Produktet tona kryesore: Amino silikon, silikon bllok, silikon hidrofilik, të gjitha emulsionet e tyre të silikonit, përmirësues i qëndrueshmërisë së fërkimit dhe larjes, rezistent ndaj ujit (pa fluor, Karbon 6, Karbon 8), kimikate larjeje me demin (ABS, enzimë, mbrojtës spandeks, heqës mangani). Vendet kryesore të eksportit: India, Pakistani, Bangladeshi, Turqia, Indonezia, Uzbekistani, etj.

 

Glutamati industrial monosodium, i njohur edhe si surfaktantë, është një lloj substance që, kur shtohet në sasi të vogla, mund ta zvogëlojë shumë tensionin sipërfaqësor të tretësit (zakonisht ujit) dhe të ndryshojë gjendjen ndërfaqësore të sistemit; Kur arrin një përqendrim të caktuar, formon micel në tretësirë. Prandaj, prodhon efekte lagie ose antilagie, emulsifikim dhe demulsifikim, shkumëzim ose heqje shkume, tretshmëri, larje dhe efekte të tjera për të përmbushur kërkesat e zbatimeve praktike. Glutamati monosodium, si një substancë umami, është i kudondodhur në dietën dhe jetën tonë të përditshme. Në prodhimin industrial, surfaktantët janë substanca të ngjashme me glutamatin monosodium, të cilat nuk kërkojnë një sasi të madhe dhe mund të kenë efekte të mrekullueshme. Këto substanca njihen zakonisht si surfaktantë.

 

Hyrje në surfaktantë

 

Surfaktantët kanë një strukturë molekulare zwitterionike: njëri skaj është një grup hidrofilik, i shkurtuar si grup hidrofilik, i njohur gjithashtu si grup oleofobik ose oleofobik, i cili mund të tresë surfaktantët në ujë si monomere. Grupet hidrofile janë shpesh grupe polare, të cilat mund të jenë grupe karboksil (-COOH), grupe acidi sulfonik (-SO3H), grupe amino (-NH2) ose grupe amino dhe kripërat e tyre. Grupet hidroksil (-OH), grupet amid, lidhjet eterike (-O-), etj., gjithashtu mund të jenë grupe polare hidrofile; skaji tjetër është një grup hidrofobik, i shkurtuar si një grup oleofilik, i njohur gjithashtu si një grup hidrofobik ose hidrofobik. Grupet hidrofobike zakonisht janë zinxhirë hidrokarbure jopolarë, siç janë zinxhirët alkil hidrofobikë R- (alkil), Ar- (aril), etj.
Surfaktantët ndahen në surfaktantë jonikë (duke përfshirë surfaktantët kationikë dhe anionikë), surfaktantë jojonikë, surfaktantë amfoterikë, surfaktantë të përbërë dhe surfaktantë të tjerë.

Në një tretësirë ​​surfaktanti, kur përqendrimi i surfaktantit arrin një vlerë të caktuar, molekulat e surfaktantit do të formojnë kombinime të ndryshme të renditura të quajtura micele. Micelizimi ose formimi i miceleve është një veti themelore e tretësirave të surfaktantëve, dhe disa fenomene të rëndësishme ndërfaqësore lidhen me formimin e miceleve. Përqendrimi në të cilin surfaktantët formojnë micele në tretësirë ​​quhet Përqendrimi Kritik i Miceleve (CMC). Micelet nuk janë forma sferike të fiksuara, por forma jashtëzakonisht të parregullta dhe që ndryshojnë dinamikisht. Në kushte të caktuara, surfaktantët mund të shfaqin edhe një gjendje të kundërt micelike.

