რეზიუმე: განიხილავს ზედაპირული აქტივების ფუნქციებს, როგორიცაა დასველება, გაფანტვა, ემულსირება, ხსნადი, ქაფდება, ქაფდება, ხდება სარეცხი და დეზინფექცია და ა.შ., ზედაპირული აქტივების კლასიფიკაციის დანერგვა და რამდენიმე ხშირად გამოყენებული ზედაპირული აქტივობის დანერგვა. და როლი კოსმეტიკური, სარეცხი, მედიკამენტები, საკვები. აღწერილია ზედაპირული აქტივების განვითარების ტენდენცია.

1. ზედაპირული აქტივების კლასიფიკაცია

სურფაქტანტების კლასიფიკაციის მრავალი გზა არსებობს, რომლებიც კლასიფიცირებულია ზედაპირული აქტივების წყაროს მიხედვით. ზედაპირული ნივთიერებები ჩვეულებრივ იყოფა სამ კატეგორიად: სინთეზური ზედაპირული აქტიური ნივთიერებები, ბუნებრივი ზედაპირული და ბიოლოგიური ზედაპირული აქტივები.

სურფაქტანტები შეიძლება დაიყოს ოთხ კატეგორიად: ანიონული, კატიონური, ცვიტერიონული და არაიონური, ჰიდროფილური ჯგუფის მიერ წარმოქმნილი იონების ტიპის მიხედვით. ხშირად გამოყენებული ზედაპირული აქტივები, რომელთა ჰიდროფობიური საფუძველია ნახშირწყალბადების ჯგუფი, ასევე შეიძლება შეიცავდეს ელემენტებს, როგორიცაა ჟანგბადი, აზოტი, გოგირდი, ქლორი, ბრომი და იოდი მოლეკულაში, და ეწოდება ნახშირწყალბადების ზედაპირულ აქტიდებს ან ჩვეულებრივ ზედაპირულ აქტიურ ნივთიერებებს. ზედაპირის შემცველ ნივთიერებებს, რომლებიც შეიცავს ფტორს, სილიციუმს, ფოსფორს და ბორს, სპეციალურ ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებებს უწოდებენ. ფტორის, სილიციუმის, ფოსფორის, ბორისა და სხვა ელემენტების შეყვანა სურფაქტანტებს უფრო უნიკალურ და შესანიშნავ მუშაობას ანიჭებს. ფტორის შემცველი ზედაპირული აქტიური ნივთიერებები წარმოადგენს სპეციალურ ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებათა ერთ-ერთ მნიშვნელოვან სახეობას.

2. ზედაპირული აქტივების მთავარი როლი

(1) ემულგირება: წყალში ზეთის მაღალი ზედაპირული დაძაბულობის გამო, როდესაც ზეთი წვეთდება წყალში, ენერგიულად მოურიეთ, ზეთი გაანადგურეს წვრილ მძივებში და შეურიეთ ემულსიაში, მაგრამ აღვივებს აჩერებს და ფენებს. თუ დაამატეთ სურფაქტანტი და ენერგიულად აურიეთ, გაჩერება ადვილი არ იქნება გაჩერების შემდეგ დიდი ხნის განმავლობაში, რაც არის ემულგაცია. მიზეზი ის არის, რომ ნავთობის ჰიდროფობია გარშემორტყმულია აქტიური აგენტის ჰიდროფილური ჯგუფით, ქმნის მიმართულების მიზიდვას, ამცირებს წყალში ნავთობის დისპერსიისთვის საჭირო სამუშაოს და ზეთს უკეთებს ემულსირებას. რომ

(2) დასველების ეფექტი: ნაწილის ზედაპირზე ხშირად არის ცვილის, ცხიმის ან ქერცლიანი მასალის ფენა, რომელიც ჰიდროფობიურია. ამ ნივთიერებების დაბინძურების გამო, ნაწილების ზედაპირი არ არის ადვილი წყლის დასველება. როდესაც წყალხსნარს ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები ემატება, ნაწილებზე წყლის წვეთები ადვილად იფანტება, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს ნაწილების ზედაპირულ დაძაბულობას და მიაღწევს დასველების მიზანს. რომ

