Неионогенные моющие средства

Состав моющих средств: что нужно знать, чтобы сделать уборку быстрой и эффективной

Состав моющих средств для большинства людей — явление из разряда непознанных. И если про кислоты и щелочи мы еще что-то помним из уроков химии, то что значат все остальные страшные названия? Что такое ПАВ? В чем отличия анионных ПАВ от катионных? И как чтение состава поможет отмыть жир с кафеля или удалить ржавчину с крана? Давайте обо всем по порядку.

ПАВ в моющих средствах: анионное неионогенному рознь

ПАВ — поверхностно активные вещества, один конец которых заряжен положительно, а другой — отрицательно. Они прикрепляются к загрязненным частицам, обволакивают их и уносят с поверхности вместе с водой. Молекула жира оказывается окруженной молекулами ПАВ и не может осесть обратно на поверхность, с которой её удалили.

Преимущество синтетических поверхностно-активных веществ в том, что их производят из углеводородного сырья. Поэтому они доступны, недороги и при этом эффективно справляются с загрязнениями даже в жесткой воде.

ПАВы есть во всех моющих средствах, начиная с обычного хозяйственного мыла и заканчивая продвинутыми гелями для уборки. Роль этих веществ в том, чтобы снизить поверхностное натяжение между загрязнением и водой, привести к образованию пены и не допустить повторного оседания частиц грязи на поверхность. Несмотря на общее название, одни ПАВы могут существенно отличаться от других. На этикетках моющих средств можно встретить три их вида.

Анионные ПАВ (А-ПАВ) — самые распространенные и дешевые в производстве вещества с отличной моющей способностью, но с агрессивным воздействием на кожу человека. Они применяются в медицине, промышленности, в быту и сельском хозяйстве, входят в состав лаков, красок, моющих средств, эмульсий, используются при изготовлении резины и пластмасс.

Если внимательно читать состав средства, то слова, которые заканчиваются на -ate, покажут наличие анионных ПАВ. Это различные сульфаты, стеараты, фосфаты, сульфанаты и другие. Впрочем, не все А-ПАВ так уж агрессивны, среди них есть и достаточно мягкие соединения, такие как disodium cocoyl glutamate, disodium laureth sulfosuccinate, sodium cocoyl isethionate, и lauryl lactyl lactate.

На агрессивность средства может влиять и то, как сочетаются анионные ПАВ с другими разновидностями поверхностно-активных компонентов. Если анионные сбалансированы другими видами ПАВ, то средство вполне может быть мягким по отношению к коже. Но это не повод забыть про перчатки — в работе с бытовой химией, какой бы мягкой она ни была, средства защиты должны быть обязательно.

Катионные — ПАВ с ярко выраженными бактерицидными и антистатическими свойствами, в водном растворе распадаются. В качестве основного ПАВ используются редко из-за слабой моющей способности, чаще их используют как со-ПАВы, вспомогательные компоненты, которые обеспечивают наилучшее притяжение к отрицательно заряженным частицам грязи. В составе моющих средств такие вещества можно узнать по характерным окончаниям -chloride, -bromide.

Неионогенные ПАВ (НПАВ) — более прогрессивные и безопасные вещества, которые полностью распадаются в процессе мытья и превращаются в углекислый газ и воду. Они практически не раздражают кожу и слизистые оболочки, хорошо сочетаются с другими вспомогательными компонентами средства, обладают прекрасным моющим эффектом и справляются с загрязнениями не хуже ионных ПАВ.

В составе моющих средств неионогенные ПАВ можно узнать по окончаниям -ide, -glucoside. Например: decyl glucoside, coco-glucoside, cocoyl methyl glucamide и другие.

Важно: чтобы минимизировать риски от использования средства с анионными ПАВ, выбирайте то, в котором процентное содержание А-ПАВ будет меньше 5%, или используйте смеси с неионогенными поверхностно-активными веществами.

Видно, что здесь основой моющего концентрата являются безопасные неионогенные ПАВы, которые не останутся на поверхности, а легко растворятся и смоются водой. А для того чтобы средство эффективно справлялось именно с засохшим и подгоревшим жиром, используется щелочь, но об этом ниже.

Кислоты и щелочи: pH имеет значение

Помимо ПАВ в составе моющих средств встречаются кислоты (лимонная, уксусная, соляная) и щелочи (гидроксиды, гидроокиси). Важно различать эти компоненты, обращать на них внимание при чтении состава, так как они воздействуют абсолютно на разные типы загрязнений.

Щелочи (вещества с pH 10–13) нужны для борьбы с органическими загрязнениями, такими как:

  • пищевой и промышленный жир;
  • подгорелый и засохший жир;
  • кожный жир;
  • масла;
  • копоть.

Средства на основе щелочи обычно наносят на губку или тряпку, затем на загрязнение и спустя 5–15 минут смывают водой.

Кислоты (вещества с pH 1–6) справляются с неорганическими загрязнениями:

  • ржавчиной;
  • цементными отложениями;
  • строительной пылью;
  • уриновыми отложениями;
  • известковым налетом.

Для эффективной уборки кислотные средства наносят на очищаемую поверхность и оставляют на 10–15 минут. Затем оттирают загрязнение щеткой или губкой. В запущенных случаях допустимо повторить эти действия или использовать более концентрированный раствор средства.

Третья группа — нейтральные очистители с pH 7–9. Их используют там, где важно не оставлять следов уборки и добиваться кристальной чистоты без разводов. Нейтральные средства подходят для мытья зеркал, оргстекла, оконных, витринных и автомобильных стекол, для протирания фасадов кухонной техники, хромированных деталей, дерева, кожи.

Важно: нужно научиться различать типы загрязнений и подбирать химию в соответствии с ними. Нельзя отмывать жир на плите кислотными средствами, а известковый налет оттирать щелочью. Это неэффективно, а иногда и опасно, так как можно испортить саму поверхность.

Производитель уже облегчил нам выбор, указав узкое назначение концентрата. А из состава мы узнаем, что активным компонентом здесь является лимонная кислота, потому что проблемы сантехники — уриновые и известковые отложения.

Спирты в составе бытовой химии: блестящий результат

В состав моющих средств иногда входят спирты. Например, изопропиловый спирт как заменитель этилового играет роль обеззараживающего и дезинфицирующего средства. Для человека он менее токсичен, чем многие растворители, которые используются в хозяйстве, а вот для микроорганизмов и микробов спирт разрушителен.

Спирты хорошо растворяют грязь и жир, быстро испаряются и предотвращают оседание частиц пыли на поверхность. Поэтому спиртосодержащие средства отлично отмывают отпечатки пальцев с блестящих покрытий. Для мытья стекол, зеркал и водостойких поверхностей также используют антистатические свойства спирта.

