Біздің негізгі өнімдеріміз: Аминосиликон, блоктық силикон, гидрофильді силикон, олардың барлық силикон эмульсиясы, ылғалдандыратын ысқылау тұрақтылығын жақсартатын құрал, суды репеллент (фторсыз, көміртегі 6, көміртегі 8), демин жууға арналған химиялық заттар (ABS, фермент, спандекстен қорғағыш, марганец кетіргіш), негізгі экспорттық елдер: Түркия, Пәкістан, Индонезия, т.б.

 

Өнеркәсіптік натрий глутаматы, сонымен қатар беттік белсенді заттар ретінде белгілі, аз мөлшерде қосылған кезде еріткіштің (әдетте су) беттік керілуін айтарлықтай төмендете алатын және жүйенің фазааралық күйін өзгертетін зат түрі; Белгілі бір концентрацияға жеткенде ерітіндіде мицеллалар түзеді. Сондықтан ол практикалық қолдану талаптарын қанағаттандыру үшін ылғалдандыру немесе ылғалдануға қарсы, эмульгирлеу және демульгациялау, көбіктендіргіш немесе көбіксіздендіргіш, еріту, жуу және басқа әсерлерді жасайды. Моносодий глутамат умами заты ретінде біздің диетамызда және күнделікті өмірімізде барлық жерде кездеседі. Өнеркәсіптік өндірісте беттік белсенді заттар - натрий глутаматына ұқсас заттар, олар көп мөлшерде қажет емес және керемет әсер етуі мүмкін. Бұл заттар әдетте беттік белсенді заттар деп аталады.

 

Беттік белсенді заттармен таныстыру

 

Беттік-активті заттардың цвитериондық молекулалық құрылымы бар: бір ұшы гидрофильді топ, қысқартылған гидрофильді топ, олеофобты немесе олеофобты топ деп те аталады, ол беттік белсенді заттарды суда мономерлер ретінде еріте алады. Гидрофильді топтар көбінесе полярлы топтар болып табылады, олар карбоксил топтары (- COOH), сульфон қышқылы топтары (- SO3H), амин топтары (- NH2) немесе амин топтары және олардың тұздары болуы мүмкін. Гидроксильді топтар (- ОН), амидтік топтар, эфирлік байланыстар (- О -) т.б. да полярлы гидрофильді топтар болуы мүмкін; Екінші ұшы - олеофильді топ ретінде қысқартылған гидрофобты топ, гидрофобты немесе гидрофобты топ деп те аталады. Гидрофобты топтар әдетте полярлы емес көмірсутекті тізбектер, мысалы, гидрофобты алкил тізбектері R - (алкил), Ar - (арил) т.б.
Беттік белсенді заттар иондық БАЗ (соның ішінде катиондық және аниондық БАЗ), иондық емес БАЗ, амфотерлік БАЗ, композиттік БАЗ және басқа БАЗ болып бөлінеді.

Беттік белсенді зат ерітіндісінде БАЗ концентрациясы белгілі бір мәнге жеткенде, БАЗ молекулалары мицелла деп аталатын әртүрлі реттелген комбинацияларды түзеді. Мицелдену немесе мицелланың түзілуі БАЗ ерітінділерінің іргелі қасиеті болып табылады, ал кейбір маңызды фазааралық құбылыстар мицеллалардың түзілуімен байланысты. Беттік белсенді заттардың ерітіндіде мицелла түзетін концентрациясы Critical Micella Concentration (CMC) деп аталады. Мицеллалар бекітілген сфералық пішіндер емес, керісінше өте тұрақты емес және динамикалық түрде өзгеретін пішіндер. Белгілі бір жағдайларда беттік белсенді заттар кері мицелла күйін көрсете алады.