(3) ხსნადობა: ზეთოვანი ნივთიერებების "გახსნა" შესაძლებელია ზედაპირული აქტივების დამატების შემდეგ, მაგრამ ეს დაშლა შეიძლება მხოლოდ მაშინ მოხდეს, როდესაც ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების კონცენტრაცია მიაღწევს კოლოიდის კრიტიკულ კონცენტრაციას. ხსნადობა ემყარება ხსნადობის ობიექტს და ეს დამოკიდებულია ბუნებაზე. ხსნადობის თვალსაზრისით, გრძელი ჰიდროფობიური გენის ნახშირწყალბადების ჯაჭვი უფრო ძლიერია, ვიდრე მოკლე ნახშირწყალბადების ჯაჭვი, გაჯერებული ნახშირწყალბადის ჯაჭვი უფრო ძლიერია, ვიდრე უჯერი ნახშირწყალბადების ჯაჭვი და არაიონური ზედაპირული ნივთიერებების ხსნადობის ეფექტი ზოგადად უფრო მნიშვნელოვანია. რომ

(4) დისპერსიული ეფექტი: მყარი ნაწილაკები, როგორიცაა მტვრისა და ჭუჭყის ნაწილაკები, მათი აწყობა შედარებით მარტივია და მათი წყალში მოთავსება მარტივია. სურფაქტანტების მოლეკულებს შეუძლიათ მყარი ნაწილაკების აგრეგატები დაყონ წვრილ ნაწილაკებად, რომლებიც გაფანტულია და შეჩერებულია ხსნარში. ითამაშეთ როლი მყარი ნაწილაკების ერთგვაროვანი დისპერსიის განვითარებაში. (5) ქაფის ეფექტი: ქაფის წარმოქმნა ძირითადად აქტიური აგენტის მიმართულებითი ადსორბციაა, რაც გამოწვეულია გაზსა და თხევად ფაზებს შორის ზედაპირული დაძაბულობის შემცირებით. საერთოდ, დაბალი მოლეკულური წონის აქტიური საშუალებები ადვილად ქაფდება, მაღალმოლეკულური აქტიური საშუალებები ნაკლები ქაფით, მისრის მჟავას ყვითელი აქვს ყველაზე მაღალი ქაფის თვისებები და ნატრიუმის სტეარატს აქვს ყველაზე უარესი ქაფიანი თვისებები. ანიონურ აქტიურ აგენტებს აქვთ უკეთესი ქაფიანი თვისებები და ქაფის მდგრადობა, ვიდრე არაიონური. მაგალითად, ნატრიუმის ალკილბენზოლ სულფონატს აქვს ძლიერი ქაფიანი თვისებები. ხშირად გამოყენებული ქაფის სტაბილიზატორებში შედის ცხიმოვანი ალკოჰოლის ამიდები, კარბოქსიმეთილ ცელულოზა და ა.შ., ხოლო ქაფის ინჰიბიტორებში შედის ცხიმოვანი მჟავები, ცხიმოვანი მჟავების ეთერები, პოლიეთერები და ა.შ. და სხვა არაიონური ზედაპირული აქტივები.

3 სურფაქტანტის გამოყენება

ზედაპირული აქტივების გამოყენება შეიძლება დაიყოს სამოქალაქო და სამრეწველო პროგრამებად. მონაცემების თანახმად, სამოქალაქო ზედაპირული აქტივების ორი მესამედი გამოიყენება პირადი დაცვის საშუალებებში; სინთეზური სარეცხი საშუალებები ერთ – ერთი ყველაზე მსხვილი სამომხმარებლო ბაზარია ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებისთვის. პროდუქტებს შეიცავს სარეცხი ფხვნილი, თხევადი სარეცხი საშუალებები, ჭურჭლის სარეცხი საშუალებები და სხვადასხვა საყოფაცხოვრებო პროდუქტები. საწმენდი საშუალებები და პირადი დამცავი საშუალებები, როგორიცაა: შამპუნი, კონდიციონერი, თმის კრემი, თმის გელი, ლოსიონი, ტონერი, სახის საწმენდი საშუალება და ა.შ. სამრეწველო ზედაპირული აქტივები არის ზედაპირული აქტივების ჯამი, რომელიც გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიულ სფეროებში, გარდა სამოქალაქო ზედაპირული აქტივებისა. მისი გამოყენების სფეროებში შედის ტექსტილის ინდუსტრია, ლითონის ინდუსტრია, საღებავი, საღებავი, პიგმენტური მრეწველობა, პლასტმასის ფისოვანი ინდუსტრია, კვების მრეწველობა, ქაღალდის მრეწველობა, ტყავის მრეწველობა, ნავთობის მოპოვება, სამშენებლო მასალების ინდუსტრია, სამთო მრეწველობა, ენერგეტიკა და ა.შ. რამდენიმე ასპექტი აღწერილია ქვემოთ. .

