Abstrakt: Diskutuje o funkciách povrchovo aktívnych látok, ako je zmáčanie, dispergácia, emulgácia, solubilizácia, penenie, odpenenie, premývanie a dekontaminácia atď., Zavedenie klasifikácie povrchovo aktívnych látok a zavedenie niekoľkých bežne používaných povrchových látok. A úloha v kozmetike, čistiacich prostriedkoch, liekoch, potravinách. Je opísaný vývojový trend povrchovo aktívnych látok.

1. Klasifikácia povrchovo aktívnych látok

Existuje mnoho spôsobov, ako klasifikovať povrchovo aktívne látky, ktoré sa klasifikujú podľa zdroja povrchovo aktívnych látok. Povrchovo aktívne látky sa zvyčajne delia do troch kategórií: syntetické povrchovo aktívne látky, prírodné povrchovo aktívne látky a biologické povrchovo aktívne látky.

Povrchovo aktívne látky možno rozdeliť do štyroch kategórií: aniónové, katiónové, zwitteriónové a neiónové podľa typu iónov generovaných hydrofilnou skupinou. Bežne používané povrchovo aktívne látky, ktorých hydrofóbnou bázou je uhľovodíková skupina, môžu tiež obsahovať v molekule prvky ako kyslík, dusík, síru, chlór, bróm a jód a nazývajú sa uhľovodíkové povrchovo aktívne látky alebo bežné povrchovo aktívne látky. Povrchovo aktívne látky obsahujúce fluór, kremík, fosfor a bór sa nazývajú špeciálne povrchovo aktívne látky. Zavedenie fluóru, kremíka, fosforu, bóru a ďalších prvkov dáva povrchovo aktívnym látkam jedinečnejší a vynikajúci výkon. Povrchovo aktívne látky obsahujúce fluór sú jednou z najdôležitejších odrôd špeciálnych povrchovo aktívnych látok.

2. Hlavná úloha povrchovo aktívnych látok

(1) Emulgácia: Z dôvodu vysokého povrchového napätia oleja vo vode, keď olej nakvapká do vody, intenzívne ho premiešajte, rozdrvte na jemné guľôčky a rozmixujte na emulziu. Miešanie sa však zastaví a znovu sa zmieša. vrstiev. Ak pridáte povrchovo aktívnu látku a energicky miešate, nebude ľahké oddeliť ju dlho po zastavení, čo je emulgácia. Dôvodom je to, že hydrofóbnosť oleja je obklopená hydrofilnou skupinou účinnej látky, čo vytvára smerové príťažlivosť, znižuje prácu potrebnú pre disperziu oleja vo vode a robí olej dobre emulgovaným. To

(2) Zmáčací efekt: Na povrch dielu je často pripevnená vrstva vosku, mastnoty alebo šupinatého materiálu, ktorá je hydrofóbna. Z dôvodu znečistenia týchto látok nie je ľahké povrch častí navlhčiť vodou. Keď sa do vodného roztoku pridajú povrchovo aktívne látky, kvapky vody na častiach sa ľahko dispergujú, čo výrazne znižuje povrchové napätie častí a dosahuje účel zvlhčovania. To

(3) Solubilizácia: olejové látky sa môžu „rozpustiť“ po pridaní povrchovo aktívnych látok, k tomuto rozpusteniu však môže dôjsť až vtedy, keď koncentrácia povrchovo aktívnej látky dosiahne kritickú koncentráciu koloidu. Rozpustnosť je založená na objeme solubilizácie a závisí od povahy. Pokiaľ ide o solubilizáciu, dlhý uhľovodíkový reťazec hydrofóbneho génu je silnejší ako krátky uhľovodíkový reťazec, nasýtený uhľovodíkový reťazec je silnejší ako nenasýtený uhľovodíkový reťazec a solubilizačný účinok neiónových povrchovo aktívnych látok je všeobecne významnejší. To

(4) Účinok disperzie: pevné častice, ako sú častice prachu a nečistôt, sa pomerne ľahko agregujú a ľahko sa usadia vo vode. Molekuly povrchovo aktívnych látok môžu rozdeliť agregáty pevných častíc na jemné častice, ktoré sú dispergované a suspendované v roztoku. Zohrávajte úlohu pri podpore rovnomerného rozptylu pevných častíc. (5) Penový efekt: Tvorbou peny je hlavne smerová adsorpcia účinnej látky, ktorá je spôsobená znížením povrchového napätia medzi plynnou a kvapalnou fázou. Všeobecne sa nízkomolekulárne aktívne látky ľahko penia, vysokomolekulárne aktívne látky majú menej peny, žltá kyselina myristová má najvyššie penivé vlastnosti a stearát sodný najhoršie penivé vlastnosti. Aniónové aktívne látky majú lepšie penivé vlastnosti a stabilitu proti pene ako neiónové látky. Napríklad alkylbenzénsulfonát sodný má silné penivé vlastnosti. Medzi bežne používané stabilizátory peny patria amidy mastných alkoholov, karboxymetylcelulóza atď. A inhibítory peny zahŕňajú mastné kyseliny, estery mastných kyselín, polyétery atď. A ďalšie neiónové povrchovo aktívne látky.

