Синтез алкиларилсульфонатов осуществляется в две стадии: вначале получают алкилированные ароматические углеводороды, а затем их сульфируют олеумом или серным ангидридом в бензольное ядро. Полученные продукты нейтрализуют раствором гидроксида натрия.
Поверхностно-активные свойства алкиларилсульфонатов зависят от длины алкильной цепи, ее строения и положения в ароматическом ядре. Алкиларилсульфонаты с разветвленной алкильной цепью лучше понижают поверхностное натяжение, чем их гомологи нормального строения. Однако они труднее подвергаются биологическому разложению, что ограничивает их производство и применение. Хорошей растворимостью и моющей способностью обладают алкиларилсульфонаты с алкильной цепью, содержащей 12-15 углеродных атомов.
Алкилсулъфаты могут быть получены сульфатированием высших алифатических спиртов с последующей нейтрализацией. Так получают первичные алкилсульфаты, вторичные алкилсульфаты можно получать из алкенов при действии на них концентрированной серной кислоты. Нейтрализацией образовавшихся кислот получают соответствующие соли.
Как первичные, так и вторичные алкилсульфаты характеризуются прекрасными моющими свойствами, значительно превосходя в этом отношении обычные мыла. Они дают обильную пену и понижают поверхностное натяжение. Их растворимость уменьшается с ростом молекулярной массы. При этом гидрофильные группы, расположенные в середине цепи, улучшают смачивающую способность, а стоящие на концах - моющее действие.
Из других анионактивных веществ можно отметить натриевые соли эфиров сульфоянтарной кислоты (сулъфосукцинаты), получаемые из малеиновой кислоты или ее ангидрида. Они применяются в качестве смачивателей, причем эта способность, а также их растворимость понижаются с увеличением числа углеродных атомов в радикале. Свойства этих эфиров также зависят от степени этерификации.
Катионные ПАВ
Катионные ПАВ диссоциируют в водных растворах с образованием более объемного, чем у анионактивных веществ, катиона, который обусловливает поверхностную активность растворов.
К катионоактивным веществам относятся аминосоединения, аммониевые, сульфониевые и фосфониевые соединения.
Катионоактивные вещества обычно получают из высших первичных аминов, которые при взаимодействии с галогеналкилами образуют водорастворимые катионоактивные четвертичные аммониевые соединения.
Катионоактивные вещества по сравнению с анионактивными и неионогенными вырабатывают в промышленности в меньшем количестве.
Четвертичные аммониевые соединения понижают поверхностное натяжение, обладают хорошей эмульгирующей и смачивающей способностью, но пенообразующая и моющая способность их незначительна. Для получения препаратов, обладающих одновременно хорошими моющими и дезинфицирующими свойствами, четырехзамещенные аммониевые соединения смешивают с неиногогенными.
Катионоактивные вещества могут быть получены также на основе пиридина.
Неионогенные ПАВ
Неионогенные ПАВ в водном растворе не образуют ионов. Их растворимость в воде обусловлена функциональными группами, имеющими гидрофильный характер. В отличие от ионогенных ПАВ в гомологических рядах этих соединений может изменяться не только гидрофобная, но и гидрофильная часть молекулы. Этим и объясняется большое разнообразие их свойств.
Большинство неионогенных оксида этилена со спиртами, алкилфенолами и др.
Полиоксиэтиленовые эфиры алкилфенолов - самая многочисленная и распространенная группа неионогенных ПАВ. Па их основе вырабатывают препараты ОП-4, ОП-7, ОП-10, ОП-20. Первый препарат хорошо растворяется в нефтяных маслах и различных органических средах, а остальные три - в воде. Цифры 4, 7, 10 и т.д. показывают число молекул оксида этилена, затраченных на алкилирование. Следует, однако, отметить, что ОП-7 и ОП-10 трудно поддаются биологическому разложению.
К неионогенным ПАВ относятся моно- и диэфиры сахарозы, которые по моющей способности не уступают додецилбензолсульфонату, а в жесткой воде даже превосходят его. Эти эфиры не токсичны и не имеют запаха и вкуса. Они легко разрушаются бактериями в сточных водах. Все это позволяет применять их в пищевой и фармацевтической промышленности.
Неионогенные вещества обладают высокой поверхностной активностью. Их смачивающая способность повышается с увеличением длины полиоксиэтиленовой цепи, однако до известного предела.
Амфолитные (амфотерные) ПАВ содержат одновременно анионо-и катионоактивные группы. Амфолитные ПАВ можно сравнить с амфотерными неорганическими солями. Они могут быть синтезированы из высших алифатических аминов конденсацией их с оксидом этилена и последующим сульфатированием, или взаимодействием аминов с хлоруксусной кислотой.
В кислой среде эти ПАВ ведут себя как катионы, а в щелочной - как анионы.