3.1.1 სურფაქტანტი კოსმეტიკაში

სურფაქტანტები ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა კოსმეტიკურ საშუალებებში, როგორც ემულგატორები, გამჭოლი ნივთიერებები, სარეცხი საშუალებები, დამარბილებელი საშუალებები, დამანოტივებელი საშუალებები, ბაქტერიციდები, დისპერსიული საშუალებები, გამახსნელები, ანტისტატიკური საშუალებები, თმის საღებავები და ა.შ. არაიონური ზედაპირული ნივთიერებები ყველაზე ხშირად გამოიყენება კოსმეტიკაში, რადგან ისინი არ არის გამაღიზიანებელი და ადვილად თავსებადია სხვა კომპონენტებთან. საერთოდ, ისინი ცხიმოვანი მჟავების ეთერები და პოლიეთერები არიან.

3.1.2. კოსმეტიკური საშუალებების მოთხოვნები ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების მიმართ

კოსმეტიკური ფორმულირებების შემადგენლობა მრავალფეროვანი და რთულია. ნავთობისა და წყლის ნედლეულის გარდა, ასევე არსებობს სხვადასხვა ფუნქციური ზედაპირული აქტივები, კონსერვანტები, არომატიზატორები და პიგმენტები და ა.შ., რომლებიც მრავალფაზიან დისპერსიულ სისტემას მიეკუთვნება. უფრო და უფრო მეტი კოსმეტიკური ფორმულირებები და ფუნქციური მოთხოვნები, კოსმეტიკაში გამოყენებული ზედაპირული აქტივების მრავალფეროვნებაც იზრდება. კოსმეტიკურ საშუალებებში გამოყენებულ ზედაპირულ ნივთიერებებს არ უნდა ჰქონდეთ კანის გაღიზიანება, ტოქსიკური გვერდითი მოვლენები და ასევე აკმაყოფილებენ უფერულობას, უსიამოვნო სუნი და მაღალი სტაბილურობა.

3.2 ზედაპირული აქტივების გამოყენება სარეცხი საშუალებებში

სურფაქტანტებს აქვთ ეფექტური დასუფთავებისა და სადეზინფექციო ფუნქციები და დიდი ხანია გახდნენ საწმენდი საშუალებების ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილი. Surfactant არის სარეცხი საშუალების მთავარი კომპონენტი. იგი ურთიერთქმედებს ჭუჭყთან და ჭუჭყსა და მყარ ზედაპირს შორის (როგორიცაა დასველება, შეღწევა, ემულსიფიკაცია, ხსნადი, გაფანტვა, ქაფი და ა.შ.) და მექანიკური მორევის უპირატესობით ხდება სარეცხი ეფექტი. ყველაზე ფართოდ გამოყენებული და ყველაზე ხშირად გამოყენებულია ანიონული და არაიონური ზედაპირული აქტივები. კათიონური და ამფოტერული ზედაპირული აქტივობები გამოიყენება მხოლოდ სარეცხი საშუალებების გარკვეული სპეციალური ტიპებისა და ფუნქციების წარმოებაში. ძირითადი ჯიშებია LAS (ალკილ ბენზოლის სულფონატის მხედველობაში), AES (ცხიმოვანი სპირტიანი პოლიოქსიეთილეთერის სულფატი), MES (α- სულფონის მჟავას ცხიმოვანი მჟავა მარილი), AOS (α- ალკენილ სულფონატი), ალკილის პოლიოქსიეთილის ეთერი, ალკილფენოლის პოლიოქსიეთილ ეთერი, ცხიმოვანი მჟავა დიეტანოლამინი, ამინომჟავის ტიპი, ბეტაინის ტიპი და ა.შ.

