انواع دترجنت ها و كاربرد آنها
مقدمه
انواع دترجنت ها و كاربرد آنها
مقدمه ای بر سورفكتانتها
سورفكتانت:
كلمه Surfactant مخفف عبارت، AgeNT، ACTive، SURFace می باشد.
ملكول سورفكتانت شامل دو قسمت مجزای ساختمانی است، یك قسمت آبدوست (چربی گریز) و یك قسمت آبگریز (چربی دوست).
قسمت آب گریز (چربی دوست) اكثر سورفكتانتها شامل یك زنجیر هیدروكربنی است كه معمولاً طول متوسط آن از 12 تا 18 اتم كربن است و ممكن است شامل یك حلقه آروماتیك باشد.
در شكل (1-3) چگونگی عمل سورفكتانت در یك محلول نشان داده شده است ملاحظه می شود كه سر آبدوست به سمت آب جهت گیری كرده و سر آب گریز به سمت خارج آب جهت گیری نموده است. به همین سبب است كه سورفكتانها در سطح تجمع پیدا می كنند و آنرا تحت تاثیر خود قرار می دهند.
در توده مایع ملكولهای سورفكتانت به فرم: micelle هایی جمع می شوند كه نمایش دیاگرامی فرم كروی یك micelle در شكل (3-3) نشان داده شده است:
استفاده اصلی سورفكتانتها برای ساخت دترجنت ها است، بدون اغراق هزاران تركیب از آن بصورت، پودرها، ژلها، محلولها و خمیرها فرموله شده و فروخته می شوند.
برای اپتیمم كردن قدرت پاك كنندگی قسمت غیرآبدوست كه همان ملكول هیدروكربن است باید در رنج تركیبات بالای عموماً حلالیت كم دارند و تركیبات زیر فرم Micelle موثر ندارند.
ویژگیهای سورفكتانتها:
سورفكتانتها مواد شیمیایی هستند كه شش ویژگی بنیادی زیر را دارا هستند:
1- جذب بین سطحی:
غلظت تعادلی یك ماده فعال سطحی در سطح تماس دو فاز بیشتر از غلظت آن در كل فضای هر یك از فازهاست. به این دلیل است كه مقادیر كم این مواد می‌تواند كشش سطحی را به مقدار زیادی كاهش دهد.
2- ساختار دو گونه خواه:
ملكول هر ماده فعال سطحی حاوی گروه های دارای تمایل متضاد در انحلال پذیری است. یعنی برخی گروهها به حل شدن در فاز قطبی متمایل هستند، و گروههای دیگر به انحلال در فازهای غیر قطبی تمایل دارند. این ویژگی را با ضریب موازنه آبخواهی چربی خواهی (HLB) بیانی می كنند.
3-انحلال پذیری:
یك ماده فعال سطحی باید حداقل در یك فاز مربوط به یك سیستم مایع انحلال پذیر باشد تا بتوان آنرا ماده فعال سطحی نامید.
4- توانایی تشكیل Micelle:
ملكولها یا یونهای مواد فعال سطحی حل شده، وقتیكه غلظت آنها در محلول یك مایع به یك مقدار حداقل برسد، انبوهه های كوچكی بنام micelle بوجود می آورند.
5- جهت گیری در سطح تماس دو مایع:
ملكولها یا یونهای فعال سطحی در سطح تماس دو فاز مایع و گاز لایه منظمی كه در آن ملكولها بطور منظم جهت گیری كرده اند بوجود می آورند.
6- خواص اصلی:
محلول مواد فعال سطحی باید چند نوع از اینگونه خواص را دارا باشد، این خواص عبارتند از: زدایش (شویندگی)، كف كنندگی خیس كنندگی، امولسیون كنندگی، حل‌كنندگی و پخش كنندگی.
دسته بندی سورفكتانتها:
تعداد ملكولهای سورفكتانت مختلف كه در زمانهای مختلف ساخته شده اند یا ساخته خواهند شد به صدها یا حتی ممكن است به هزارها برسد و این تعداد در تئوری ممكن است به میلیونها ملكول سورفكتانت برسد.
در فهرست و دسته بندی سورفكتانتها كه در ادامه آورده می شود، R ممكن است بصورت 12 تا 18 اتم كربن درنظر گرفته شود.
زنجیرهای هیدروكربنی كه از روغنهای گیاهی یا چربیهای حیوانی بدست می آیند شامل تعداد زوجی از اتمهای كربن می باشند ولی زنجیرهای هیدروكربنی از منابع پتروشیمیایی شامل تعداد زوج و فردی از كربن می باشند.
الف – دترجنت های آنیونی:
دترجنت های آنیونی دسته ای از شوینده ها هستند كه هنگامیكه در آب حل می شوند تولید یك آنیون بزرگ می كنند كه آنیون دارای یكطرف آبدوست و یك طرف چربی دوست می باشد.