Sažetak: Raspravlja se o funkcijama površinski aktivnih supstanci, poput vlaženja, raspršivanja, emulgiranja, otapanja, pjenjenja, pjenjenja, pranja i dekontaminacije, itd., Uvodeći klasifikaciju tenzida i uvodeći nekoliko često korištenih sredstava za površinske aktivnosti. I uloga u kozmetici, deterdžentima, lijekovima, hrani. Opisani su trendovi razvoja površinski aktivnih supstanci.

1. Klasifikacija tenzida

Postoji mnogo načina za klasifikaciju tenzida, koji se klasificiraju prema izvoru tenzida. Površinski aktivne supstance obično se dijele u tri kategorije: sintetičke, prirodne i biološke površinski aktivne supstance.

Površinski aktivne supstance mogu se podijeliti u četiri kategorije: anionske, kationske, cvitterionske i neionske prema vrsti jona koje generira hidrofilna grupa. Često korištene površinski aktivne supstance, čija je hidrofobna baza ugljikovodična skupina, u molekuli mogu sadržavati i elemente kao što su kiseonik, azot, sumpor, klor, brom i jod, a nazivaju se ugljikovodičnim površinski aktivnim tvarima ili običnim površinski aktivnim tvarima. Površinski aktivne supstance koje sadrže fluor, silicijum, fosfor i bor nazivaju se specijalnim tenzidima. Uvođenje fluora, silicija, fosfora, bora i drugih elemenata daje površinski aktivnim supstancama jedinstvene i izvrsne performanse. Površinski aktivne supstance koje sadrže fluor jedna su od najvažnijih sorti specijalnih tenzida.

2. Glavna uloga tenzida

(1) Emulgiranje: Zbog visokog površinskog napona ulja u vodi, kad se ulje kaplje u vodu, snažno promiješajte, ulje se usitni u sitne kuglice i pomiješa u emulziju, ali miješanje prestaje i ponovo slojevi. Ako dodate surfaktant i snažno promiješate, neće biti lako odvojiti se dugo nakon zaustavljanja, što je emulgiranje. Razlog je taj što je hidrofobnost ulja okružena hidrofilnom skupinom aktivnog sredstva, što stvara usmjerenu privlačnost, smanjuje rad potreban za disperziju ulja u vodi i čini ulje dobro emulgiranim. To

(2) Učinak vlaženja: Na površinu dijela često je pričvršćen sloj voska, masti ili ljuskavog materijala koji je hidrofoban. Zbog zagađenja ovim supstancama površinu dijelova nije lako navlažiti vodom. Kada se u vodenu otopinu dodaju tenzidi, kapljice vode na dijelovima lako se raspršuju, što uvelike smanjuje površinsku napetost dijelova i postiže svrhu vlaženja. To

(3) Solubilizacija: uljne supstance se mogu „otopiti“ nakon dodavanja površinski aktivnih sredstava, ali do ovog rastvaranja može doći samo kada koncentracija tenzida dostigne kritičnu koncentraciju koloida. Topljivost se temelji na objektu solubilizacije i ovisi o prirodi. Što se tiče solubilizacije, dugi hidrofobni genski lanac ugljikovodika jači je od kratkog lanaca ugljikovodika, zasićeni lanac ugljikovodika jači je od nezasićenih lanaca ugljikovodika, a učinak solubilizacije neionskih površinski aktivnih tvari je općenito značajniji. To

(4) Učinak disperzije: čvrste čestice poput čestica prašine i prljavštine relativno je lako agregirati i lako se talože u vodi. Molekuli tenzida mogu podijeliti agregate čvrstih čestica u fine čestice, koje se raspršuju i suspendiraju u otopini. Igraju ulogu u promociji jednolike disperzije čvrstih čestica. (5) Učinak pjene: Stvaranje pjene uglavnom je usmjerena adsorpcija aktivnog sredstva, što je uzrokovano smanjenjem površinskog napona između gasne i tečne faze. Općenito, aktivna sredstva s niskomolekularnom masom lako se pjenušavaju, aktivna sredstva s visokom molekularnom težinom imaju manje pjene, žuta miristična kiselina ima najviša svojstva pjenjenja, a natrijum stearat ima najlošija svojstva pjenjenja. Anionska aktivna sredstva imaju bolja svojstva pjenjenja i stabilnost pjene od neionskih. Na primjer, natrijum alkilbenzen sulfonat ima snažna svojstva pjenjenja. Uobičajeni stabilizatori pjene uključuju amide masnih alkohola, karboksimetil celulozu itd., A inhibitori pjene uključuju masne kiseline, estere masnih kiselina, polietere itd. I druge neionske tenzide.

