Kopsavilkums: apspriež virsmaktīvo vielu funkcijas, piemēram, mitrināšanu, izkliedēšanu, emulgāciju, šķīdināšanu, putošanu, putu noņemšanu, mazgāšanu un dezaktivāciju utt., Ieviešot virsmaktīvo vielu klasifikāciju un ieviešot vairākas parasti lietotās virsmas aktivitātes. Un loma kosmētikā, mazgāšanas līdzekļos, medicīnā, pārtikā. Aprakstīta virsmaktīvo vielu attīstības tendence.

1. Virsmaktīvo vielu klasifikācija

Ir daudz veidu, kā klasificēt virsmaktīvās vielas, kuras klasificē pēc virsmaktīvo vielu avota. Virsmaktīvās vielas parasti iedala trīs kategorijās: sintētiskās virsmaktīvās vielas, dabīgās virsmaktīvās vielas un bioloģiskās virsmaktīvās vielas.

Virsmaktīvās vielas var iedalīt četrās kategorijās: anjonu, katjonu, ikvitionu un nejonu grupas pēc hidrofilās grupas radīto jonu veida. Parasti lietotās virsmaktīvās vielas, kuru hidrofobā bāze ir ogļūdeņražu grupa, molekulā var saturēt arī tādus elementus kā skābeklis, slāpeklis, sērs, hlors, broms un jods, un tos sauc par ogļūdeņraža virsmaktīvām vielām vai parastām virsmaktīvām vielām. Virsmas aktīvās vielas, kas satur fluoru, silīciju, fosforu un boru, sauc par īpašām virsmaktīvām vielām. Fluora, silīcija, fosfora, bora un citu elementu ieviešana nodrošina virsmaktīvajām vielām unikālāku un izcilāku sniegumu. Fluoru saturošās virsmaktīvās vielas ir viena no vissvarīgākajām īpašo virsmaktīvo vielu šķirnēm.

2. Virsmaktīvo vielu galvenā loma

(1) Emulgācija: Augstas eļļas virsmas spraiguma dēļ ūdenī, kad eļļa tiek pilināta ūdenī, intensīvi maisa, eļļa tiek sasmalcināta smalkās lodītēs un sajaukta emulsijā, bet maisīšana apstājas un atkārtojas. slāņi. Ja pievienojat virsmaktīvo vielu un intensīvi samaisiet, pēc apstāšanās ilgu laiku nebūs viegli atdalīt, kas ir emulgācija. Iemesls ir tāds, ka eļļas hidrofobiskumu ieskauj aktīvā līdzekļa hidrofilā grupa, veidojot virziena pievilcību, samazinot eļļas dispersijai ūdenī nepieciešamo darbu un padarot eļļu labi emulgētu. Uz

(2) Mitrināšanas efekts: uz detaļas virsmas bieži ir piestiprināts vaska, tauku vai zvīņaina materiāla slānis, kas ir hidrofobs. Šo vielu piesārņojuma dēļ detaļu virsmu nav viegli samitrināt ar ūdeni. Ūdens šķīdumam pievienojot virsmaktīvās vielas, ūdens pilieni uz detaļām ir viegli izkliedējami, kas ievērojami samazina detaļu virsmas spraigumu un sasniedz mitrināšanas mērķi. Uz

(3) Solubilizācija: eļļainas vielas var “izšķīdināt” pēc virsmaktīvo vielu pievienošanas, taču šī šķīdināšana var notikt tikai tad, kad virsmaktīvās vielas koncentrācija sasniedz kritisko koloīda koncentrāciju. Šķīdība ir balstīta uz šķīdināšanas objektu un tas ir atkarīgs no rakstura. Runājot par solubilizāciju, garā hidrofobā gēna ogļūdeņraža ķēde ir spēcīgāka par īso ogļūdeņraža ķēdi, piesātinātā ogļūdeņraža ķēde ir spēcīgāka par nepiesātināto ogļūdeņraža ķēdi, un nejonu virsmaktīvo vielu šķīdināšanas ietekme parasti ir nozīmīgāka. Uz