Например, Merida Luxin — спиртовое средство, не оставляющее разводов при мытье блестящих поверхностей. Готовый раствор наносится на загрязнение, поверхность протирается, а вытирать и полировать ее уже не нужно.

Важно: при работе со спиртосодержащими средствами нужно соблюдать правила безопасности, так как пары спиртов могут вызвать раздражение гортани, слизистой глаз и носа, сонливость, головные боли, усталость и наркотическое состояние. Средства защиты и проветривание снижают вредное воздействие спиртов.

Красители и ароматизаторы: не только приятно, но и полезно

Ароматизаторы в моющих средствах нужны, чтобы воссоздать какой-либо природный аромат: «сочный лимон», «алоэ вера», «альпийские луга».

Красители вводят в средство бытовой химии, чтобы сделать его интересным на вид и запоминающимся внешне, провести параллель с ароматическими добавками. Предположим, средство имеет лимонный аромат. Логично, что при этом оно будет лимонного цвета, а не синим или розовым.

Пользоваться моющими средствами, в состав которых входят красители и ароматизаторы, более приятно. Кроме того, они облегчают выбор и помогают запомнить понравившееся средство. Да и перепутать средства разного цвета в бутылочках и пульверизаторах сложнее, чем одного и того же.

Читайте состав внимательно

Зная состав моющих средств, вы сможете найти наиболее подходящее для тех или иных загрязнений. Правильно выбранное средство, в свою очередь, сокращает время и силы, которые вы тратите на уборку. Только научитесь:

  • а) выбирать средства с подробным описанием состава;
  • б) классифицировать загрязнения и подбирать подходящие к ним средства;
  • в) следовать инструкциям производителя и использовать средства защиты.

Сохраните себе эту статью, чтобы впредь выбирать моющие средства с умом. Поделитесь информацией с родными и близкими, и пусть уборка будет вам в радость.

ПАВ в моющих средствах: виды и особенности применения

Вода – универсальный растворитель. С ее помощью моют руки, одежду, предметы интерьера и других вещи. Увы, она способна растворить и вывести с поверхности далеко не все загрязнения. Поэтому в воду добавляют стиральные порошки и жидкости с содержанием поверхностно-активных веществ. ПАВ в моющих средствах позволяют легко справиться даже со сложными и застарелыми пятнами.

Действие компонентов основано на гидрофобной и гидрофильной способностях. Другими словами, частицы имеют двухполярное строение. Одной стороной они прикрепляются к молекуле воды, другой к загрязнениям. Именно это позволяет эффективно смывать грязь с поверхности. Есть разные виды частиц. Каждый из них обладает своими свойствами. Рассмотрим их подробнее.

Анионные ПАВ в моющих средствах

Эти компоненты получили наибольшее распространение. Они самые эффективные и недорогие. Их липофильный полюс присоединяет частицу жира, а гидрофильный взаимодействует с водой. Это дает возможность быстро справляться со сложными жировыми отложениями.

Негативным качеством является агрессивное отношение к коже. Когда руки контактируют с таким средством, с их поверхности вымываются естественные жировые частицы. Кожные покровы становятся пересушенными, нарушается липидный баланс и стимулируется повышенная активность сальных желез. Это приводит к излишней чувствительности кожи, ее раздражению и шелушению.

Чаще всего в составе используют следующие компоненты:

  • натрия лаурилсульфат;
  • натрия лаурет сульфат;
  • лаурилсульфат аммония;
  • лауроилсаркозинат натрия.

Лабораторные исследования показывают агрессивность веществ при взаимодействии с кожей подопытных. Поэтому в составе моющих средств строго ограничивают предельную концентрацию АПАВ.

Хуже всего, что частицы со временем накапливаются и негативно влияют на здоровье. Молекулы, которые не вступили в реакцию во время стирки плохо выполаскиваются из тканей. Часть из них остается на одежде. Контактируя с кожей, они нарушают формирование естественного защитного слоя, и вызывают дерматиты.

Катионные ПАВ в моющих средствах

Эта группа поверхностно-активных веществ при растворении разлагается на катионы и анионы. Первые являются носителями поверхностной активности. Среди них выделяют:

  • аммониевые основания;
  • соли высших аминов;
  • сульфониевые компоненты;
  • фосфониевые частицы.

Катионные ПАВ имеют слабо выраженную моющую способность. Область их применения существенно ограничена. В стиральных порошках, шампунях и кондиционерах их используют для нейтрализации агрессивного действия анионных ПАВ. При контакте с ними образуются неполярные соединения, которые плохо растворяются в воде и выпадают в осадок.

Выбирая автокосметику, нельзя одновременно использовать составы с анионными и катионными поверхностно-активными веществами. Образующийся в ходе химической реакции осадок будет оставлять разводы на кузове.

Исключение составляют полироли. В них такая комбинация выступает в качестве эмульгатора.

Неионогенные ПАВ в составе моющих средств

По эффективности и популярности НПАВ занимают второе место после анионных. Они обладают следующими свойствами:

  • Отличное моющее действие. Быстро удаляют загрязнения без применения в рецептуре дополнительных добавок.
  • Стойкость в жесткой воде. Стиральные порошки не снижают своей эффективности в условиях низкого качества водопроводной воды.
  • Биоразлагаемость. Компоненты быстро распадаются на простые, безопасные для здоровья человека и окружающей среды частицы.

При использовании в стиральных порошках НПАВ проявляют низкое пенообразование. Это положительно сказывается на составах для автоматической стирки. Используя их в ручном режиме, приходится добавлять анионные компоненты.

Причиной широкого распространения неионогенной продукции становится простота производства. Химическое вещество получают из самых разных доступных органических соединений. Главное, чтобы в сырье присутствовали длинноцепочечные алкиларидные радикалы.

Амфотерные ПАВ в составе моющих средств

Компоненты проявляют свои свойства в зависимости от среды в которую попадают. Решающим фактором для их определения является уровень рН. В кислой среде проявляются свойства катионных веществ, а в щелочной – анионных.

Важное достоинство амфотерных частиц – бережное отношение к кожным покровам. Они обладают не только моющей, но и бактерицидной активностью. Самыми распространенными являются следующие вещества:

  • кокаминопропил бетаин;
  • имидазолин.
Читайте также:  Как отбелить белье, если на него полиняли цветные вещи

Отдельного внимания заслуживает сочетание гранул с другими добавками. Когда амфотерные частицы встречаются с анионными, повышается пенообразование раствора. Он становится более безопасным для здоровья человека и окружающей среды. В комбинации с катионными частицами усиливается действие силиконов и полимерных составляющих в составах по уходу за кожей и волосами.