 

Мицелланың критикалық концентрациясына әсер ететін негізгі факторлар

 

Беттік белсенді заттардың құрылымы
Қоспа және қоспалардың түрлері
Температураның әсері

 

Беттік белсенді заттар мен белоктардың өзара әрекеттесуі

 

Белоктардың құрамында полярлы емес, полярлы және зарядталған топтар бар және көптеген амфифилді молекулалар белоктармен әр түрлі әрекеттесе алады. Беттік-активті заттар мицелла, кері мицелла және т.б. сияқты әртүрлі жағдайларда әртүрлі құрылымдармен молекулалық реттелген комбинацияларды құра алады және олардың ақуыздармен әрекеттесулері де әртүрлі. Белоктар мен беттік белсенді заттар (ПС) арасында негізінен электростатикалық және гидрофобты әрекеттесулер болады, ал иондық беттік белсенді заттар мен белоктар арасындағы өзара әрекеттесу негізінен полярлық топтардың электростатикалық әрекеттесуі мен гидрофобты көміртекті сутегі тізбектерінің гидрофобты әрекеттесуінен болады, олар белоктардың полярлық және гидрофобты бөліктерімен байланысады, PS комплексті түзеді. Иондық емес беттік-белсенді заттар негізінен белоктармен гидрофобты күштер арқылы әрекеттеседі және олардың гидрофобты тізбектері мен белоктардың гидрофобты топтары арасындағы өзара әрекеттесу беттік белсенді заттар мен белоктардың құрылымы мен қызметіне белгілі бір әсер етуі мүмкін. Сондықтан беттік белсенді заттардың түрі, концентрациясы және жүйелік ортасы олардың белоктарды тұрақтандыратынын немесе тұрақсыздандыратынын, агрегацияланатын немесе дисперсті болатынын анықтайды.

 

Беттік белсенді заттың HLB мәні

 

Бірегей фазааралық белсенділікті көрсету үшін беттік белсенді заттар гидрофобты және гидрофильді топтар арасында белгілі бір тепе-теңдікті сақтауы керек. HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance) - беттік-активті заттардың гидрофильді және гидрофобты қасиеттерінің көрсеткіші болып табылатын беттік белсенді заттардың гидрофильді олеофильді балансының мәні.

HLB мәні салыстырмалы мән (0 мен 40 арасында), мысалы, HLB мәні=0 болатын парафинді балауыз (гидрофильді топ жоқ), HLB мәні 20 болатын полиоксиэтилен және HLB мәні 40 болатын күшті гидрофильділігі бар SDS. HLB мәні беттік белсенді заттарды таңдау үшін анықтамалық ретінде пайдаланылуы мүмкін. HLB мәні неғұрлым жоғары болса, беттік белсенді заттың гидрофильділігі соғұрлым жоғары болады; HLB мәні неғұрлым аз болса, беттік белсенді заттың гидрофильділігі соғұрлым нашар болады.
Беттік белсенді заттардың негізгі қызметі

 

Эмульгациялау әсері

Судағы мұнайдың беттік керілуінің жоғары болуына байланысты, майды суға түсіріп, қатты араластырғанда, май майда түйіршіктерге бөлініп, бір-бірімен араласып, эмульсия түзеді, бірақ араластыру тоқтап, қабаттар қайта қабатталады. Егер беттік белсенді зат қосылып, қатты араластырылса, бірақ оны тоқтатқаннан кейін ұзақ уақыт бөлу оңай болмаса, бұл эмульсия. Себебі, мұнайдың гидрофобтылығы белсенді заттың гидрофильді топтарымен қоршалып, бағытты тартуды қалыптастырады және мұнайдың судағы дисперсиясына қажетті жұмысты азайтады, нәтижесінде мұнай жақсы эмульсияланады.

 

Ылғалдандыру әсері

Көбінесе гидрофобты бөлшектердің бетіне жабысатын балауыз, май немесе қақ тәрізді зат қабаты болады. Бұл заттардың ластануына байланысты бөліктердің беті сумен оңай суланбайды. Су ерітіндісіне беттік-белсенді заттарды қосқанда бөлшектердегі су тамшылары оңай таралады, бұл бөлшектердің беттік керілуін айтарлықтай төмендетеді және сулану мақсатына жетеді.

 

Еріткіш әсері

Мұнай заттарына беттік белсенді заттарды қосқаннан кейін олар тек «еруі» мүмкін, бірақ бұл еріту БАЗ концентрациясы коллоидтардың критикалық концентрациясына жеткенде ғана болуы мүмкін, ал ерігіштік еріткіш объектімен және қасиеттерімен анықталады. Еріткіш әсері бойынша ұзын гидрофобты гендік тізбектер қысқа тізбектерге қарағанда күштірек, қаныққан тізбектер қанықпаған тізбектерге қарағанда күштірек, ал иондық емес беттік-белсенді заттардың еріткіш әсері негізінен маңыздырақ.