 

Faktorët kryesorë që ndikojnë në përqendrimin kritik të miceleve

 

Struktura e surfaktantëve
Shtimi dhe llojet e aditivëve
Ndikimi i temperaturës

 

Ndërveprimi midis surfaktantëve dhe proteinave

 

Proteinat përmbajnë grupe jopolare, polare dhe të ngarkuara, dhe shumë molekula amfifile mund të bashkëveprojnë me proteinat në mënyra të ndryshme. Surfaktantët mund të formojnë kombinime të rregulluara molekulare me struktura të ndryshme në kushte të ndryshme, siç janë micelet, micelet e kundërta, etj., dhe bashkëveprimet e tyre me proteinat janë gjithashtu të ndryshme. Ekzistojnë kryesisht bashkëveprime elektrostatike dhe hidrofobike midis proteinave dhe surfaktantëve (PS), ndërsa bashkëveprimi midis surfaktantëve jonikë dhe proteinave është kryesisht për shkak të bashkëveprimit elektrostatik të grupeve polare dhe bashkëveprimit hidrofobik të zinxhirëve hidrofobikë të karbonit dhe hidrogjenit, të cilët lidhen përkatësisht me pjesët polare dhe hidrofobike të proteinave, duke formuar komplekse PS. Surfaktantët jojonikë bashkëveprojnë kryesisht me proteinat përmes forcave hidrofobike, dhe bashkëveprimi midis zinxhirëve të tyre hidrofobikë dhe grupeve hidrofobike të proteinave mund të ketë një ndikim të caktuar në strukturën dhe funksionin e surfaktantëve dhe proteinave. Prandaj, lloji, përqendrimi dhe mjedisi sistemik i surfaktantëve përcaktojnë nëse ato stabilizojnë apo destabilizojnë proteinat, agregohen apo shpërndahen.

 

Vlera HLB e surfaktantit

 

Për të shfaqur aktivitet unik ndërfaqësor, surfaktantët duhet të ruajnë një ekuilibër të caktuar midis grupeve hidrofobike dhe hidrofile. HLB (Hidrofilik Lipofilik Balancë) është vlera e ekuilibrit hidrofilik oleofilik të surfaktantëve, i cili është një tregues i vetive hidrofile dhe hidrofobike të surfaktantëve.

Vlera HLB është një vlerë relative (midis 0 dhe 40), siç është dylli i parafinës me vlerë HLB = 0 (pa grup hidrofilik), polioksietileni me vlerë HLB prej 20 dhe SDS me hidrofilitet të fortë me vlerë HLB prej 40. Vlera HLB mund të përdoret si referencë për përzgjedhjen e surfaktantëve. Sa më e lartë vlera HLB, aq më i mirë është hidrofiliteti i surfaktantit; Sa më e vogël të jetë vlera HLB, aq më i dobët është hidrofiliteti i surfaktantit.
Funksioni kryesor i surfaktantëve

 

Efekti i emulsifikimit

Për shkak të tensionit të lartë sipërfaqësor të vajit në ujë, kur vaji hidhet në ujë dhe përzihet fuqishëm, vaji grimcohet në kokrriza të holla dhe përzihet me njëra-tjetrën për të formuar një emulsion, por përzierja ndalet dhe shtresat rishtresohen. Nëse shtohet një surfaktant dhe përzihet fuqishëm, por nuk është e lehtë të ndahet për një kohë të gjatë pas ndalimit, ky është emulsifikim. Arsyeja është se hidrofobiciteti i vajit është i rrethuar nga grupet hidrofile të agjentit aktiv, duke formuar një tërheqje të drejtuar dhe duke zvogëluar punën e kërkuar për shpërndarjen e vajit në ujë, duke rezultuar në emulsifikim të mirë të vajit.

 

Efekti i lagies

Shpesh ka një shtresë dylli, yndyre ose substancë të ngjashme me luspa të ngjitur në sipërfaqen e pjesëve, të cilat janë hidrofobe. Për shkak të ndotjes nga këto substanca, sipërfaqja e pjesëve nuk laget lehtë nga uji. Kur surfaktantët shtohen në tretësirën ujore, pikat e ujit në pjesë shpërndahen lehtësisht, duke ulur ndjeshëm tensionin sipërfaqësor të pjesëve dhe duke arritur qëllimin e lagies.

 

Efekti i tretjes

Pas shtimit të surfaktantëve në substancat vajore, ato mund të "treten", por kjo tretje mund të ndodhë vetëm kur përqendrimi i surfaktantëve arrin përqendrimin kritik të koloideve, dhe tretshmëria përcaktohet nga objekti dhe vetitë tretëse. Sa i përket efektit të tretjes, zinxhirët e gjatë të gjeneve hidrofobike janë më të fortë se zinxhirët e shkurtër, zinxhirët e ngopur janë më të fortë se zinxhirët e pangopur, dhe efekti i tretjes së surfaktantëve jo-jonikë është përgjithësisht më i rëndësishëm.