Существенный недостаток амфотерных ПАВ – высокая цена. Их производство требует больших финансовых затрат.

Особенности выбора моющих средств

Отказаться от использования синтетических компонентов в повседневной жизни практически невозможно. Альтернативой им становится продукция, полностью выполненная из натуральных компонентов. Но ее высокая стоимость сильно ограничивает круг потребителей. Поэтому лучшим решением становится тщательный выбор продукции.

Если нет необходимости отстирывать сложные загрязнения, лучше применять стиральные порошки с низким содержанием АПАВ. Оптимальный вариант – иметь в арсенале несколько средств с разными составами, и правильно использовать их.

Косвенным признаком повышенного содержания анионных веществ является сильное пенообразование.

Если речь идет о продукции для мытья посуды, самое безопасное решение – использовать перчатки, и несколько раз ополаскивать тарелки. В этом случае на поверхности не останется агрессивных частиц, а кожа рук сохранит первозданный вид.

Анализируйте состав продукции перед ее приобретением. Всегда подбирайте средства в соответствии со сложностью предстоящих работ. Благодаря этому вы сможете добиться максимальной их эффективности и избежать негативных проявлений.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Неионогенные моющие средства

Неионогенные моющие средства широко применяются в текстильной промышленности. В качестве таких средств используются простые и сложные эфиры высокомолекулярных поли-этиленгликолей, образующихся при взаимодействии окиси этилена со спиртами, аминами и другими соединениями, содержащими группы с активным атомом водорода. [1]

Неионогенные моющие средства представляют собой соединения, содержащие гидрофобный углеводородный радикал, с одной стороны, и гидрофильную часть молекулы, которой обычно является цепь полиэтоксид-ного характера. Поэтому такие средства получаются на основе веществ, содержащих жирный или жирноароматический радикал, связанный с функциональной группой, и окиси этилена. При этом взаимодействие окиси этилена с названными веществами представляет собой конденсацию, осуществляемую под небольшим давлением в присутствии щелочных катализаторов. [2]

Неионогенные моющие средства типа леониля О и леониля FFO оказываются очень эффективными в процессах мойки хлопка и шерсти. В последнем случае они имеют особые преимущества, так как не поглощаются избирательно шерстяными волокнами, вследствие чего их адсорбция не вызывает истощения моющих ванн. Пенообразующая способность их по сравнению с ионогенными моющими средствами, обладающими той же эффективностью, значительно ниже. Следует отметить, что эти неионогенные моющие средства часто подвергают сульфоэтерифи-кации ( сульфоэтерифицируется при этом концевая гидроксильная группа), что превращает их в анионактивные моющие средства. При этом их высокие моющие свойства в отношении шерсти сохраняются, а в отношении хлопка даже повышаются. Кроме того, при этом улучшается их пенообразующая способность. Вместе с тем суль-фоэтерификация позволяет сэкономить значительные количества окиси этилена, так как сульфоэтерифицированный продукт, получающийся из олеилового спирта и 5 молей окиси этилена, идентичен несульфо-этерифицированному продукту типа леониля О, содержащему 15 молей окиси этилена. [3]

Из этих данных следует, что неионогенные моющие средства с добавкой полифосфатов также незначительно уступают анионным синтетическим моющим веществам. [4]

Значительное применение получили в последнее время так называемые неионогенные моющие средства , получаемые на основе окиси этилена, алкнлфенолов, жирных кислот и спиртов. Эти моющие средства используются главным образом в текстильной промышленности. [5]

Для приготовления синтетических моющих средств, предназначаемых для стирки белья, для мытья посуды, используют больше всего алкилбензолсульфонаты, а затем алкилсульфаты, ал-килсульфонаты и неионогенные моющие средства . [6]

В отличие от алкиларилсульфонатов, алкилсульфатов и ал-килсульфонатов, которые в водных растворах диссоциируют на анион и катион Na, например R – СбН45020 – и Na или КОЗОгО и Na, неионогенные моющие средства не диссоциируют на ионы. Их растворимость связана с наличием гидрофильных неионогенных групп – эфирных или гидроксильных, которые образуют гидраты вследствие появления водородной связи между молекулами воды и кислородными атомами, входящими в полиэтиленгликолавый остаток. При повышении температуры водородные связи ослабевают, гидраты распадаются и способность неионогенных моющих средств растворяться в воде теряется. Этим объясняется помутнение растворов при их нагревании. [8]

Для некоторых других реакций катионных полимеризаций ниже приведена схема образования стартового катиона. Наиболее важны в этом ряду полиэтиленоксиды, дающие неионогенные моющие средства . [9]

Важную роль играют продукты присоединения нескольких молекул окиси этилена к алифатическим и ароматическим спиртам. Эти соединения нашли широкое применение в технике как поверхностно-активные вещества, на основе которых получаются так называемые неионогенные моющие средства , не теряющие моющего действия даже в морской воде. [10]

Моющие вещества могут быть разделены на три группы: анио-ноактивные, катионоактивные и неионогенные. Различие между этими группами заключается в следующем: при растворении моющих веществ в воде их молекулы распадаются на две электрически заряженные частицы – ионы, имеющие противоположные заряды. Неионогенные моющие средства в воде не распадаются на ир ны; их молекулы являются электронейтральными. [11]

Неионогенные моющие средства типа леониля О и леониля FFO оказываются очень эффективными в процессах мойки хлопка и шерсти. В последнем случае они имеют особые преимущества, так как не поглощаются избирательно шерстяными волокнами, вследствие чего их адсорбция не вызывает истощения моющих ванн. Пенообразующая способность их по сравнению с ионогенными моющими средствами, обладающими той же эффективностью, значительно ниже. Следует отметить, что эти неионогенные моющие средства часто подвергают сульфоэтерифи-кации ( сульфоэтерифицируется при этом концевая гидроксильная группа), что превращает их в анионактивные моющие средства. При этом их высокие моющие свойства в отношении шерсти сохраняются, а в отношении хлопка даже повышаются. Кроме того, при этом улучшается их пенообразующая способность. Вместе с тем суль-фоэтерификация позволяет сэкономить значительные количества окиси этилена, так как сульфоэтерифицированный продукт, получающийся из олеилового спирта и 5 молей окиси этилена, идентичен несульфо-этерифицированному продукту типа леониля О, содержащему 15 молей окиси этилена. [12]

