В промышленности, медицине, сельском хозяйстве применяется несколько тысяч различных ПАВ. По растворимости ПАВ делят на группы:
1) растворимые в воде и мало растворимые в неполярной жидкости – низшие гомологи спиртов и карбоновых кислот;
2) не растворимые в воде, но хорошо растворимые в неполярной жидкости, например, высшие гомологи спиртов и жирных кислот (с числом атомов углерода более 20);
3) растворимые в воде, и в неполярной жидкости – таким свойством обладают ПАВ с числом атомов углерода в углеводородном радикале 10–18.
Соотношение растворимости ПАВ в полярных и неполярных растворителях определяется соотношением размеров гидрофильной и гидрофобной частей их молекул. Количественной мерой этого соотношения служат гидрофильно-липофильный баланс и отношение площадей поперечных сечений углеводородной цепи и полярной группы (критический параметр упаковки).
Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ) – соотношение между гидрофильными свойствами полярной группы и липофильными свойствами углеводородного радикала.
|
|
В зависимости от химической природы классификацию ПАВ можно представить в виде схемы (рис. 3.38).
Рис. 3.38. Классификация коллоидных ПАВ
Анионные ПАВ – органические соединения, диссоциирующие на небольшой катион и крупный анион (например, олеат натрия – С17Н33СООNa). Производство анионных ПАВ достигает около 6 млн т в год – примерно 60 % от общего количества ПАВ. Главное достоинство анионных ПАВ – относительная простота их производства и небольшая стоимость. Анионные ПАВ входят в большинство моющих средств
и проявляют поверхностную активность, в основном, в щелочной среде.
Катионные ПАВ – органические вещества, диссоциирующие на анион (Cl–, SO42–) и поверхностно-активный катион (алифатические
и ароматические амины, их соли и др.). Катионные ПАВ проявляют поверхностную активность, в основном, в кислой среде, обладают очень низкой «биоразлагаемостью», являются токсичными и используются для изготовления бактерицидных и дезинфицирующих препаратов. Области использования катионных ПАВ очень разнообразны: в качестве антистатиков и антикоррозионных средств, для флотации минералов, в бактерицидных препаратах. По потреблению катионные ПАВ занимают третье место после анионных и неионогенных ПАВ и составляют около 10 % от общего количества производимых ПАВ.
Амфолитные ПАВ – органические соединения, содержащие катионную и анионную группы (белковые вещества, аминокислоты). Производство таких веществ ограничено из-за высокой стоимости.
Неионогенные ПАВ – вещества, не диссоциирующие на ионы в полярном растворителе. По потреблению они занимают второе место после анионных ПАВ (около 30 % общего производства). Проявляют хорошие моющие свойства, как в кислой, так и в щелочной среде, обладают хорошей «биоразлагаемостью», недорогие в производстве. Многие из таких веществ не имеют на вкуса, ни запаха, и поэтому, широко применяются в пищевой, парфюмерной и фармацевтической промышленностях.
|
|
По физико- химическому воздействию на поверхность раздела между фазами выделяют несколько групп ПАВ:
1) смачиватели и пенообразователи – средние и высшие гомологи спиртов и жирных кислот;
2) диспергаторы;
3) стабилизаторы – высокомолекулярные ПАВ с большим количеством полярных групп – белки, производные целлюлозы, поливиниловый спирт.
4) ПАВ моющего действия.