povu, i.e. kazi kwenye kiolesura cha gesi-kioevu. Wanaweza kupunguza mvutano wa uso wa maji kutoka 0.07 hadi 0.03-0.05 J / m2;

- dispersants, peptizers;

- vidhibiti, plasticizers adsorption na thinners (vipunguza mnato);

- sabuni zenye sifa zote za viambata.

Uainishaji wa surfactants kwa madhumuni ya kazi hutumiwa sana nje ya nchi: wakondefu, mawakala wa mvua, wasambazaji, deflocculants, mawakala wa povu na defoamers, emulsifiers, kutawanya vidhibiti vya mfumo. Binders, plasticizers na mafuta pia wanajulikana.

Kulingana na muundo wao wa kemikali, surfactants huwekwa kulingana na asili ya vikundi vya hydrophilic na radicals ya hydrophobic. Radicals imegawanywa katika vikundi viwili - ionic na nonionic, ya kwanza inaweza kuwa anionic na cationic.

Waathiriwa wa nonionic huwa na makundi ya mwisho yasiyo ya ionizing na mshikamano wa juu kwa njia ya utawanyiko (maji), ambayo kwa kawaida hujumuisha atomi za oksijeni, nitrojeni, na sulfuri. Anionic surfactants ni misombo ambayo mnyororo mrefu wa hidrokaboni wa molekuli na mshikamano mdogo kwa njia ya utawanyiko ni sehemu ya anion inayoundwa katika mmumunyo wa maji. Kwa mfano, COOH ni kikundi cha kaboksili, SO 3 H ni kikundi cha sulfo, OSO 3 H ni kikundi cha etha, H 2 SO 4, n.k. Vinyumbulisho vya anionic vinajumuisha chumvi. asidi ya kaboksili, sulfati za alkili, sulfonati za alkili, nk Dutu za cationic kuunda cations zenye itikadi kali ya hidrokaboni katika miyeyusho yenye maji. Kwa mfano, 1-, 2-, 3- na 4-badala ya amonia, nk Mifano ya vitu hivyo inaweza kuwa chumvi za amini, besi za amonia, nk. Wakati mwingine kundi la tatu la surfactants linatengwa, ambalo linajumuisha elektroliti za amphoteric na dutu za ampholytic; ambayo, kulingana na Kwa asili, awamu iliyotawanywa inaweza kuonyesha mali zote za tindikali na za msingi. Ampholiti haziyeyuki katika maji, lakini zinafanya kazi katika vyombo vya habari visivyo na maji, kama vile asidi ya oleic katika hidrokaboni.

Watafiti wa Kijapani wanapendekeza uainishaji wa viambata kulingana na sifa za kifizikia: uzani wa molekuli, muundo wa molekuli, shughuli za kemikali, n.k. Magamba yanayofanana na jeli kwenye chembe ngumu zinazotokana na viambata kwa sababu ya mielekeo tofauti ya vikundi vya polar na visivyo vya polar vinaweza kusababisha aina mbalimbali. madhara: liquefaction; utulivu; kutawanya; kuondoa povu; kumfunga, kuweka plastiki na vitendo vya kulainisha.

The surfactant ina athari chanya tu katika mkusanyiko fulani. Kuna maoni tofauti sana juu ya suala la kiwango bora cha wasaidizi wanaosimamiwa. P. A. Rebinder anaonyesha kwamba kwa chembe

1-10 µm kiasi kinachohitajika Kiambatisho kinapaswa kuwa 0.1-0.5%. Vyanzo vingine vinatoa thamani ya 0.05–1% au zaidi kwa mtawanyiko tofauti. Kwa ferrites, iligundua kuwa ili kuunda safu ya monomolecular wakati wa kusaga kavu, surfactants lazima zichukuliwe kwa kiwango cha 0.25 mg kwa 1 m 2 ya uso maalum wa bidhaa ya awali; kwa kusaga mvua - 0.15-0.20 mg / m2. Mazoezi inaonyesha kwamba mkusanyiko wa surfactant katika kila kesi maalum lazima ichaguliwe kwa majaribio.

Katika teknolojia ya SEM za kauri, maeneo manne ya utumiaji wa surfactants yanaweza kutofautishwa, ambayo hukuruhusu kuongeza mabadiliko ya kifizikia na mabadiliko katika nyenzo na kuzidhibiti wakati wa mchakato wa usanisi:

- uimarishaji wa michakato ya kusaga poda ili kuongeza utawanyiko wa nyenzo na kupunguza wakati wa kusaga wakati wa kufikia utawanyiko fulani;

- udhibiti wa mali ya mifumo ya kutawanya ya kimwili na kemikali (kusimamishwa, slips, pastes) katika michakato ya kiteknolojia. Nini muhimu hapa ni taratibu za liquefaction (au kupungua kwa viscosity na ongezeko la fluidity bila kupungua kwa unyevu), utulivu wa sifa za rheological, defoaming katika mifumo ya kutawanya, nk;

- udhibiti wa michakato ya uundaji wa tochi wakati wa kunyunyizia kusimamishwa wakati wa kupata saizi maalum, umbo na mtawanyiko wa tochi ya kunyunyizia;

- kuongeza unene wa misombo ya ukingo, haswa zile zinazopatikana wakati wa joto la juu, na msongamano wa tupu zilizotengenezwa kwa sababu ya kuanzishwa kwa mchanganyiko wa vifunga, plastiki na mafuta.