Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
Поверхностно-активные вещества (ПАВ)
Синтетические моющие средства (СМС)
И
Prezentacii.com
2 слайд
Пове́рхностно-акти́вные вещества
Пове́рхностно-акти́вные вещества́ (ПАВ) — химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.
Основной количественной характеристикой ПАВ является поверхностная активность — способность вещества снижать поверхностное натяжение на границе раздела фаз — это производная поверхностного натяжения по концентрации ПАВ при стремлении С к нулю. Однако, ПАВ имеет предел растворимости (так называемую критическую концентрацию мицеллообразования или ККМ), с достижением которого при добавлении ПАВ в раствор концентрация на границе раздела фаз остается постоянной, но в то же время происходит самоорганизация молекул ПАВ в объёмном растворе (мицеллообразование или агрегация). В результате такой агрегации образуются так называемые мицеллы. Отличительным признаком мицеллообразования служит помутнение раствора ПАВ. Водные растворы ПАВ, при мицеллообразовании также приобретают голубоватый оттенок (студенистый оттенок) за счёт преломления света мицеллами.
3 слайд
Строение ПАВ
Как правило, ПАВ — органические соединения, имеющие амфифильное строение, то есть их молекулы имеют в своём составе полярную часть, гидрофильный компонент(функциональные группы -ОН, -СООН, -O- и т. п.) и неполярную (углеводородную) часть, гидрофобный компонент. Примером ПАВ могут служить обычное мыло (смесь натриевых солей жирных карбоновых кислот — олеата, стеарата натрия и т. п.) и СМС (синтетические моющие средства), а также спирты, карбоновые кислоты, амины и т. п.
C17H35СООNa
4 слайд
Основные этапы производства ПАВ
1) получение сложного моноэфира серной кислоты и высшего спирта
(например, цетилового)
C16H33OH + H2SO4 →
цетиловый конц.
спирт серная к-та
→ C16H33O-SO2-OH + H2O
цетилсерная к-та
5 слайд
2) нейтрализация полученного
соединения щелочью
C16H33O-SO2-OH + NaOH →
→ C16H33O-SO2-ONa + H2O
натриевая соль цетилсерной к-ты
6 слайд
В целом производство ПАВ сводится к следующим этапам технологического процесса:
7 слайд
Механизм действия ПАВ.
Гидрофобный «хвостик» связывается с частицами грязи. Гидрофильная «головка» цепляется за воду, уменьшая ее поверхностное натяжение, тем самым, помогая воде лучше смачивать отмываемую поверхность и отрывать частицы загрязнений.
8 слайд
Классификация ПАВ
Ионогенные ПАВ
Катионные ПАВ
Анионные ПАВ
Амфотерные
Неионогенные ПАВ
Алкилполиглюкозиды
2.Алкилполиэтоксилаты
Ионогенные ПАВ диссоциируют в растворе на ионы, одни из которых обладают адсорбционной активностью, другие (противоионы) - адсорбционно не активны. Если адсорбционно активны анионы, ПАВ наз. анионными, или анионоактивными, в противоположном случае - катионными, или катионо-активными. Некоторые ПАВ содержат как кислотные, так и основные группы; такие ПАВ обладают амфотерными свойствами, Их наз. амфотерными, или анфолитными, ПАВ.
Неионогенные ПАВ не диссоциируют при растворении на ноны; носителями гидрофильности в них обычно яаляются гидроксильные группы и полигликолевые цепи различяой длины
9 слайд
Катионоактивные ПАВ.
Катионоактивные ПАВ - это соединения, которые в водном растворе диссоциируют с образованием катионов, определяющих поверхностную активность, они обладают ценными свойствами - бактерицидностью.
Катионоактивные ПАВ можно разделить на следующие основные группы: амины различной степени замещения и четвертичные аммониевые основания, др. азотсодержащие основания (гуанидиню, гидрозины, гетероциклические соединении и т. д.), четвертичные фосфониевые и третичные сульфониевые основания.
Сырьем для катионоактвных ПАВ, имеющих хозяйственное значение, служат амины, получаемые из жирных кислот и спиртов, алкгалогенидов, а также алкилфенолов. Четвертичные аммониевые соли синтезируют из соответствующих длинноцепочечных галоидных алкилов реакцией с третичными аминами, из аминов хлоралкилированием или др. путями из синтетических спиртов, фенолов и фенольных смесей.
Большее значение как катионоактивные ПАВ и как исходные продукты в синтезе неионогенных ПАВ (см. ниже) имеют не только моно- , но и диамины, полиамины и их производные.
10 слайд
Амфолитные ПАВ
Амфолитные ПАВ широко применяются в производстве пеномоющих средств и шампуней благодаря их мягкому воздействию на кожу. В зависимости от величины рН они проявляют св-ва катионактивных или анионактивных 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.
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.
11 слайд
Неионогенные ПАВ
Неионогенные ПАВ - это соединения, которые растворяются в воде, не ионизируясь. Неионогенные ПАВ менее чувствительны к солям, обусловливающим жесткость воды, чем анионактивные и катионактивные ПАВ.
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).
12 слайд
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.
13 слайд
Мыло, т.е. стеарат натрия (I),
сходные с ним вещества, а также алкилбензолсульфонат натрия (II) ведут себя
подобным же образом: они образуют положительно заряженные ионы натрия, но их
отрицательные ионы, в отличие от хлорид-иона, состоят примерно из пятидесяти
атомов.
