Sažetak: Raspravlja se o funkcijama površinski aktivnih tvari, poput vlaženja, dispergiranja, 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 tvari.

1. Klasifikacija površinski aktivnih tvari

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 tvari mogu se podijeliti u četiri kategorije: anionske, kationske, zwitterionske i neionske prema vrsti iona koje generira hidrofilna skupina. Uobičajeno korištene površinski aktivne tvari, čija je hidrofobna baza ugljikovodična skupina, mogu u molekuli sadržavati i elemente poput kisika, dušika, sumpora, klora, broma i joda, a nazivaju se ugljikovodičnim površinski aktivnim tvarima ili običnim površinski aktivnim tvarima. Površinski aktivne tvari koje sadrže fluor, silicij, fosfor i bor nazivaju se posebnim površinski aktivnim tvarima. Uvođenje fluora, silicija, fosfora, bora i drugih elemenata daje površinski aktivnim tvarima jedinstvenije i izvrsne performanse. Površinski aktivne supstance koje sadrže fluor jedna su od najvažnijih sorti specijalnih tenzida.

2. Glavna uloga površinski aktivnih tvari

(1) Emulgiranje: Zbog velike površinske napetosti 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 ponovno 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, stvarajući usmjerenu privlačnost, smanjujući rad potreban za disperziju ulja u vodi i čineći ulje dobro emulgiranim. Do

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

(3) Otapanje: uljne se tvari mogu „otopiti“ nakon dodavanja površinski aktivnih tvari, ali to se otapanje može dogoditi samo kada koncentracija tenzida dosegne kritičnu koncentraciju koloida. Topljivost se temelji na objektu solubilizacije i ovisi o prirodi. U smislu solubilizacije, dugi hidrofobni genski ugljikovodični lanac jači je od kratkog ugljikovodičnog lanca, zasićeni ugljikovodični lanac jači je od nezasićenog ugljikovodičnog lanca, a učinak otapanja neionskih površinski aktivnih tvari općenito je značajniji. Do

(4) Učinak disperzije: čvrste čestice poput čestica prašine i prljavštine relativno je lako sabrati i lako se talože u vodi. Molekule tenzida mogu dijeliti agregate čvrstih čestica u fine čestice, koje se raspršuju i suspendiraju u otopini. Igraju ulogu u promicanju jednolike disperzije čvrstih čestica. (5) Učinak pjene: Stvaranje pjene uglavnom je usmjerena adsorpcija aktivnog sredstva, što je uzrokovano smanjenjem površinske napetosti između plinske i tekuće 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 natrijev stearat ima najlošija svojstva pjenjenja. Anionska aktivna sredstva imaju bolja svojstva pjenjenja i stabilnost pjene od neionskih. Na primjer, natrijev 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 površinski aktivnih tvari koriste se u proizvodima za osobnu zaštitu; sintetički deterdženti jedno su od najvećih potrošačkih tržišta površinski aktivnih tvari. Proizvodi uključuju prašak za pranje, tekuće deterdžente, deterdžente za pranje posuđa i razne proizvode za kućanstvo. Sredstva za čišćenje i proizvodi za osobnu zaštitu kao što su: šampon, regenerator, krema za kosu, gel za kosu, losion, tonik, sredstvo za čišćenje lica itd. Industrijske površinski aktivne tvari zbroj su površinski aktivnih tvari koje se koriste u raznim industrijskim područjima, 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. U nastavku je opisano nekoliko aspekata .