 

Efekti shpërndarës

Grimcat e ngurta, të tilla si grimcat e pluhurit dhe të papastërtisë, kanë tendencë të mblidhen së bashku dhe të vendosen lehtësisht në ujë. Molekulat e surfaktantëve mund t'i ndajnë agregatet e grimcave të ngurta në grimca të vogla, duke i lejuar ato të shpërndahen dhe të pezullohen në tretësirë, duke nxitur shpërndarjen uniforme të grimcave të ngurta.

 

Veprimi i shkumës

Formimi i shkumës është kryesisht për shkak të adsorbimit të drejtuar të agjentit aktiv dhe reduktimit të tensionit sipërfaqësor midis fazave të gazit dhe të lëngëta. Në përgjithësi, agjenti aktiv me peshë të ulët molekulare shkumëzohet lehtë, agjenti aktiv me peshë të lartë molekulare ka më pak shkumë, e verdha e miristatit ka veti më të larta shkumëzimi dhe stearat natriumi ka vetinë më të keqe të shkumëzimit. Agjenti aktiv anionik ka veti më të mira shkumëzimi dhe stabilitet shkumëzimi sesa agjenti aktiv jo-jonik, siç është alkilbenzen sulfonati i natriumit që ka veti të forta shkumëzimi. Stabilizuesit e shkumës që përdoren zakonisht përfshijnë amidin e alkoolit alifatik, karboksimetil celulozën, etj. Frenuesit e shkumës përfshijnë acid yndyror, ester të acideve yndyrore, polieter, etj. dhe surfaktantë të tjerë jo-jonikë.

 

Klasifikimi i surfaktantëve

 

Surfaktantët mund të ndahen në surfaktantë anionikë, surfaktantë jojonikë, surfaktantë zwitterionikë dhe surfaktantë kationikë, bazuar në karakteristikat e strukturës së tyre molekulare.

 

Surfaktant anionik

Sulfonat
Agjentët aktivë të zakonshëm të këtij lloji përfshijnë alkilbenzensulfonat linear natriumi dhe alfa olefin sulfonat natriumi. Alkilbenzensulfonat linear natriumi, i njohur edhe si LAS ose ABS, është një pluhur ose një substancë e ngurtë në formë luspash e bardhë ose e verdhë e zbehtë me tretshmëri të mirë në sisteme komplekse surfaktantesh. Është relativisht i qëndrueshëm ndaj alkalit, acidit të holluar dhe ujit të fortë. Përdoret zakonisht në lëngun për larjen e enëve (detergjent për larjen e enëve) dhe detergjentin e lëngshëm për larje rrobash, në përgjithësi nuk përdoret në shampo dhe rrallë përdoret në xhel dushi. Në detergjentin për larjen e enëve, doza e tij mund të përbëjë rreth gjysmën e sasisë totale të surfaktantëve, dhe diapazoni aktual i rregullimit të proporcionit të tij në detergjentët e lëngshëm për larje rrobash është relativisht i gjerë. Një sistem tipik i përbërë i përdorur në detergjentin për larjen e enëve është sistemi ternar "LAS (alkilbenzensulfonat linear natriumi) - AES (alkool eter sulfat natriumi) - FFA (alkol amid)". Përparësitë e spikatura të alkilbenzensulfonatit linear të natriumit janë stabiliteti i mirë, fuqia e fortë pastruese, dëmi minimal mjedisor dhe aftësia për t'u biodegraduar në substanca të padëmshme me një çmim të ulët. Disavantazhi i spikatur është se është shumë stimulues. Sulfonati i alfa olefinës së natriumit, i njohur edhe si AOS, është shumë i tretshëm në ujë dhe ka stabilitet të mirë në një gamë të gjerë vlerash të pH-it. Ndër varietetet e kripërave të acidit sulfonik, performanca është më e mirë. Përparësitë e shquara janë stabiliteti i mirë, tretshmëria e mirë në ujë, përputhshmëria e mirë, acarimi i ulët dhe degradimi ideal mikrobik. Është një nga surfaktantët kryesorë që përdoren zakonisht në shampon dhe xhel dushi. Disavantazhi i tij është se është relativisht i shtrenjtë.