3.3 სურფაქტანტების გამოყენება კვების მრეწველობაში

3.3.1 სურსათის ემულგატორები და გასქელებები სურსათის მრეწველობაში ზედაპირული აქტივების ყველაზე მნიშვნელოვანი როლი არის ემულგატორებისა და გასქელებების როლი. ფოსფოლიპიდები ყველაზე ხშირად იყენებენ ემულგატორებს და სტაბილიზატორებს. ფოსფოლიპიდების გარდა, ხშირად იყენებენ ემულგატორებს ცხიმოვანი მჟავა გლიცერიდები S, ძირითადად მონოგლიცერიდი T, ცხიმოვანი მჟავა საქაროზას ეთერები, ცხიმოვანი მჟავა სორბიტანის ეთერები, ცხიმოვანი მჟავა პროპილენგლიკოლის ეთერები, სოიოს ფოსფოლიპიდები, არაბული ღრძილი, ალჟინის მჟავა, ნატრიუმის კაზეინატი, ჟელატინი და კვერცხის გული და ა.შ. გასქელებლები იყოფა ორ კატეგორიად: ბუნებრივი და ქიმიურად სინთეზირებული. ბუნებრივი გასქელებები მოიცავს სახამებელს, არაბულ ღრძილს, გუარის რეზინს, კარაგენანს, პექტინს, აგარს და ალჟინის მჟავას, რომელიც მზადდება მცენარეებისა და ზღვის მცენარეებისგან. ასევე არსებობს ჟელატინი, კაზეინი და ნატრიუმის კაზეინატი, რომლებიც მზადდება ცილების შემცველი ცხოველებისა და მცენარეებისგან. და ქსანტანური რეზინი მიკროორგანიზმებისგან. ყველაზე ხშირად გამოყენებული სინთეზური გასქელებებია ნატრიუმის კარბოქსიმეთილ ცელულოზა: @ :, პროპილენგლიკოლის ალგინატი, ცელულოზის გლიკოლის მჟავა და ნატრიუმის პოლიაკრილატი, ნატრიუმის სახამებლის გლიკოლატი, ნატრიუმის სახამებლის ფოსფატი, მეთილის ცელულოზა და პოლიაკრილის მჟავა ნატრიუმი და ა.შ.

3.3.2 საკვების კონსერვანტები რამნოსის ეთერებს აქვთ გარკვეული ანტიბაქტერიული, ანტივირუსული და ანტიმიკოპლაზმური თვისებები. საქაროზას ეთერებს ასევე აქვთ მეტი ინჰიბიტორული მოქმედება მიკროორგანიზმებზე, განსაკუთრებით სპორების წარმომქმნელ გრამდადებით ბაქტერიებზე.

3.3.3 საკვების გამავრცელებლები, ქაფიანი საშუალებები და ა.შ. საკვების წარმოებაში ემულგატორებად და გასქელებად გამოყენებას გარდა ამისა, სურფაქტანტები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც დისპერსიული საშუალებები, დამანოტივებელი საშუალებები, ქაფიანი საშუალებები, ქაფიანი, კრისტალიზაციის კონტროლის საშუალებები, სასტერილიზაცია და საკვების შენარჩუნების პერიოდის გახანგრძლივება. . მაგალითად, 0,2-0,3% სოიოს ფოსფოლიპიდების დამატებას მთელი რძის ფხვნილის გრანულაციის დროს შეუძლია გააუმჯობესოს მისი ჰიდროფილურობა და დისპერსიულობა, ხოლო მისი სწრაფად დათხოვნა აგლომერაციის გარეშე შესაძლებელია მომზადების დროს. ნამცხვრების და ნაყინის დამზადებისას, გლიცეროლის ცხიმოვანი მჟავისა და საქაროზას ცხიმის დამატებამ შეიძლება ქაფიანი ეფექტი გამოიწვიოს, რაც დიდი რაოდენობით ბუშტების წარმოქმნას უწყობს ხელს. შედედებული რძისა და სოიოს პროდუქტების წარმოებისას გლიცერილის ცხიმოვანი მჟავის დამატებას აქვს დეფუირების ეფექტი.

