Домой Регистрация
Приветствуем вас, Гость

Содержание


Форма входа

Население


Вступайте в нашу группу Вконтакте! :)


Меню

ПОИСК


Опросник
Используете ли вы афоризмы и цитаты в своей речи?
[ Показать результаты · Архив ]
Проголосовало 514 человек


Главная » Разное » Катионные пав что это такое

Катионные пав что это такое


ПАВ в моющих средствах: виды и особенности применения

Вода – универсальный растворитель. С ее помощью моют руки, одежду, предметы интерьера и других вещи. Увы, она способна растворить и вывести с поверхности далеко не все загрязнения. Поэтому в воду добавляют стиральные порошки и жидкости с содержанием поверхностно-активных веществ. ПАВ в моющих средствах позволяют легко справиться даже со сложными и застарелыми пятнами.

Действие компонентов основано на гидрофобной и гидрофильной способностях. Другими словами, частицы имеют двухполярное строение. Одной стороной они прикрепляются к молекуле воды, другой к загрязнениям. Именно это позволяет эффективно смывать грязь с поверхности. Есть разные виды частиц. Каждый из них обладает своими свойствами. Рассмотрим их подробнее.

Анионные ПАВ в моющих средствах

Эти компоненты получили наибольшее распространение. Они самые эффективные и недорогие. Их липофильный полюс присоединяет частицу жира, а гидрофильный взаимодействует с водой. Это дает возможность быстро справляться со сложными жировыми отложениями.

Негативным качеством является агрессивное отношение к коже. Когда руки контактируют с таким средством, с их поверхности вымываются естественные жировые частицы. Кожные покровы становятся пересушенными, нарушается липидный баланс и стимулируется повышенная активность сальных желез. Это приводит к излишней чувствительности кожи, ее раздражению и шелушению.

Чаще всего в составе используют следующие компоненты:

Лабораторные исследования показывают агрессивность веществ при взаимодействии с кожей подопытных. Поэтому в составе моющих средств строго ограничивают предельную концентрацию АПАВ.

Хуже всего, что частицы со временем накапливаются и негативно влияют на здоровье. Молекулы, которые не вступили в реакцию во время стирки плохо выполаскиваются из тканей. Часть из них остается на одежде. Контактируя с кожей, они нарушают формирование естественного защитного слоя, и вызывают дерматиты.

Катионные ПАВ в моющих средствах

Эта группа поверхностно-активных веществ при растворении разлагается на катионы и анионы. Первые являются носителями поверхностной активности. Среди них выделяют:

Катионные ПАВ имеют слабо выраженную моющую способность. Область их применения существенно ограничена. В стиральных порошках, шампунях и кондиционерах их используют для нейтрализации агрессивного действия анионных ПАВ. При контакте с ними образуются неполярные соединения, которые плохо растворяются в воде и выпадают в осадок.

Выбирая автокосметику, нельзя одновременно использовать составы с анионными и катионными поверхностно-активными веществами. Образующийся в ходе химической реакции осадок будет оставлять разводы на кузове.

Исключение составляют полироли. В них такая комбинация выступает в качестве эмульгатора.

Неионогенные ПАВ в составе моющих средств

По эффективности и популярности НПАВ занимают второе место после анионных. Они обладают следующими свойствами:

При использовании в стиральных порошках НПАВ проявляют низкое пенообразование. Это положительно сказывается на составах для автоматической стирки. Используя их в ручном режиме, приходится добавлять анионные компоненты.

Причиной широкого распространения неионогенной продукции становится простота производства. Химическое вещество получают из самых разных доступных органических соединений. Главное, чтобы в сырье присутствовали длинноцепочечные алкиларидные радикалы.

Амфотерные ПАВ в составе моющих средств

Компоненты проявляют свои свойства в зависимости от среды в которую попадают. Решающим фактором для их определения является уровень рН. В кислой среде проявляются свойства катионных веществ, а в щелочной – анионных.

Важное достоинство амфотерных частиц – бережное отношение к кожным покровам. Они обладают не только моющей, но и бактерицидной активностью. Самыми распространенными являются следующие вещества:

Отдельного внимания заслуживает сочетание гранул с другими добавками. Когда амфотерные частицы встречаются с анионными, повышается пенообразование раствора. Он становится более безопасным для здоровья человека и окружающей среды. В комбинации с катионными частицами усиливается действие силиконов и полимерных составляющих в составах по уходу за кожей и волосами.

Существенный недостаток амфотерных ПАВ – высокая цена. Их производство требует больших финансовых затрат.

Особенности выбора моющих средств

Отказаться от использования синтетических компонентов в повседневной жизни практически невозможно. Альтернативой им становится продукция, полностью выполненная из натуральных компонентов. Но ее высокая стоимость сильно ограничивает круг потребителей. Поэтому лучшим решением становится тщательный выбор продукции.

Если нет необходимости отстирывать сложные загрязнения, лучше применять стиральные порошки с низким содержанием АПАВ. Оптимальный вариант – иметь в арсенале несколько средств с разными составами, и правильно использовать их.

Косвенным признаком повышенного содержания анионных веществ является сильное пенообразование.

Если речь идет о продукции для мытья посуды, самое безопасное решение – использовать перчатки, и несколько раз ополаскивать тарелки. В этом случае на поверхности не останется агрессивных частиц, а кожа рук сохранит первозданный вид.

Анализируйте состав продукции перед ее приобретением. Всегда подбирайте средства в соответствии со сложностью предстоящих работ. Благодаря этому вы сможете добиться максимальной их эффективности и избежать негативных проявлений.

ПАВ: ДРУГ ИЛИ ВРАГ?

Приветствую, друзья! ПАВ — это вещество, помогающее избавляться от загрязнений. Согласно легенде, впервые его стали использовать древнеримские прачки.

На холме Сапо было место для жертвоприношений. Животные там сжигались и превращались в золу. Дожди смывали останки, и все это попадало в воды Тибра. И вот женщины, стиравшие вещи, заметили, что ниже по течению реки ткань отстирывается лучше. Конечно, ведь в воде содержалась специальная добавка — ПАВ. Самая натуральная и безопасная.

Раньше не то что вещи, даже голову мыли золой, разведенной в воде. И даже зубы ею чистили. Мне рассказывала об этом моя бабушка. Так что получается зола — прародитель современных моющих веществ.

Но в наше время очень большое количество различных ПАВ — поверхностно-активных веществ. Они бывают как из нефтесырья, так и растительного и животного происхождения.

И сейчас мы с вами будем разбираться во всем этом многообразии и выяснять, что безопасно для нас и природы, а что нет.

Виды ПАВ

Молекулы ПАВ состоят из двух частей. Одна из них водонерастворимая гидрофобная, другая водорастворимая гидрофильная. Именно вторая часть определяет свойства ПАВ. Различают 4 вида: анионные, катионные, амфотерные и неионогенные ПАВ.

Анионные молекулы заряжены отрицательно, катионные положительно, амфотерные — биполярны, то есть могут иметь разный заряд в зависимости от pH среды. Неионогенные ПАВ не имеют заряда.

Анионные ПАВ являются прекрасными очистителями. Они эффективны в жесткой воде, образуют много пены и легко устраняют грязь. Кроме того, это самый дешевый вид ПАВ. Все это обуславливает широкое распространение этого ПАВ среди моющих средств (70% среди всей продукции).

Действие этого вещества происходит следующим образом: один полюс молекулы легко связывается с водой, другой с частицей жира. И при взаимодействии с большим количеством воды грязь вымывается.

Это очень эффективно при устранении загрязнений. Но при взаимодействии с кожей защитный слой также смывается с нашего тела. Это вызывает чрезмерное испарение влаги, и происходит обезвоживание. Кроме того, кожа теряет свою защиту, и в организм без труда могут проникнуть бактерии и токсины.

Самые распространенные и самые агрессивные ПАВ — это натрия лаурил сульфат (sodium lauryl sulfate) и натрия лаурет сульфат (sodium laureth sulfate), по-другому SLS.

Организация по проверке безопасности косметических ингредиентов CIR (Cosmetic Ingredients Revie) выяснила, что вышеуказанные два компонента в концентрации всего 2% уже вызывают раздражение кожи у животных и многих людей. А при повышении этой концентрации и длительном контакте с кожей раздражающий эффект многократно увеличивается.

Кроме того, при постоянном применении продуктов с этими веществами, они накапливаются в организме и коже. Это вызывает различные болезни, особенно страдает мозг, печень, почки и нервная система. Кожа теряет свой защитный барьер, шелушится, становится сухой. Начинают выпадать волосы, появляются дерматиты и комедоны.

Кроме лаурилсульфат натрия и аммония и лаурет сульфат натрия, есть и множество других анионных ПАВ. Например: лауроил саркозинат натрия, алкилбензолсульфонаты, сульфоэтоксилаты спиртов, сульфаты жирных спиртов, алкансульфонаты, альфа-олеинсульфонаты.

Обычно применяются совместно с другими видами поверхностно-активных веществ. Они имеют положительный заряд, поэтому часто используются для нейтрализации агрессивного воздействия анионных ПАВ.

Кроме того, положительно заряженные частицы катионных ПАВ оседают на отрицательно заряженных частицах, таких как кожа, волосы, волокна, поэтому выступают в роли смягчителей.