3 Primjena surfaktanta

Primjena tenzida može se podijeliti na civilnu i industrijsku primjenu. Prema podacima, dvije trećine civilnih tenzida koriste se u proizvodima za ličnu zaštitu; sintetički deterdženti jedno su od najvećih potrošačkih tržišta tenzida. Proizvodi uključuju prašak za pranje, tekuće deterdžente, deterdžente za pranje posuđa i razne proizvode za domaćinstvo. Sredstva za čišćenje i proizvodi za ličnu zaštitu kao što su: šampon, regenerator, krema za kosu, gel za kosu, losion, tonik, sredstvo za čišćenje lica itd. Industrijske površinski aktivne tvari su zbroj površinski aktivnih tvari koje se koriste u raznim industrijskim poljima, osim civilnih tenzida. Područja njegove primjene uključuju tekstilnu industriju, metalnu industriju, boje, boje, pigmentnu industriju, industriju plastičnih smola, prehrambenu industriju, industriju papira, industriju kože, istraživanje nafte, industriju građevinskih materijala, rudarsku industriju, energetsku industriju itd. Nekoliko aspekata je opisano u nastavku .

3.1.1 Surfaktant u kozmetici

Surfaktanti se široko koriste u raznoj kozmetici kao emulgatori, penetranti, deterdženti, omekšivači, sredstva za vlaženje, baktericidi, disperzanti, solubilizatori, antistatički agensi, boje za kosu itd. Neionski tenzidi najčešće se koriste u kozmetici jer nisu iritantni i lako kompatibilan sa ostalim komponentama. Općenito, to su esteri masnih kiselina i polieteri.

3.1.2 Zahtjevi kozmetike za površinski aktivnim tvarima

Sastav kozmetičkih formulacija je raznolik i složen. Pored ulja i vodenih sirovina, tu su i različiti funkcionalni tenzidi, konzervansi, arome i pigmenti itd., Koji pripadaju višefaznom disperzijskom sistemu. Sa sve više kozmetičkih formulacija i funkcionalnih zahtjeva, povećava se i raznolikost tenzida koji se koriste u kozmetici. Površinski aktivne supstance koje se koriste u kozmetici ne bi trebale imati iritaciju kože, toksične nuspojave, a također moraju udovoljavati zahtjevima bezbojnosti, neugodnog mirisa i visoke stabilnosti.

3.2 Primjena tenzida u deterdžentima

Površinski aktivne supstance imaju efikasne funkcije čišćenja i dezinfekcije i odavno su postale najvažniji dio proizvoda za čišćenje. Surfaktant je glavna komponenta deterdženta. U interakciji je s prljavštinom i između prljavštine i čvrste površine (poput vlaženja, prožimanja, emulgiranja, otapanja, raspršivanja, pjenjenja itd.) I iskorištavanjem prednosti mehaničkog miješanja postiže se učinak pranja. Najčešće korištene i najčešće korištene su anionske i neionske površinski aktivne tvari. Kationski i amfoterični tenzidi se koriste samo u proizvodnji određenih posebnih vrsta i funkcija deterdženata. Glavne sorte su LAS (odnosi se na alkil benzen sulfonat), AES (polioksietilen eter sulfat masnog alkohola), MES (sol masne kiseline α-sulfonske kiseline), AOS (α-alkenil sulfonat), alkil polioksietilen eter, alkilfenol polioksietilen etar, masni kiseli dietanolamin, aminokiselinski tip, betain tip itd.

3.3 Primjena tenzida u prehrambenoj industriji

3.3.1 Prehrambeni emulgatori i zgušnjivači Najvažnija uloga površinski aktivnih sredstava u prehrambenoj industriji je da djeluju kao emulgatori i zgušnjivači. Fosfolipidi su najčešće korišteni emulgatori i stabilizatori. Pored fosfolipida, često korišteni emulgatori su gliceridi masnih kiselina S, uglavnom monogliceridi T, esteri saharoze masnih kiselina, esteri sorbitana masnih kiselina, esteri propilen glikola masnih kiselina, fosfolipidi soje, arapska guma, alginska kiselina, natrijum kazeinat, želatina i žumanjak itd. Zgušnjivači su podijeljeni u dvije kategorije: prirodni i kemijski sintetizirani. Prirodna sredstva za zgušnjivanje uključuju škrob, arapsku gumu, gumu guar, karagenan, pektin, agar i alginsku kiselinu napravljenu od biljaka i morskih algi. Tu su i želatin, kazein i natrijum kazeinat napravljeni od životinja i biljaka koje sadrže proteine. I ksantanska guma napravljena od mikroorganizama. Najčešće korišćeni sintetički zgušnjivači su natrijum karboksimetil celuloza: @ :, propilen glikol alginat, celuloza glikolna kiselina i natrijum poliakrilat, natrijum skrob glikolat, natrijum skrob fosfat, metil celuloza i poliakrilna kiselina natrijum itd.

