Ποιες είναι οι καλές ιδιότητες των κατιονικών τασιενεργών;

2020-09-08 23:49:40

Η κύρια αντίδραση στη σύνθεση κατιονικών επιφανειοδραστικών είναι η Ν-αλκυλίωση, στην οποία η τριτοταγής αμίνη αντιδρά με το αντιδραστήριο αλκυλίωσης για να σχηματίσει άλας τεταρτοταγούς αμμωνίου, το οποίο ονομάζεται επίσης αντίδραση τεταρτοταγούς.

Το άλας του τεταρτοταγούς αμμωνίου είναι μία από τις σημαντικές ποικιλίες κατιονικού τασιενεργού τεταρτοταγούς αμμωνίου, το οποίο έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως ως βακτηριοκτόνο, μαλακτικό ινών, παράγοντας επίπλευσης ορυκτών, γαλακτωματοποιητής και ούτω καθεξής. Η δομή του χαρακτηρίζεται από τέσσερις αλκυλομάδες συνδεδεμένες με το άτομο αζώτου, δηλαδή και τα τέσσερα άτομα υδρογόνου του ιόντος αμμωνίου αντικαθίστανται από αλκυλομάδες. Γενικά, μόνο μία ή δύο από τις αλκυλομάδες είναι μακράς αλυσίδας υδρογονανθρακικές αλκυλομάδες και ο αριθμός ατόμων άνθρακα των υπόλοιπων αλκυλομάδων είναι ένα ή δύο. Σύμφωνα με τα δομικά τους χαρακτηριστικά, υπάρχουν τρεις κύριες μέθοδοι για τη σύνθεση αλκυλ τεταρτοταγούς αμμωνίου, δηλαδή η αντίδραση ανώτερων αλογονοαλκανίων και κατώτερων τριτοταγών αμινών, η αντίδραση ανώτερων αλκυλαμινών και κατώτερων αλογονοαλκανίων και η παρασκευή αλκυλοτεταρτοταγούς αμμωνίου με τη μέθοδο φορμαλδεΰδης μυρμηκικού οξέος.

Οι κατιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες έχουν καλές βακτηριοκτόνες, μαλακτικές, αντιστατικές, αντιδιαβρωτικές, γαλακτωματοποιητικές και διαβρεκτικές ιδιότητες και συχνά χρησιμοποιούνται ως καταλύτες μεταφοράς φάσης. Ωστόσο, τέτοια επιφανειοδραστικά χρησιμοποιούνται σπάνια ως απορρυπαντικά μόνα τους, επειδή η επιφάνεια πολλών υποστρωμάτων είναι συνήθως αρνητικά φορτισμένη σε υδατικά διαλύματα, ειδικά σε αλκαλικά υδατικά διαλύματα. Κατά τη διαδικασία εφαρμογής, τα θετικά φορτισμένα επιφανειοδραστικά θα σχηματίσουν υδρόφιλες ομάδες στην επιφάνεια της μήτρας και οι υδρόφοβες ομάδες διατάσσονται προς τα έξω, γεγονός που καθιστά την επιφάνεια του υποστρώματος υδρόφοβη και δεν ευνοεί το πλύσιμο, και έχει ακόμη και αρνητικά αποτελέσματα. Επιπλέον, τα κύρια πεδία εφαρμογής αυτού του είδους τασιενεργών δεν είναι όπως τα άλλα επιφανειοδραστικά, τα οποία χρησιμοποιούνται για τη μείωση της επιφανειακής τάσης, αλλά χρησιμοποιούν τα δομικά τους χαρακτηριστικά για άλλες ειδικές πτυχές.

Υπάρχουν δύο μέθοδοι για τη σύνθεση αλκυλογλυκοσιδίων. Το ένα είναι η διαδικασία ενός σταδίου, που περιλαμβάνει τα στάδια αντίδρασης ζάχαρης και λιπαρής αλκοόλης με υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα υπό τη δράση όξινου καταλύτη, στάδιο εξουδετέρωσης και στάδιο απόσταξης υπό κενό. Η άλλη είναι μέθοδος δύο σταδίων, συμπεριλαμβανομένου του σταδίου αντίδρασης ζάχαρης και λιπαρής αλκοόλης χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα υπό τη δράση όξινου καταλύτη, του σταδίου αντίδρασης ανταλλαγής αλκοόλης αλκοόλης υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και του παραπάνω διαλύματος αντίδρασης, στάδιο εξουδετέρωσης, απόσταξης υπό κενό ή υπερθερμασμένου νερού Αφαίρεση αλκοόλης με απόσταξη ατμού.

Ανεξάρτητα από ποια μέθοδο, υπάρχει ένα κοινό πρόβλημα, δηλαδή η αλλοίωση του χρώματος στη διαδικασία παραγωγής. Η αλλοίωση του χρώματος οφείλεται στην ύπαρξη κάποιων ασταθών ουσιών στο διάλυμα αντίδρασης συνθετικού γλυκοσιδίου, οι οποίες αλλάζουν χρώμα κατά τη διαδικασία απόσταξης (160 ℃) ή υψηλότερη θερμοκρασία. Η εμπορική αλκυλική πολυγλυκοσίδη πρέπει να απομακρύνει την περίσσεια λιπαρής αλκοόλης όσο το δυνατόν περισσότερο, η οποία σχηματίζει ένα ζεύγος αντιφάσεων, δηλαδή, η περίσσεια λιπαρής αλκοόλης θα πρέπει να εξατμιστεί πλήρως χωρίς να αυξηθεί η θερμοκρασία. Ως εκ τούτου, το πώς να μειωθεί πλήρως η περιεκτικότητα σε αλκοόλ και να διατηρηθεί το καλό χρώμα έχει γίνει το μέλημα των κατασκευαστών αλκυλοπολυγλυκοσιδίων και των εργαζομένων στη βαριά επιστήμη και τεχνολογία.