3.3.4 გამოყენება პიგმენტების, არომატის კომპონენტების, ბიოლოგიურად აქტიური კომპონენტების და ფერმენტირებული პროდუქტების მოპოვებისა და გამოყოფის დროს

ბოლო წლების განმავლობაში, ზედაპირულად აქტიური საშუალებები ასევე ფართოდ გამოიყენებოდა საკვებში ბუნებრივი ინგრედიენტების მოპოვებისა და გამოყოფის დროს, როგორიცაა პიგმენტები, არომატის შემცველი ინგრედიენტები, ბიოლოგიურად აქტიური ინგრედიენტები და ფერმენტირებული პროდუქტები.

3.4 სურფაქტანტების გამოყენება მედიცინის სფეროში

სურფაქტანტებს აქვთ დასველების, ემულსიფიკაციის, ხსნადობის და ა.შ. ფუნქციები, ამიტომ ისინი ფართოდ გამოიყენება როგორც ფარმაცევტული დამხმარე ნივთიერებები, განსაკუთრებით ფარმაცევტული მიკრომულტირების ტექნოლოგიაში, რომელიც ბოლო წლებში შემუშავდა. წამლის სინთეზში, ზედაპირული აქტივები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ფაზის გადამტანი კატალიზატორი, რომელსაც შეუძლია შეცვალოს იონების გამხსნელი ხარისხი, ამით იონების რეაქტიულობა გაიზარდოს, რეაქცია გაგრძელდეს ჰეტეროგენულ სისტემაში და მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს რეაქციის ეფექტურობა. სურფაქტანტებს ხშირად იყენებენ გამხსნელებად და სენსიტიზატორებად ანალიზში, განსაკუთრებით ფარმაცევტულ ფლუორესცენტულ სპექტროსკოპიაში. ფარმაცევტულ ინდუსტრიაში ქირურგიის დაწყებამდე კანის დეზინფექციის, ჭრილობის ან ლორწოვანი გარსის დეზინფექციის, ინსტრუმენტის დეზინფექციისა და გარემოს დეზინფექციის თვალსაზრისით, ზედაპირულ აქტიურ ნივთიერებებს შეუძლიათ ურთიერთქმედება ბაქტერიული ბიოფილმის ცილებთან, მათი ფუნქციის განმტკიცების ან დაკარგვის მიზნით და იყენებენ როგორც ბაქტერიციდებს და სადეზინფექციო საშუალებებს, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება.

4. ზედაპირული აქტივების განვითარების ტენდენცია

ზედაპირული აქტივების განვითარების მიმართულება გამოიხატება შემდეგ ასპექტებში:

4.1 ბუნებაში დაბრუნება;

4.2 შეცვალეთ მავნე ქიმიკატები;

4.3 გარეცხეთ და გამოიყენეთ ოთახის ტემპერატურაზე;

4.4 გამოიყენეთ მყარი წყალი დანამატების გარეშე;

4.5 გარემოს დაცვა, რომელსაც შეუძლია ეფექტურად დაამუშაოს ნარჩენების სითხე, ჩამდინარე წყალი, მტვერი და ა.შ. ზედაპირული ნივთიერებები;

4.6 ზედაპირული ნივთიერებები, რომლებსაც შეუძლიათ ეფექტურად გააუმჯობესონ სასარგებლო წიაღისეულის, საწვავის და წარმოების გამოყენება.

4.7 მრავალფუნქციური ზედაპირული აქტივები;

4.8 ბიოინჟინერიის საფუძველზე სამრეწველო ან ურბანული ნარჩენებისგან მომზადებული ზედაპირული მასალები;

4.9 მაღალეფექტური სურფაქტანტის გამოყენება, ფორმულირების ტექნოლოგიით წარმოებული სინერგიული ეფექტით.