3.3.2 Konzervansi za hranu Estri ramnoze imaju određena antibakterijska, antivirusna i antimikoplazmatska svojstva. Saharozni esteri takođe imaju veći inhibitorni efekat na mikroorganizme, posebno na gram-pozitivne bakterije koje tvore spore.

3.3.3 Sredstva za raspršivanje hrane, sredstva za pjenjenje itd. Osim što se koriste kao emulgatori i sredstva za zgušnjavanje u proizvodnji hrane, površinski aktivne tvari mogu se koristiti i kao sredstva za dispergiranje, sredstva za vlaženje, sredstva za pjenjenje, sredstva za pjenjenje, sredstva za kontrolu kristalizacije, sterilizirati i produžiti period konzerviranja hrane . Na primjer, dodavanje 0,2-0,3% sojinih fosfolipida prilikom granuliranja punomasnog mlijeka u prahu može poboljšati njegovu hidrofilnost i disperznost i može se brzo otopiti bez aglomeracije tokom pripreme. Prilikom izrade kolača i sladoleda dodavanje glicerol masne kiseline i saharoze masti može imati pjenušav efekt, što pogoduje stvaranju velikog broja mjehurića. U proizvodnji kondenzovanog mlijeka i proizvoda od soje dodavanje glicerola masnih kiselina ima efekt pjenjenja.

3.3.4 Primjena u ekstrakciji i odvajanju pigmenata, sastojaka mirisa, biološki aktivnih komponenata i fermentiranih proizvoda

Posljednjih godina površinski aktivne tvari također se široko koriste u ekstrakciji i odvajanju prirodnih sastojaka u hrani kao što su pigmenti, sastojci arome, biološki aktivni sastojci i fermentirani proizvodi.

3.4 Primena tenzida u medicini

Surfaktanti imaju funkcije vlaženja, emulgiranja, otapanja, itd., Pa se široko koriste kao farmaceutske pomoćne supstance, posebno u farmaceutskoj tehnologiji mikroemulzije koja je razvijena posljednjih godina. U sintezi lijekova površinski aktivne tvari mogu se koristiti kao katalizatori faznog prijenosa, koji mogu promijeniti stupanj solvatacije iona, povećavajući time reaktivnost iona, čineći da se reakcija odvija u heterogenom sustavu, i uvelike poboljšavajući efikasnost reakcije. Surfaktanti se često koriste kao solubilizatori i senzibilizatori u analizi, posebno u farmaceutskoj fluorescentnoj spektroskopiji. U pogledu dezinfekcije kože, dezinfekcije rana ili sluzokože, dezinfekcije instrumenata i dezinfekcije okoline prije operacije u farmaceutskoj industriji, tenzidi mogu snažno komunicirati s proteinima bakterijskog biofilma da bi denaturirali ili izgubili svoju funkciju, a koriste se kao baktericidi i dezinficijensi koji se široko koriste.

4. Trend razvoja površinski aktivnih tvari

Smjer razvoja tenzida će se manifestirati u sljedećim aspektima:

4.1 Povratak prirodi;

4.2 Zameniti štetne hemikalije;

4.3 Oprati i koristiti na sobnoj temperaturi;

4.4 Upotreba u tvrdoj vodi bez aditiva;

4.5 Zaštita okoline koja može efikasno tretirati otpadnu tečnost, otpadnu vodu, prašinu itd.

4.6 Površinski aktivne supstance koje mogu efikasno poboljšati upotrebu minerala, goriva i proizvodnju;

4.7 Multifunkcionalne površinski aktivne supstance;

4.8 Površinski aktivne supstance pripremljene od industrijskog ili gradskog otpada na osnovu bioinženjeringa;

4.9 Ponovna upotreba površinski aktivne supstance visoke efikasnosti sa sinergijskim efektom proizvedenom tehnologijom formulacije.