(4) Dispersijas efekts: cietās daļiņas, piemēram, putekļu un netīrumu daļiņas, ir samērā viegli apvienot kopā, un tās ir viegli nogulsnēties ūdenī. Virsmaktīvo vielu molekulas var sadalīt cieto daļiņu agregātus smalkās daļiņās, kuras tiek izkliedētas un suspendētas šķīdumā. Spēlējiet lomu cieto daļiņu vienmērīgas izkliedes veicināšanā. (5) Putu efekts: Putu veidošanās galvenokārt ir aktīvā aģenta virziena adsorbcija, ko izraisa virsmas spraiguma samazināšanās starp gāzes un šķidruma fāzēm. Parasti mazmolekulāros aktīvos līdzekļus ir viegli putot, augstas molekulmasas aktīvajiem līdzekļiem ir mazāk putu, dzeltenajai miristīnskābei ir vislielākās putojošās īpašības, bet nātrija stearātam ir vissliktākās putojošās īpašības. Anjonu aktīvajiem līdzekļiem ir labākas putošanas īpašības un putu stabilitāte nekā nejonu aktīvajām vielām. Piemēram, nātrija alkilbenzola sulfonātam ir spēcīgas putojošās īpašības. Parasti izmantotie putu stabilizatori ietver taukskābju alkohola amīdus, karboksimetilcelulozi utt., Un putu inhibitori ietver taukskābes, taukskābju esterus, polieterus utt. Un citas nejonu virsmaktīvās vielas.

3 Virsmaktīvās vielas pielietošana

Virsmaktīvo vielu lietošanu var iedalīt civilās un rūpnieciskās lietojumprogrammās. Saskaņā ar datiem divas trešdaļas civilo virsmaktīvo vielu tiek izmantotas individuālajos aizsardzības līdzekļos; sintētiskie mazgāšanas līdzekļi ir viens no lielākajiem virsmaktīvo vielu patērētāju tirgiem. Starp produktiem ir veļas pulveris, šķidrie mazgāšanas līdzekļi, trauku mazgāšanas līdzekļi un dažādi mājsaimniecības produkti. Tīrīšanas līdzekļi un individuālie aizsardzības līdzekļi, piemēram: šampūns, kondicionieris, matu krēms, matu želeja, losjons, toniks, sejas tīrīšanas līdzeklis utt. Rūpnieciskās virsmaktīvās vielas ir virsmaktīvo vielu summa, ko izmanto dažādās rūpniecības jomās, izņemot civilās virsmaktīvās vielas. Tās pielietojuma jomas ietver tekstilrūpniecību, metāla rūpniecību, krāsu, krāsu, pigmentu rūpniecību, plastmasas sveķu rūpniecību, pārtikas rūpniecību, papīra rūpniecību, ādas rūpniecību, naftas izpēti, celtniecības materiālu rūpniecību, kalnrūpniecību, enerģētikas nozari utt. Tālāk ir aprakstīti vairāki aspekti. .

3.1.1. Virsmaktīvā viela kosmētikā

Virsmaktīvās vielas plaši izmanto dažādos kosmētikas līdzekļos kā emulgatorus, iespiešanās līdzekļus, mazgāšanas līdzekļus, mīkstinātājus, mitrinošus līdzekļus, baktericīdus, disperģējošus līdzekļus, šķīdinātājus, antistatiskus līdzekļus, matu krāsas utt. Nejonu virsmaktīvās vielas visbiežāk izmanto kosmētikā, jo tās nav kairinošas un ir viegli savietojams ar citiem komponentiem. Parasti tie ir taukskābju esteri un polieteri.

