Анатацыя: Абмяркоўваюцца такія функцыі павярхоўна-актыўных рэчываў, як змочванне, дыспергаванне, эмульгіраванне, салюбілізацыя, ўспеньванне, пеногашение, прамыванне і абеззаражанне і г.д., увядзенне класіфікацыі павярхоўна-актыўных рэчываў і ўвядзенне некалькіх часта выкарыстоўваюцца агентаў для павярхоўнай актыўнасці. І роля ў касметыцы, мыйных сродках, леках, прадуктах харчавання. Апісана тэндэнцыя развіцця ПАВ.

1. Класіфікацыя ПАВ

Існуе мноства спосабаў класіфікацыі ПАВ, якія класіфікуюцца ў залежнасці ад крыніцы павярхоўна-актыўных рэчываў. Павярхоўна-актыўныя рэчывы звычайна дзеляцца на тры катэгорыі: сінтэтычныя ПАВ, прыродныя павярхоўна-актыўныя рэчывы і біялагічныя ПАВ.

Павярхоўна-актыўныя рэчывы можна падзяліць на чатыры катэгорыі: аніённыя, катыённыя, цвітэрыённыя і неіённыя ў залежнасці ад тыпу іёнаў, якія ўтвараюцца гідрафільнай групай. Звычайна выкарыстоўваюцца павярхоўна-актыўныя рэчывы, чыёй гідрафобнай асновай з'яўляецца вуглевадародная група, могуць таксама ўтрымліваць у малекуле такія элементы, як кісларод, азот, сера, хлор, бром і ёд, і называюцца вуглевадароднымі ПАВ альбо звычайнымі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі. Павярхоўна-актыўныя рэчывы, якія змяшчаюць фтор, крэмній, фосфар і бор, называюцца адмысловымі ПАВ. Увядзенне фтору, крэмнія, фосфару, бору і іншых элементаў дае ПАВ больш унікальныя і выдатныя характарыстыкі. Фторзмяшчальныя ПАВ - адна з найважнейшых разнавіднасцей спецыяльных павярхоўна-актыўных рэчываў.

2. Асноўная роля ПАВ

(1) Эмульгіраванне: з-за высокага павярхоўнага нацяжэння алею ў вадзе, калі алей капае ў ваду, інтэнсіўна памешвайце, алей здрабняецца ў дробныя шарыкі і змешваецца ў эмульсію, але мяшанне спыняецца і паўторна слаі. Калі дадаць павярхоўна-актыўнае рэчыва і інтэнсіўна размяшаць, пасля спынення доўга не будзе лёгка аддзяліцца, што з'яўляецца эмульгіраваннем. Прычына ў тым, што гідрафобнасць алею акружана гідрафільнай групай актыўнага рэчыва, утвараючы накіраванае прыцягненне, памяншаючы працу, неабходную для дысперсіі алею ў вадзе, і робячы алей добра эмульгіраваным. Каб

(2) Эфект змочвання: на паверхні дэталі часта прысутнічае пласт воску, тлушчу або лускавінак, які з'яўляецца гідрафобным. З-за забруджвання гэтымі рэчывамі паверхня дэталяў нялёгка намачыць вадой. Калі ў водны раствор дадаюць павярхоўна-актыўныя рэчывы, кроплі вады на дэталях лёгка дыспергуюцца, што значна памяншае павярхоўнае нацяжэнне дэталяў і дасягае мэты змочвання. Каб

(3) Салюбілізацыя: алейныя рэчывы можна «раствараць» пасля дадання павярхоўна-актыўных рэчываў, але гэта растварэнне можа адбыцца толькі тады, калі канцэнтрацыя ПАВ дасягае крытычнай канцэнтрацыі калоіду. Растваральнасць заснавана на аб'екце салюбілізацыі і залежыць ад прыроды. З пункту гледжання салюбілізацыі вуглевадародная ланцуг з доўгім гідрафобным генам мацней, чым кароткі вуглевадародны ланцуг, насычаная вуглевадародная ланцуг мацней, чым ненасычаная вуглевадародная ланцуг, і эфект салюбілізацыі неіянічных павярхоўна-актыўных рэчываў, як правіла, больш значны. Каб

