Критикалық мицелла түзу концентрациясына әр түрлі факторлардың әсері

Теория КМТК-ның көмірсутек радикалдар ұзындығымен және қарсы иондар концентрациясымен кері пропроционал өзгеретінін негіздейді. Мицелла түзілуіне басқа факторлардың әсерін бөлек қарастырайық:

а) Ионданатын топтар санының әсері.

Кейбір май қышқылдарының гидрофильді топтарының саны көбейгенде (мысалы, R_iCH(COOK)₂ үшін) КМТК мәнінің жоғарылауы иондық топтардың электростатикалық тебісуінің өсуімен, яғни КМТК-ның электрлік мүшесінің өсуіне байланысты.

ә) Электролиттер қоспаларының әсері.

Электролиттер қоспаларының КМТК-ға әсері ең алдымен қарсы иондардың валенттілігімен негізделеді. Тұздардың КМТК-ға әсерін зерттеген жұмыстар КМТК мен қарсы иондар концентрациясын мынадай теңдеумен байланыстырады:

ln C = - K_g lnC_i + const

б) Еріткіштерге қосылатын гидротроптардың әсері.

Беттік-активті заттардың су ерітінділеріндегі фазалық күйі мен мицелла түзгіштігін суға гидротоптар қосу арқылы реттеуге болады. Бұл заттар суда ерігіштігі шектеулі химиялық қосылыстардың ерігіштігін жоғарылатады. Оның механизмі әр түрлі: судың табиғи құрылымының бұзылуы және гидрофобтық әрекеттесулердің азаюы: аз еритін заттың молекулаларымен комплекс түзу; сұйық кристалдық реттіліктің бұзылуы және аралас мицеллалар түзілуі.

Мочевина мен оның туындыларының әсері судағы сутектік байланыстардың бұзылуында. Олар су мен БАЗ-дың термодинамикалық үйлесімін күшейтіп, КМТК мәнін өсіреді. Соның салдарынан мицеллалық масса азайып, ортаның тұтқырлығы төмендейді.

Спирттер, гликольдер мен олардың эфирлері де гидротропия көрсетеді, бірақ олардың әсері әр түрлі. С₁ – С₃ спирттер төмен концентрацияда судың құрылымдануын күшейту нәтижесінде КМТК-ны азайтады, ал жоғары концентрацияларда күрт өсіріп, тіпті мицелла түзілу байқалмайтын жағдайға жеткізеді. С₄-тен жоғары спирттер БАЗ-дардың КМТК-сын төмендетіп, олармен аралас мицеллалар түзуге қабілетті.

10 – дәріс. Сабын. Сабыналу, қолданутарихы, шикізаткөзі. Қазақстан, ОртаАзияелдерініңсабыналуерекшеліктері.

Беттік-активтізаттардыңәртектіфазаларшекарасындауниверсалдыадсорбцияланғыштығыолардыңтұрмыста, өндірісте, технологиялықпроцестердекеңіненорыналуыннегіздепотыр. Детергенттердіңерекшекөпқолданылатынсаласы– жуғышзаттарөндірісі.

Адамзаттыңсаналытіршілігініңбасталуыәртүрліпрактикалықмақсаттажуғышзаттардыіздеу, табу, қолданументығызбайланысты. Алғашқыжуғышзаттарретіндесаздыңкейбіртүрлері, құрамынасапонинкіретінкөбікберетінөсімдіктер, күлжәнекүлсілтісіқолданылған. Оданкейінмайдыңгидролизіарқылыалынатынсабындықолданукезеңі басталады.

Әдебиеттегі мәліметтер бойынша біздің дәуіріміздің I-ғасырында-ақ римляндер сабын қайната бастаған. Шығыс елдерінде сабын алу туралы мәлімет Ибн Синаның “Канонынан” бұрын Ибн Гайан Джабирдің (721 – 815 ж.) жазбаларынан табылған. Онда киімді тазалауға сілті мен сабынды қолдану туралы бірталай деректер келтірілген. Ибн Сина “Канонда” (1000-1020ж.) бірнеше рет “Константин сабуны” туралы, яғни Византияда жасалатын сабын туралы мәлімет берген.

Скифтердің жуғыш заттарды қолдануы туралы кезінде Геродот жазған екен. IX - X ғасырларда Исфара, Бахи, Термез қалаларында сабын сауда нысанына айнала бастайды. Бір қызығы, ол кезде өсімдік күлімен сілтінің өзі сабынмен қатар бағаланады екен. Жалпы бұл кезең Орта Азияда моншалардың кеңінен қолданылуымен ерекшеленеді, олай болса сабын өндіруінің де дамуы сөзсіз.