 

Дисперсиялық әсер

Шаң және кір бөлшектері сияқты қатты бөлшектер бірге жиналып, суда оңай тұнбаға бейім. Беттік белсенді заттардың молекулалары қатты бөлшектердің агрегаттарын ұсақ бөлшектерге бөле алады, бұл олардың ерітіндіде дисперсті болуына және тоқтап қалуына мүмкіндік береді, қатты бөлшектердің біркелкі дисперсиясына ықпал етеді.

 

Көбік әрекеті

Көбіктің түзілуі негізінен белсенді заттың бағытталған адсорбциясы мен газ бен сұйық фазалар арасындағы беттік керілудің төмендеуіне байланысты. Жалпы, төмен молекулалық белсенді зат көбіктенуге оңай, жоғары молекулалық белсенді затта көбік аз, миристатты сарыда көбік түзу қасиеті жоғары, ал натрий стеараты ең нашар көбіктендіргіш қасиетке ие. Натрий алкилбензол сульфонаты сияқты иондық емес белсенді агентке қарағанда, анионды белсенді агент көбік түзу қасиетіне және көбік тұрақтылығына ие. Жиі қолданылатын көбік тұрақтандырғыштарына алифаттық спирт амиді, карбоксиметилцеллюлоза және т.б. көбік ингибиторларына май қышқылы, май қышқылының эфирі, полиэфир және т.б. және басқа иондық емес беттік белсенді заттар жатады.

 

Беттік белсенді заттардың классификациясы

 

Молекулярлық құрылымдық ерекшеліктеріне қарай беттік белсенді заттар анионды БАЗ, иондық емес БАЗ, Цвитериондық БАЗ және катиондық БАЗ болып бөлінеді.

 

Анионды беттік белсенді зат

Сульфонат
Осы түрдегі жалпы белсенді агенттерге натрий сызықтық алкилбензолсульфонаты және натрий альфа олефин сульфонаты жатады. Натрий сызықты алкилбензолсульфонаты, сонымен қатар LAS немесе ABS ретінде белгілі, күрделі беттік-белсенді заттар жүйелерінде жақсы ерігіштігі бар ақ немесе бозғылт сары ұнтақ немесе қабыршақты қатты зат. Ол сілтіге, сұйылтылған қышқылға және қатты суға салыстырмалы түрде тұрақты. Әдетте ыдыс жууға арналған сұйықтықта (ыдыс жууға арналған жуғыш зат) және сұйық кір жуғыш затта қолданылады, ол әдетте сусабында қолданылмайды және душ гелінде сирек қолданылады. Ыдыс жууға арналған жуғыш затта оның мөлшерлемесі беттік белсенді заттардың жалпы мөлшерінің жартысына жуығын құрауы мүмкін, ал сұйық кір жуғыш заттардағы оның үлесін нақты реттеу диапазоны салыстырмалы түрде кең. Ыдыс жууға арналған жуғыш затта қолданылатын типтік құрамдас жүйе «LAS (сызықтық алкилбензолсульфонат натрий) - AES (натрий спиртті эфир сульфаты) - FFA (алкил спиртті амид)» үштік жүйесі болып табылады. Натрий сызықты алкилбензолсульфонатының көрнекті артықшылықтары жақсы тұрақтылық, күшті тазарту күші, қоршаған ортаға ең аз зиян және төмен бағамен зиянсыз заттарға биоыдырауға қабілеттілігі болып табылады. Көрнекті кемшілігі - бұл жоғары ынталандыру. Натрий альфа олефин сульфонаты, сонымен қатар AOS ретінде белгілі, суда жақсы ериді және рН мәндерінің кең ауқымында жақсы тұрақтылыққа ие. Сульфон қышқылы тұзының сорттары арасында өнімділік жақсырақ. Көрнекті артықшылықтар - жақсы тұрақтылық, суда жақсы ерігіштік, жақсы үйлесімділік, төмен тітіркену және тамаша микробтық деградация. Бұл сусабын мен душ гелінде жиі қолданылатын негізгі беттік белсенді заттардың бірі. Оның кемшілігі - салыстырмалы түрде қымбат.

