Kokkuvõte: Arutab pindaktiivsete ainete funktsioone, näiteks niisutamine, dispergeerimine, emulgeerimine, lahustamine, vahutamine, vahu eemaldamine, pesemine ja saastest puhastamine jne, pindaktiivsete ainete klassifikatsiooni tutvustamine ja mitmete tavaliselt kasutatavate pindaktiivsete ainete kasutuselevõtt. Ja roll kosmeetikas, detergentides, meditsiinis, toidus. Kirjeldatakse pindaktiivsete ainete arengutrendi.

1. Pindaktiivsete ainete klassifikatsioon

Pindaktiivsete ainete klassifitseerimiseks on palju viise, mis liigitatakse pindaktiivsete ainete allika järgi. Pindaktiivsed ained jagunevad tavaliselt kolme kategooriasse: sünteetilised pindaktiivsed ained, looduslikud pindaktiivsed ained ja bioloogilised pindaktiivsed ained.

Pindaktiivsed ained võib jagada nelja kategooriasse: anioonsed, katioonsed, kahterioonsed ja mitteioonsed vastavalt hüdrofiilses rühmas tekkinud ioonide tüübile. Tavaliselt kasutatavad pindaktiivsed ained, mille hüdrofoobne alus on süsivesinikrühm, võivad molekulis sisaldada ka selliseid elemente nagu hapnik, lämmastik, väävel, kloor, broom ja jood ning neid nimetatakse süsivesinike pindaktiivseteks aineteks või tavalisteks pindaktiivseteks aineteks. Fluori, räni, fosforit ja boori sisaldavaid pindaktiivseid aineid nimetatakse spetsiaalseteks pindaktiivseteks aineteks. Fluori, räni, fosfori, boori ja muude elementide kasutuselevõtt annab pindaktiivsetele ainulaadsetele ja suurepärastele omadustele. Fluori sisaldavad pindaktiivsed ained on spetsiaalsete pindaktiivsete ainete üks olulisemaid sorte.

2. Pindaktiivsete ainete peamine roll

(1) Emulgeerimine: õli kõrge veepinna tõttu vees tilgutades segatakse intensiivselt, õli purustatakse peenedeks helmesteks ja segatakse emulsiooniks, kuid segamine peatub ja uuesti kihid. Kui lisate pindaktiivse aine ja segate intensiivselt, ei ole pärast peatumist pikka aega lihtne eraldada, see on emulgeerimine. Põhjuseks on see, et õli hüdrofoobsust ümbritseb toimeaine hüdrofiilne rühm, moodustades suunalise atraktsiooni, vähendades õli vees dispersiooniks vajalikku tööd ja muutes õli hästi emulgeeruvaks. To

(2) Niisutav efekt: detaili pinnale on sageli kinnitatud kiht vaha, rasva või ketendavat materjali, mis on hüdrofoobne. Nende ainete reostuse tõttu pole osade pinda veega kerge niisutada. Kui vesilahusele lisatakse pindaktiivseid aineid, on osadel olevad veepiisad hõlpsasti hajutatud, mis vähendab oluliselt osade pindpinevust ja saavutab niisutamise eesmärgi. To

(3) Lahustumine: õliseid aineid saab pärast pindaktiivsete ainete lisamist „lahustada“, kuid see lahustumine võib toimuda alles siis, kui pindaktiivse aine kontsentratsioon saavutab kolloidi kriitilise kontsentratsiooni. Lahustuvus põhineb lahustuvuse objektil ja see sõltub loodusest. Lahustumise osas on pikk hüdrofoobse geeni süsivesinikeahel tugevam kui lühike süsivesinikeahel, küllastunud süsivesinikeahel on küllastumata süsivesinikeahelast tugevam ja mitteioonsete pindaktiivsete ainete solubiliseeriv toime on üldiselt olulisem. To

(4) Dispersiooniefekt: tahkeid osakesi, näiteks tolmu ja mustuse osakesi, on suhteliselt lihtne kokku liita ja neid on kerge vees settida. Pindaktiivsete ainete molekulid võivad jagada tahked osakesed agregaadid peenedeks osakesteks, mis dispergeeritakse ja suspendeeritakse lahuses. Mängida tahkete osakeste ühtlase hajumise edendamisel. (5) Vahuefekt: Vahu moodustumine on peamiselt toimeaine suunatud adsorptsioon, mis on põhjustatud gaasifaasi ja vedeliku faasi vahelise pindpinevuse vähenemisest. Üldiselt on madala molekulmassiga toimeaineid kerge vahustada, suure molekulmassiga toimeainetel on vähem vahtu, kõige kõrgemate vahuomadustega on kollasel müristiinhappel ja kõige halvemad vahustamisomadused naatriumstearaadil. Anioonsetel toimeainetel on paremad vahutamisomadused ja stabiilsus kui mitteioonsetel. Näiteks naatriumalküülbenseensulfonaadil on tugevad vahutavad omadused. Tavaliselt kasutatavad vahtstabilisaatorid hõlmavad rasvhapete alkoholi amiide, karboksümetüültselluloosi jt ning vahtude inhibiitoriteks rasvhappeid, rasvhapete estreid, polüetreid jt ja muid mitteioonseid pindaktiivseid aineid.