Часто их используют, чтобы придать многофункциональность продукту, например, при создании шампуня-кондиционера.

Примеры катионных ПАВ: Laurdimonium Hydroxypropyl Hydrolyzed Collagen, Laurdimonium Hydroxypropyl Hydrolyzed Wheat Protein.

Они ведут себя по-разному в зависимости от pH среды, в которую попадают. Это обуславливает их мягкое воздействие на кожу. Кроме того, амфотерные ПАВ обладают бактерицидными, моющими и пенорегулирующими функциями.

При взаимодействии с анионными ПАВ они улучшают пенообразование и обеспечивают безвредность. А когда они соединяются с катионными полимерами, то повышают благоприятное воздействие на кожу и волосы.

Амфотерные ПАВ получают из природных продуктов, например, кокосового масла, поэтому являются достаточно дорогостоящими.

Примеры амфотерных ПАВ:  кокаминопропил бетаин, имидазолин, циклимид, амидобетаин, алкилдиметилкарбоксибетаин, алкилсульфобетаин.

Эти вещества оказывают благоприятное влияние на кожу и полностью разлагаются. Пены они образуют мало, поэтому входят в состав средств вместе с анионными ПАВ.

Примеры неионогенных ПАВ: этоксилаты спиртов, алканоламиды жирных кислот, глицерил лаурат, оксиэтилированные спирты.

Эффект “без слез”

В результате исследований было выяснено, что ПАВы, в название которых входит слово “лаурет”, не вызывают раздражение глаз. В процессе производства проводится процесс этоксилирования, и молекулы таких поверхностно-активных веществ становятся более разветвленными, в результате чего на них перестают реагировать глаза и кожа.

На первый взгляд, ничего страшного. Но дело в том, что в процессе этоксилирования выделяется сильнейший канцероген 1,4-диоксан. Он с легкостью проникает через кожу и негативно воздействует на организм. Особенно от него страдают почки, печень, нервная система. Возможно даже возникновение и развитие злокачественных образований.

Кроме того, 1,4-диоксан вступает в реакцию с другими компонентами шампуней и гелей, и образуется еще больше опасных и токсичных нитратов.

Вред для человека и природы

ПАВы — прекрасные очистители. Они легко удаляют грязь и жир. Но ведь чистят они не только наши вещи, полы, окна и прочее. Они и взаимодействуют с нашей кожей, удаляя ее защитный слой. Ведь наше тело покрыто слоем жира, и поверхностно-активные вещества удаляют и его тоже.

По ГОСТу кожа через 4 часа после взаимодействия с моющими веществами должна восстановиться хотя бы на 60%. Подавляющее большинство средств не соответствует этому стандарту. Мы наносим своей коже огромный урон, используя средства с агрессивной нефтяной химией.

В результате, кожа остается без защиты, через нее без труда проникают бактерии. Появляются аллергии, дерматиты, раздражение. Влага быстро испаряется, так как ее ничто не задерживает, кожа обезвоживается, становится сухой и быстро стареет.

ПАВы легко попадают в организм через кожу. Они из него не выводятся со временем, а только накапливаются. В основном они оседают в печени, почках, сердце, мозгу, оказывают крайне негативное влияние на нервную систему.

От них выпадают волосы, возникает перхоть. А у мужчин может нарушиться половая функция.

С каждым применением средств с поверхностно-активными веществами в природе концентрируется все больше и больше этих вредных токсинов. Ведь они не растворяются в воде. И когда использованная вода попадает в сток, очищается и возвращается обратно к нам в квартиры по трубам, то концентрация ПАВ там точно такая же, какая и была до очищения. Это один из поводов не пить водопроводную воду.

Попадая в природу, эти вещества наносят и ей непоправимый урон.

С ПАВами растительного происхождения всё иначе. Они полностью биоразлагаемы, нетоксичны. Очень мягко взаимодействуют с кожей, не причиняя ей вреда и для природы безопасны, так как они полностью распадаются после использования и не образуют токсичных соединений.

Где используется ПАВ

В наши дни поверхностно-активные вещества получили широкое распространение. Косметика и средства гигиены — лишь малая часть спектра их применения.

ПАВ применяют во многих областях промышленности, даже в сельском хозяйстве и фармакологии. Но ос ановимся на тех видах продукции, с которыми мы сталкиваемся каждый день.

Итак, в состав каких средств входят ПАВ:

Так как ПАВ, а особенно анионные их разновидности, очень дешевые, то многие производители используют их при изготовлении своей продукции. Кроме того, эти вещества хорошо пенятся и очищают. Производители хотят вложить минимум средств, а получить как можно больше прибыли. И то, что это вредно и для человека, и для природы, их мало интересует. Большинство гонится только за деньгами, забывая о своей ответственности о сохранении здоровья населения и чистоты окружающей среды.

Растительные ПАВ

В настоящее время 80% продукции делается на основе нефтехимических ПАВ. Несмотря на то, что гораздо экологичнее и безопаснее использовать эти вещества растительного происхождения. Ведь они полностью разлагаются и не приносят вреда ни человеку, ни природе.

Для их получения используются масла, жиры, сахара, добываемые из возобновляемых источников, например, кукуруза, сахарный тростник, кокос. Именно из таких веществ делают безопасные биосредства.

Наиболее безопасными ПАВ, которые входят в состав «натуральной» (органической) косметики, являются:

Условно безопасные ПАВ (исследователи выяснили, что эти вещества в высокой концентрации негативно влияют печень, репродуктивную функцию, нервную систему и кожные покровы животных), которые содержатся в «натуральной» (органической) косметике:

Выбирайте здоровье!

На полках магазинов обычно в широком ассортименте представлены продукты с токсичными и ядовитыми нефтяными ПАВ. Это 80%, а то и 95% всей представленной продукции. Обратите внимание на маленькую полочку с эко товарами. Она поможет вам сохранить здоровье и планету.

В настоящее время несколько десятков компаний предлагают нам безопасную продукцию, не содержащую токсичных и ядовитых веществ. Среди них есть и отечественные производители.

Первая группа таких производителей выпускает только натуральные средства с исключительно природными компонентами. Для человека и экологии они совершенно безвредны.

Вторая группа — это экопроизводители. В их продукции встречаются некоторые вещества из синтетики.  Но они так же безопасны для природы и человека, как и натуральные компоненты.

Самый полезный совет, который можно дать — читайте внимательно состав продуктов, которые покупаете. Следите, чтобы на упаковке было указано, что производитель гарантирует биоразлагаемость ПАВ, входящих в состав. Выберите для себя одну-две марки, товары которых максимально безопасны и подходят вам и пользуйтесь ими.

(с) Жанна Чедаль

б/ф “Цветок Жизни”

Копирование а также публикация материалов на сторонних ресурсах возможна только с указанием ссылки на источник.

ПАВ - что это, зачем, и стоит ли их бояться?

Ваши отзывы

Магазин Зеленый хутор может похвастаться, пожалуй, максимально полным ассортиментом самых разнообразных натуральных продуктов и товаров. Здесь есть всё: от кроликов до мёда, от козьего сыра до фруктовых чипсов, от арбузов до иван-чая. Можно просто полностью заполнить холодильник и не ходить в магазины вообще. Еще мне особенно нравится собственная кулинария Зеленого хутора, потому что испечь такую вкусную творожную запеканку или рулетики к чаю немногие сумеют:)) Несомненно радует и демократичный подход и свобода мнений в группе вк, что свидетельствует о принципах честности и открытости Зеленого хутора.