 

Сульфат
Осы түрдегі жалпы белсенді агенттерге натрий майлы спирті полиоксиэтилен эфир сульфаты және натрий додецил сульфаты жатады.

Натрий майлы спирті полиоксиэтилен эфир сульфаты, сондай-ақ AES немесе натрий спиртінің эфир сульфаты ретінде белгілі.

Суда оңай ериді, оны сусабында, душқа арналған гельде, ыдыс жууға арналған сұйық жуғыш затта (ыдыс жууға арналған жуғыш зат) және кір жууға арналған сұйық жуғыш затта қолдануға болады. Суда ерігіштігі натрий додецил сульфатына қарағанда жақсырақ және оны бөлме температурасында мөлдір сулы ерітіндінің кез келген пропорциясына дайындауға болады. Натрий алкилбензолсульфонатының сұйық жуғыш заттарда қолданылуы түзу тізбекті алкилбензолсульфонатқа қарағанда кеңірек және жақсы үйлесімділікке ие; Ол мөлдір сулы ерітінділерді қалыптастыру үшін бинарлы немесе бірнеше формадағы көптеген беттік белсенді заттармен комплексті болуы мүмкін. Көрнекті артықшылықтар - төмен тітіркену, суда жақсы ерігіштік, жақсы үйлесімділік және терінің құрғауын, жарылуын және кедір-бұдырын болдырмауда жақсы өнімділік. Кемшілігі - қышқыл ортадағы тұрақтылық аздап нашар, ал тазарту күші натрийдің сызықты алкилбензолсульфонаты мен натрий додецил сульфатынан төмен.

Натрий додецил сульфаты, сондай-ақ AS, K12, натрий кокоил сульфаты және натрий лаурилсульфаты көбіктендіргіш ретінде белгілі, сілтіге және қатты суға сезімтал емес. Қышқылды жағдайда оның тұрақтылығы жалпы сульфаттардан төмен және майлы спирт полиоксиэтилен эфир сульфатына жақын. Ол оңай ыдырайды және қоршаған ортаға зияны аз. Сұйық жуғыш заттарда қолданғанда қышқылдық тым жоғары болмауы керек; Сусабын мен денені жууға этаноламин немесе аммоний тұздарын қолдану қышқылдың тұрақтылығын арттырып қана қоймай, тітіркенуді азайтуға көмектеседі. Жақсы көбік түзу қабілеті мен күшті тазалау қабілетінен басқа, оның басқа аспектілердегі өнімділігі натрий спирті эфир сульфаты сияқты жақсы емес. Жалпы анионды беттік белсенді заттардың бағасы әдетте жоғары.

 

Катионды беттік белсенді зат

Беттік-белсенді заттардың әртүрлі түрлерімен салыстырғанда катиондық беттік-белсенді заттар ең көрнекті реттеу әсері және ең күшті бактерицидтік әсерге ие, дегенмен олардың тазалау қабілеті нашар, көбік түзу қабілеті нашар, үйлесімділік нашар, жоғары тітіркенгіштік және жоғары баға сияқты кемшіліктері бар. Катиондық беттік белсенді заттар анионды беттік белсенді заттармен тікелей үйлеспейді және оларды тек кондиционер немесе фунгицидтер ретінде пайдалануға болады. Катиондық беттік-белсенді заттар, әдетте, сұйық жуғыш заттарда (формуляциялардағы аз кондиционер компоненті ретінде) жоғары сапалы өнімдерге, негізінен сусабынға арналған қосалқы беттік белсенді заттар ретінде қолданылады. Реттеуші агент компоненті ретінде оны жоғары сапалы сұйық жуғыш сусабындағы беттік белсенді заттардың басқа түрлерімен алмастыруға болмайды.

Катионды беттік белсенді заттардың кең тараған түрлеріне гексадецилтриметиламмоний хлориді (1631), октадецилттриметиламмоний хлориді (1831), катионды гуар сағызы (C-14 S), катионды пантенол, катионды силикон майы, додецилдиметиламин оксиді (OB2) жатады.