 

Sulfat
Agjentët aktivë të zakonshëm të këtij lloji përfshijnë alkoolin yndyror të natriumit, sulfatin eter polioksietilen dhe sulfatin dodecil të natriumit.

Sulfat eter polioksietileni i alkoolit yndyror të natriumit, i njohur edhe si AES ose sulfat eter alkooli të natriumit.

I lehtë për t’u tretur në ujë, mund të përdoret në shampo, xhel dushi, detergjent të lëngshëm për larjen e enëve (detergjent për larjen e enëve) dhe detergjent të lëngshëm për rroba. Tretshmëria në ujë është më e mirë se sulfati dodecil i natriumit dhe mund të përgatitet në çdo proporcion të tretësirës ujore transparente në temperaturë ambienti. Zbatimi i alkilbenzensulfonatit të natriumit në detergjentë të lëngshëm është më i gjerë dhe ka kompatibilitet më të mirë se ai i alkilbenzensulfonatit me zinxhir të drejtë; Mund të kompleksohet me shumë surfaktantë në forma binare ose të shumëfishta për të formuar tretësira ujore transparente. Përparësitë e shquara janë acarimi i ulët, tretshmëria e mirë në ujë, kompatibiliteti i mirë dhe performanca e mirë në parandalimin e tharjes, çarjes dhe ashpërsisë së lëkurës. Disavantazhi është se stabiliteti në mjedise acidike është pak i dobët dhe fuqia pastruese është inferiore ndaj alkilbenzensulfonatit linear të natriumit dhe sulfatit dodecil të natriumit.

Sulfati dodecil i natriumit, i njohur edhe si AS, K12, sulfat kokoil natriumi dhe agjent shkumësues sulfati lauril natriumi, është i pandjeshëm ndaj alkalit dhe ujit të fortë. Stabiliteti i tij në kushte acidike është inferior ndaj atij të sulfateve të përgjithshme dhe afër atij të sulfatit të eterit polioksietilen të alkoolit yndyror. Ai degradohet lehtësisht dhe ka dëm minimal mjedisor. Kur përdoret në detergjentë të lëngshëm, aciditeti nuk duhet të jetë shumë i lartë; Përdorimi i kripërave të etanolaminës ose amonit në shampo dhe sapun trupi jo vetëm që mund të rrisë stabilitetin e acidit, por gjithashtu të ndihmojë në uljen e acarimit. Përveç aftësisë së tij të mirë shkumësuese dhe fuqisë së fortë pastruese, performanca e tij në aspekte të tjera nuk është aq e mirë sa ajo e sulfatit të eterit të alkoolit të natriumit. Çmimi i surfaktantëve të zakonshëm anionikë është përgjithësisht më i lartë.

 

Surfaktant kationik

Krahasuar me llojet e ndryshme të surfaktantëve, surfaktantët kationikë kanë efektin më të spikatur rregullues dhe efektin më të fortë baktericid, megjithëse kanë disavantazhe të tilla si fuqia e dobët pastruese, aftësia e dobët e shkumëzimit, përputhshmëria e dobët, irritueshmëria e lartë dhe çmimi i lartë. Surfaktantët kationikë nuk janë drejtpërdrejt të përputhshëm me surfaktantët anionikë dhe mund të përdoren vetëm si agjentë kondicionues ose fungicide. Surfaktantët kationikë përdoren zakonisht si surfaktantë ndihmës në detergjentë të lëngshëm (si një përbërës i vogël kondicionues në formulime) për produkte të gradës më të lartë, kryesisht për shampo. Si një përbërës agjenti rregullues, nuk mund të zëvendësohet nga lloje të tjera të surfaktantëve në shamponët e detergjentëve të lëngshëm të nivelit të lartë.

Llojet e zakonshme të surfaktantëve kationikë përfshijnë klorurin heksadeciltrimetilamoni (1631), klorurin oktadeciltrimetilamoni (1831), gomën kationike të guarit (C-14 S), pantenolin kationik, vajin kationik të silikonit, oksidin dodecil dimetil amin (OB-2), etj.

