Синтетичні миючі засоби
Синтетичні миючі засоби (СМС) - це високоефективні миючі препарати, що містять у своїй основі від 10 до 40% поверхнево-активних речовин, а також різні добавки, що підвищують миючу здатність кошти. Миючі засоби є продуктами повсякденного використання людиною. В умовах ринкової економіки вимоги до них постійно зростають.
Миючі засоби повинні бути багатофункціональні. Вони повинні забезпечувати не тільки чистоту, а й володіти отбеливающими, дезінфікуючі властивості, надавати м'який вплив на шкіру людини, надавати красу, аромат, надавати лікувальну дію і т.д. При цьому вони не повинні порушувати екологічних вимог, найважливішим з яких є биоразлагаемость ПАР, що входять до складу миючих засобів.
Першим історично відомим миючим засобом стало мило, яке отримували обробкою жирів водним екстрактом золи, що містить корбонат калію. Це мило було дуже поганим через високий вміст в ньому нейтральних жирів. Значно пізніше його якість вдалося підвищити за рахунок обробки жирів гідроксидом калію, а потім висолюванням мила хлоридом натрію і перетворенням м'яких калієвих мил в тверді натрієві.
Виснаження ресурсів призвело до того, що потрібні були речовини, які виконували б функції мила біліше ефективно і в самих різних умовах. Розвиток органічного синтезу дозволило до цього часу знайти способи отримання таких синтетичних миючих засобів.
Сировиною для виробництва синтетичних миючих речовин в даний час є продукти переробки нафти, газу і кам'яного вугілля. З них отримують основний компонент миючих засобів - композиції поверхнево-активних речовин (ПАР). Пізніше було встановлено, що корисні властивості ПАР можуть бути посилені за рахунок додавання до них ряду інших органічних і неорганічних сполук: комплексообразователей, регуляторів рН і т.д. Оптимальний вибір цих та поверхнево-активних речовин зумовив створення сучасних синтетичних миючих засобів (СМС), в яких як правило, найбільш раціональним є поєднання двох-трьох ПАР з різними цільовими добавками.
Сировина для виробництва ПАР ділиться на 2 основних типи:
1) Природне (Олеохіміческіе). До нього відносять жирні кислоти, продукти гідрування жирних кислот, нехарчові рослинні масла (таловоє масло)
2) Нафтохімічне. До нього відносять алкани, алкени, аміни та ін.
Перевага природного сировини полягає перш за все в тому, що воно є поновлюваним ресурсом і набагато більш екологічно безпечним. У західно-європейських країнах і США, частка природної сировини у виробництві ПАР доходить до 70%. У Росії основу засобів косметично-гігієнічного призначення становить нафтохімічну сировину.
Класифікація ПАР і основи їх дії в складі СМС
Додавання різних по хімічно природі речовин призводить до збільшення або зменшення поверхневого натягу водних розчинів. Речовини, що підвищують поверхневий натяг, називаються поверхнево-інактивність (Піаве), що знижують - поверхнево-актівинмі (ПАР). До Піаве відносять наприклад, будь-які електроліти, луги, кислоти. ПАР є найчастіше біполярні органічні сполуки, неполярная (гідрофобна) частина яких представлена довголанцюжкових вуглеводневим радикалом з З> 8. полярна (гідрофільна) - різними функціональними групами.
Здатність ПАР при адсорбції на поверхні розділу фаз радикально змінювати її властивості і тим самим впливати на багато важливих показники дисперсних систем широко використовується в самих різних областях техніки і численних технологічних процесах. При цьому вплив ПАР може бути різним у залежності від хімічної природи і будови межують фаз і молекул ПАР, а також від умов їх застосування. У зв'язку з цим виділяють 4 групи ПАР:
а) за фізико-хімічним механізмом їх впливу на поверхню розділу фаз і дисперсну систему в цілому:
· Речовини, поверхнево-активні тільки (або переважно) на кордоні розділу вода-повітря. ПАР, що відносяться до цієї групи, являють собою помірно діючі смачиватели і піноутворювачі. Деякі представники можуть діяти як піногасники.
· Різноманітні за своєю природою речовини, поверхнево-активні на різних кордонах розділу конденсованих фаз. ПАР цієї групи найчастіше виступають в якості диспергаторов, крім того, вони дозволяють управляти виборчим змочуванням;
· ПАР, що володіють здатністю до утворення гелеподібної структур в адсорбційних шарах і в обсягах фаз. Як правило, це високомолекулярні ПАР (білки, глікозиди, похідні целюлози та ін.). такі ПАР використовують в якості високоефективних стабілізаторів помірно концентрованих дисперсних систем різної природи: пен, емульсій, суспензій. ПАР цієї групи можуть виступати як пластифікатори висококонцентрованих дисперсій.
· ПАР, що володіють миючим дією. Вони об'єднують функції ПАР інших трьох груп і, крім того, здатні до утворення в обсязі рідкої фази термодинамічно стабільних колоїдних частинок - міцел і включенню відмиваються забруднень в ядро мицелл - солюбилизации.
б) за хімічною будовою ПАР ділять на 2 великі класи. Це, з одного боку, органічні ПАР з дифільної молекулами, універсально поверхнево-активні на більшості міжфазних кордонів, але забезпечують лише невелике зниження поверхневого натягу. З іншого боку це найрізноманітніші, перш за все неорганічні речовини, що проявляють виборчу, часто дуже високу поверхневу активність по відношенню до даної конкретної межі поділу, здатні викликати дуже різке зниження поверхневого натягу (наприклад фосфати натрію у водних системах);
в) за типом сировини, що застосовується для синтезу, ПАР ділять на природні і синтетичні;
г) за хімічною природою і знаку заряду, що купується поверхнею при адсорбції, ПАР класифікують на аніонні, катіонні, неіоногенні і амфотерні.