Povzetek: Razpravlja se o funkcijah površinsko aktivnih snovi, kot so vlaženje, razprševanje, emulgiranje, raztapljanje, penjenje, penjenje, pranje in dekontaminacija itd., Uvedba razvrstitve površinsko aktivnih snovi in ​​uvedba več pogosto uporabljenih površinskih aktivnih snovi. In vloga v kozmetiki, detergentih, zdravilih, hrani. Opisan je razvojni trend površinsko aktivnih snovi.

1. Razvrstitev površinsko aktivnih snovi

Obstaja veliko načinov za razvrstitev površinsko aktivnih snovi, ki so razvrščene glede na vir površinsko aktivnih snovi. Površinsko aktivne snovi so običajno razdeljene v tri kategorije: sintetične površinsko aktivne snovi, naravne površinsko aktivne snovi in ​​biološke površinsko aktivne snovi.

Površinsko aktivne snovi lahko razdelimo v štiri kategorije: anionske, kationske, zwitterionske in neionske glede na vrsto ionov, ki jih ustvarja hidrofilna skupina. Pogosto uporabljene površinsko aktivne snovi, katerih hidrofobna baza je ogljikovodikova skupina, lahko v molekuli vsebujejo tudi elemente, kot so kisik, dušik, žveplo, klor, brom in jod, in se imenujejo ogljikovodične površinsko aktivne snovi ali običajne površinsko aktivne snovi. Površinsko aktivne snovi, ki vsebujejo fluor, silicij, fosfor in bor, se imenujejo posebne površinsko aktivne snovi. Uvedba fluora, silicija, fosforja, bora in drugih elementov daje površinsko aktivnim snovem bolj edinstvene in odlične lastnosti. Površinsko aktivne snovi, ki vsebujejo fluor, so ena najpomembnejših sort posebnih površinsko aktivnih snovi.

2. Glavna vloga površinsko aktivnih snovi

(1) Emulgiranje: Zaradi velike površinske napetosti olja v vodi, ko olje kaplje v vodo, močno premešajte, olje zdrobite v drobne kroglice in zmešajte v emulzijo, vendar mešanje ustavi in ​​ponovno plasti. Če dodate površinsko aktivno sredstvo in močno premešate, po zaustavitvi še dolgo ne bo enostavno ločiti, kar je emulgiranje. Razlog je v tem, da hidrofobnost olja obdaja hidrofilna skupina aktivnega sredstva, ki tvori usmerjeno privlačnost, zmanjšuje delo, potrebno za disperzijo olja v vodi, in olje dobro emulgira. Za

(2) Mokri učinek: Na površino dela je pogosto pritrjena plast voska, masti ali luskastega materiala, ki je hidrofobna. Zaradi onesnaženja teh snovi površino delov ni enostavno zmočiti z vodo. Ko vodni raztopini dodamo površinsko aktivne snovi, se kapljice vode na delih enostavno razpršijo, kar močno zmanjša površinsko napetost delov in doseže namen močenja. Za

(3) Raztapljanje: oljne snovi se lahko po raztapljanju dodajo površinsko aktivne snovi, vendar se to raztapljanje lahko zgodi šele, ko koncentracija površinsko aktivne snovi doseže kritično koncentracijo koloida. Topnost temelji na objektu solubilizacije in je odvisna od narave. Kar zadeva raztapljanje, je dolga hidrofobna genska ogljikovodikova veriga močnejša od kratke ogljikovodikove verige, nasičena ogljikovodikova veriga je močnejša od nenasičene ogljikovodikove verige, učinek raztapljanja neionskih površinsko aktivnih snovi pa je na splošno pomembnejši. Za

(4) Disperzijski učinek: trdne delce, kot so delci prahu in umazanije, je razmeroma enostavno združiti skupaj in se zlahka usedejo v vodi. Molekule površinsko aktivnih snovi lahko delijo agregate trdnih delcev na drobne delce, ki se razpršijo in suspendirajo v raztopini. Igrajo vlogo pri spodbujanju enakomerne razpršenosti trdnih delcev. (5) Učinek pene: Nastajanje pene je predvsem usmerjena adsorpcija aktivne snovi, ki jo povzroča zmanjšanje površinske napetosti med plinsko in tekočo fazo. Na splošno je nizko molekulsko aktivna sredstva enostavno penjeti, visoko-molekularna aktivna sredstva imajo manj pene, rumena miristinska kislina ima najvišje penjenje, natrijev stearat pa najslabše penjenje. Anionska aktivna sredstva imajo boljše penjenje in stabilnost pene kot neionska. Na primer, natrijev alkilbenzen sulfonat ima močne peneče lastnosti. Med pogosto uporabljene stabilizatorje pene spadajo amidi maščobnih alkoholov, karboksimetil celuloza itd., Inhibitorji pene pa maščobne kisline, estri maščobnih kislin, polieteri itd. In druge neionske površinsko aktivne snovi.