Екатерина Константинова

Еще больше отзывовчитайте в нашем клубе

[в]контакте

ПАВ - что это, зачем, и стоит ли их бояться? ПАВ (Поверхностно Активные Вещества) — это, как правило, химические вещества, которые содержатся в любом чистящем средстве, даже в обычном мыле. Как раз благодаря ПАВам чистящее средство чистит. Для чего ПАВы нужны? Проблема в том, что грязь, особенно жир, очень сложно смыть водой. Попробуйте помыть жирные руки водой. Вода будет стекать, не смывая жир. Молекулы воды не липнут к молекулам жира и не забирают их с собой. Стало быть, задача в том, чтобы прикрепить молекулы жира к молекулам воды. Именно это и делают ПАВы. Молекула ПАВ представляет собой сферу, один полюс которой — липофильный (соединяется с жирами), а другой — гидрофильный (вступает в связь с молекулами воды). То есть, одним концом частица ПАВ прикрепляется к частице жира, а другим концом — к частицам воды. Как ПАВ влияют на наше здоровье? Большая часть влаги человеческого тела имеет также жировую основу. Т.е. например защитный слой кожи (липиды — жиры, которые защищают кожу от попадания в организм различных бактерий) является жировой пленкой и естественно разрушается ПАВами. А зараза нападает на то место, которое наименее защищено, что конечно же вредно для здоровья человека. Специалисты утверждают, что после применения моющего средства защитный слой кожи должен успеть восстановиться в течение 4 часов до, как минимум 60%. Это установленные ГОСТом нормы гигиены. Однако далеко не все моющие средства обеспечивают такую восстановимость кожи. А обезжиренная и обезвоженная кожа быстрей стареет. Кроме того, небиоразлагаемые ПАВы могут накапливаться в мозге, печени, сердце, жировых отложениях (особенно много) и продолжать разрушение организма длительное время. А поскольку без моющих средств практически никто не обходится, то ПАВы постоянно пополняются в нашем организме обеспечивая непрерывный вред телу. ПАВы также влияют на репродуктивную функцию у мужчин, аналогично радиоактивному излучению. Проблема усугубляется тем, что наши очистные сооружения плохо справляются с удалением ПАВов. Поэтому вредные ПАВы возвращаются через водопровод к нам почти в той же концентрации, в которой мы их выливаем в сток. Исключение составляют только средства с биоразлагаемыми ПАВами. Какие бывают ПАВы? - Анионные ПАВ. Основным достоинством является относительно невысокая стоимость, эффективность и хорошая растворимость. Но они наиболее агрессивны по отношению к организму человека. - Катионные ПАВ. Обладают бактерицидным свойством. - Неионогенные ПАВ. Основным достоинством является благоприятное действие на ткань и главное — 100% биоразлагаемость. - Амфолитные ПАВ. В зависимости от среды (кислотность/щелочность) проявляют себя либо как катионные, либо как анионные ПАВы. Как ПАВы влияют на окружающую среду? Один из основных негативных эффектов ПАВ в окружающей среде — понижение поверхностного натяжения. Например в океане изменение поверхностного натяжения приводит к снижению показателя удерживания CO2 и кислорода в массе воды. А это негативно влияет на водную флору и фауну. Кроме того, почти все ПАВ, используемые в промышленности и домашнем хозяйстве, попадая на частички земли, песка, глины, при нормальных условиях могут высвобождать ионы тяжёлых металлов, удерживаемые этими частичками, и тем самым повышать риск попадания данных веществ в организм человека. Что такое биоразлагаемое ПАВ? Одним из основных критериев экологической безопасности товаров бытовой химии является биоразлагаемость ПАВ, которые входят в их состав. ПАВ делятся на те, которые быстро разрушаются в окружающей среде и те, которые не разрушаются и могут накапливаться в организмах в недопустимых концентрациях. Причем различают первичную биоразлагаемость, которая подразумевает структурные изменения ПАВ микроорганизмами, приводящие к потере поверхностно-активных свойств, и полную биоразлагаемость - конечную биодеградацию ПАВ до диоксида углерода и воды. Только такие, полностью биоразлагаемые, ПАВ являются безопасными. 100% биоразлагаемостью обладают только некоторые неионогенные ПАВ, в первую очередь получаемые на основе биологического сырья, а не нефтепродуктов. Био-ПАВ – что это такое? В 1995 году компания ECOVER совместно с французской фирмой Agro-Industrie Recherches et Développements (ARD) принимали участие в европейском исследовательском проекте, целью которого было научиться синтезировать ПАВ из сельскохозяйственных отходов, например, соломы и пшеничных отрубей. Проект был успешно завершен еще в 1999 году, а производство в промышленных масштабах началось в 2008 году.

Сейчас био-ПАВ лежат в основе всей линейки средств для мытья посуды марки ECOVER. Результаты тестов подтверждают, что подобные ПАВ обладают сильным чистящим действием, полностью биоразлагаемы и характеризуются низкой токсичностью. Это похоже на сказку, в которой солома превращалась в золото, но здесь речь идет о реальной истории.

Возврат к списку

КАТИО́ННЫЕ ПОВЕ́РХНОСТНО-АКТИ́ВНЫЕ ВЕЩЕСТВА́

Авторы: Л. А. Шиц

КАТИО́ННЫЕ ПОВЕ́РХНОСТНО-АК­ТИ́В­НЫЕ ВЕЩЕСТВА́ (КПАВ), од­на из осн. клас­си­фи­кац. групп по­верх­но­ст­но-ак­тив­ных ве­ществ (ПАВ), ха­рак­те­ри­зую­щих­ся тем, что в вод­ной сре­де в ре­зульта­те элек­тро­ли­тич. дис­со­циа­ции они об­ра­зу­ют по­верх­но­ст­но (ад­сорб­ци­он­но) ак­тив­ные ка­тио­ны и ад­сорб­ци­он­но не­ак­тив­ные анио­ны. Наи­боль­шее прак­тич. зна­че­ние име­ют со­ли пер­вич­ных, вто­рич­ных, тре­тич­ных али­фа­тич. ами­нов (ис­поль­зу­ют при низ­ких зна­че­ни­ях рН) и чет­вер­тич­ных ам­мо­ние­вых ос­но­ва­ний $\ce {RNh3 \cdot HX}$, $\ce {RR'NH \cdot HX}$, $\ce {R(R')2N \cdot HX}$, $\ce {R(R')3N+X-}$, $\ce {[R(R')2N+Ch3C6H5]X-}$ (где $\ce {R}$ – выс­ший ал­кил с чис­лом ато­мов С от 8 до 22, обыч­но 12–18; $\ce {R'}$ – низ­ший ал­кил, напр. $\ce {Ch4}$ или $\ce {C2H5}$; $\ce {X}$ – ани­он, напр. $\ce {Cl-}$, $\ce {Br-}$ или $\ce {Ch4COO-}$); со­ли али­фа­тич. диа­ми­нов $\ce {[Rh3N+ -(Ch3)3 -N+h4](X^{-})2}$; со­ли N-ал­кил­пи­ри­ди­ния $\ce {[RNC5H5]+X-}$; про­из­вод­ные ал­ки­ла­ми­ноа­ми­дов, ал­ки­ли­ми­да­зо­ли­нов и др. ди­филь­ные ор­га­нич. соеди­не­ния с чет­вер­тич­ны­ми ато­ма­ми азо­та, по­ло­жи­тель­ный элек­трич. за­ряд ко­то­рых ней­тра­ли­зо­ван от­ри­ца­тель­ным за­ря­дом про­ти­во­ио­на (анио­на).

Мо­ле­ку­ляр­ная струк­ту­ра не­ко­то­рых КПАВ мо­жет вклю­чать кро­ме ио­но­ген­ных по­ляр­ные не­ио­но­ген­ные груп­пы. Та­ко­вы, напр., чет­вер­тич­ные ам­мо­ние­вые со­ли эток­си­ли­ро­ван­ных ал­ки­ла­ми­нов состава $\ce {[H(OCh3Ch3)_{n}-N+RR'-(Ch3Ch3O)_{m}H]X-}$, где $n$, $m$ варь­иру­ют от не­сколь­ких еди­ниц до не­сколь­ких де­сят­ков.

Как осо­бую груп­пу КПАВ сле­ду­ет рас­смат­ри­вать вы­со­ко­мо­ле­ку­ляр­ные по­верх­но­ст­но-ак­тив­ные ве­ще­ст­ва, пред­став­ляю­щие со­бой рас­тво­ри­мые по­ли­элек­тро­ли­ты ка­ти­он­но­го ти­па. В их чис­ле, напр., ли­ней­но-цик­ли­че­ский по­ли­мер на ос­но­ве ди­ме­тил­ди­ал­ли­лам­мо­ний­хло­ри­да (фор­му­ла I), про­из­вод­ные по­ли­ак­рил­ами­да (напр., со­ста­ва II), хи­то­за­на и др.

По объ­ё­му ми­ро­во­го про­из-ва КПАВ за­ни­ма­ют тре­тью по­зи­цию по­сле ани­он­ных и не­ио­но­ген­ных ПАВ, их роль в разл. ви­дах совр. тех­но­ло­гии по­сто­ян­но воз­рас­та­ет. КПАВ при­ме­ня­ют в пром-сти, с. х-ве, ме­ди­ци­не и бы­ту. КПАВ – ста­би­ли­за­то­ры би­тум­ных эмуль­сий при строи­тель­ст­ве до­рог, гид­ро­фо­би­за­то­ры стро­ит. ма­те­риа­лов и кон­ст­рук­ций, фло­то­реа­ген­ты при обо­га­ще­нии по­лез­ных ис­ко­пае­мых, при­сад­ки к то­п­ли­вам и сма­зоч­ным мас­лам, тек­стиль­но-вспо­мо­га­тель­ные ве­ще­ст­ва (ан­ти­ста­ти­ки, мяг­чи­те­ли и др.), ин­гре­ди­ен­ты по­ли­мер­ных ма­те­риа­лов. КПАВ ис­поль­зу­ют в неф­те­га­зо­вой пром-сти как реа­ген­ты для об­ра­бот­ки бу­ро­вых рас­тво­ров, при­ме­няе­мых при строи­тель­ст­ве сква­жин, как ин­ги­би­то­ры кор­ро­зии, как реа­ген­ты для де­эмуль­ги­ро­ва­ния и обес­со­ли­ва­ния сы­рой неф­ти. КПАВ ис­поль­зу­ют так­же (час­то в со­че­та­нии с не­ионо­ген­ны­ми ПАВ) как бак­те­ри­цид­ные и бак­те­рио­ста­тич. сред­ст­ва, фун­ги­ци­ды, аль­ги­ци­ды.

Не так страшен ПАВ, как его малюют

Думаю, что сухие строки о свойствах поверхностно-активных веществ «легким чтивом» не назовешь, однако без них не обойтись, если хочешь, чтобы больше никто не смел вешать лапшу тебе на уши.