Майдан алынатын сабынды қолдану цивилизация тарихының бірнеше ғасырын алғанымен, оның кемшіліктері де жеткілікті. Біріншіден, ол кермек суларда кальций жғне магний тұздарымен әрекеттісіп, ерімейтін қосылыс түзіп, жуғыш қасиеттерден айырылады. Екіншіден, гидролиздік сабын қышқыл ортада суда ерімейтін май қышқылына айналады.

Сілтілік металл тұздарының кермек суларды жұмсартуға және сабынның гидролизін тежеуге қабілеттілігі жуғыш ұнтақтар өндірісінің дамуына апарды. Ондағы идея ұнтақтардағы сілтілік тұздармен суды жұмсартып, сабынды үнемдеу еді. Бірақ судың жұмсаруы да негізінен сабынның көмегімен жүреді екен. Дегенмен, бұл жағдай жуғыш ұнтақтарының өндірісін тоқтатқан жоқ. Ең алғашқы синтетикалық жуғыш зат сульфирленген кастор майы болды. Оны затты ализаринмен бояу кезінде қолданатын болғандықтан “ализарин майы” деп атады.

Жалпы жуғыш заттарды алатын шикізаттар табиғи (өсімдік, жануар және балық майлары, жүн шайыры) және синтетикалық (мұнай өнімдері) деп бөледі. Сұйық және қатты табиғи майлар көп уақыт барлық халықтарда дәстүрлі сабын шикізаты болып келді.

Қазақта сабын мал майын алабұта, балаты қурайлары, сексеуілдің көк шырпысы және т.б. өсімдіктердің күлінен шыққан сілтілік ұнтақпен араластырып, қайнату арқылы алынған. Бұл ұнтақты “сақар” деп атаған.

Тек өткен ғасырдың 60-шы жылдары ғана мұнай химиясының дамуымен байланысты олардың жуғыш заттар өндірісіндегі шикізат ретінде алатын орны төмендеді. Осыған қарамастан шет елдерде шикізаттың екі көзі де сұраныстан тыс қалған жоқ, өйткені жеке адам гигиенасы заттарын өндіруге табиғи заттардан алынған БАЗ-дар өтімді болады.

Қазіргі заманғы жуғыш заттар өндірісінде негізгі қолданылатын БАЗ-дар: алкилсульфаттар, алкилсульфонаттар, алкиларилсульфонаттар жғне иондық емес детергенттер. Жуғыш заттарға арнайы қасиет беру үшін амфолиттік және катиондық БАЗ-дарды да пайдаланады. Жалпы жағдайда қазіргі косметика - гигиеналық жуғыш заттар өте күрделі, бірнеше сипаттама бойынша стандартталған рецептуралар бойынша алынады. БАЗ-дардан басқа олардың құрамына қорғағыш және кондиционер қоспалар, гидротроптар, емдік - профилактикалық заттар, бактерицидтер, антиоксиданттар, энзимдер, минерал тұздар және тағы басқа арнайы заттар кіреді. 11 - кестеде қазіргі шығарылатын жуғыш заттардың жалпы құрамы берілген.

Жуғыш заттардың ішінде аниондық детергенттердің үлесі басым, осы мақсатта шығарылатын БАЗ-дардың ішінде оларға 60-80 % келеді.

Натрий сабындары кокос, пальма, күнбағыс сияқты өсімдік және жануар майларынан алынады. Олардың кейбір сорттарына синтетикалық С₁₀ – С₁₆ май қышқылдарының тұздарын қосады. Шампуньдер мен сұйық сабындарға алифаттық қышқылдардың калий, натрий, моно- және үшэтаноламин тұздарын қосады. Олардың құрамындағы аниондық БАЗ-дардың ішінде аса жиі қолданылатындары алкилсульфаттар мен алкилэтоксисульфаттар. Алкилбензосульфанаттардың үлесі АҚШ және Европа елдерінде шығаратын жуғыш заттардың құрамында азайып келе жатыр.

Косметикалық-гигиеналық мақсатта шығарылатын жуғыш заттар негізі ретінде натрий олефинсульфонаттарының маңызы күннен күнге өсуде. Олардың технологиясы 60-70 жылдары ерекше дамыды.

Ортаның қышқылдығына, кермектілігіне төзімді және катиондық БАЗ-дармен үйлесімді аниондық детергенттерден эфирокарбоксилаттарды атауға болады R(OCH₂CH₂)_mOCH₃COONa(H).

Дата добавления: 2015-08-09