Следует заметить, что применение мыла никогда не вызывало подобных затруднений, так как естественная жесткость применяемой воды более чем достаточна для того, чтобы связать все количество мыла, обычно попадающее в канализационные воды. При использовании же синтетических моющих средств в ряде случаев достаточно уже содержания 1: 2 – 105, чтобы создать целую проблему пенообразова-ния в реках и канализационной системе. При этом необходимо учитывать содержание в аэрируемой смеси твердых частиц, так как от этого зависит концентрация поверхностноактивного вещества, вызывающая образование устойчивой пены. Если содержание частиц велико, то смесь может вообще не пениться даже при высокой концентрации поверхностноактивного вещества. ВПК) поверхностноактивными веществами зависит от их химиче-ч – ского состава; в частности, синтетические вещества жирового происхождения t – Oтребуют значительно больше кислорода по сравнению с веществами на нефте-5 химической основе. По литературным данным [24], присутствиеповерхностно – – – активных веществ в сточных водах в одних случаях снижает эффективность биологических процессов в твердой фазе отстойников, в других-не оказывает на них никакого влияния. Как показали контрольные опыты, весьма вредными для процессов биохимической очистки сточных вод оказываются катионактивные вещества, тогда как неионогенные моющие средства практически инертны. [13]

Неионогенные ПАВ

Соединения, которые растворяются в воде без образования ионов, называют неионными. Их группу представляют полигликолевые и полигликоленовые эфиры жирных спиртов (например, фейстензид — Disodium Laurethsulfosuccinate — текучая жидкость, состоящая из лимонной кислоты и жирных спиртов). Получают неионные ПАВы оксиэтилированием растительных масел (касторовое, ростков пшеницы, льна, кунжута, какао, календулы, петрушки, риса, зверобоя). Неионные ПАВ существуют только в жидкой или пастообразной форме, поэтому не могут содержаться в твердых моющих средствах (мыло, порошки).

Водные растворы сложных эфиров жирных кислот являют собой дисперсионный мицельный раствор, который часто называют «умным мылом», поскольку он эмульгирует грязь и жир, удаляя их с поверхности кожи и волос, не повреждая защитную мантию.

Свойства неионных ПАВ

Этот вид ПАВ привносит моющему средству мягкость, безопасность, экологичность (биоразлагаемость неионных тензидов составляет 100%). Они стабилизируют мыльную пену, обладают мягкими свойствами загустителя, оказывают брадикиназное и полирующее действие, реставрируя наружные слои эпидермиса и волос, способствуют активизации действия лечебных добавок очищающего препарата.

Это наиболее перспективный и быстро развивающийся класс ПАВ. Не менее 80–90% таких ПАВ получают присоединением окиси этилена к спиртам, алкилфенолам, карбоновым к-там, аминам и др. соединениям с реакционноспособными атомами водорода. Полиоксиатиленовые эфиры алкилфенолов — самая многочисленная и распространенная группа неионогенных ПАВ, включающая более сотни торговых названий наиболее известны препараты ОП-4, ОП-7 и ОП-10. Типичное сырье — октил-, ионил- и додецилфенолы; кр. того, используют крезолы, крезоловую к-ту, в-нафтол и др. Если в реакцию взят индивидуальный алкилфенол, готовый продукт представляет собой смесь ПАВ общей ф-лы RC6H4O(CH2O)mH, где m — степень оксиэтилирования, зависящая от молярного соотношения исходных компонентов.

Все ПАВ можно разделить на две категории по типу систем, образуемых ими при взаимодействии с растворяющей средой. К одной категории относятся мицеллообразующие ПАВк другой — не образующие мицелл. В растворах мицеллообразующих ПАВ выше критической концентрации мицеллообразования (ККМ) возникают коллоидные частицы (мицеллы), состоящие из десятков или сотен молекул (ионов). Мицеллы обратимо распадаются на отдельные молекулы или ионы при разбавлении раствора (точнее, коллоидной дисперсии) до концентрации ниже ККМ.

Таким образом, растворы мицеллообразующих ПАВзанимают промежуточное положение между истинными (молекулярными) и коллоидными растворами, поэтому их часто называют полуколлоидными системами. К мицеллообразующим ПАВ относят все моющие вещества, эмульгаторы, смачиватели, диспергаторы и др.

Поверхностную активность удобно оценивать по наибольшему понижению поверхностного натяжения деленному на соответствующую концентрацию — ККМ в случае мицеллообразующих ПАВ. Поверхностная активность обратно пропорциональна ККМ.

Образование мицелл происходит в узком интервале концентраций, к-рый становится уже и определенней по мере удлинения гидрофобных радикалов.

Простейшие мицеллы типичных полуколлоидпых ПАВ, напр. солей жирных к-т, при концентрациях, не слишком превышающих ККМ, имеют сфероидальную форму.

С ростом концентрации ПАВ анизометричных мицелл сопровождается резким возрастанием структурной вязкости, приводящей в нек-рых случаях к гелеобразованию, т.е. полной потере текучести.

Действие детергентов. Мыло известно уже тысячи лет, но только относительно недавно химики поняли, почему оно обладает моющими свойствами. Механизм удаления грязи в сущности один и тот же для мыла и синтетических моющих средств. Рассмотрим его на примере поваренной соли, обычного мыла и алкилбензолсульфоната натрия, одного из первых синтетических детергентов.

При растворении в воде поваренная соль диссоциирует на положительно заряженные ионы натрия и отрицательно заряженные хлорид-ионы. Мыло, т.е. стеарат натрия (I), сходные с ним вещества, а также алкилбензолсульфонат натрия (II) ведут себя подобным же образом: они образуют положительно заряженные ионы натрия, но их отрицательные ионы, в отличие от хлорид-иона, состоят примерно из пятидесяти атомов.

Мыло (I) можно представить формулой Na+ и C17H35COO-, где 17 атомов углерода с присоединенными к ним атомами водорода вытянуты в извилистую цепочку. Алкилбензолсульфонат натрия (Na+ C12H25C6H4SO3-) имеет примерно столько же атомов углерода и водорода. Однако расположены они не в виде извилистой цепочки, как в мыле, а в виде разветвленной структуры. Значение этого различия станет ясно позднее. Для моющего действия важно то, что углеводородная часть отрицательного иона нерастворима в воде. Однако она растворима в жирах и маслах, а ведь именно благодаря жиру грязь прилипает к вещам; и если поверхность полностью очищена от жира, грязь не задерживается на ней.