 

Цвиттерионды беттік белсенді зат

Биполярлы беттік белсенді заттар анионды және катионды гидрофильді топтары бар беттік белсенді заттарға жатады. Сондықтан бұл беттік белсенді заттар қышқыл ерітінділерде катиондық, сілтілі ерітінділерде аниондық, ал бейтарап ерітінділерде иондық емес қасиет көрсетеді. Биполярлы беттік белсенді заттар суда, концентрлі қышқыл және сілті ерітінділерінде, тіпті бейорганикалық тұздардың концентрлі ерітінділерінде оңай ериді. Олар қатты суға жақсы төзімді, терінің төмен тітіркенуі, жақсы матаның жұмсақтығы, жақсы антистатикалық қасиеттері, жақсы бактерицидтік әсері және әртүрлі беттік белсенді заттармен жақсы үйлесімділігі бар. Амфотерлі беттік белсенді заттардың маңызды түрлеріне додецилдиметилбетаин және карбоксилат имидазолин жатады.

 

Иондық емес беттік белсенді зат

Ионды емес беттік белсенді заттардың еріткіш, жуу, антистатикалық, төмен тітіркену және кальций сабынының дисперсиясы сияқты жақсы қасиеттері бар; Қолданылатын рН диапазоны жалпы иондық беттік белсенді заттарға қарағанда кеңірек; Ластану және көбік түзу қасиеттерін қоспағанда, басқа қасиеттері көбінесе жалпы анионды беттік белсенді заттардан жоғары. Иондық беттік белсенді затқа аз мөлшерде иондық емес БАЗ қосу жүйенің беттік белсенділігін арттыруы мүмкін (бірдей белсенді зат құрамымен салыстырғанда). Негізгі сорттарға алкил спиртінің амидтері (FFA), майлы спиртті полиоксиэтилен эфирлері (AE) және алкилфенол полиоксиэтилен эфирлері (APE немесе OP) жатады.

Алкил спиртті амидтер (ҚҚҚ) – әртүрлі сұйық жуғыш заттарда жиі қолданылатын жоғары өнімділік, кең қолдану және пайдалану жиілігі жоғары иондық емес беттік белсенді заттардың класы. Сұйық жуғыш заттарда көбінесе амидтермен бірге қолданылады, арақатынасы «2:1» және «1,5:1» (алкил спиртінің амиді: амид). Алкил спирті амидтері әдетте аздап қышқыл және сілтілі жуғыш заттарда қолданылуы мүмкін және иондық емес беттік белсенді заттардың ең арзан түрі болып табылады.

 

Беттік белсенді заттарды қолдану

Ғылым мен техниканың дамуымен, әсіресе химия өнеркәсібінің прогресімен және онымен байланысты пәндердің енуімен, беттік белсенді заттардың рөлі мен қолданылуы барған сайын кеңейіп, тереңдей түсті. Пайдалы қазбаларды өндіру мен энергияның дамуы, жасушалар мен ферменттердің әсеріне дейін беттік белсенді заттардың іздерін табуға болады. Қазіргі уақытта беттік белсенді заттарды қолдану тек жуғыш заттармен, тіс пасталарымен, косметикалық эмульгаторлармен және басқа күнделікті химиялық өнеркәсіптермен шектелмейді, бірақ мұнай-химия, энергетиканы дамыту және фармацевтика өнеркәсібі сияқты басқа өндіріс салаларына таралды.

 

Мұнай алу
Мұнай өндіруде БАЗ-дың сұйылтылған су ерітінділерін немесе БАЗ-дың мұнаймен және сумен концентрлі аралас ерітінділерін қолдану шикі мұнайдың берілуін 15%-дан 20%-ға дейін арттыруға мүмкіндік береді. Беттік белсенді заттардың ерітіндінің тұтқырлығын төмендету қабілетіне байланысты олар бұрғылау кезінде шикі мұнайдың тұтқырлығын төмендету және бұрғылаудағы апаттарды азайту немесе болдырмау үшін қолданылады. Ол сондай-ақ бұдан былай мұнайды қайта шашыратпайтын ескі ұңғымаларды жасай алады.