Амфолитные ПАВ хорошо растворимы в воде, но их растворимость уменьшается с увеличением числа углеродных атомов в цепи. Они являются ингибиторами коррозии.
СИНТЕТИЧЕСКИЕ МОЮЩИЕ СРЕДСТВА (ДЕТЕРГЕНТЫ)
Мылом как моющим средством люди пользуются давно. Однако обычные мыла обладают рядом существенных недостатков. Кроме плохой моющей способности в жесткой воде все мыла в ней частично гидролизуются с образованием свободной высшей кислоты и щелочи, которая оказывает вредное действие на многие ткани. Кроме того, мыловаренная промышленность потребляет огромное количество ценных пищевых жиров. Поэтому для бытовых и технических целей для очистки стеклянных, металлических, керамических и окрашенных поверхностей, огромных площадей строительных деталей и конструкций и т.д. в последние годы применяют синтетические моющие средства (СМС) - детергенты. Это объясняется также и высокой моющей способностью последних по сравнению с мылами и более низкой себестоимостью и доступностью сырья для их производства. ПАВ в чистом виде практически не применяют. Для получения СМС используют композиции, которые включают в свой состав кроме собственно моющих веществ еще и различные активные добавки - органические и неорганические, - усиливающие действие СМС. Из органических добавок наибольшее распространение получила карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ). Она препятствует повторному оседанию загрязнений на тканях (ресорбции). Полезной добавкой является и этилендиаминотетрауксусная кислота, применяемая для умягчения воды. Белизну тканей можно повысить с помощью оптических отбеливателей - производных стильбена, кумарина, пиразолина, имидазола и других гетероциклов. Молекулы оптических отбеливателей способны поглощать УФ-излучение в области 300-400 нм и преобразовывать его в видимые лучи с длиной волны 400-500 нм (флуоресценция). Поэтому ткань с желтизной, обработанная СМС, содержащими оптические отбеливатели, кажется ярко-белой. Необходимо отметить, что некоторые отбеливающие вещества, введенные в полимерные материалы, повышают устойчивость последних к фотохимической деструкции.
Для повышения пеноустойчивости и моющего действия СМС часто применяют алкилоламиды.
Большую часть в композициях моющих средств составляют неорганические добавки. Это, прежде всего, соли слабых минеральных кислот: карбонат и гидрокарбонат натрия, силикаты натрия различного состава, пирофосфаты натрия и калия, триполифосфат натрия и гексаметафосфат натрия. Щелочные добавки усиливают моющую способность растворов СМС, повышают пенообразование, умягчают воду. Одновременно эти добавки снижают себестоимость моющих средств. Добавляют и пероксидные соли, например перборат натрия, обладающие отбеливающим и дезинфицирующим свойствами за счет выделения атомного кислорода в щелочной среде.
Нейтральные натриевые соли сильных минеральных кислот -сульфат и хлорид натрия - предотвращают комкование СМС при хранении.
Удачное сочетание этих веществ при составлении композиций позволяет получать моющие средства с хорошими свойствами. В настоящее время известно большое число отечественных СМС различного назначения: «Кристалл», «Нептун», «Ива», «Фея», «Дон», «Сумгаит», «Лотос», «Эра-автомат», «Радуга», «Луч», «Лабомид-101», «Лабомид-203», «Темп- 100», «МЛ-52» и многие другие. Последние четыре применяют для технических целей.Ароматерапия и косметология.
Что такое ароматерапия?
Ароматерапия - это терапия с применением натуральных эфирных масел, которые пропадают в систему кровообращения. А та в свою очередь разносит целебные молекулы по всему организму. Дает полную уверенность в том, что пользуешься натуральным продуктом без всяких эмульгаторов, ароматизаторов и консервантов. Эфирные масла - это концентрированные запахи и эссенция жизненной силы растения, своего рода кровь и лимфа. Это они словно магнит привлекают бабочек и пчел. Во время цветения масла концентрируются в лепестках и пыльце, а зимой уходят в корень, чтобы во время вынужденной спячки у растения была еда и питье. Эти удивительные вещества не растворяются в воде и очень плохо смешиваются со спиртом. Лучший растворитель для них растительное масло, предпочтительнее - миндальное. Аромамасла это летучие виды углеводорода, молекулы которых достаточно малы, чтобы быстро испариться или же сквозь кожу проникнуть в человеческий организм. Все эфирные масла регулируют активность капилляров и восстанавливают нормальную работу сосудов. Полезные вещества попадают в организм через дыхательные пути (ингаляция, вдыхание) или через кожу (ванны, компрессы, массажи). Как показали клинические испытания, при первом методе действие масел усиливается в 20 раз быстрее. Для того чтобы попасть в кровь и начать свою исцеляющую деятельность, маслу нужно от 20 до 120 минут. Сегодня ароматерапия - модная и почитаемая область народного целительства и официально признана учеными и медиками как отличная лечебная терапия.