(4) Эфект дысперсіі: цвёрдыя часціцы, такія як часціцы пылу і бруду, адносна лёгка збіраюцца разам, і яны лёгка асядаюць у вадзе. Малекулы ПАВ могуць падзяляць агрэгаты цвёрдых часціц на дробныя часціцы, якія дыспергуюцца і завісаюць у растворы. Гуляюць ролю ў садзейнічанні раўнамернаму распыленню цвёрдых часціц. (5) Эфект пены: Утварэнне пены з'яўляецца галоўным чынам накіраванай адсорбцыяй актыўнага рэчыва, якое выклікана памяншэннем павярхоўнага нацяжэння паміж газавай і вадкай фазамі. Як правіла, нізкамалекулярныя актыўныя рэчывы лёгка ўспеньваюцца, высокамалекулярныя актыўныя рэчывы маюць менш пены, мірыстынавая кіслата жоўтага колеру валодае самымі высокімі пенаўтваральнымі ўласцівасцямі, а стеарат натрыю мае горшыя пенаўтваральныя ўласцівасці. Аніённыя актыўныя рэчывы валодаюць лепшымі пенаўтваральнымі ўласцівасцямі і ўстойлівасцю да пены, чым неіённыя. Напрыклад, алкилбензолсульфонат натрыю валодае моцнымі пенообразующими ўласцівасцямі. Звычайна выкарыстоўваюцца пенныя стабілізатары ўключаюць аміды тоўстага спірту, карбоксіметылавую цэлюлозу і г.д., а інгібітары пены - тоўстыя кіслоты, складаныя эфіры тоўстых кіслот, поліэфіры і г.д. і іншыя неіянічныя ПАВ.

3 Нанясенне ПАВ

Прымяненне ПАВ можна падзяліць на грамадзянскае і прамысловае прымяненне. Паводле дадзеных, дзве траціны грамадзянскіх ПАВ выкарыстоўваюцца ў сродках індывідуальнай абароны; сінтэтычныя мыйныя сродкі з'яўляюцца адным з найбуйнейшых спажывецкіх рынкаў ПАВ. Прадукцыя ўключае пральны парашок, вадкія мыйныя сродкі, мыйныя сродкі для мыцця посуду і розныя бытавыя тавары. Ачышчальныя сродкі і сродкі індывідуальнай абароны, такія як: шампунь, кандыцыянер, крэм для валасоў, гель для валасоў, ласьён, тонік, сродак для мыцця асобы і г. д. Прамысловыя ПАВ - гэта сума ПАВ, якая выкарыстоўваецца ў розных галінах прамысловасці, акрамя грамадзянскіх ПАВ. Сферы яго прымянення ўключаюць тэкстыльную прамысловасць, металаапрацоўчую прамысловасць, фарбу, фарбу, пігментную прамысловасць, пластмасавую смалу, харчовую прамысловасць, папяровую, гарбарную прамысловасць, разведку нафты, прамысловасць будаўнічых матэрыялаў, горназдабыўную прамысловасць, энергетыку і г.д. Некалькі аспектаў апісаны ніжэй. .

3.1.1 ПАВ у касметыцы

Павярхоўна-актыўныя рэчывы шырока выкарыстоўваюцца ў розных касметычных сродках у якасці эмульгатараў, пранікальных сродкаў, мыйных сродкаў, змякчальнікаў, ўвільгатняльнікаў, бактэрыцыдаў, дысперсантаў, салюбілізатараў, антыстатыкаў, фарбаў для валасоў і г. д. Неіённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы часцей за ўсё выкарыстоўваюцца ў касметыцы, паколькі не выклікаюць раздражнення і лёгка сумяшчальны з іншымі кампанентамі. Як правіла, гэта эфіры тоўстых кіслот і поліэфіры.

3.1.2 Патрабаванні касметыкі да ПАВ

Склад касметычных складаў разнастайны і складаны. Акрамя алейнай і воднай сыравіны існуюць таксама розныя функцыянальныя павярхоўна-актыўныя рэчывы, кансерванты, араматызатары і пігменты і г.д., якія адносяцца да шматфазнай дысперсійнай сістэмы. З павелічэннем колькасці касметычных фармулёвак і функцыянальных патрабаванняў разнастайнасць ПАВ, якія выкарыстоўваюцца ў касметыцы, таксама павялічваецца. Павярхоўна-актыўныя рэчывы, якія выкарыстоўваюцца ў касметыцы, не павінны раздражняць скуру, не мець таксічных пабочных эфектаў, а таксама адпавядаць патрабаванням бясколернасці, непрыемнага паху і высокай стабільнасці.