3 Aplikácia povrchovo aktívnej látky

Aplikáciu povrchovo aktívnych látok možno rozdeliť na civilné a priemyselné použitie. Podľa údajov sa dve tretiny civilných povrchovo aktívnych látok používajú v prípravkoch na osobnú ochranu; syntetické detergenty sú jedným z najväčších spotrebiteľských trhov pre povrchovo aktívne látky. Medzi produkty patria prací prášok, tekuté čistiace prostriedky, prostriedky na umývanie riadu a rôzne výrobky pre domácnosť. Čistiace prostriedky a prostriedky osobnej ochrany, ako napríklad: šampón, kondicionér, krém na vlasy, gél na vlasy, krém, pleťová voda, čistiaci prostriedok na tvár atď. Priemyselné povrchovo aktívne látky sú súčtom povrchovo aktívnych látok používaných v rôznych priemyselných odvetviach okrem civilných povrchovo aktívnych látok. Jeho aplikačné oblasti zahŕňajú textilný priemysel, kovospracujúci priemysel, farby, farby, priemysel pigmentov, priemysel plastových živíc, potravinársky priemysel, papierenský priemysel, kožiarsky priemysel, ropný prieskum, priemysel stavebných materiálov, ťažobný priemysel, energetický priemysel atď. Nižšie je popísaných niekoľko aspektov. .

3.1.1 Povrchovo aktívna látka v kozmetike

Povrchovo aktívne látky sa v širokej miere používajú v rôznych kozmetických výrobkoch ako emulgátory, penetračné prostriedky, detergenty, zmäkčovadlá, zmáčadlá, baktericídy, dispergátory, solubilizátory, antistatické látky, farby na vlasy atď. V kozmetike sa najčastejšie používajú neiónové povrchovo aktívne látky, pretože nie sú dráždivé a sú ľahko kompatibilný s ostatnými komponentmi. Spravidla sú to estery a polyétery mastných kyselín.

3.1.2 Požiadavky kozmetiky na povrchovo aktívne látky

Zloženie kozmetických formulácií je rozmanité a zložité. Okrem ropných a vodných surovín patria do viacfázového disperzného systému aj rôzne funkčné povrchovo aktívne látky, konzervačné látky, arómy a pigmenty atď. S pribúdajúcimi kozmetickými formuláciami a funkčnými požiadavkami sa zvyšuje aj rozmanitosť povrchovo aktívnych látok používaných v kozmetike. Povrchovo aktívne látky používané v kozmetike by nemali mať žiadne podráždenie pokožky, žiadne toxické vedľajšie účinky a tiež spĺňať požiadavky na bezfarebnosť, nepríjemný zápach a vysokú stabilitu.

3.2 Aplikácia povrchovo aktívnych látok v detergentoch

Povrchovo aktívne látky majú efektívne čistiace a dezinfekčné funkcie a dlho sa stali najdôležitejšou súčasťou čistiacich prostriedkov. Povrchovo aktívna látka je hlavnou zložkou detergentu. Interaguje s nečistotami a medzi nečistotami a pevným povrchom (ako je namáčanie, prenikanie, emulgácia, solubilizácia, dispergácia, penenie atď.) A pri použití mechanického miešania sa získa umývací účinok. Najbežnejšie a najbežnejšie používané sú aniónové a neiónové povrchovo aktívne látky. Katiónové a amfotérne povrchovo aktívne látky sa používajú iba na výrobu určitých špeciálnych druhov a funkcií detergentov. Hlavné odrody sú LAS (s odkazom na alkylbenzénsulfonát), AES (polyoxyetylénétersulfát mastného alkoholu), MES (soľ mastnej kyseliny s kyselinou α-sulfónovou), AOS (α-alkenylsulfonát), alkylpolyoxyetylénéter, alkylfenolpolyoxyetylénéter, mastné kyseliny kyslý dietanolamín, typ aminokyseliny, typ betaínu atď.