Законное место натуральных моющих компонентов косметики — среди растительных масел, животных жиров, крахмальных, сапониновых, пектиновых и сахаристых соединений, щедро раздариваемых флорой. Эти вещества имеют бесчисленное количество вариаций своей молекулярной структуры, что обеспечивает им способность удалять разные типы веществ, загрязняющих кожу и волосы, не нарушая физиологический барьер эпидермиса.

Поверхностно-активные вещества (тензиды) представляют из собой соединения, которые при адсорбции (поглощении, связывании и удерживании другого вещества) снижают межфазное натяжение (способность к смешиванию двух веществ, например воды и масла) раствора. Иными словами, ПАВ можно назвать компетентными правоохранительными органами, которые быстро ловят и нейтрализуют преступников-вредителей и гадов-загрязнителей, затем крепко удерживают в местах заключения (то бишь внутри своей системы), а в процессе исполнения приговора не допускают бегства (растворения в воде) и смешивания со здоровой частью общества грязнуль-осужденных. Правоохранительные органы, простите, увлеклась, ПАВ имеют три департамента (три группы).

Первая группа — анионные и криптоанионные сульфосоединения

Эта группа тензидов является самой несовместимой с грязью, и именно ее больше всего ругают мылофобы. Анионные и криптоанионные соединения (ацетилпептиды, лаурил- и лауретсульфаты натрия, калия, магния или аммония) лучше всех других групп ПАВ удаляют грязь с контактных поверхностей. Поэтому без них не обходится ни одно действенное очищающее средство.

Сырье и производство

Эту группу моющих субстанций люди научились производить раньше других (вспомним пассаж про пепел, котором посыпали себе голову древние мудрецы). По мере развития прогресса анионные тензиды стали варить из белков и жиров, ощелоченных (натриевая гидролизация) при помощи золы (самое популярное щелочное природное сырье — зола дерева Salasola soda) и других щелочных соединений. В качестве сырья для анионных и криптоанионных ПАВ используется кокосовое, пальмовое, рапсовое, соевое масло, свиной жир, спермацет, масло из коровьего и козьего молока.

Принцип действия

Выдающиеся очищающие качества анионных тензидов объясняются строением их молекул, которые состоят из двух частей — гидрофильной (любящей воду) и, наоборот, гидрофобной.

Первые позволяют им растворяться в воде (или полярных растворителях) и полностью смываться ею с поверхности кожи, а вторые — контактировать с неполярными веществами (углеводородами, смолами, мочевиной, пылью, жирами, маслами). Во время мытья с шампунем или мылом гидрофобные «челюсти» связывают захваченные частички грязи, помещая их в центр мицеллы (полого шара, образованного рядом молекул, гидрофильные «хвосты» которых направлены наружу, а внутрь — гидрофобные «головы»).

Свойства

Быстрая, полноценная, качественная эвакуация грязи с поверхности кожи и ее придатков, пенообразование, бактерицидное (ликвидация грамположительных микроорганизмов) и бактериостатическое, липолитическое (растворение окисленного жирового секрета сальных желез и смолисто-минеральных загрязнений кожи) действие.

Содержание анионных ПАВ в мылящей основе натуральных шампуней STYX — 5–12%, в гелях для душа и пенах для ванн STYX — 8–20%.

Вторая группа — катионоактивные ПАВ

Катионные тензиды — это соединения, которые диссоциируют (растворяются) в водном растворе с образованием катионов (положительно заряженных молекул).

Сырье и производство

Четвертичные аммониевые основания, представляют собой полисахариды, получаемые из молочных продуктов, ланолина, картофеля, кукурузы, сахарного тростника, свеклы, подсолнечника.

Принцип действия

В силу своего положительного заряда катионные тензиды притягиваются к отрицательно заряженным волосам и роговым чешуйкам эпидермиса, ускоряя их смачивание, фиксируют на их поверхности ценные лечебные компоненты, содержащиеся в косметическом препарате, а также оказывают брадикиназное действие (устраняют раздражение, зуд, жжение, отечность). Они захватывают и удерживают отрицательно заряженные частицы, убивают грамотрицательные бактерии.

Свойства

Катионные тензиды — ценные компоненты косметических препаратов (шампуней, бальзамов, кондиционеров): они активизируют пенообразование, повышают продуктивность кислородообмена кожи и волос, эмульгируют масляные и ароматические субстанции в водном растворе, оказывают бактерицидное действие, устраняют остаточный электрический заряд на волосах после мытья (антистатическое действие), обеспечивают легкое расчесывание, укладку и повышают КПД лечебных компонентов на кожу и волосы.

Содержание катионных ПАВ в мылящей основе натуральных шампуней STYX — 15–30%, в гелях для душа и пенах для ванн STYX — 10–25%.

Третья группа — амфотерные и неионные соПАВы

Производители качественной косметики для того, чтобы смягчить действие лучших, т. е. анионных очищающих ингредиентов (в частности, для того чтобы анионные ПАВ не повредили жировой комплекс гидролипидной мантии) и при этом не снизить ни на йоту очищающей активности препарата, обязательно вводят в мылящуюся формулу соПАВы. Амфотерные и неионные тензиды нейтрализуют кислотную реакцию анионов, способствуют их быстрому расщеплению, при этом увеличивая плотность и уменьшая «воздушность» (диаметр) пузырьков пены.

Сырье и производство амфотерных ПАВ

Амфотерные ПАВ являются одним из самых дорогих ингредиентов мылящейся основы. Их получают выжимкой, экстракцией, настаиванием, ректификацией и окислением природного сырья (как растительного, так и животного толка). Наиболее известные сырьевые источники амфотерных тензидов, а именно кокоамфоацетата, лактата, альфа-аминокислот, пектинов, восков, — это мыльнянка, водоросли, мякоть плодов яблони, корнеплоды (свекла, морковь, топинамбур), пальмовое масло, молочные продукты, ланолин.

Принцип действия амфотерных ПАВ

Даже элементарные познания в химии дают основания для сомнений в возможности совмещения в единой формуле катионных и анионных ПАВ, поскольку противоположно заряженные вещества, попарно притягиваясь друг к другу, уменьшают свое сродство с водой (выпадают в осадок), и, естественно, снижается очищающая активность. Только благодаря амфотерным тензидам эта проблема была разрешена: эти поверхностно-активные вещества благодаря своей способности легко отдавать и присоединять электронную пару проявляют как кислотные, так и основные свойства в зависимости от реакции среды, в которой они находятся (так в щелочной среде они становятся анионами, а в кислотной — катионами).

Свойства амфотерных ПАВ

Амфотерные тензиды защищают кожу и волосы от сухости и раздражения, реставрируют роговой слой эпидермиса и кератин волос, смягчают, повышают эластичность соединительной ткани, придают волосам шелковистость, а пене мылящегося вещества — кремообразную текстуру.

Содержание амфотерных ПАВ в мылящей основе натуральных шампуней STYX — 15–40%, в гелях для душа и пенах для ванн STYX — 15–35%.

Сырье и производство неионных ПАВ

Соединения, которые растворяются в воде без образования ионов, называют неионными. Их группу представляют полигликолевые и полигликоленовые эфиры жирных спиртов (например, фейстензид — Disodium Laurethsulfosuccinate — текучая жидкость, состоящая из лимонной кислоты и жирных спиртов). Получают неионные ПАВы оксиэтилированием растительных масел (касторовое, ростков пшеницы, льна, кунжута, какао, календулы, петрушки, риса, зверобоя). Неионные ПАВ существуют только в жидкой или пастообразной форме, поэтому не могут содержаться в твердых моющих средствах (мыло, порошки).

Принцип действия неионных ПАВ

Водные растворы сложных эфиров жирных кислот являют собой дисперсионный мицельный раствор, который часто называют «умным мылом», поскольку он эмульгирует грязь и жир, удаляя их с поверхности кожи и волос, не повреждая защитную мантию.

Свойства неионных ПАВ

Этот вид ПАВ привносит моющему средству мягкость, безопасность, экологичность (биоразлагаемость неионных тензидов составляет 100%). Они стабилизируют мыльную пену, обладают мягкими свойствами загустителя, оказывают брадикиназное и полирующее действие, реставрируя наружные слои эпидермиса и волос, способствуют активизации действия лечебных добавок очищающего препарата.

Содержание неионных ПАВ в мылящей основе натуральных шампуней STYX — 35–45% (первое место по концентрации), в гелях для душа, 15–35%.

Вот коротенько и все. Не знаю, ГДЕ многоуровневые торговцы «самой лучшей в мире косметикой» услышали о том, что абсолютно безвредные для здоровья человека и животных ПАВ содержат «ядохимикаты и нитриты». Думаю, что ответ не важен, потому что проблема не в ПАВ, а в загаженных мозгах борцов с мылящимися субстанциями: любой вор уверен, что честных людей не бывает, любой продавец косметики, в рецептуру которой входят пестициды, диоксины и прочая дрянь, думает, что и другие так делают… И ошибается. Пока он изобличает в несуществующих грехах безвредные ингредиенты, порядочные косметические компании одаривают мир волшебными формулами, от которых люди становятся красивыми и молодыми, расставаясь с массой косметических недостатков. Поэтому умывайтесь радостно и спокойно, мойте волосы с удовольствием, делайте это хоть каждый день: натуральные ПАВ совершенно безвредны. И не слушайте дешевых проповедников, которые кому угодно могут повредить «кожу, глаза, уши, печень и мозг».