3.1.2. Virsmas aktīvo vielu kosmētikas prasības

Kosmētisko zāļu sastāvs ir daudzveidīgs un sarežģīts. Papildus eļļas un ūdens izejvielām ir arī dažādas funkcionālās virsmaktīvās vielas, konservanti, aromatizētāji un pigmenti utt., Kas pieder daudzfāžu dispersijas sistēmai. Arvien vairāk kosmētikas līdzekļu un funkcionālo prasību pieaug arī kosmētikā izmantoto virsmaktīvo vielu daudzveidība. Kosmētikā izmantotajām virsmaktīvajām vielām nedrīkst būt ādas kairinājums, toksiskas blakusparādības, kā arī jāatbilst bezkrāsainības, nepatīkamas smakas un augstas stabilitātes prasībām.

3.2 Virsmas aktīvo vielu lietošana mazgāšanas līdzekļos

Virsmaktīvajām vielām ir efektīvas tīrīšanas un dezinfekcijas funkcijas, un tās jau sen ir kļuvušas par vissvarīgāko tīrīšanas līdzekļu sastāvdaļu. Virsmaktīvā viela ir galvenā mazgāšanas līdzekļa sastāvdaļa. Tas mijiedarbojas ar netīrumiem un starp netīrumiem un cietu virsmu (piemēram, mitrināšana, caurlaidība, emulgācija, šķīdināšana, disperģēšana, putošana utt.), Un, izmantojot mehānisko maisīšanu, iegūst mazgāšanas efektu. Visplašāk izmantotās un visplašāk izmantotās ir anjonu un nejonu virsmaktīvās vielas. Katjonu un amfoteriskās virsmaktīvās vielas tiek izmantotas tikai atsevišķu īpašu mazgāšanas līdzekļu veidu un funkciju ražošanā. Galvenās šķirnes ir LAS (atsaucoties uz alkilbenzolsulfonātu), AES (taukskābju spirta polioksietilēna ētera sulfāts), MES (α-sulfonskābes taukskābju sāls), AOS (α-alkenilsulfonāts), alkilpolietilēnēteris, alkilfenola polioksietilēna ēteris, taukskābju skābs dietanolamīns, aminoskābju tips, betaina tips utt.

3.3 Virsmaktīvo vielu izmantošana pārtikas rūpniecībā

3.3.1 Pārtikas emulgatori un biezinātāji Virsmaktīvo vielu vissvarīgākā loma pārtikas rūpniecībā ir darboties kā emulgatoriem un biezinātājiem. Fosfolipīdi ir visbiežāk izmantotie emulgatori un stabilizatori. Papildus fosfolipīdiem parasti lietotie emulgatori ir taukskābju glicerīdi S, galvenokārt monoglicerīds T, taukskābju saharozes esteri, taukskābju sorbitāna esteri, taukskābju propilēnglikola esteri, sojas pupu fosfolipīdi, gumijas arābs, algīnskābe, nātrija kazeināts, želatīns un olas dzeltenums utt. Biezinātājus iedala divās kategorijās: dabiski un ķīmiski sintezēti. Dabiskie biezinātāji ietver cieti, gumiarābiku, guāra sveķus, karagenīnu, pektīnus, agarus un algīnskābi, kas izgatavota no augiem un jūras aļģēm. Ir arī želatīns, kazeīns un nātrija kazeināts, kas izgatavoti no dzīvniekiem un augiem, kas satur olbaltumvielas. Un ksantāna sveķi, kas izgatavoti no mikroorganismiem. Visbiežāk izmantotie sintētiskie biezinātāji ir nātrija karboksimetilceluloze: @, propilēnglikola algināts, celulozes glikolskābe un nātrija poliakrilāts, nātrija cietes glikolāts, nātrija cietes fosfāts, metilceluloze un poliakrilskābe nātrijs utt.

3.3.2 Pārtikas konservanti Ramnozes esteriem piemīt noteiktas antibakteriālas, pretvīrusu un pretmikoplazmas īpašības. Arī saharozes esteriem ir lielāka inhibējoša iedarbība uz mikroorganismiem, īpaši sporas veidojošām gram-pozitīvām baktērijām.