Отрицательные ионы (анионы) мыла и алкилбензолсульфоната склонны концентрироваться на поверхности раздела воды и жира. Водорастворимый отрицательно заряженный конец остается в воде, тогда как углеводородная часть погружена в жир. Чтобы поверхность раздела была наибольшей, жир должен присутствовать в виде мельчайших капелек. В результате образуется эмульсия – взвесь капелек жира (масла) в воде (III).

Читайте также:  Что делать, если белые кроссовки пожелтели после машинной стирки

Если на твердой поверхности имеется пленка жира, то при контакте с водой, содержащей детергент, жир покидает поверхность и переходит в воду в виде мельчайших капель. Анионы мыла и алкилбензолсульфоната находятся одним концом в воде, а другим – в жире. Грязь, удерживаемая пленкой жира, удаляется при полоскании. Так в упрощенном виде можно представить себе действие моющих средств.

Любое вещество, склонное собираться на поверхности раздела масло – вода, называют поверхностно-активным веществом. Все поверхностно-активные вещества являются эмульгаторами, потому что способствуют образованию эмульсии масла в воде, т.е. «смешению» масла и воды; все они обладают моющими свойствами и образуют пену – ведь пена является как бы эмульсией воздушных пузырьков в воде. Но не все эти свойства выражены у них одинаково. Есть поверхностно-активные вещества, которые обильно образуют пену, но являются слабыми моющими средствами; есть и такие, которые почти не пенятся, но представляют собой прекрасные моющие средства. Синтетические детергенты – это синтетические поверхностно-активные вещества с особо высокой моющей способностью. В промышленности термин «синтетическое моющее средство», как правило, означает композицию, включающую поверхностно-активный компонент, отбеливатели и другие добавки.

Мыло, алкилбензолсульфонаты и многие другие моющие средства, где именно анион растворяется в жирах, называют анионоактивными. Имеются также поверхностно-активные вещества, в которых жирорастворимым является катион. Их называют катионоактивными. Типичный катионный детергент, хлорид алкилдиметилбензиламмония (IV).

является солью четвертичного аммония, содержащей азот, связанный с четырьмя группами. Хлорид-анион всегда остается в воде, поэтому его называют гидрофильным; углеводородные группы, связанные с положительно заряженным азотом, являются липофильными. Одна из этих групп, C14H29, похожа на длинную углеводородную цепочку в мыле и алкилбензолсульфонате, но она присоединена к положительному иону. Такие вещества называют «обратными мылами». Некоторые из катионоактивных детергентов обладают сильным антимикробным действием; их применяют в составе моющих средств, предназначенных не только для мытья, но и для дезинфекции. Однако если они вызывают раздражение глаз, то при их использовании в аэрозольных составах это обстоятельство должно быть отражено в инструкции на этикетке.

Еще один тип моющих средств – неионные детергенты. Жирорастворимая группа в детергенте (V) представляет собой нечто вроде жирорастворимых групп в алкилбензолсульфонатах и мылах, а остаток – это длинная цепь, содержащая множество кислородных атомов и OH-группу на конце, которые являются гидрофильными. Обычно неионные синтетические моющие средства проявляют высокую моющую способность, но слабо образуют пену.

СПАВ (Синтетические Поверхностно-Активные Вещества) представляют собой обширную группу соединений, различных по своей структуре, относящихся к разным классам. Эти вещества способны адсорбироваться на поверхности раздела фаз и понижать вследствие этого поверхностную энергию (поверхностное натяжение). В зависимости от свойств, проявляемых СПАВ при растворении в воде, их делят на анионоактивные вещества (активной частью является анион), катионоактивные (активной частью молекул является катион), амфолитные и неионогенные, которые совсем не ионизируются.

Не секрет, что основные действующие компоненты стиральных порошков – поверхностно-активные вещества (ПАВ). По правде говоря, эти активные химические соединения, попадая в организм, разрушают живые клетки путем нарушения важнейших биохимических процессов.

Будущее за синтетикой? Видимо, да. В подтверждение этому ПАВ все больше усовершенствуются, есть так званые неионогенные ПАВ, биоразлагаемость которых достигает 100%. Они более эффективны при низких температурах, что важно для щадящих режимов стирки. Поскольку многие искусственные волокна не выдерживают высоких температур. К тому же стирка в более холодной воде экономит энергоресурсы, что актуальнее с каждым днем. К сожалению, большинство неионогенных ПАВ жидкие или пастообразные, и поэтому используются в жидких и пастообразных моющих средствах. В порошкообразные СМС неионогенные ПАВ вводятся в виде добавок 2-6%мас. Важные преимущества синтетических ПАВ в том, что они не образуют малорастворимых в воде солей кальция и магния. А значит, одинаково хорошо стирают как в мягкой, так и в жесткой вод. Концентрация синтетических моющих веществ даже в мягкой воде может быть гораздо ниже, чем мыла, полученного из натуральных жиров.

Наверное, из продуктов бытовой химии нам известны более всего синтетические моющие средства. В 1970 году впервые во всем мире синтетических моющих средств (СМС) было произведено больше, чем обычного натурального мыла. С каждым годом производство его все снижается, тогда, как выпуск СМС непрерывно возрастает.

Например, в нашей стране динамику роста производства СМС можно отобразить следующими данными: в 1965 году их было произведено 106 тысяч тонн, в 1970-м–470 тысяч тонн, а в 1975-м будет выработан почти один миллион тонн.

Почему же так падает производство натурального, ядрового, мыла, которое верой и правдой служило человеку долгие годы? Оказывается, у него много недостатков.

Во-первых, мыло, будучи солью слабой органической кислоты (точнее, солью, образованной смесью трех кислот– пальмитиновой, маргариновой и стеариновой) и сильного основания — едкого натра, в воде гидролизуется (т. е. расщепляется ею) на кислоту и щелочь. Кислота вступает в реакцию с солями жесткости и образует новые, уже нерастворимые в воде соли, которые выпадают в виде клейкой белой массы на одежду, волосы и т. д. Это не очень приятное явление хорошо известно всем, кто пытался стирать или мыться в жесткой воде.

Другой продукт гидролиза — щелочь — разрушает кожу (обезжиривает ее, приводит к сухости и образованию болезненных трещин) и снижает прочность волокон, из которых состоят различные ткани. Полиамидные же волокна (капрон, нейлон, перлон)разрушаются мылом особенно интенсивно.

Во-вторых, мыло — относительно дорогой продукт, так как для его производства необходимо пищевое сырье — растительные или животные жиры.

Есть и другие, менее значительные недостатки у этого до недавнего времени совершенно незаменимого в быту вещества.

В отличие от натурального мыла синтетические моющие средства обладают несомненными достоинствами: большей моющей способностью, гигиеничностью и экономичностью.