3 Uporaba površinsko aktivne snovi

Uporabo površinsko aktivnih snovi lahko razdelimo na civilno in industrijsko uporabo. Po podatkih se dve tretjini civilnih površinsko aktivnih snovi uporablja v izdelkih za osebno zaščito; sintetični detergenti so eden največjih potrošniških trgov površinsko aktivnih snovi. Izdelki vključujejo pralni prašek, tekoče detergente, detergente za pomivanje posode in različne gospodinjske izdelke. Sredstva za čiščenje in sredstva za osebno zaščito, kot so: šampon, balzam, krema za lase, gel za lase, losjon, tonik, čistilo za obraz itd. Industrijske površinsko aktivne snovi so vsota površinsko aktivnih snovi, ki se uporabljajo na različnih industrijskih področjih, razen civilnih površinsko aktivnih snovi. Področja njegove uporabe vključujejo tekstilno industrijo, kovinsko industrijo, barve, barve, pigmentno industrijo, industrijo plastičnih smol, živilsko industrijo, papirno industrijo, usnjarsko industrijo, raziskovanje nafte, industrijo gradbenih materialov, rudarsko industrijo, energetsko industrijo itd. V nadaljevanju je opisanih več vidikov. .

3.1.1 Površinsko aktivna snov v kozmetiki

Površinsko aktivne snovi se pogosto uporabljajo v različnih kozmetičnih izdelkih kot emulgatorji, penetranti, detergenti, mehčalci, vlažilci, baktericidi, disperzanti, topilci, antistatiki, barve za lase itd. Neionske površinsko aktivne snovi se najpogosteje uporabljajo v kozmetiki, ker niso dražilne in enostavno združljiv z drugimi komponentami. Na splošno so to estri maščobnih kislin in polieteri.

3.1.2 Zahteve kozmetike za površinsko aktivne snovi

Sestava kozmetičnih formulacij je raznolika in zapletena. Poleg oljnih in vodnih surovin obstajajo tudi različne funkcionalne površinsko aktivne snovi, konzervansi, arome in pigmenti itd., Ki spadajo v večfazni disperzijski sistem. Z vedno več kozmetičnimi formulacijami in funkcionalnimi zahtevami se povečuje tudi raznolikost površinsko aktivnih snovi, ki se uporabljajo v kozmetiki. Površinsko aktivne snovi, ki se uporabljajo v kozmetiki, ne smejo dražiti kože, ne smejo imeti toksičnih stranskih učinkov, prav tako pa morajo izpolnjevati zahteve po brezbarvnosti, neprijetnem vonju in visoki stabilnosti.

3.2 Uporaba površinsko aktivnih snovi v detergentih

Površinsko aktivne snovi imajo učinkovite funkcije čiščenja in razkuževanja in so že dolgo najpomembnejši del čistilnih izdelkov. Površinsko aktivna snov je glavna sestavina detergenta. Deluje z umazanijo ter med umazanijo in trdno površino (kot so vlaženje, prepuščanje, emulgiranje, raztapljanje, razprševanje, penjenje itd.) In z izkoriščanjem mehanskega mešanja doseže pralni učinek. Najbolj razširjene in najpogosteje uporabljene so anionske in neionske površinsko aktivne snovi. Kationske in amfoterne površinsko aktivne snovi se uporabljajo samo pri proizvodnji nekaterih posebnih vrst in funkcij detergentov. Glavne sorte so LAS (nanaša se na alkil benzen sulfonat), AES (polioksietilen eter sulfat maščobnega alkohola), MES (sol maščobne kisline α-sulfonske kisline), AOS (α-alkenil sulfonat), alkil polioksietilen eter, alkilfenol polioksietilen eter, maščoba kisli dietanolamin, aminokislinski tip, betain itd.

3.3 Uporaba površinsko aktivnih snovi v živilski industriji

3.3.1 Emulgatorji in sredstva za zgoščevanje hrane Najpomembnejša vloga površinsko aktivnih snovi v živilski industriji je, da delujejo kot emulgatorji in sredstva za zgoščevanje. Fosfolipidi so najpogosteje uporabljeni emulgatorji in stabilizatorji. Poleg fosfolipidov so pogosto uporabljeni emulgatorji gliceridi maščobnih kislin S, predvsem monoglicerid T, estri saharoze maščobnih kislin, estri sorbitana maščobnih kislin, estri propilen glikola maščobnih kislin, sojini fosfolipidi, arabski gumi, alginska kislina, natrijev kazeinat, želatina in rumenjak itd Sredstva za zgoščevanje so razdeljena v dve kategoriji: naravna in kemično sintetizirana. Naravna sredstva za zgoščevanje vključujejo škrob, gumi arabiko, guar gumi, karagenan, pektin, agar in alginsko kislino iz rastlin in morskih alg. Obstajajo tudi želatina, kazein in natrijev kazeinat, narejeni iz živali in rastlin, ki vsebujejo beljakovine. In ksantanski gumi iz mikroorganizmov. Najpogosteje uporabljena sintetična sredstva za zgoščevanje so natrijeva karboksimetil celuloza: @ :, propilen glikol alginat, celulozna glikolna kislina in natrijev poliakrilat, natrijev škrobni glikolat, natrijev škrob fosfat, metil celuloza in poliakrilna kislina natrij itd.