Очищающая основа шампуней

Представления о свойствах катионных, амфотерных и неионных ПАВ губительны еще для одной кривды — байки о том, что «косметика, обладающая очищающими и моющими свойствами, не может быть полезна для кожи и волос, поскольку все ее компоненты смываются водой». Конечно же, это абсурд, поскольку некоторые из ингредиентов мылящейся основы повышают проникающую способность и пролонгируют действие биологически активных веществ и лечебных добавок, содержащихся в шампунях, бальзамах для волос и гелях для душа. В качестве конкретного примера предлагаю рассмотреть оставшиеся компоненты мылящей основы шампуней STYX naturcosmetic.

Все шампуни STYX состоят из двух, соединенных в одной рецептуре формул: базисной (очищающей) основы и терапевтических добавок. Пропорциональное отношение первой и второй формулы составляет в среднем 8:2,  за исключением базисного шампуня, состав которого предусматривает лишь очищающую формулу, а действенные компоненты в виде эфирных масел, настоев, экстрактов и отваров растений вводятся каждым по собственному вкусу, в соответствии с целями и потребностями.

Базисная основа шампуней состоит из трех групп поверхностно-активных веществ, обогащенных рядом активирующих очищающую формулу добавок, к которым относятся:

Молочные аминокислоты, пептиды, лактоферменты и лактогормоны — вещества, нормализующие работу сальных желез при любом типе волос, устраняющие зуд и раздражение кожи, перхоть, ликвидирующие патогенную микрофлору, провоцирующую развитие себореи.

Растительные церамиды (алкилы, алкенилы) — твердые или воскоподобные липидные вещества (сфинголипиды), получаемые из масел злаковых, бобовых растений и из животных жиров. Они повышают защитный барьер кожи, реставрируют поврежденные участки гидролипидной мантии, устраняют обезвоженность кожи, ее лабильность к внешним факторам. Церамиды (усиленные катионными ПАВ) реставрируют кератиновый панцирь волос, закрывая и уплотняя чешуйки наружного слоя. Делают волосы блестящими и гладкими, уменьшая их хрупкость, защищают кончики волос от расщепления.

Алейроновые аминокислоты (мини-протеины зерен пшеницы) — участвуют в биосинтезе клеток кожи и волос, восстанавливают поврежденные ткани, оказывают антиоксидантное, защитное действие. За счет обволакивающего эффекта придают волосам дополнительную толщину и прочность, облегчают расчесывание.

Масло льна — обеспечивает увлажняющий, противовоспалительный, брадикиназный эффект, повышает тонус волос и их способность держать форму, облегчает укладку.

Экстракт солодки — оказывает очищающее, противовоспалительное, бактерицидное, дренажное действие.

Сок алоэ — оказывает регенерирующее, метаболическое, успокаивающее, противовоспалительное, антиоксидантное, иммуностимулирующее действие, активизирует восстановительные процессы в поврежденных тканях.

Мед и цветочная пыльца — стимулируют тканевой метаболизм, микроциркуляцию. Оказывают увлажняющее, тонизирующее действие, активизируют репаративную регенерацию в поврежденных клетках.

Лимонный сок и яблочный уксус — оказывают очищающее, тонизирующее, адаптогенное действие. Смягчают, витаминизируют кожу и волосы, укрепляют капилляры. Повышают эластичность кератинового «панциря», устраняя пережженный вид травмированных волос.

Водоросли — оказывают детоксическое, укрепляющее действие, стимулируют процессы регенерации и обновления. Делают волосы блестящими и шелковыми.

Энзимы (аланин, альгинин, глутамин, треонин, целин, тирозин, метионин, барин, лицин, глицин и т. п.) — получают из растительного и животного сырья: протеазы — из растений, богатых белком (бобовые); липазы — из масел и жиров; амилазы — из растений, богатых углеводами, и молочных продуктов. Удаляют устойчивые и «тяжелые» загрязнения кожи и волос белковой, углеводной и жировой природы (отработанные участки тканей, продукты нефтеперегонки, компоненты смога, вредоносные включения водопроводной воды). Энзимы предельно безопасны для кожи, поскольку вне зависимости от интенсивности очищения не забирают из нее влагу, при этом легко смываются водой. Ферменты являются биологическими катализаторами обменных процессов кожи, ускоряющими химические реакции в жизнеспособных клетках и способствующими ускоренному отрастанию волос.

Лецитин и флюидлецитин — вещества класса фосфолипидов, являются природными эмульгаторами и строительным материалом для клеточных мембран (получают из растительного и животного сырья).

Полисахариды, к коим относятся и желатин, и пектин, и целлюлоза, и глюкоза, и фруктоза, — содержатся как в растительных (тростнике, свекле, яблоках, водорослях, злаках, корнеплодах), так и в животных продуктах (молоко). Полисахариды — энергетическая подпитка клеток, они активизируют процессы биосинтеза, устраняют стрессовые состояния кожи, удерживают влагу, мягко удаляя токсические вещества с поверхности кожи и волос. Часто полисахариды играют роль загустителей в косметических средствах.

Морская соль — являет собой источник электролитов, необходимых для процессов инфильтрации и гидролиза, благодаря которым осуществляется клеточный обмен веществ. Они повышают КПД усвояемости питательных веществ клетками, удаляют отработанные метаболиты и отмершие клетки волос и кожи. Регулируют проникающую способность косметических средств, поддерживают электролитический и рН-баланс кожи.

Растительные масла (макадамия, жожоба, ростки пшеницы, виноградные косточки, авокадо) — пережиривают очищающую формулу шампуня, обеспечивая защиту волос от повреждения и обезвоживания. (Свойства растительных масел см. в журнале «Эфирный мир», №40.)

Терапевтическая начинка шампуней

Натуральные шампуни STYX — самая популярная, самая покупаемая, самая продаваемая, самая дефицитная (иногда спрос превышает предложение), самая восхваляемая и самая… поразительная косметика. Обычно люди, решившие попробовать стиксовский шампунь, переполненные восторженными ощущениями, восхищенно восклицают: «Так вот ты какой, „Правильный“ Шампунь!», сожалея о том, что узнали об этом только сейчас.

Надо сказать, что оснований для восхищения рецептурой и действием шампуней STYX предостаточно. Взять хотя бы консистенцию препарата, похожую на густой гречишный мед, свидетельствующую о минимуме воды и максимуме концентрации активных веществ. «Ну зачем продавать людям воду, если твой бизнес — это производство косметики? Тот, кто предпочитает более жидкую консистенцию шампуня, в состоянии самостоятельно добавить в него воды предпочтительного количества и качества: минеральной, серебряной, святой, талой, дождевой„, — так объясняет Вольфганг Стикс свою фармацевтическую позицию. Поскольку первый раз все перебарщивают с количеством препарата (ведь у каждого свое представление о мизерной дозировке), сразу предупреждаю: для того чтобы отлично вымыть волосы средней длины, достаточно всего лишь 3 мл шампуня STYX.

Второе, о чем следует сказать особо, — это отсутствие необходимости мыть волосы дважды при использовании шампуней STYX. Великое разнообразие очищающих веществ в рецептуре, каждое из которых работает в своем стиле и на своем уровне, позволяет эффективно удалять поверхностные, глубокие и устойчивые загрязнения кожи и волос при однократном мытье.

На сегодняшний день существует пятнадцать видов шампуней STYX (с учетом новинки — шампуня «Розовый сад„), каждый из которых имеет неповторимую направленность действия, однако все их объединяет восемь фоновых качеств, присущих мылящейся основе: это противовоспалительное, брадикиназное, антиоксидантное действие, стимуляция микроциркуляции, выведение токсинов, увлажнение и восполнение витаминно-минеральных “пробелов» в питании клеток, облегчение укладки.

P. S. Моя сестренка всегда сильно переживает относительно выбора подарков близким на их день рождения. Полгода она бегает по магазинам, пытаясь найти ту единственную вещь, которая станет истинной радостью для одариваемого. Однажды на одну из солидных дат (когда-то с каждым так случается — все даты становятся такими) моей жизни она преподнесла мне красивое издание. Это были философские притчи различных религиозных конфессий. Открыв книгу на первой попавшейся странице, я узнала об одном старом засохшем дереве, которое тысячи лет стремилось к солнцу, не сходя с места. Однажды крадущийся мимо дерева вор ужасно перепугался, спутав его силуэт с фигурой жандарма. Пробегавший мимо влюбленный юноша припал к корням дерева, узрев в его тени черты своей возлюбленной. После ребенок, запуганный страшными сказками, зашелся в рыданиях, увидев в раскидистом рисунке ветвей дерева на фоне неба оскал злобного чудища. Но дерево всегда было и оставалось всего лишь деревом, ибо мы видим мир таковым, каковы мы сами.

Так заканчивалась эта случайно прочитанная мною притча. Так, пожалуй, стоит закончить и эту статью.