3.3.3. Pārtikas disperģētāji, putojošie līdzekļi utt. Papildus tam, ka virsmaktīvās vielas izmanto kā emulgatorus un biezinātājus pārtikas ražošanā, tās var izmantot arī kā disperģētājus, mitrinātājus, putojošus līdzekļus, putu noņemšanas līdzekļus, kristalizācijas kontroles līdzekļus, sterilizē un pagarina pārtikas konservēšanas periodu . Piemēram, pievienojot 0,2–0,3% sojas fosfolipīdu granulējot pilnpiena pulveri, var uzlabot tā hidrofilitāti un disperģējamību, un sagatavošanas laikā to var ātri izšķīdināt bez aglomerācijas. Gatavojot kūkas un saldējumu, glicerīna taukskābes un saharozes tauku pievienošanai var būt putojošs efekts, kas veicina liela daudzuma burbuļu veidošanos. Kondensētā piena un sojas produktu ražošanā glicerīna taukskābes pievienošanai ir putojošs efekts.

3.3.4. Pielietošana pigmentu, smaržvielu, bioloģiski aktīvo sastāvdaļu un fermentētu produktu ekstrakcijā un atdalīšanā

Pēdējos gados virsmaktīvās vielas ir plaši izmantotas arī dabisko sastāvdaļu, piemēram, pigmentu, garšas sastāvdaļu, bioloģiski aktīvo sastāvdaļu un raudzētu produktu, ekstrahēšanai un atdalīšanai pārtikā.

3.4 Virsmaktīvo vielu pielietojums medicīnas jomā

Virsmaktīvajām vielām ir mitrināšanas, emulgācijas, šķīdināšanas utt. Funkcijas, tāpēc tās tiek plaši izmantotas kā farmaceitiskas palīgvielas, īpaši farmaceitiskās mikroemulsijas tehnoloģijā, kas ir izstrādāta pēdējos gados. Zāļu sintēzē virsmaktīvās vielas var izmantot kā fāzes pārneses katalizatorus, kas var mainīt jonu solvāta pakāpi, tādējādi palielinot jonu reaktivitāti, liekot reakcijai ritēt neviendabīgā sistēmā un ievērojami uzlabojot reakcijas efektivitāti. Virsmaktīvās vielas analīzē bieži izmanto kā šķīdinātājus un sensibilizatorus, īpaši farmaceitiskajā fluorescences spektroskopijā. Attiecībā uz ādas dezinfekciju, brūču vai gļotādu dezinfekciju, instrumentu dezinfekciju un vides dezinfekciju pirms operācijas farmaceitiskajā rūpniecībā virsmaktīvās vielas var spēcīgi mijiedarboties ar baktēriju bioplēves proteīniem, lai denaturētu vai zaudētu savu funkciju, un tiek izmantotas kā plaši izmantoti baktericīdi un dezinfekcijas līdzekļi.

4. Virsmaktīvo vielu attīstības tendence

Virsmaktīvo vielu attīstības virziens izpaudīsies šādos aspektos:

4.1 Atgriešanās pie dabas;

4.2 Aizstāt kaitīgās ķīmiskās vielas;

4.3 Mazgāt un lietot istabas temperatūrā;

4.4. Lietošana cietā ūdenī bez piedevām;

4.5. Vides aizsardzība, kas var efektīvi apstrādāt šķidrumu, notekūdeņu, putekļu utt. Virsmaktīvās vielas;

4.6 Virsmaktīvās vielas, kas var efektīvi uzlabot minerālu, degvielas un ražošanas izmantošanu;

4.7. Daudzfunkcionālas virsmaktīvās vielas;

4.8. Virsmaktīvās vielas, kas izgatavotas no rūpniecības vai pilsētas atkritumiem, pamatojoties uz bioinženieriju;

4.9 Atkārtota izmantošana Augstas efektivitātes virsmaktīvā viela ar sinerģisku efektu, ko rada formulēšanas tehnoloģija.