3 Pindaktiivse aine kasutamine

Pindaktiivsete ainete kasutamise võib jagada tsiviil- ja tööstusrakendusteks. Andmete kohaselt kasutatakse kaks kolmandikku tsiviilaktiivsetest pindaktiivsetest ainetest isikukaitsevahendites; sünteetilised detergendid on pindaktiivsete ainete üks suurimaid tarbijaturgu. Toodete hulka kuuluvad pesupulber, vedelad pesuvahendid, nõudepesuvahendid ja mitmesugused kodutarbed. Puhastusvahendid ja isikukaitsevahendid, näiteks: šampoon, palsam, juuksekreem, juuksegeel, kreem, toonik, näopuhastusvahendid jne. Tööstuslikud pindaktiivsed ained on pindaktiivsete ainete summa, mida kasutatakse erinevates tööstusvaldkondades, välja arvatud tsiviilaktiivsed pindaktiivsed ained. Selle rakendusalad hõlmavad tekstiilitööstust, metallitööstust, värvi-, värvi-, pigmenditööstust, plastvaigutööstust, toiduainetööstust, paberitööstust, nahatööstust, naftauurimist, ehitusmaterjalitööstust, mäetööstust, energeetikat jne. Allpool on kirjeldatud mitmeid aspekte. .

3.1.1 Pindaktiivne aine kosmeetikas

Pindaktiivseid aineid kasutatakse erinevates kosmeetikatoodetes laialdaselt emulgaatorite, penetrantide, detergentide, pehmendajate, märgavate ainete, bakteritsiidide, dispergeerivate ainete, solubiliseerivate ainete, antistaatiliste ainete, juuksevärvide jms abil. Ioonseid pindaktiivseid aineid kasutatakse kosmeetikas kõige sagedamini, kuna need ei ärrita ja on kergesti ühilduv teiste komponentidega. Üldiselt on need rasvhapete estrid ja polüeetrid.

3.1.2 Kosmeetikatoodete nõuded pindaktiivsetele ainetele

Kosmeetiliste preparaatide koostis on mitmekesine ja keeruline. Lisaks õli- ja veetoorainetele on olemas ka mitmesugused funktsionaalsed pindaktiivsed ained, säilitusained, maitseained ja pigmendid jms, mis kuuluvad mitmefaasilisse dispersioonisüsteemi. Kosmeetiliste preparaatide ja funktsionaalsete nõuete arvult suureneb ka kosmeetikas kasutatavate pindaktiivsete ainete mitmekesisus. Kosmeetikas kasutatavatel pindaktiivsetel ainetel ei tohiks olla nahaärritust, toksilisi kõrvaltoimeid, samuti peavad need vastama värvusetuse, ebameeldiva lõhna ja kõrge stabiilsuse nõuetele.

3.2 Pindaktiivsete ainete kasutamine detergentides

Pindaktiivsetel ainetel on tõhusad puhastus- ja desinfitseerimisfunktsioonid ning neist on pikka aega saanud puhastusvahendite kõige olulisem osa. Pindaktiivne aine on detergendi põhikomponent. See interakteerub mustuse ning mustuse ja tahke pinna vahel (näiteks niisutamine, läbitungimine, emulgeerimine, lahustumine, dispergeerimine, vahustamine jne) ja mehaanilise segamise eelised saavutavad pesemise efekti. Enim kasutatud ja enim kasutatud on anioonsed ja mitteioonsed pindaktiivsed ained. Katioonset ja amfoteerset pindaktiivset ainet kasutatakse ainult detergentide teatud tüüpi ja funktsioonide tootmiseks. Peamised sordid on LAS (viidates alküülbenseensulfonaadile), AES (rasvalkoholi polüoksüetüleen-eetrisulfaat), MES (α-sulfoonhappe rasvhappe sool), AOS (α-alkenüülsulfonaat), alküülpolüoksüetüleeneeter, alküülfenoolpolüoksüetüleeni eeter, rasvane happeline dietanoolamiin, aminohappe tüüp, betaiini tüüp jne.