3.3.2 Konzervansi za živila Ramnozni estri imajo določene antibakterijske, protivirusne in antimikoplazemske lastnosti. Saharozni estri imajo tudi večji zaviralni učinek na mikroorganizme, zlasti na Gram pozitivne bakterije, ki tvorijo spore.

3.3.3 Sredstva za razprševanje hrane, sredstva za penjenje itd. Poleg tega, da se površinsko aktivne snovi uporabljajo kot emulgatorji in sredstva za zgoščevanje pri proizvodnji živil, se lahko uporabljajo tudi kot sredstva za razprševanje, vlažilna sredstva, penilci, penilci, sredstva za nadzor kristalizacije, sterilizirajo in podaljšajo obdobje konzerviranja hrane. . Če na primer dodamo 0,2-0,3% sojinih fosfolipidov pri granuliranju polnomastnega mleka v prahu, lahko izboljšamo njegovo hidrofilnost in disperznost in ga med pripravo lahko hitro raztopimo brez strjevanja. Pri pripravi peciva in sladoleda lahko dodajanje glicerolne maščobne kisline in saharozne maščobe povzroči penjenje, kar pripomore k nastanku velikega števila mehurčkov. Pri proizvodnji kondenziranega mleka in sojinih izdelkov dodajanje glicerola maščobne kisline učinkuje penjenje.

3.3.4 Uporaba pri ekstrakciji in ločevanju pigmentov, dišavnih komponent, biološko aktivnih komponent in fermentiranih izdelkov

V zadnjih letih se površinsko aktivne snovi pogosto uporabljajo tudi pri pridobivanju in ločevanju naravnih sestavin v živilih, kot so pigmenti, aromatične sestavine, biološko aktivne sestavine in fermentirani izdelki.

3.4 Uporaba površinsko aktivnih snovi na področju medicine

Površinsko aktivne snovi imajo funkcije vlaženja, emulgiranja, raztapljanja itd., Zato se pogosto uporabljajo kot farmacevtske pomožne snovi, zlasti v farmacevtski mikroemulzijski tehnologiji, ki je bila razvita v zadnjih letih. Pri sintezi zdravil lahko površinsko aktivne snovi uporabimo kot katalizatorje faznega prenosa, ki lahko spremenijo stopnjo solvatacije ionov, s čimer se poveča reaktivnost ionov, zaradi česar reakcija poteka v heterogenem sistemu in močno izboljša reakcijsko učinkovitost. Površinsko aktivne snovi se pogosto uporabljajo kot solubilizatorji in senzibilizatorji pri analizi, zlasti pri farmacevtski fluorescenčni spektroskopiji. Kar zadeva razkuževanje kože, razkuževanje ran ali sluznic, razkuževanje instrumentov in razkuževanje okolja pred kirurškim posegom v farmacevtski industriji, lahko površinsko aktivne snovi močno sodelujejo z bakterijskimi proteini biofilma, da denaturirajo ali izgubijo svojo funkcijo, in se uporabljajo kot baktericidi in razkužila, ki se pogosto uporabljajo.

4. Trend razvoja površinsko aktivnih snovi

Razvojna smer površinsko aktivnih snovi se bo pokazala v naslednjih vidikih:

4.1 Vrnitev k naravi;

4.2 Zamenjajte škodljive kemikalije;

4.3 Operite in uporabite pri sobni temperaturi;

4.4 Uporaba v trdi vodi brez dodatkov;

4.5 Varstvo okolja, ki lahko učinkovito obdela odpadne tekočine, odpadno vodo, prah itd. Površinsko aktivne snovi;

4.6 površinsko aktivne snovi, ki lahko učinkovito izboljšajo uporabo mineralov, goriv in proizvodnje;

4.7 Večnamenske površinsko aktivne snovi;

4.8 Površinsko aktivne snovi, pripravljene iz industrijskih ali mestnih odpadkov na osnovi bioinženiringa;

4.9 Ponovna uporaba visoko učinkovite površinsko aktivne snovi s sinergijskim učinkom, ki jo proizvaja tehnologija formulacije.