На международном рынке известно сейчас около 500 наименований синтетических моющих средств, выпускаемых в виде порошков, гранул, чешуек, паст, жидкостей.

Производство СМС дает большой народнохозяйственный эффект. Эксперименты показали, что одна тонна синтетических моющих средств заменяет 1,8 тонны 40%-ного хозяйственного мыла, производимого из ценного пищевого сырья. Подсчитано, что одна тонна СМС экономит для пищевой промышленности 750 кг растительных жиров.

Применение СМС в домашнем хозяйстве позволяет сократить затраты труда при ручной и машинной стирке на 15–20 %* При этом гораздо лучше, чем при использовании обычного хозяйственного мыла, сохраняются прочность и первоначальные потребительские свойства ткани (белизна, яркость цвета, эластичность).

Нужно сказать, что СМС предназначены не только для стирки белья. Есть специальные средства для мытья и чистки различных предметов домашнего обихода, туалетные синтетические мыла, средства для мытья волос–шампуни, пеномоющие добавки для ванн, в которые вводятся биостимуляторы, оказывающие тонизирующее воздействие на организм.

Главным компонентом всех названных средств является синтетическое поверхностно-активное вещество (ПАВ), роль которого та же, что и органической соли в обыкновенном мыле.

Однако химикам давно уже известно, что индивидуальное вещество, каким бы универсальным оно ни было, не может удовлетворять всем предъявляемым к нему требованиям. Небольшие же добавки других, сопутствующих веществ помогают обнаружить у этого основного вещества весьма полезные качества. Вот почему все современные СМС представляют собой не индивидуальные ПАВы, а композиции, в которые могут входить отбеливатели, отдушки, регуляторы пены, биологически активные вещества и другие компоненты.

Вторым по значимости компонентом современных синтетических моющих средств являются конденсированные, или полимерные, фосфаты (полифосфаты). Эти вещества обладают рядом полезных свойств: они образуют с имеющимися в воде ионами металлов водорастворимые комплексы, чем предупреждают возможность появления нерастворимых минеральных солей, возникающих при стирке обычным мылом; увеличивают моющую активность ПАВа; предотвращают обратное оседание взвешенных частиц грязи на отстиранную поверхность; дешевы в производстве.

Все эти свойства полифосфатов позволяют снизить в СМС содержание более дорогого основного компонента–ПАВа.

Как правило, в любое синтетическое моющее средство входит отдушка — вещество с приятным запахом, который передается белью при использовании СМС.

Почти во все СМС вводится вещество, называемое натриевой солью карбоксиметилцеллюлозы. Это — высокомолекулярный синтетический продукт, растворимый в воде. Его основное предназначение — быть, наряду с фосфатами, антирезорбтивом, т. е. предотвращать оседание грязи на уже отстиранные волокна.

Большинство из них имеет ряд преимуществ перед мылом, которое издавна применялись для этой цели. Так, например, ПАВы хорошо растворяются и пенятся даже в жесткой воде. Образующиеся в жесткой воде калиевые и магниевые соли не ухудшают моющего действия ПАВов и не образуют на волосах белого налета.

Основные действующие вещества всех стиральных порошков, т.н. ПАВ (поверхностно активные вещества), представляют собой чрезвычайно активные химические соединения. Обладая некоторым химическим родством с определенными компонентами мембран клеток человека и животных, ПАВ, при попадании в организм, скапливаются на клеточных мембранах, покрывая их поверхность тонким слоем и при определенной концентрации способны вызвать нарушения важнейших биохимических процессов, протекающих в них, нарушить функцию и саму целостность клетки.

В экспериментах на животных ученые установили, что ПАВ существенно изменяют интенсивность окислительно-восстановительных реакций, влияют на активность ряда важнейших ферментов, нарушают белковый, углеводный и жировой обмен. Особенно агрессивны в своих действиях анионы ПАВ. Они способны вызвать грубые нарушения иммунитета, развитие аллергии, поражения мозга, печени, почек, легких. Это одна из причин, по которым в странах Западной Европы наложены строгие ограничения на использование а-ПАВ (анионных ПАВ) в составах стиральных порошков. В лучшем случае их содержание не должно превышать 2-7%. На Западе уже более 10 лет назад отказались от применения в быту порошков, содержащих фосфатные добавки. На рынках Германии, Италии, Австрии, Голландии и Норвегии продаются только бесфосфатные моющие средства. В Германии применение фосфатных порошков запрещено федеральным законом. В других странах, таких как Франция, Великобритания, Испания, в соответствии с правительственными решениями содержание фосфатов в СМС строго регламентировано (не более 12%).

Наличие фосфатных добавок в порошках приводит к значительному усилению токсических свойств а-ПАВ. С одной стороны, эти добавки создают условия для более интенсивного проникновения а-ПАВ через неповрежденную кожу, способствуют усиленному обезжириванию кожных покровов, более активному разрушению клеточных мембран, резко снижают барьерную функцию кожи. ПАВ проникают в микрососуды кожи, всасываются в кровь и распространяются по организму. Это приводит к изменению физико-химических свойств самой крови и нарушению иммунитета. У а-ПАВ есть способность накапливаться в органах. Например, в мозге оседает 1,9 % общего количества а-ПАВ, попавших на незащищенную кожу, в печени – 0,6 % и т.д. Они действуют подобно ядам: в легких вызывают гиперемию, эмфизему, в печени повреждают функцию клеток, что приводит к увеличению холестерина и усиливают явления атеросклероза в сосудах сердца и мозга, нарушает передачу нервных импульсов в центральной и периферической нервной системах.

Но этим не исчерпывается вредное действие фосфатов – они представляют собой большую угрозу для окружающей нас среды. Попадая после стирки вместе со сточными водами в водоемы, фосфаты принимаются действовать как удобрения. «Урожай» водорослей в водоемах начинает расти не по дням, а по часам. Водоросли, разлагаясь, выделяют в огромных количествах метан, аммиак, сероводород, которые уничтожают все живое в воде. Зарастание водоемов и засорение медленно текущих вод приводит к грубым нарушениям экосистем водоемов, ухудшению кислородного обмена в гидросфере и создают трудности в обеспечении населения питьевой водой. Еще и по этой причине во многих странах законодательно запретили применение фосфатных СМС.

Читайте также:  Сколько сохнут кроссовки после стирки

Традиционным недостатком ПАВ является жесткость, выражающаяся в раздражении на коже, появлении сухости и состояния дискомфорта после использования шампуня или геля для душа.