 

Surfaktant zwitterionik

Surfaktantët bipolarë i referohen surfaktantëve që kanë grupe hidrofile si anionike ashtu edhe kationike. Prandaj, këta surfaktantë shfaqin veti kationike në tretësira acidike, veti anionike në tretësira alkaline dhe veti jojonike në tretësira neutrale. Surfaktantët bipolarë treten lehtësisht në ujë, tretësira të përqendruara acidike dhe alkaline, madje edhe në tretësira të përqendruara të kripërave inorganike. Ato kanë rezistencë të mirë ndaj ujit të fortë, acarim të ulët të lëkurës, butësi të mirë të pëlhurave, veti të mira antistatike, efekt të mirë baktericid dhe përputhshmëri të mirë me surfaktantë të ndryshëm. Llojet e rëndësishme të surfaktantëve amfoterikë përfshijnë dodecil dimetil betainën dhe karboksilat imidazolinën.

 

Surfaktant jo-jonik

Surfaktantët jo-jonikë kanë veti të mira si tretshmëria, larja, antistatika, irritueshmëria e ulët dhe shpërndarja e sapunit të kalciumit; Diapazoni i pH-it i zbatueshëm është më i gjerë se ai i surfaktantëve të përgjithshëm jonikë; Përveç vetive të ndotjes dhe shkumëzimit, vetitë e tjera shpesh janë superiore ndaj surfaktantëve të përgjithshëm anionikë. Shtimi i një sasie të vogël të surfaktantit jo-jonik në surfaktantin jonik mund të rrisë aktivitetin sipërfaqësor të sistemit (krahasuar midis të njëjtës përmbajtje të substancës aktive). Varietetet kryesore përfshijnë amidet e alkoolit alkil (FFA), eteret e polioksietilenit të alkoolit yndyror (AE) dhe eteret e polioksietilenit të alkilfenolit (APE ose OP).

Amidet e alkoolit alkil (FFA) janë një klasë e surfaktantëve jo-jonikë me performancë superiore, zbatime të gjera dhe frekuencë të lartë përdorimi, të përdorura zakonisht në detergjentë të ndryshëm të lëngshëm. Në detergjentët e lëngshëm, shpesh përdoret në kombinim me amide, me një raport prej "2:1" dhe "1.5:1" (amid i alkoolit alkil: amid). Amidet e alkoolit alkil mund të përdoren në detergjentë përgjithësisht pak acidë dhe alkaline, dhe janë lloji më i lirë i surfaktantëve jojonikë.

 

Zbatimi i surfaktantëve

Me zhvillimin e shkencës dhe teknologjisë, veçanërisht përparimin e industrisë kimike dhe depërtimin e disiplinave të lidhura, roli dhe zbatimi i surfaktantëve është bërë gjithnjë e më i përhapur dhe i thelluar. Nga nxjerrja e mineraleve dhe zhvillimi i energjisë, deri te efektet në qeliza dhe enzima, mund të gjenden gjurmë të surfaktantëve. Në ditët e sotme, zbatimi i surfaktantëve nuk kufizohet vetëm te agjentët pastrues detergjentësh, agjentët pastrues të pastës së dhëmbëve, emulsifikuesit kozmetikë dhe industritë e tjera kimike të përditshme, por është përhapur edhe në fusha të tjera prodhimi si petrokimikatet, zhvillimi i energjisë dhe industria farmaceutike.

 

Nxjerrja e naftës
Në nxjerrjen e naftës, përdorimi i tretësirave të holluara ujore të surfaktantëve ose tretësirave të përziera të koncentruara të surfaktantëve me naftë dhe ujë mund të rrisë rikuperimin e naftës bruto me 15% deri në 20%. Për shkak të aftësisë së surfaktantëve për të ulur viskozitetin e tretësirës, ​​ato përdoren gjatë shpimit për të ulur viskozitetin e naftës bruto dhe për të zvogëluar ose parandaluar aksidentet gjatë shpimit. Kjo gjithashtu mund të bëjë që puset e vjetra që nuk spërkasin më naftë të spërkasin përsëri.