3.3 Pindaktiivsete ainete kasutamine toiduainetööstuses

3.3.1 Toiduemulgaatorid ja paksendajad Pindaktiivsete ainete kõige olulisem roll toiduainetööstuses on toimida emulgaatorite ja paksendajatena. Fosfolipiidid on kõige sagedamini kasutatavad emulgaatorid ja stabilisaatorid. Lisaks fosfolipiididele on tavaliselt kasutatavad emulgaatorid rasvhapete glütseriidid S, peamiselt monoglütseriid T, rasvhapete sahharoosi estrid, rasvhapete sorbitaanestrid, rasvhapete propüleenglükooli estrid, sojaoa fosfolipiidid, kummiaraabik, algiinhape, naatriumkaseinaat, želatiin ja munakollane jne. Paksendid jagunevad kahte kategooriasse: looduslikud ja keemiliselt sünteesitud. Looduslike paksendajate hulka kuuluvad tärklis, kummiaraabik, guarkummi, karrageen, pektiin, agar ja taimedest ja vetikatest valmistatud algiinhape. Samuti on valku sisaldavatest loomadest ja taimedest valmistatud želatiin, kaseiin ja naatriumkaseinaat. Ja mikroorganismidest valmistatud ksantaankummi. Kõige sagedamini kasutatavad sünteetilised paksendajad on naatriumkarboksümetüültselluloos: @, propüleenglükoolalginaat, tselluloosglükoolhape ja naatriumpolüakrülaat, naatriumtärklisglükolaat, naatriumtärklisfosfaat, metüültselluloos ja polüakrüülhape Naatrium jne.

3.3.2 Toiduaine säilitusained Ramnoosi estritel on teatud antibakteriaalsed, viirusevastased ja mükoplasma vastased omadused. Sahharoosestritel on suurem inhibeeriv toime ka mikroorganismidele, eriti eoseid moodustavatele grampositiivsetele bakteritele.

3.3.3 Toidu dispergaatorid, vahutavad ained jne. Lisaks toiduainete tootmisel emulgaatorite ja paksendajatena võib pindaktiivseid aineid kasutada ka dispergeerivate, märgavate, vahutavate, vahtude eemaldamise, kristalliseerumist reguleerivate ainetena, steriliseerida ja pikendada toidu säilitamise perioodi . Näiteks 0,2–0,3% sojafosfolipiidide lisamine täispiimapulbri granuleerimisel võib parandada selle hüdrofiilsust ja dispergeeruvust ning selle saab valmistamise ajal kiiresti lahustumata. Kookide ja jäätise valmistamisel võib glütseroolrasvhappe ja sahharoosrasva lisamine olla vahutava toimega, mis soodustab suure hulga mullide teket. Kondenspiima ja sojaproduktide tootmisel on glütserooli rasvhappe lisamisel vaht.

3.3.4 Kasutamine pigmentide, lõhnaainete komponentide, bioloogiliselt aktiivsete komponentide ja kääritatud toodete ekstraheerimisel ja eraldamisel

Viimastel aastatel on pindaktiivseid aineid laialdaselt kasutatud ka toidu looduslike koostisosade, nagu pigmendid, maitseained, bioloogiliselt aktiivsed koostisosad ja kääritatud tooted, ekstraheerimisel ja eraldamisel.

3.4 Pindaktiivsete ainete kasutamine meditsiinis

Pindaktiivsete ainete funktsioonid on niisutamine, emulgeerimine, lahustamine jne, mistõttu neid kasutatakse laialdaselt farmatseutiliste abiainetena, eriti viimastel aastatel välja töötatud farmatseutilise mikroemulsiooni tehnoloogias. Ravimi sünteesis võib pindaktiivseid aineid kasutada faasiülekande katalüsaatoritena, mis võivad muuta ioonide solvatsiooniastet, suurendades seeläbi ioonide reaktiivsust, pannes reaktsiooni kulgema heterogeenses süsteemis ja parandades oluliselt reaktsiooni efektiivsust. Pindaktiivseid aineid kasutatakse analüüsimisel sageli solubilisaatorite ja sensibilisaatoritena, eriti farmatseutilises fluorestsentsspektroskoopias. Naha desinfitseerimise, haavade või limaskestade desinfitseerimise, instrumentide desinfitseerimise ja keskkonna desinfitseerimise osas enne kirurgilist sekkumist farmaatsiatööstuses võivad pindaktiivsed ained tihedalt interakteeruda bakteriaalsete biokile valkudega, et denatureerida või kaotada oma funktsioon, ning neid kasutatakse laialdaselt kasutatavate bakteritsiidide ja desinfektsioonivahenditena.

4. Pindaktiivsete ainete arengusuund

Pindaktiivsete ainete arengusuund avaldub järgmistes aspektides:

4.1 Naasmine looduse juurde;

4.2 Asendada kahjulikud kemikaalid;

4.3 Peske ja kasutage toatemperatuuril;

4.4 Kasutamine kõvas vees ilma lisaaineteta;

4.5 Keskkonnakaitse, mis suudab vedelaid jäätmeid, reovett, tolmu jms tõhusalt töödelda. Pindaktiivsed ained;

4.6 pindaktiivsed ained, mis suudavad tõhusalt parandada mineraalide, kütuste ja tootmise kasutamist;

4.7 Multifunktsionaalsed pindaktiivsed ained;

4.8 Bioehitusel põhinevad tööstus- või olmejäätmetest valmistatud pindaktiivsed ained;

4.9 Taaskasutamine koostistehnoloogia abil toodetud sünergilise toimega kõrge kasuteguriga pindaktiivne aine.