Кожные покровы рук, соприкасаясь с активными химическими растворами стиральных порошков, становятся основным проводником проникновения опасных химических агентов в организм человека. А-ПАВ активно проникают даже через неповрежденную кожу рук и при содействии фосфатов, энзимов и хлора интенсивно ее обеззараживают. Восстановление нормальной жирности и влажности кожи происходит не ранее, чем через 3-4 часа, а при многократном применении в связи с накоплением вредного эффекта недостаток жирового покрытия кожи ощущается в течение двух суток. Барьерные функции кожных покровов снижаются, и создаются условия для интенсивного проникновения в организм не только а-ПАВ, но и любых токсичных соединений – бактериологических токсинов, тяжелых металлов и др. После нескольких стирок фосфатными порошками зачастую развиваются воспаления кожи – дерматиты. Запускается конвейер патологических иммунных реакций.

Неионогенные моющие средства

10.07.2019 07:55 – дата обновления страницы

Статья № 5. Что такое грязь? Что такое ПАВ? Действие ПАВ на загрязнения.


Наши дополнительные сервисы и сайты:

Почта, общий отдел:
Для коммерческих предложений:
613603564
matrixplus2012

звонки строго: с 10-00 до 16-00 по Москве

г. С аратов

Наши партнеры

поддержка проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку! И мы разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на e-mail

Статистика

Почему одни моющие составы отмывают загрязнения хорошо, даже без механического воздействия, другие плохо или вообще не отмывают, почему один и тот же автошампунь на некоторых машинах образует разводы, а на остальных нет, почему составы, хорошо моющие в Москве, плохо работают в Волгограде? Обратимся к науке. Откроем любой справочник по органической химии, раздел ПАВ.

Для того, чтобы понять, как действуют моющие различные средства, рассмотрим, что собой представляют различные загрязнения. Загрязнения бывают различные по своей природе и структуре. Загрязнения – это твердые и жидкие частицы постороннего вещества, находящиеся на поверхности ЛКП (лакокрасочного покрытия) или другой поверхности за счет межмолекулярного взаимодействия. Это электростатические, электромагнитные и поляризационные взаимодействия. Читайте про мыло – это ПАВ.

Электростатическое взаимодействие происходит при определенной ориентации диполей полярных молекул. Молекулу по ее электрическим свойствам можно приближенно рассматривать как электрический диполь, т.е. совокупность двух равных по величине и противоположных по знаку точечных зарядов. Вследствие того, что заряды диполя находятся в разных точках пространства, они не компенсируют друг друга по напряженности и каждый из них создает свое электрическое поле. Два электрических диполя взаимодействуют между собой с силой, в четвертой степени обратно пропорциональной расстоянию между ними. Это очень важный момент, на это следует обратить внимание. В неполярных молекулах во внешнем электрическом поле возникает индуцированный дипольный момент и молекулы поляризуются. В результате возникает поляризационное или индукционное взаимодействие. В основном за счет вышеуказанных взаимодействий и образуются силы адгезии, определяющие силу прилипания поверхностей друг к другу.

Органические вещества, снижающие поверхностное натяжение воды вследствие адсорбции на границе раздела фаз, называются поверхностно-активными веществами, иначе ПАВ. В молекулах ПАВ содержатся одновременно две группы – гидрофобная (от греческого “фобос” – страх, т.е. боящийся воды) и гидрофильная (от греческого “филос” – друг, т.е., дружественный воде). В качестве гидрофобной неполярной группы обычно выступает углеводородный радикал, содержащий 10 – 18 атомов углерода. Как правило, радикал имеет линейное строение. К гидрофильным полярным группам относятся –СООН, -СООNa, -SO3Na, -OH, -NH2 и другие.

Гидрофильная группа вследствие полярности легко взаимодействует с водой. Гидрофобная группа неполярна, в воде не растворяется и “отталкивается” от нее. В результате молекулы ПАВ располагаются на границе раздела фаз в строго ориентированном положении – гидрофильные группы растворены в воде, а гидрофобные выталкиваются из воды. Граница раздела фаз, в которой расположены ориентированные молекулы ПАВ, представляет собой пленку толщиной всего 0,1 нм.

ПАВ делят на две группы – ионогенные и неионогенные. Ионогенные ПАВ делятся еще на две группы – анионоактивные и катионоактивные. Также существуют неионогенные и амфолитные ПАВ.

Анионные ПАВ в водных растворах диссоциируют на длинноцепочечные анионы, обеспечивающие поверхностную активность раствора, и катионы, которые влияют только на растворимость. К таким ПАВ относятся мыла, алкилсульфонаты, алкиларилсульфонаты (сульфонолы), алкилсульфаты.

Алкилсульфаты – соли алкисерных кислот, например R-O-SO3-Na. Алкилсульфаты обладают прекрасными моющими свойствами. Они образуют обильную пену и хорошо понижают поверхностное натяжение, однако разрушаются в кислой среде, чувствительны к жесткости воды, обладают высоким раздражающим действием.

Сульфоэтоксилаты R-O-(CH2CH2O)n-SO3-Na устойчивы в кислой среде, образуют стабильную высокую пену, неограниченно растворяются в воде, обладают менее выраженным раздражающим действием.

Катионные ПАВ в водных растворах диссоциируют на объемные катионы – носители поверхностной активности раствора, и анионы. К катионоактивным веществам относятся соли высших аминов, аммониевые, сульфониевые и фосфониевые основания. Катионные ПАВ обладают невысокой моющей способностью, поэтому использование их в моющих средствах ограничено. Однако они могут применяться в качестве эмульгатора в эмульсионных полиролях.

Катионные ПАВ при взаимодействии с анионными ПАВ образуют неполярные плохо растворимые в воде соединения, которые приводят к образованию разводов на кузове автомобиля. Несовместимость ПАВ нужно учитывать при подборе средств для мойки, очистки, ополаскивания и полировки кузова и строго придерживаться рекомендаций изготовителей.

Неионогенные ПАВ в водных растворах ионов не образуют, их растворимость обусловлена функциональными группами, имеющими гидрофильный характер.

Неионогенные ПАВ нечувствительны к жесткости воды, имеют высокую поверхностную активность, обладают отличными моющими свойствами, при этом образуют мало пены.

Неионогенные ПАВ являются хорошими гидротропами, повышают растворимость жировых загрязнений в воде, обладают хорошей смачивающей способностью, при совместном применении неионогенных ПАВ с амфотерными и анионными проявляется синергизм, т.е. значительное улучшение свойств. Неионогенные ПАВ обладают слабым раздражающим действием. Благодаря хорошему пенообразованию, эмульгирующей способности, биоразложимости и низкому раздражающему действию неионогенные ПАВ нашли широкое применение в производстве автомобильных моющих средств.