3.3 Aplikácia povrchovo aktívnych látok v potravinárskom priemysle

3.3.1 Potravinové emulgátory a zahusťovadlá Najdôležitejšou úlohou povrchovo aktívnych látok v potravinárskom priemysle je pôsobiť ako emulgátory a zahusťovadlá. Fosfolipidy sú najčastejšie používané emulgátory a stabilizátory. Okrem fosfolipidov sú bežne používanými emulgátormi glyceridy mastných kyselín S, hlavne monoglycerid T, estery mastných kyselín a sacharózy, estery mastných kyselín a sorbitanu, estery propylénglykolov mastných kyselín, sójové fosfolipidy, arabská guma, kyselina algínová, kazeinát sodný, želatína a vaječný žĺtok. Zahusťovadlá sú rozdelené do dvoch kategórií: prírodné a chemicky syntetizované. Medzi prírodné zahusťovadlá patrí škrob, arabská guma, guarová guma, karagénan, pektín, agar a kyselina algínová vyrobená z rastlín a morských rias. Existuje tiež želatína, kazeín a kazeinát sodný vyrobené zo zvierat a rastlín obsahujúcich bielkoviny. A xantánová guma vyrobená z mikroorganizmov. Najbežnejšie používané syntetické zahusťovadlá sú sodná soľ karboxymetylcelulózy:, propylénglykol alginát, kyselina glykolová a polyakrylát sodný, sodná soľ karboxymetylškrobu, sodná soľ karboxymetylcelulózy, metylcelulóza a kyselina polyakrylová, sodík atď.

3.3.2 Potravinárske konzervačné látky Estery ramnózy majú určité antibakteriálne, antivírusové a anti-mykoplazmové vlastnosti. Estery sacharózy majú tiež väčší inhibičný účinok na mikroorganizmy, najmä grampozitívne baktérie tvoriace spóry.

3.3.3 Potravinové dispergátory, penidlá atď. Okrem toho, že sa používajú ako emulgátory a zahusťovadlá pri výrobe potravín, môžu sa povrchovo aktívne látky používať aj ako dispergátory, zmáčadlá, penidlá, odpeňovače, prostriedky na kontrolu kryštalizácie. Sterilizovať a predlžovať dobu konzervácie potravín . Napríklad pridanie 0,2 - 0,3% sójových fosfolipidov pri granulovaní sušeného plnotučného mlieka môže zlepšiť jeho hydrofilnosť a dispergovateľnosť a počas prípravy sa dá rýchlo rozpustiť bez aglomerácie. Pri príprave koláčov a zmrzliny môže mať pridanie glycerol mastnej kyseliny a sacharózového tuku penivý účinok, ktorý vedie k tvorbe veľkého množstva bublín. Pri výrobe kondenzovaného mlieka a sójových výrobkov má pridanie glycerol mastnej kyseliny odpeňovací účinok.

3.3.4 Aplikácia pri extrakcii a separácii pigmentov, vonných zložiek, biologicky aktívnych zložiek a fermentovaných produktov

V posledných rokoch sa povrchovo aktívne látky tiež široko používajú pri extrakcii a separácii prírodných zložiek v potravinách, ako sú pigmenty, aromatické prísady, biologicky aktívne prísady a fermentované výrobky.

3.4 Aplikácia povrchovo aktívnych látok v oblasti medicíny

Povrchovo aktívne látky majú funkciu zmáčania, emulgácie, solubilizácie atď., Takže sa široko používajú ako farmaceutické pomocné látky, najmä vo farmaceutickej mikroemulznej technológii, ktorá bola vyvinutá v posledných rokoch. Pri syntéze liečiv môžu byť povrchovo aktívne látky použité ako katalyzátory fázového prenosu, ktoré môžu meniť stupeň solvatácie iónov, čím zvyšujú reaktivitu iónov, vďaka čomu reakcia prebieha v heterogénnom systéme a výrazne zvyšuje účinnosť reakcie. Povrchovo aktívne látky sa často používajú ako solubilizátory a senzibilizátory pri analýze, najmä pri farmaceutickej fluorescenčnej spektroskopii. Pokiaľ ide o dezinfekciu kože, dezinfekciu rán alebo slizníc, dezinfekciu nástrojov a dezinfekciu životného prostredia pred chirurgickým zákrokom vo farmaceutickom priemysle, môžu povrchovo aktívne látky silne interagovať s bakteriálnymi proteínmi biofilmu, aby denaturovali alebo stratili svoju funkciu, a používajú sa ako široko používané baktericídne a dezinfekčné prostriedky.

4. Trend vývoja povrchovo aktívnych látok

Smer vývoja povrchovo aktívnych látok sa prejaví v nasledujúcich aspektoch:

4.1 Návrat k prírode;

4.2 Vymeňte škodlivé chemikálie;

4.3 Umyte a používajte pri izbovej teplote;

4.4 Použitie v tvrdej vode bez prísad;

4.5 Ochrana životného prostredia, ktorá dokáže účinne spracovávať odpadovú kvapalinu, odpadovú vodu, prach atď. Povrchovo aktívne látky;

4.6 Povrchovo aktívne látky, ktoré môžu účinne zlepšiť využitie minerálov, palív a výrobu;

4.7 Multifunkčné povrchovo aktívne látky;

4.8 Povrchovo aktívne látky pripravené z priemyselného alebo mestského odpadu na základe bioinžinierstva;

4.9 Opätovné použitie Vysokoúčinná povrchovo aktívna látka so synergickým účinkom vyrobená technológiou formulácie.