Энергетиканың дамуы
Беттік-активті заттар да энергияның дамуына үлес қоса алады. Мұнайдың әлемдік бағасының өсуі және мұнай көздерінің тығыздығы жағдайында мұнай көмірі аралас отын түрлерін дамытудың үлкен мәні бар. Процесске беттік белсенді заттарды қосу ағындылығы жоғары отынның жаңа түрін алуға мүмкіндік береді, ол қуат көзі ретінде бензинді алмастыра алады. Бензинге, дизельдік отынға және ауыр мұнайға эмульгаторларды қосу мұнай көздерін үнемдеп қана қоймайды, сонымен қатар жылу тиімділігін арттырады және қоршаған ортаның ластануын азайтады. Сондықтан беттік-белсенді заттардың энергетиканың дамуы үшін үлкен маңызы бар.

Тоқыма өнеркәсібі
Беттік белсенді заттарды тоқыма өнеркәсібінде қолданудың ұзақ тарихы бар. Табиғи талшықтармен салыстырғанда синтетикалық талшықтардың кедір-бұдыры, жеткіліксіз үлпілдектігі, шаңның электростатикалық адсорбциясына бейімділігі, ылғалды сіңіру және қолмен сезіну сияқты кемшіліктері бар. Арнайы беттік белсенді заттармен өңделсе, синтетикалық талшықтардағы бұл ақауларды айтарлықтай жақсартуға болады. Беттік-белсенді заттар сонымен қатар тоқыма басу және бояу өнеркәсібінде жұмсартқыштар, антистатикалық агенттер, ылғалдандырғыш және енетін агенттер, эмульгаторлар ретінде қолданылады. Беттік белсенді заттарды тоқыма басу және бояу өнеркәсібінде қолдану өте кең.

Металл тазалау
Металды тазалау тұрғысынан дәстүрлі еріткіштерге бензин, керосин және төрт хлорлы көміртек сияқты органикалық еріткіштер жатады. Тиісті статистикаға сәйкес, Қытайда металл бөлшектерді тазалау үшін пайдаланылатын бензиннің мөлшері жылына 500 000 тоннаға жетеді. Беттік белсенді заттардан жасалған су негізіндегі металды тазарту құралдары энергияны үнемдей алады. Есептеулер бойынша, бір тонна металл тазартқыш 20 тонна бензинді алмастыра алады, ал бір тонна мұнай шикізатынан 4 тонна металл тазартатын зат алуға болады, бұл БАЗ-дың энергия үнемдеуде үлкен маңызы бар екенін көрсетеді. Сыртқы беттік-белсенді заттары бар металды тазарту құралдарының да улы емес, жанбайтын, қоршаған ортаны ластамайтын және жұмысшылардың қауіпсіздігін қамтамасыз ететін сипаттамалары бар. Металл тазартқыштың бұл түрі әртүрлі металл компоненттерін тазалау үшін кеңінен қолданылады, мысалы, аэроғарыш қозғалтқыштары, ұшақтар, мойынтіректер және т.б.

Тамақ өнеркәсібі
Тамақ өнеркәсібінде беттік белсенді заттар тамақ өндірісінде қолданылатын көп функциялы қоспалар болып табылады. Тағамдық беттік белсенді заттар тамаша эмульгирлеуші, ылғалдандырғыш, жабысуға қарсы, сақтау және флокуляциялық әсерлерге ие. Арнайы қоспа әсерінің арқасында кондитерлік өнімдерді қытырлақ, көбікті тағамдарды көбіктендіреді, нанды жұмсақ етеді және жасанды май, майонез, балмұздақ сияқты шикізатты біркелкі таратып, эмульсиялайды, бұл өндіріс процесін және өнімнің ішкі сапасын жақсартуға ерекше әсер етеді.

Ауылшаруашылық пестицидтері – эмульсиялық сұйықтықтар, олар сұйықтықтың беттік керілуіне байланысты өсімдік жапырақтарына шашылғанда таралу қиынға соғатын кемшілігі бар. Егер пестицид ерітіндісіне беттік белсенді зат қосылса, онда БАЗ сұйықтықтың беттік керілуін азайта алады, яғни лосьон өзінің беттік белсенділігін жоғалтады және пестицидтік лосьон жапырақ бетіне оңай таралады, сондықтан оның инсектицидтік әсері жақсырақ болады.