ПОВЕ́РХНОСТНО-АКТИ́ВНЫЕ ВЕЩЕСТВА́

Авторы: Л. А. Шиц

ПОВЕ́РХНОСТНО-АКТИ́ВНЫЕ ВЕЩЕ­СТВА́ (ПАВ), хи­мич. со­еди­не­ния, ад­сор­би­рую­щие­ся на по­верх­но­сти раз­де­ла фаз (тел) и об­ра­зую­щие на ней слой по­вы­шен­ной кон­цен­тра­ции (ад­сорб­ци­он­ный слой). По­верх­но­ст­но-ак­тив­ным мо­жет быть лю­бое ве­ще­ст­во, яв­ляю­щее­ся ком­по­нен­том жид­кой или га­зо­вой фа­зы и под дей­ст­ви­ем меж­мо­ле­ку­ляр­ных сил ска­п­ли­ваю­щее­ся у меж­фаз­ной по­верх­но­сти. Од­на­ко, сле­дуя тра­ди­ции, ПАВ обыч­но на­зы­ва­ют ор­га­нич. со­еди­не­ния, ад­сорб­ция ко­то­рых из рас­тво­ров да­же очень ма­лой кон­цен­тра­ции со­про­во­ж­да­ет­ся су­ще­ст­вен­ным сни­же­ни­ем сво­бод­ной по­верх­но­ст­ной энер­гии или по­верх­но­ст­но­го (меж­фаз­но­го) на­тя­же­ния.

Об­щая осо­бен­ность та­ких со­еди­не­ний за­клю­ча­ет­ся в том, что их мо­ле­ку­лы со­дер­жат обо­соб­лен­ные атом­ные груп­пы, по-раз­но­му взаи­мо­дей­ст­вую­щие с рас­тво­ряю­щей сре­дой. Напр., не­по­ляр­ные уг­ле­во­до­род­ные ра­ди­ка­лы име­ют по­вы­шен­ное хи­мич. срод­ст­во к не­по­ляр­ным сре­дам и оп­ре­де­ля­ют рас­тво­ри­мость ПАВ в «мас­ля­ной» фа­зе. По­ляр­ные (обыч­но ки­сло­род­со­дер­жа­щие) груп­пы, на­про­тив, про­яв­ля­ют хи­мич. срод­ст­во к по­ляр­ным сре­дам и оп­ре­де­ля­ют рас­тво­ри­мость ПАВ в вод­ной фа­зе. Не­по­ляр­ные ра­ди­ка­лы на­зы­ва­ют­ся ли­по­филь­ны­ми (олео­филь­ны­ми, гид­ро­фоб­ны­ми), по­ляр­ные груп­пы – гид­ро­филь­ны­ми. Та­ким об­ра­зом, ха­рак­тер­ный при­знак «клас­си­че­ских» ПАВ – ди­филь­ность (или ам­фи­филь­ность), т. е. двой­ст­вен­ность свойств. Со­от­но­ше­ние по­ляр­ных и не­по­ляр­ных атом­ных групп в мо­ле­ку­лах ПАВ оп­реде­ля­ет их осн. фи­зи­ко-хи­мич. и тех­но­ло­гич. свой­ст­ва. Это со­от­но­ше­ние на­зы­ва­ют гид­ро­филь­но-ли­по­филь­ным ба­лан­сом (ГЛБ) и вы­ра­жа­ют чис­ла­ми ус­лов­ной шка­лы, ха­рак­те­ри­зую­щи­ми об­лас­ти пред­поч­ти­тель­но­го при­ме­не­ния по­верх­но­ст­но-ак­тив­ных ве­ществ.

ПАВ де­лят на клас­си­фи­ка­ци­он­ные груп­пы по раз­ным при­зна­кам: мо­ле­ку­ляр­ной струк­ту­ре и свой­ст­вам, про­ис­хо­ж­де­нию, на­зна­че­нию, разл. по­тре­би­тель­ским ха­рак­те­ри­сти­кам. Наи­бо­лее об­щее де­ле­ние – на ио­но­ген­ные (спо­соб­ные к элек­тро­ли­тич. дис­со­циа­ции в вод­ной сре­де) и не­ио­но­ген­ные по­верх­но­ст­но-ак­тив­ные ве­ще­ст­ва. Ио­но­ген­ные ПАВ, в свою оче­редь, де­лят­ся на ани­он­ные по­верх­но­ст­но-ак­тив­ные ве­ще­ст­ва (или анио­нак­тив­ные), ка­ти­он­ные по­верх­но­ст­но-ак­тив­ные ве­ще­ст­ва (или ка­тио­н­ак­тив­ные) и ам­фо­тер­ные ПАВ. В отд. груп­пы вы­де­ля­ют эле­мен­то­ор­га­ни­че­ские (фто­руг­ле­род­ные, крем­ний­ор­га­ни­че­ские) ПАВ, а так­же вы­со­ко­мо­ле­ку­ляр­ные по­верх­но­ст­но-ак­тив­ные ве­ще­ст­ва. Кро­ме то­го, раз­ли­ча­ют ми­цел­ло­об­ра­зую­щие ПАВ, спо­соб­ные к об­ра­зо­ва­нию в рас­тво­ре на­но­раз­мер­ных мо­ле­ку­ляр­ных ас­со­циа­тов (ми­целл), и ПАВ, не об­ра­зую­щие ми­целл. В обыч­ных ус­ло­ви­ях ПАВ мо­гут на­хо­дить­ся в кри­стал­лич., аморф­ном пас­то­об­раз­ном или жид­ком со­стоя­нии.

Важ­ней­шая ха­рак­те­ри­сти­ка ПАВ – его по­верх­но­ст­ная (меж­фаз­ная) ак­тив­ность. Ко­ли­че­ст­вен­ным по­ка­за­те­лем этой ха­рак­те­ри­сти­ки для рас­тво­ри­мых ПАВ мо­жет быть пре­дель­ное зна­че­ние про­из­вод­ной по­верх­но­ст­но­го на­тя­же­ния $σ$ по кон­цен­тра­ции $c$ при $c→0$ или макс. зна­че­ние от­но­ше­ния раз­но­сти по­верх­но­ст­ных на­тя­же­ний рас­тво­ри­те­ля (обыч­но во­ды) $σ_о$ и рас­тво­ра $σ$ к кон­цен­тра­ции ве­ще­ст­ва. Ти­пич­ные изо­тер­мы $σ(c)$ для вод­ных рас­тво­ров на гра­ни­це с воз­ду­хом при­ве­де­ны на рис. 1. В со­от­вет­ст­вии с оп­ре­де­ле­ни­ем по­верх­но­ст­ная ак­тив­ность ве­ще­ст­ва на дан­ной по­верх­но­сти $$G=\lim_{C\rightarrow 0}\left( -\frac{\partial \sigma}{\partial c}\right)\approx \frac{\sigma-\sigma_0}{c_m},$$ что со­от­вет­ст­ву­ет тан­ген­су уг­ла на­кло­на ка­са­тель­ной, про­ве­дён­ной к изо­тер­ме $σ(c)$ в её на­ча­ле, и вы­ра­жа­ет­ся в Дж·м/моль.

По­верх­но­ст­ная ак­тив­ность за­ви­сит от мо­ле­ку­ляр­но­го строе­ния ПАВ, со­ста­ва рас­тво­ряю­щей сре­ды и свойств со­пре­дель­ной фа­зы. Зна­че­ния $G$ до оп­ре­де­лён­но­го пре­де­ла воз­рас­та­ют с уве­ли­че­ни­ем мас­сы ли­по­филь­но­го ра­ди­ка­ла; при этом сни­жа­ет­ся рас­тво­ри­мость ПАВ в во­де и воз­рас­та­ет рас­тво­ри­мость в не­по­ляр­ной жид­ко­сти. Напр., в го­мо­ло­гич. ря­ду ал­кил­бен­зол­суль­фо­на­тов про­ис­хо­дит уве­ли­че­ние зна­че­ний $G$ с рос­том чис­ла ме­ти­ле­но­вых групп в ал­киль­ном ра­ди­ка­ле до 12; даль­ней­шее уве­ли­че­ние их чис­ла при­во­дит к сни­же­нию зна­че­ний $G$. Из­ме­не­ние темп-ры по-раз­но­му влия­ет на ад­сорб­цию ПАВ и, со­от­вет­ст­вен­но, на па­ра­метр $G$. По­вы­ше­ние темп-ры уси­ли­ва­ет тен­ден­цию к де­сорб­ции ПАВ с меж­фаз­ной по­верх­но­сти. Но од­но­вре­мен­но мо­жет про­ис­хо­дить его гид­ро­фо­би­за­ция вслед­ст­вие де­гид­ра­та­ции мо­ле­кул (что ха­рак­тер­но для не­ио­но­ген­ных ПАВ), а это при­во­дит к воз­ник­но­ве­нию про­ти­во­по­лож­ной тен­ден­ции – уси­ле­нию ад­сорб­ции. Ка­кой из двух про­цес­сов во­зоб­ла­да­ет, за­ви­сит от раз­ных фак­то­ров и обыч­но ус­та­нав­ли­ва­ет­ся экс­пе­ри­мен­таль­но.