Любые моющие средства, будь то автомобильные, бытовые, хозяйственные, косметические, промышленные, представляют собой сложные композиции из нескольких ПАВ и специальных добавок. Неорганические добавки, прежде всего соли слабых минеральных кислот: карбонат и гидрокарбонат натрия и их двойная соль, силикаты натрия трехводный и пятиводный, пирофосфаты натрия и калия, триполифосфат натрия и гексаметафосфат натрия, тринатрийфосфат, . Щелочные добавки (гидрокиды натрия и калия) увеличивают моющую способность и повышают пенообразование. Важным является и то, что эти добавки недороги и в результате их применения снижается себестоимость моющих составов.

Каким образом частицы загрязнений, прилипшие к поверхности, отделяются от нее под действием ПАВ? Каждая молекула, которая находится в растворе, находится под воздействием всех окружающих ее молекул. При этом все силы, действующие на молекулу, взаимно уравновешены.

Совсем другая картина, если молекула находится на поверхности раствора (на границе раздела фаз). Силы, действующие на молекулу со стороны других молекул жидкости, действуют на нее только с одной стороны и будут стараться втянуть эту молекулу в жидкость, стремясь придать поверхности минимальные размеры (так вода скатывается в шар). Таким образом, происходит образование поверхностной пленки.

ПАВ, растворенные в воде, изменяют поверхностное натяжение раствора. Молекулы ПАВ, растворяясь, ориентированно собираются на поверхности раствора. Образуется новый поверхностный слой с особыми свойствами. Поверхностное натяжение воды при этом сильно уменьшается, поскольку слой из ориентированных молекул ПАВ обладает более низкой энергией.

Поверхностное натяжение затрудняет процесс мытья, препятствуя смачиванию загрязненных поверхностей. Моющие средства улучшают смачивание гидрофобных поверхностей, загрязненных сажей, моторным маслом, жиром и т.п. Молекулы ПАВ собираются на границах раздела фаз – в данном случае на частицах загрязнений, прилипших к поверхности, и проникают в зазор между ними. Покрытая адсорбированными молекулами ПАВ частица отделяется от поверхности и уходит в раствор. Сила, отделяющая загрязнени от поверхности у некоторых ПАВ такова, что позволяет полностью обойтись от механического воздействия на поверхность. На этом основана бесконтактная мойка автомобилей. Большое значение играет пенообразование, пузырьки пены удаляют прилипшие к ним частицы жировой эмульсии и удерживают их в растворе.

Таким образом, благодаря мощным современным ПАВ, мойка любой поверхности стала простой и эффективной.

Моющие средства для чистки


форсунок в ультразвуковых ваннах и на стендах

Дезинфицирующие средства

широкого применения

для дезинфекции на объектах железнодорожного транспорта, пищевой промышленности, ЛПУ, ветеринарного надзора

Моющие средства

для железнодорожного транспорта, сертифицированные ВНИИЖТ- “Фаворит К” и “Фаворит Щ”, внутренняя и наружная замывка вагонов.

Химия и технология поверхностно-активных веществ и синтетических моющих средств

Неионогенные ПАВ

Введение

Неионогенные ПАВ – растворимые как в кислой, так и в щелочной среде соединения, не диссоциирующие в воде.

К ним относятся:
– оксиалкилированные первичные и вторичные жирные
спирты;
– полиэтиленгликолевые эфиры АКК;
– оксиалкилированные алкилфенолы;
– плюроники;
– глицериды, глюкозиды, сахариды и т.п.
Неионогенные ПАВ в качестве компонентов моющих средств не уступа ют высококачественным мылам и с равным успехом применяются в мягких и жёстких водах, кислых и щелочных средах. Они обычно обладают низкой пено образующей способностью и могут использоваться как пеногасители. Возмож ность регулирования их свойств путём варьирования числа оксиалкильных звеньев, наряду с низкой себестоимостью, предопределяет их широкое произ водство и применение.

Дифильность таких ПАВ обусловлена наличием в их молекулах функ циональных групп, которые проявляют лишь способность сольватироваться или гидратироваться, но не диссоциируют в водных растворах.
Гидрофильными группами в неионогенных ПАВ могут быть:
· этиленоксидная -ОСН2СН2,
· этаноламинная

· диэтаноламинная

и другие.
Гидрофобными являются углеводородные цепи (неразветвленные и раз ветвленные) с числом метиленовых групп от 10 до 20.
Неионогенные ПАВ на основе оксида этилена имеют общую формулу:

где R – алкил, X – атом кислорода, азота, серы или фрагмент функциональной группы: карбоксильной -COO-, амидной -CONH-, фенольной -C6H4O- и др.
В зависимости от строения гидрофобной части молекулы, т.е. в зависимо сти от того, какие исходные вещества послужили основой – протонодонорами для оксиэтилирования, неионогенные ПАВ делят на 11 групп. В общем виде брутто-формулы наиболее распространённых оксиэтилированных продуктов выглядят следующим образом:

Исходные протонодонорные соединения содержат функциональную группу, реакционноспособную по отношению к α-оксидным соединениям в со четании с длинной углеводородной цепью. Оксиэтилирующим (оксипропили рующим) агентом служит оксид этилена или оксид пропилена. По агрегатному состоянию это газы.

Оксиды этилена и пропилена легко реагируют как с нуклеофильными, так и с электрофильными реагентами. Это связано с большой напряженностью трехчленного цикла и неравномерным распределением электронной плотности на атомах в цикле. Реакции оксиэтилирования (оксипропилирования) представ ляют собой последовательное присоединение молекул оксида этилена или про пилена к протонодонорным соединениям с образованием смеси олигомер- или полимергомологов, например:

Реакции последовательного присоединения (полиприсоединения) оксидов этилена и пропилена к протонодонорным соединениям в водных растворах от носят к протекающим по механизму бимолекулярного нуклеофильного замеще ния (SN2) при атоме углерода цикла, замещаемой группой является атом кисло рода цикла. Реакции катализируются основаниями или кислотами. Основные катализаторы – гидроксиды или алкоголяты щелочных металлов. В качестве кислотных катализаторов применяют кислоты Льюиса или минеральные кисло ты. Однако большинство минеральных кислот присоединяется к α-оксидным соединениям, вследствие чего теряется их каталитическая активность. Наи большее распространение среди неионогенных ПАВ получили оксиэтилиро ванные производные спиртов и алкилфенолов, которые соСтавляют около 30 % всех ПАВ, выпускаемых промышленностью .

Ссылка на основную публикацию