Zhvillimi i energjisë
Surfaktantët mund të kontribuojnë gjithashtu në zhvillimin e energjisë. Në situatën aktuale të rritjes së çmimeve botërore të naftës dhe burimeve të pakta të naftës, zhvillimi i lëndëve djegëse të përziera me qymyr nafte ka një rëndësi të madhe. Shtimi i surfaktantëve në proces mund të prodhojë një lloj të ri karburanti me rrjedhshmëri të lartë, i cili mund të zëvendësojë benzinën si burim energjie. Shtimi i emulsifikuesve në benzinë, naftë dhe naftë të rëndë jo vetëm që kursen burimet e naftës, por gjithashtu përmirëson efikasitetin termik dhe zvogëlon ndotjen mjedisore. Prandaj, surfaktantët kanë një rëndësi të madhe për zhvillimin e energjisë.

Industria tekstile
Zbatimi i surfaktantëve në industrinë tekstile ka një histori të gjatë. Fibrat sintetike kanë disavantazhe të tilla si vrazhdësia, mungesa e shkëlqimit, ndjeshmëria ndaj adsorbimit elektrostatik të pluhurit dhe thithja e dobët e lagështisë dhe ndjesia e dobët në dorë krahasuar me fibrat natyrale. Nëse trajtohen me surfaktantë të specializuar, këto defekte në fibrat sintetike mund të përmirësohen shumë. Surfaktantët përdoren gjithashtu si zbutës, agjentë antistatikë, agjentë lagështues dhe depërtues, dhe emulsifikues në industrinë e shtypjes dhe ngjyrosjes së tekstileve. Zbatimi i surfaktantëve në industrinë e shtypjes dhe ngjyrosjes së tekstileve është shumë i gjerë.

Pastrim metalesh
Sa i përket pastrimit të metaleve, tretësit tradicionalë përfshijnë tretës organikë si benzina, vajguri dhe tetrakloruri i karbonit. Sipas statistikave përkatëse, sasia e benzinës së përdorur për pastrimin e pjesëve metalike në Kinë arrin deri në 500000 ton në vit. Agjentët pastrues të metaleve me bazë uji të formuluar me surfaktantë mund të kursejnë energji. Sipas llogaritjeve, një ton agjent pastrues metalesh mund të zëvendësojë 20 ton benzinë, dhe një ton lëndë e parë nafte mund të përdoret për të prodhuar 4 ton agjent pastrues metalesh, duke treguar se surfaktantët kanë rëndësi të madhe në ruajtjen e energjisë. Agjentët pastrues të metaleve me surfaktantë të jashtëm kanë gjithashtu karakteristikat e të qenit jo-toksikë, jo të ndezshëm, jo ​​ndotës për mjedisin dhe sigurojnë sigurinë e punëtorëve. Ky lloj agjenti pastrues metalesh është përdorur gjerësisht për pastrimin e llojeve të ndryshme të komponentëve metalikë, siç janë motorët hapësinorë, avionët, kushinetat, etj.

Industria ushqimore
Në industrinë ushqimore, surfaktantët janë aditivë shumëfunksionalë që përdoren në prodhimin e ushqimit. Surfaktantët ushqimorë kanë efekte të shkëlqyera emulsifikuese, lagështuese, kundër ngjitjes, ruajtjeje dhe flokulimi. Për shkak të efektit të veçantë shtesë, ato mund t'i bëjnë brumërat krokante, ushqimet me shkumë të shkrifëta, bukën të butë, si dhe të shpërndajnë dhe emulsifikojnë në mënyrë të barabartë lëndët e para si gjalpi artificial, majoneza dhe akullorja, gjë që ka efekte unike në përmirësimin e procesit të prodhimit dhe cilësisë së brendshme të produkteve.

Pesticidet bujqësore janë lëngje emulsioni që, për shkak të tensionit sipërfaqësor të lëngut, kanë disavantazhin e vështirësisë në përhapje kur spërkaten në gjethet e bimëve. Nëse në tretësirën e pesticidit shtohet një surfaktant, surfaktanti mund të zvogëlojë tensionin sipërfaqësor të lëngut, domethënë, locioni humbet aktivitetin e tij sipërfaqësor dhe locioni i pesticideve do të përhapet lehtësisht në sipërfaqen e gjethes, kështu që efekti i tij insekticid do të jetë më i mirë.