Ад­сорб­ци­он­ные слои ПАВ на по­верх­но­сти раз­де­ла под­виж­ных фаз (жид­кость – газ и жид­кость – жид­кость) на­хо­дят­ся в тер­мо­ди­на­мич. рав­но­ве­сии с мо­ле­ку­ла­ми ПАВ в объ­ё­ме рас­тво­ра. С уве­ли­че­ни­ем кон­цен­тра­ции ПАВ в объ­ё­ме рас­тво­ра за­ко­но­мер­но воз­рас­та­ет его кон­цен­тра­ция у по­верх­но­сти. При этом ме­ня­ют­ся струк­ту­ра и свой­ст­ва ад­сорб­ци­он­но­го слоя: он уп­лот­ня­ет­ся, по­сле­до­ва­тель­но пе­ре­хо­дя из со­стоя­ния дву­мер­но­го «га­за» к жид­ко­об­раз­но­му, а за­тем к кри­стал­ло­по­доб­но­му со­стоя­нию с пре­дель­но плот­ной упа­ков­кой мо­ле­кул. В этой упа­ков­ке по­ляр­ные груп­пы мо­ле­кул ПАВ на­хо­дят­ся в вод­ной фа­зе, а гид­ро­фоб­ные ра­ди­ка­лы ори­ен­ти­ро­ва­ны стро­го в на­прав­ле­нии не­по­ляр­ной сре­ды – га­зо­вой или «мас­ля­ной». В про­стей­шем слу­чае жи­ро­во­го мы­ла мо­ле­ку­лы ПАВ схе­ма­тич­но мож­но пред­ста­вить в ви­де чёр­точ­ки (гид­ро­фоб­ный ра­ди­кал), на кон­це ко­то­рой на­хо­дит­ся кру­жок (по­ляр­ная груп­па). Схе­ма пе­ре­ход­ных со­стоя­ний мо­ле­кул ПАВ в вод­ном рас­тво­ре пред­став­ле­на на рис. 2.

Ти­пич­ные ми­цел­ло­об­ра­зую­щие ПАВ – это со­еди­не­ния с дос­та­точ­но вы­со­кой мо­ле­ку­ляр­ной мас­сой и яв­но вы­ра­жен­ны­ми гид­ро­филь­ной и гид­ро­фоб­ной час­тями мо­ле­ку­лы. Та­ко­вы, напр., хо­ро­шо изу­чен­ные со­ли выс­ших жир­ных ки­слот ($\ce{С_12–С_18}$) и ще­лоч­ных ме­тал­лов (мы­ла) или ал­кил­бен­зол­суль­фо­на­ты. Са­мо­про­из­воль­ное об­ра­зо­ва­ние ми­целл в рас­тво­ре ПАВ воз­мож­но при кон­цен­тра­ци­ях вы­ше кри­ти­че­ской кон­цен­тра­ции ми­цел­ло­об­ра­зо­ва­ния (ККМ). Обыч­но при этой кон­цен­тра­ции так­же фор­ми­ру­ет­ся на­сы­щен­ный ад­сорб­ци­он­ный мо­но­слой у по­верх­но­сти раз­де­ла фаз, со­от­вет­ст­вую­щий пре­дель­но­му сни­же­нию по­верх­но­ст­но­го на­тя­же­ния $σ_m$ рас­тво­ра. С воз­ник­но­ве­ни­ем ми­целл, имею­щих при­зна­ки отд. фа­зы, рост кон­цен­тра­ции ПАВ в рас­тво­ре ве­дёт к уве­ли­че­нию чис­ла и струк­тур­ным из­ме­не­ни­ям ми­целл, но кон­цен­тра­ция не­ас­со­ции­ро­ван­ных мо­ле­кул, на­хо­дя­щих­ся в тер­мо­ди­на­мич. рав­но­ве­сии с ми­цел­ла­ми, ос­та­ёт­ся прак­ти­че­ски не­из­мен­ной. По­это­му по­верх­но­ст­ное на­тя­же­ние ми­цел­ляр­но­го рас­тво­ра вы­ше ККМ при по­сто­ян­ной темп-ре не ме­ня­ет­ся (см. рис. 1). С рос­том темп-ры ККМ обыч­но по­вы­ша­ет­ся в рас­тво­рах ио­но­ген­ных ПАВ и по­ни­жа­ет­ся в рас­тво­рах не­ио­но­ген­ных ПАВ ти­па по­ли­эти­ленг­ли­ко­ле­вых эфи­ров. Для ми­цел­ло­об­ра­зую­щих ПАВ су­ще­ст­ву­ет ещё один кри­тич. па­ра­метр – точ­ка Краф­та – темп-ра, при ко­то­рой рас­тво­ри­мость ПАВ рав­на ККМ. Ни­же этой темп-ры кон­цен­тра­ция ПАВ в рас­тво­ре слиш­ком ма­ла для об­ра­зо­ва­ния ми­целл (рис. 3).

Ми­цел­ляр­ные и др. са­мо­ор­га­ни­зую­щие­ся над­мо­ле­ку­ляр­ные струк­ту­ры, встре­чаю­щие­ся в рас­тво­рах низ­ко- и вы­со­ко­мо­ле­ку­ляр­ных ПАВ и осо­бен­но в мно­го­ком­по­нент­ных сис­те­мах, чрез­вы­чай­но слож­ны и мно­го­об­раз­ны. Од­на­ко в вод­ных рас­тво­рах «обыч­ных» ПАВ (мы­лах и мы­ло­по­доб­ных син­те­тич. про­дук­тах) мож­но вы­де­лить про­стей­шие струк­ту­ры: сфе­ри­че­ские, ци­лин­д­ри­че­ские (стерж­не­об­раз­ные) и пла­стин­ча­тые, или ла­ме­ляр­ные, ми­цел­лы. Об­щая осо­бен­ность ми­целл всех ти­пов за­клю­ча­ет­ся в том, что они име­ют гид­ро­фоб­ное яд­ро (или слой), об­ра­зо­ван­ное уг­ле­во­до­род­ны­ми «хво­ста­ми» мо­ле­кул ПАВ, и рас­по­ло­жен­ные по пе­ри­фе­рии по­ляр­ные груп­пы тех же мо­ле­кул, «эк­ра­ни­рую­щие» яд­ро от не­по­сред­ст­вен­но­го кон­так­та с по­ляр­ной сре­дой (см. рис. 2).

Вод­ные ми­цел­ляр­ные рас­тво­ры со­лю­би­ли­зи­ру­ют, или кол­ло­ид­но рас­тво­ря­ют, не­рас­тво­ри­мые в во­де ве­ще­ст­ва (неф­те­про­дук­ты, жи­ры, кра­си­те­ли). Эти ве­ще­ст­ва в та­ких рас­тво­рах «рас­тво­ря­ют­ся», про­ни­кая в гид­ро­фоб­ные яд­ра ми­целл. Со­лю­би­ли­за­ция – од­на из при­чин мою­ще­го дей­ст­вия ми­цел­ляр­ных рас­тво­ров ПАВ и ус­той­чи­во­сти мик­ро­эмуль­сий, при­ме­няе­мых, напр., в ка­че­ст­ве сма­зоч­но-ох­ла­ж­даю­щих жид­ко­стей.

Ми­цел­ло­об­ра­зо­ва­ние воз­мож­но не толь­ко в вод­ных, но и в уг­ле­во­до­род­ных рас­тво­рах ПАВ. В этом слу­чае ори­ен­тация ди­филь­ных мо­ле­кул в ми­цел­лах об­рат­ная. По­ляр­ные груп­пы со­сре­до­то­че­ны в яд­ре, а гид­ро­фоб­ные ра­ди­ка­лы об­ра­ще­ны на­ру­жу. Об­ра­зо­ва­ние ми­целл со­про­во­ж­да­ет­ся рез­ким из­ме­не­ни­ем фи­зич. свойств рас­тво­ра (оп­ти­че­ских, рео­ло­ги­че­ских, элек­три­че­ских), на чём ос­но­ва­ны экс­пе­рим. спо­со­бы оп­ре­де­ле­ния ККМ. Ми­цел­ляр­ные рас­тво­ры низ­ко- и вы­со­ко­мо­ле­ку­ляр­ных ПАВ иг­ра­ют важ­ную роль в син­те­зе по­ли­ме­ров, ге­те­ро­ген­ном ка­та­ли­зе, обез­вре­жи­ва­нии ток­сич­ных от­хо­дов про­из-ва.

Ад­сорб­ция ПАВ на ме­тал­лах, ми­нер. ма­те­риа­лах, пла­сти­ках и др. твёр­дых те­лах силь­но влия­ет на их по­верх­но­ст­ные свой­ст­ва. В ре­зуль­та­те гид­ро­фи­ли­за­ции или гид­ро­фо­би­за­ции по­верх­но­сти мо­гут ра­ди­каль­но из­ме­нить­ся ус­ло­вия её сма­чи­ва­ния жид­ко­стя­ми раз­ной по­ляр­но­сти (во­дой или мас­лом), ад­ге­зии к ней клея­щих ма­те­риа­лов, тре­ния и из­но­са дви­жу­щих­ся в кон­так­те с ней др. твёр­дых тел. В ре­зуль­та­те ад­сорб­ци­он­но­го по­ни­же­ния проч­но­сти твёр­дых тел (эф­фект Ре­бин­де­ра) под влия­ни­ем ПАВ мож­но ус­ко­рить и по­вы­сить эф­фек­тив­ность по­лу­че­ния вы­со­ко­дис­перс­ных по­рош­ков, сус­пен­зий, об­лег­чить ме­ха­нич. об­ра­бот­ку ме­тал­ла. Ад­сорб­ци­он­ная об­ра­бот­ка поч­вы по­ли­мер­ны­ми ПАВ по­зво­ля­ет улуч­шить её струк­ту­ру, об­ра­бот­ка гид­ро­филь­ных по­рош­ков гид­ро­фо­би­за­то­ра­ми пре­дот­вра­ща­ет их слё­жи­ва­ние, срок служ­бы до­рож­ных по­кры­тий уве­ли­чи­ва­ет­ся при об­ра­бот­ке гид­ро­фоб­ны­ми ПАВ.