3.2 Прымяненне ПАВ у мыйных сродках

Павярхоўна-актыўныя рэчывы выконваюць эфектыўныя функцыі ачысткі і дэзінфекцыі і ўжо даўно сталі найбольш важнай часткай сродкаў для мыцця. ПАВ з'яўляецца асноўным кампанентам мыйнага сродкі. Ён узаемадзейнічае з брудам, а таксама паміж брудам і цвёрдай паверхняй (такімі як змочванне, пранікненне, эмульгацыя, салюбілізацыя, дысперсія, ўспеньванне і г.д.) і, карыстаючыся механічным змешваннем, атрымліваецца мыючы эфект. Найбольш шырока выкарыстоўваюцца і найбольш шырока выкарыстоўваюцца аніённыя і неіённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы. Катыённыя і амфатэрныя павярхоўна-актыўныя рэчывы выкарыстоўваюцца толькі ў вытворчасці некаторых спецыяльных відаў і функцый мыйных сродкаў. Асноўныя разнавіднасці: LAS (маецца на ўвазе алкилбензолсульфонат), AES (полиоксиэтиленэфирный сульфат тлустага спірту), MES (соль тоўстых кіслот α-сульфанавай кіслаты), AOS (α-алкенилсульфонат), эфір алкилполиоксиэтилена, эфір алкилфенола полиоксиэтилена, тлусты кіслы дыэтаналамін, тып амінакіслот, тып бэтаіну і г.д.

3.3 Прымяненне ПАВ у харчовай прамысловасці

3.3.1 Харчовыя эмульгатары і загушчальнікі Найважнейшая роля павярхоўна-актыўных рэчываў у харчовай прамысловасці - дзейнічаць у якасці эмульгатараў і загушчальнікаў. Фасфаліпіды - найбольш часта выкарыстоўваюцца эмульгатары і стабілізатары. Акрамя фасфаліпідаў, шырока выкарыстоўваюцца эмульгатары - гліцэрыды тоўстых кіслот S, галоўным чынам моноглицерид Т, эфіры цукразы тоўстых кіслот, эфіры сарбітану тоўстых кіслот, эфіры прапіленгліколя тоўстых кіслот, фасфаліпіды соі, арабіка гума, альгінавая кіслата, казеінат натрыю, жэлацін і яечны жаўток і г.д. загушчальнікі дзеляцца на дзве катэгорыі: натуральныя і сінтэзаваныя хімічным шляхам. Натуральныя загушчальнікі ўключаюць крухмал, гуміарабік, камедь гуара, карагінан, пекцін, агар і альгінавую кіслату, вырабленую з раслін і марскіх водарасцяў. Ёсць таксама жэлацін, казеін і казеінат натрыю, вырабленыя з бялкоў, якія змяшчаюць жывёл і раслін. І ксантанавая камедь, вырабленая з мікраарганізмаў. Найбольш часта выкарыстоўваюцца сінтэтычныя загушчальнікі - карбоксіметылавая цэлюлоза натрыю: альгінат прапіленгліколя, гліколевая кіслата цэлюлоза і поліакрылат натрыю, гліколат крухмалу натрыю, фасфат крухмалу натрыю, метылавая цэлюлоза і поліакрылавая кіслата натрый і г.д.

3.3.2 Харчовыя кансерванты Эфіры рамнозы валодаюць пэўнымі антыбактэрыйнымі, антывіруснымі і антымікаплазменнымі ўласцівасцямі. Эфіры цукрозы таксама аказваюць большае інгібіруе дзеянне на мікраарганізмы, асабліва на спорообразующие грамположительные бактэрыі.