3.1.1 Surfaktant u kozmetici

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

3.1.2 Zahtjevi kozmetike za površinski aktivnim tvarima

Sastav kozmetičkih formulacija raznolik je i složen. Pored ulja i vodenih sirovina, tu su i razne funkcionalne površinski aktivne supstance, konzervansi, arome i pigmenti itd., Koji pripadaju višefaznom sustavu disperzije. Sa sve više kozmetičkih formulacija i funkcionalnih zahtjeva, povećava se i raznolikost tenzida koji se koriste u kozmetici. Površinski aktivne tvari 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 tvari imaju učinkovite funkcije čišćenja i dezinfekcije i odavno su postale najvažniji dio proizvoda za čišćenje. Surfaktant je glavna komponenta deterdženta. Djeluje s prljavštinom i između prljavštine i čvrste površine (poput vlaženja, prožimanja, emulgiranja, otapanja, raspršivanja, pjenjenja itd.), A iskorištavanjem prednosti mehaničkog miješanja postiže se učinak pranja. Najrasprostranjeniji i najčešće korišteni su anionski i neionski tenzidi. Kationske i amfoterne površinski aktivne tvari koriste se 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 eter, 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. Uz fosfolipide, 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, natrijev kazeinat, želatina i žumanjak itd. Zgušnjivači se dijele 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 želatina, kazein i natrijev kazeinat napravljeni od životinja i biljaka koje sadrže proteine. I ksantanska guma napravljena od mikroorganizama. Najčešće korištena sintetska zgušnjivača su natrijeva karboksimetil celuloza: @ :, propilen glikol alginat, celulozna glikolna kiselina i natrijev poliakrilat, natrijev škrobni glikolat, natrijev škrobni fosfat, metil celuloza i poliakrilna kiselina natrij itd.

3.3.2 Konzervansi za hranu Esteri ramnoze imaju određena antibakterijska, antivirusna i antimikoplazmatska svojstva. Esteri saharoze također imaju veći inhibicijski učinak 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 zgušnjivači u proizvodnji hrane, površinski aktivne tvari mogu se koristiti i kao sredstva za dispergiranje, ovlaživanje, sredstva za pjenjenje, pjenila, sredstva za kontrolu kristalizacije, sterilizirati i produljiti razdoblje konzerviranja hrane . Na primjer, dodavanje 0,2-0,3% sojinih fosfolipida prilikom granuliranja punomasnog mlijeka u prahu može poboljšati njegovu hidrofilnost i dispergiranost i može se brzo otopiti bez nakupina tijekom pripreme. Prilikom izrade kolača i sladoleda dodavanje glicerol masne kiseline i saharoze masti može imati pjenušavi učinak, što pogoduje stvaranju velikog broja mjehurića. U proizvodnji kondenziranog mlijeka i proizvoda od soje, dodavanje glicerola masnih kiselina ima učinak 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 poput pigmenata, sastojaka okusa, biološki aktivnih sastojaka i fermentiranih proizvoda.

3.4 Primjena tenzida u medicini

Površinski aktivne tvari imaju funkcije vlaženja, emulgiranja, otapanja itd., Pa se široko koriste kao farmaceutske pomoćne tvari, 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 učinkovitost reakcije. Surfaktanti se često koriste kao solubilizatori i senzibilizatori u analizi, posebno u farmaceutskoj fluorescentnoj spektroskopiji. U pogledu dezinfekcije kože, dezinfekcije rana ili sluznice, dezinfekcije instrumenata i dezinfekcije okoliša prije kirurškog zahvata u farmaceutskoj industriji, tenzidi mogu snažno komunicirati s proteinima bakterijskog biofilma kako 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 očitovat će se u sljedećim aspektima:

4.1 Povratak prirodi;

4.2 Zamijenite štetne kemikalije;

4.3 Oprati i koristiti na sobnoj temperaturi;

4.4 Upotreba u tvrdoj vodi bez aditiva;

4.5 Zaštita okoliša koja može učinkovito tretirati otpadne tekućine, otpadne vode, prašinu itd. Površinski aktivne tvari;

4.6 Površinski aktivne tvari koje mogu učinkovito poboljšati korištenje minerala, goriva i proizvodnje;

4.7 Višenamjenske površinski aktivne tvari;

4.8 Površinski aktivne tvari pripremljene od industrijskog ili gradskog otpada na temelju bioinženjeringa;

4.9 Ponovna upotreba surfaktanta visoke učinkovitosti sa sinergijskim učinkom proizvedenim tehnologijom formulacije.