Поч­ти во всех об­лас­тях про­из­водств. дея­тель­но­сти и сфе­рах по­треб­ле­ния совр. че­ло­ве­ка ис­поль­зу­ют­ся или при­сут­ст­ву­ют ПАВ. Тор­го­вые на­зва­ния и мар­ки пром. ПАВ и ком­по­зи­ций на их ос­но­ве ис­чис­ля­ют­ся ты­ся­ча­ми. Вы­бор по­тре­би­те­ля­ми тре­буе­мо­го про­дук­та об­лег­ча­ют чис­ла ГЛБ, оп­ре­де­ляе­мые для ин­ди­ви­ду­аль­ных ПАВ и сме­сей опыт­ным или рас­чёт­ным пу­тём. Наи­бо­лее важ­ным функ­ци­ям ПАВ от­ве­ча­ют сле­дую­щие ин­тер­ва­лы чи­сел ГЛБ: 3–6 – эмуль­га­тор для об­рат­ных эмуль­сий (ти­па «во­да в мас­ле»); 7–9 – сма­чи­ва­тель; 8–14 – эмуль­га­тор для пря­мых эмуль­сий (ти­па «мас­ло в во­де»); 9–15 – мою­щее сред­ст­во; 10–18 – со­лю­би­ли­за­тор; 12–17 – дис­пер­га­тор.

Осн. сырь­ём для про­из-ва пром. ПАВ слу­жат про­дук­ты пе­ре­ра­бот­ки при­род­но­го га­за, неф­ти, уг­ля, дре­ве­си­ны (син­те­тич. жир­ные спир­ты и ки­сло­ты, ал­ке­ны, про­из­вод­ные лиг­ни­на и др.). Кро­ме то­го, в про­из-ве ПАВ ши­ро­ко ис­поль­зуют эко­ло­ги­че­ски безо­пас­ные про­дук­ты с.-х. про­из-ва (рас­тит. и жи­вот­ные жи­ры, по­ли­са­ха­ри­ды). Их до­ля в ми­ро­вом ас­сор­ти­мен­те ПАВ по­сто­ян­но воз­рас­та­ет. По не­ко­то­рым оцен­кам, го­до­вой объ­ём ми­ро­во­го про­из-ва всех ви­дов ПАВ пре­вы­ша­ет 20 млн. т; при­мер­но по­ло­вину из них со­став­ля­ет жи­ро­вое мы­ло. В струк­ту­ре ми­ро­во­го по­треб­ле­ния ПАВ (ис­клю­чая мы­ло) до­ля ани­он­ных ве­ществ со­став­ля­ет ок. 50%, не­ио­но­ген­ных – ок. 30%, ка­ти­он­ных и пр. – ок. 20%. Б. ч. вы­пус­кае­мых ПАВ рас­хо­ду­ет­ся в со­ста­ве раз­но­об­раз­ных мою­щих средств.

Круп­ный по­тре­би­тель ПАВ – неф­те­га­зо­вая пром-сть, где эти ве­ще­ст­ва при­ме­ня­ют при бу­ре­нии сква­жин, за­вод­не­нии про­дук­тив­ных пла­стов, обес­со­ли­ва­нии и обез­во­жи­ва­нии сы­рой неф­ти. В гор­но-руд­ной пром-сти ПАВ при­ме­ня­ют при фло­та­ци­он­ном обо­га­ще­нии по­лез­ных ис­ко­пае­мых, в ма­ши­но­строе­нии – при ме­ха­нич., галь­ва­нич., хи­мич. об­ра­бот­ке ме­тал­лич. по­верх­но­стей. Совр. тек­стиль­ная пром-сть не­мыс­ли­ма без ис­поль­зо­ва­ния тек­стиль­но-вспо­мо­га­тель­ных ве­ществ – сма­чи­ва­те­лей, эмуль­га­то­ров, за­мас­ли­ва­те­лей, гид­ро­фо­би­за­то­ров, ан­ти­ста­ти­ков, мяг­чи­те­лей. ПАВ ши­ро­ко при­ме­ня­ют как мо­ди­фи­ци­рую­щие при­сад­ки к неф­те­про­дук­там (сма­зоч­ным мас­лам и то­п­ли­вам), ин­ги­би­то­ры кор­ро­зии ме­тал­лов, пе­но­га­си­те­ли или ста­би­ли­за­то­ры пен в разл. тех­но­ло­гич. про­цес­сах. Вы­пуск мно­го­тон­наж­ной про­дук­ции хи­мич. и цел­лю­лоз­но-бу­маж­ной пром-сти – по­ли­мер­ных дис­пер­сий (ла­тек­сов), ла­ко­кра­соч­ных ма­те­риа­лов, пла­ст­масс, средств за­щи­ты рас­те­ний, ог­не­ту­ша­щих средств, бу­ма­ги и др. – воз­мо­жен бла­го­да­ря ис­поль­зо­ва­нию ПАВ.

Осо­бен­но важ­на роль ПАВ в об­лас­тях, не­по­сред­ст­вен­но влияю­щих на жиз­не­дея­тель­ность и ус­ло­вия жиз­ни че­ло­ве­ка. Это ка­са­ет­ся про­из-ва ле­чеб­ных средств, пи­ще­вых про­дук­тов, а так­же средств лич­ной ги­гие­ны и кос­ме­ти­ки. Здесь ис­поль­зу­ют ПАВ раз­ных ти­пов пре­им. био­ген­но­го про­ис­хо­ж­де­ния (по­ли­пеп­ти­ды, по­ли­са­ха­ри­ды) или по­лу­чен­ные из рас­тит. и жи­вот­ных жи­ров. Они мо­гут быть ос­но­вой пе­но­мою­щих средств, шам­пу­ней, вхо­дить в со­став кос­ме­тич. средств как эмуль­га­то­ры, сма­чи­ва­те­ли, за­гус­ти­те­ли. Пи­ще­вые ПАВ обес­пе­чи­ва­ют по­вы­ше­ние по­тре­бит. свойств кон­ди­тер­ских, хле­бо­бу­лоч­ных, мо­лоч­ных про­дук­тов.

ПАВ – это не толь­ко про­дукт тех­но­ло­гич. дея­тель­но­сти че­ло­ве­ка. В био­ло­гич. объ­ек­тах в ре­зуль­та­те био­син­те­за об­ра­зу­ют­ся ПАВ как ус­ло­вие и ре­зуль­тат их жиз­не­дея­тель­но­сти. Напр., ли­пи­ды, био­ген­ные ПАВ ти­па эфи­ров жир­ных ки­слот, вхо­дят в струк­ту­ру био­ло­гич. мем­бран и оп­ре­де­ля­ют важ­ные функ­ции жи­вой клет­ки. По­верх­но­ст­но-ак­тив­ные жёлч­ные ки­сло­ты, не­об­хо­ди­мые для пи­ще­ва­ре­ния, вы­ра­ба­ты­ва­ют­ся пе­че­нью жи­вот­ных. Пек­ти­ны – по­ли­са­ха­ри­ды, из­вле­кае­мые из от­хо­дов пе­ре­ра­бот­ки ово­щей и фрук­тов, – хо­ро­шие за­гус­ти­те­ли; ксан­тан – бак­те­ри­аль­ный ге­те­ро­по­ли­са­ха­рид – пром. про­дукт, ре­гу­ля­тор рео­ло­гич. свойств пи­ще­вых и тех­нич. дис­перс­ных сис­тем.

Важ­ней­шая ха­рак­те­ри­сти­ка ПАВ, оп­ре­де­ляю­щая пер­спек­ти­вы его про­из-ва и при­ме­не­ния в совр. ми­ре, – эко­ло­гич. и са­ни­тар­но-эпи­де­мио­логич. безо­пас­ность про­дук­та. По­это­му об­щая тен­ден­ция на ми­ро­вом рын­ке ПАВ – за­ме­на био­ло­гиче­ски «жё­ст­ких» ве­ществ на био­ло­ги­че­ски «мяг­кие», т. е. лег­ко и бы­ст­ро раз­ла­гаю­щие­ся в при­род­ной сре­де без вред­ных по­след­ст­вий. Од­но­вре­мен­но про­ис­хо­дит сдвиг в струк­ту­ре сырь­е­вой ба­зы ПАВ: на сме­ну про­дук­там неф­те- и ле­со­хи­мич. про­ис­хо­ж­де­ния по­сте­пен­но при­хо­дит во­зоб­нов­ляе­мая ес­теств. пу­тём с.-х. про­дук­ция, со­став­ляю­щая сырь­е­вую ба­зу «оле­о­хи­мии».

Смотрите также




© 2012 - 2020 "Познавательный портал yznai-ka.ru!". Содержание, карта сайта.