14 слайд
Характеристика ПАВ, используемых в СМС:
1) обладают в 10 раз большей моющей способностью, чем мыла, т.к. кислотный остаток серной кислоты лучше сорбируется частицами загрязнения,
2) не боятся жесткой и даже морской воды, т.к. кальциевые соли алкилсерной кислоты растворимы в воде.
15 слайд
Синтетические моющие средства (СМС)
Синтетические моющие средства – это натриевые соли кислых сложных эфиров высших спиртов и серной кислоты:
R-CH2-OH + H-O-SO2-OH => R-CH2-O-SO2-OH + H2O
R-CH2-O-SO2-OH + NaOH => R-CH2-O-SO2-ONa + H2O
Примеры СМС: мыло, моющее средство для посуды, шампунь и т.д.
16 слайд
В качестве моющих веществ используют анионоактивные, катионоактивные, амфотерные (амфолитные) и неионогенные поверхностно-активные вещества (ПАВ), имеющие сродство к жировым поверхностям и к воде. Специальные вещества в составе синтетических моющих средств предохраняют ткани от повторного оседания грязи — резорбции. В современных СМС используют ПАВ, которые имеют степень биоразложения не менее 90%, тогда они не загрязняют окружающую среду.
17 слайд
Основа многих синтетических моющих средств - анионные ПАВ, напр. алкилбен-золсулъфонаты (преим. линейные, обладающие хорошей биоразлагаемостью), алкилсульфаты, алкилэтоксисульфа-ты, мыла, алкансулъфонаты, a-олефинсульфонаты натрия.
В связи с общемировой тенденцией к снижению т-ры стирки и использованию синтетических моющих средств с ферментами и катионными мягчи-телями-антистатиками повысилась роль неионогенных ПАВ-оксиэтилированных спиртов, оксиэтилированных ал-килфенолов, оксиэтилированных алкиламинов. В качестве вспомогат. ПАВ, усиливающих тот или иной эффект и смягчающих нежелательное дерматологич. действие, в синтетические моющие средства могут вводиться в небольших кол-вах алкил- и алкилэток-сифосфаты, таураты, сульфосукцинаты, соли a-сульфокар-боновых к-т, эфирокарбоксилаты, оксиалкиламиды жирных кислот и их этоксилаты, N-оксиды третичных аминов, блоксополимеры алкиленоксидов, амфогерные производные аминокислот, имидазолина и бетаина. Нек-рое распространение (особенно в США) получили синтетические моющие средства на базе анионных и(или) неионогенных ПАВ с добавками катионных ПАВ или полимеров, способные в процессе полоскания вследствие адсорбции на волокнах снижать электростатич. заряд и усадку ткани, а также улучшать ее гриф. Примеры таких катионных ПАВ-диалкилдиметиламмонийхлорид, 1-(2-ал-киламидоэтил)-2-алкил-3-метилимидазолинийметилсуль-фат, катионное производное гидроксиэтилцеллюлозы. Оп-тим. моющим действием при 25-35 °С обычно обладают ПАВ с алкильной цепью С12-С14, с ростом т-ры стирки оптимум отмечается у гомологов С14-С16.
18 слайд
Хорошее моющее действие анионных и неионогенных ПАВ обычно достигается в щелочной области рН и в при-сут. разл. электролитов. Практически все порошкообразные синтетические моющие средства содержат минер. соли, из к-рых наиб. применяемы фосфаты: триполисфосфат Na, тринатрийфосфат, тетрака-лийпирофосфат и др., способные образовывать комплексы с поливалентными катионами. В жидких рецептурах преим. используют тринатрийфосфат, триполифосфат К и хлорированный тринатрийфосфат (в дезинфицирующих моющих ср-вах для посуды), в фермент-содержащих - неболъпюе кол-во солей Са или Mg. Полностью или частично ф-цию фосфатов в синтетических моющих средствах могут выполнять комплексоны - Na-соли нитрилотриуксусной к-ты (трилон А) и этилендиаминтетра-уксусной к-ты (трилон Б), соли этилидендифосфоновой и лимонной к-т (см. Комплексоны), а также цеолиты. Использование эффективных заменителей фосфатов в синтетических моющих средствах весьма актуально в связи с загрязнением водоемов биогенными элементами. Кол-во комплексообразователей в синтетических моющих средствах составляет до 40% по массе.
В качестве электролитов-активаторов моющего действия в стиральные порошки вводят Na2SO4, Na2CO3 и Na2SiO3 (или жидкое стекло). Последние два (в кол-ве до 10% по массе) обеспечивают щелочную среду; Na2SiO3, кроме того, ингибирует корродирующее действие моющей композиции.
19 слайд
Жидкие синтетические моющие средства могут, кроме того, содержать до 10-15% по массе орг. р-рителей (низшие спирты, гликоли, их эфиры, алканоламины) и гидротропов, к-рые снижают точки помутнения р-ров и улучшают совместимость компонентов.
Жидкие композиции с высоким содержанием растворенных или суспендир. электролитов служат для интенсивной машинной стирки, как правило, с регулируемым пенообра-зованием, достигающимся введением мыла, силиконового пеног асителя и(или) специально подобранного неионогенно-го ПАВ, напр. оксиэтилированных и оксипропилированных спиртов. Жидкие синтетические моющие средства с низким содержанием электролитов используют для ручной стирки тонких тканей; они хорошо пенятся и в зависимости от назначения дополнительно могут включать антистатики, водорастворимые полимеры, консерванты и др. компоненты.
20 слайд
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 662 160 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Ермакова Ирина Владимировна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Курс профессиональной переподготовки
600 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Мини-курс
6 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.