3.3.3 Харчовыя дыспергатары, пенаўтваральнікі і г. д. Акрамя таго, што ПАВ могуць выкарыстоўвацца ў якасці эмульгатараў і загушчальнікаў пры вытворчасці прадуктаў харчавання, павярхоўна-актыўныя рэчывы могуць быць выкарыстаны ў якасці дыспергатараў, змочвальнікаў, пенаўтваральнікаў, пеногасителей, сродкаў кантролю крышталізацыі, стэрылізаваць і падоўжыць тэрмін захавання прадуктаў харчавання. . Напрыклад, даданне 0,2-0,3% соевых фасфаліпідаў пры грануляванні цэльнага сухога малака можа палепшыць яго гідрафільнасць і дысперснасць, і яго можна хутка раствараць без навалы падчас падрыхтоўкі. Пры вырабе пірожных і марожанага даданне гліцэрыны тоўстых кіслот і цукрознага тлушчу можа мець пенообразующий эфект, які спрыяе выпрацоўцы вялікай колькасці бурбалак. Пры вытворчасці згушчанага малака і соевых прадуктаў даданне гліцэрыны тоўстых кіслот аказвае пеногаситель.

3.3.4 Прымяненне ў працэсе здабычы і падзелу пігментаў, араматызуючых кампанентаў, біялагічна актыўных кампанентаў і ферментаваных прадуктаў

У апошнія гады павярхоўна-актыўныя рэчывы таксама шырока выкарыстоўваюцца пры здабычы і падзеле натуральных інгрэдыентаў у ежу, такіх як пігменты, араматызатары, біялагічна актыўныя інгрэдыенты і ферментаваныя прадукты.

3.4 Прымяненне ПАВ у галіне медыцыны

Павярхоўна-актыўныя рэчывы маюць функцыі змочвання, эмульгіравання, салюбілізацыі і г.д., таму яны шырока выкарыстоўваюцца ў якасці фармацэўтычных дапаможных рэчываў, асабліва ў фармацэўтычнай мікраэмульсійнай тэхналогіі, якая была распрацавана ў апошнія гады. Пры сінтэзе лекавых сродкаў павярхоўна-актыўныя рэчывы могуць быць выкарыстаны ў якасці каталізатараў фазавага пераносу, якія могуць змяняць ступень сальватацыі іёнаў, павялічваючы тым самым рэакцыйную здольнасць іёнаў, робячы рэакцыю ў неаднастайнай сістэме і значна паляпшаючы эфектыўнасць рэакцыі. Павярхоўна-актыўныя рэчывы часта выкарыстоўваюцца ў якасці салюбілізатараў і сенсібілізатараў пры аналізе, асабліва ў фармацэўтычнай флуарэсцэнтнай спектраскапіі. З пункту гледжання дэзінфекцыі скуры, дэзінфекцыі ран і слізістых абалонак, дэзінфекцыі інструментаў і дэзінфекцыі навакольнага асяроддзя перад хірургічным умяшаннем у фармацэўтычнай прамысловасці павярхоўна-актыўныя рэчывы могуць моцна ўзаемадзейнічаць з бактэрыяльнымі вавёркамі біяплёнкі, каб дэнатураваць альбо страціць сваю функцыю, і выкарыстоўваюцца ў якасці бактэрыцыдных і дэзінфікуючых сродкаў, якія шырока выкарыстоўваюцца.

4. Тэндэнцыя развіцця ПАВ

Напрамак развіцця павярхоўна-актыўных рэчываў будзе выяўляцца ў наступных аспектах:

4.1 Вяртанне да прыроды;

4.2 Замяніць шкодныя хімічныя рэчывы;

4.3 Мыць і выкарыстоўваць пры пакаёвай тэмпературы;

4.4 Выкарыстанне ў жорсткай вадзе без дадаткаў;

4.5 Ахова навакольнага асяроддзя, якая дазваляе эфектыўна ачысціць адпрацаваную вадкасць, сцёкавыя вады, пыл і г. д. ПАВ;

4.6 ПАВ, якія могуць эфектыўна палепшыць выкарыстанне мінералаў, паліва і здабычу;

4.7 Шматфункцыянальныя ПАВ;

4.8 ПАВ, прыгатаваныя з прамысловых або гарадскіх адходаў на аснове біяінжынерыі;

4.9 Паўторнае выкарыстанне высокаэфектыўнага павярхоўна-актыўнага рэчыва з сінэргетычным эфектам, вырабленым па тэхналогіі рэцэптуры.