ما هي الخصائص والمميزات الخاصة بكل من المادتين السطحيتين الكاتيونية؟

المواد الفعالة بالسطح الكاتيونيةتحمل شحنات معاكسة لتلك الموجودة في المواد الفعالة بالسطح الأنيونية، لذلك يُشار إليها غالبًا باسم "الصابون المقلوب". كيميائيًا، تحتوي على سلسلة طويلة واحدة على الأقل-سلسلة مجموعة كارهة للماء وواحدة موجبة-مجموعة محبة للماء مشحونة. طويلة-تُشتق المجموعات الكارهة للماء في السلسلة عمومًا من الأحماض الدهنية أو المشتقات البترولية؛ لذا، تُعد الأمينات الدهنية مواد خام مهمة للمواد الفعالة بالسطح الكاتيونية. تُظهر هذه المواد فعالية تنظيف محدودة، إلا أنها تتميز بخصائص مضادة للبكتيريا بارزة وقدرة عالية على الامتزاز على الأسطح الصلبة. في مستحضرات التجميل، تُستخدم هذه المواد بشكل شائع كمرطبات للشعر، ومبيدات للبكتيريا، وعوامل مثبطة لنمو البكتيريا، ومنعمات، ومضادات للبكتيريا.-إضافات مضادة للتسوس.

 

أملاح الأمينات الدهنية

الأمينات الدهنية هي في جوهرها قواعد عضوية. وهي غير مشحونة في المحاليل المتعادلة، ولا تُظهر أي نشاط سطحي كاتيون في ظل هذه الظروف، وتصبح محبة للدهون عند قيم الأس الهيدروجيني التي تزيد عن 7. أما أملاح الأمينات الثلاثية، التي يتم الحصول عليها من خلال معادلة الأحماض العضوية أو غير العضوية، فتتمتع بذوبانية كافية، وهي معترف بها تمامًا كعوامل فعالة سطحية كاتيونية. وتكون الأملاح العضوية عمومًا أكثر قابلية للذوبان في الماء.-تذوب هذه المواد بشكل أفضل من الأملاح غير العضوية، ونادراً ما تُضاف إلى تركيبات المنظفات.

غير-تُعد الأنواع الكاتيونية الرباعية حساسة للغاية لدرجة الحموضة والأيونات متعددة التكافؤ والإلكتروليتات.

ينتج عن عملية إيثوكسيل الأمينات الدهنية أمينات إيثوكسيلية. بعد ضبط درجة الحموضة، تصبح هذه المواد الفعالة سطحياً متوافقة مع المواد الفعالة سطحياً الكاتيونية وتوفر تنظيفاً مرضياً.

معادلة الأمينات الدهنية بحمض الساليسيليك أوألفا-يمكن لحمض الكلوروبنزويك أن يعزز فعاليتها المضادة للفطريات.

تمثل مركبات الأمونيوم الرباعية المشتقة من الأمينات الدهنية الفئة الأكثر استخدامًا من المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيونية.

تُظهر أملاح الأمونيوم الرباعية استقرارًا جيدًا في الأوساط الحمضية أو القلوية (أقل من 100).°ج). ترتبط قابليتها للذوبان بالألكيل-طول السلسلة: تتناسب السلاسل الألكيلية الأطول عكسيًا مع الذوبانية في الماء. أملاح الأمونيوم الرباعية أحادية ألكيل ثلاثي ميثيل مع C16-تذوب سلاسل C18 بشكل طفيف في الماء، وتذوب في المذيبات القطبية، ولا تذوب في المذيبات غير القطبية.-المذيبات القطبية. تذوب أملاح الأمونيوم الرباعية ثنائية ألكيل ثنائي ميثيل في المذيبات غير القطبية.-مذيبات قطبية ولكنها غير قابلة للذوبان في الماء.

تنبع الوظائف المميزة لأملاح الأمونيوم الرباعية من امتصاصها على الأسطح السالبة الشحنة.-تُعدّ الأسطح المشحونة، بالإضافة إلى تأثيراتها المبيدة للجراثيم والمطهرة، من العوامل المهمة. وتجدر الإشارة إلى أن الجمع بينها وبين المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية، والأكاسيد، والبيروكسيدات، والسيليكات، ونترات الفضة، وسترات الصوديوم، وطرطرات الصوديوم، والبورق، والكاولين، والبروتينات، وبعض البوليمرات، يؤدي في أغلب الأحيان إلى انخفاض فعالية قتل الجراثيم أو زيادة العكارة.

تعتمد قابلية ذوبان أملاح الأمونيوم الرباعية الألكيلية على مجموعاتها المحبة للماء؛ فكلما زادت المجموعات المحبة للماء، تحسنت قابلية الذوبان في الماء. وتشمل التحضيرات النموذجية 5 محاليل إيزوبروبانول بنسبة مئوية وزنية أو 10 محاليل مائية بنسبة مئوية وزنية ذات نطاق أس هيدروجيني 6-9. تتميز هذه المواد بثبات كيميائي ممتاز، فهي مقاومة للضوء والحرارة والأحماض والقلويات القوية، كما أنها تُظهر خصائص اختراق ومضادة للكهرباء الساكنة ونشاطًا مبيدًا للجراثيم (مثالية لـ C12).-متجانسات C16) ومقاومة تآكل فائقة-تثبيط الأداء. تحتوي أملاح الأمونيوم الرباعية ألكيل ثنائي ميثيل على سلسلتين طويلتين-تتميز هذه المركبات بجزيئات ألكيل كارهة للماء ذات سلاسل. تمتلك خصائص تليين ومضادة للكهرباء الساكنة جيدة، بالإضافة إلى قدرة معتدلة على قتل البكتيريا، فضلاً عن خصائص ترطيب واستحلاب جيدة. وهي أقل تهيجًا من أملاح الأمونيوم الرباعية ألكيل ثلاثي الميثيل. تُظهر هذه المركبات صفة كاتيونية في الظروف الحمضية الضعيفة، وتُشكل مركبات غير قابلة للاشتعال.-الأنواع الأيونية في ظل الظروف المحايدة والقلوية.

 

أملاح ألكيل إيميدازولين

يتم تصنيع ألكيل إيميدازولينات عن طريق تفاعل الأحماض الدهنية مع إيثيلين ديامينات مُستبدلة. عند التسخين (عادةً 220 درجة مئوية)-240°ج)، يتحول الأميدوإيثيلامين الناتج إلى ألكيل إيميدازولين.

ألكيل إيميدازولين هو أمين عضوي أحادي الحلقة من الدرجة الثالثة، ويعمل كقاعدة متوسطة القوة. وباعتباره مادة فعالة سطحية كاتيونية نموذجية، فإنه يمتص بقوة على الأسطح السالبة الشحنة.-الأسطح المشحونة مثل الشعر والجلد والأسنان والزجاج والورق والألياف والمعادن والسيليكون-المواد المحتوية. أملاح تتكون مع الماء-تميل الأحماض الذائبة إلى تكوين مواد هلامية عند التركيزات العالية. أملاح حمض الخليك، وحمض النيكوتينيك، وحمض الفوسفوريك، وحمض الكبريتيك هي ماء.-قابلة للذوبان، في حين أن طولها-الدهون المتسلسلة-الأملاح الحمضية هي زيت-قابلة للذوبان. تتميز بثبات تخزين جيد في ظل الرطوبة-مع ذلك، قد يحدث ترسب البلورات بعد فترة طويلة من إثبات الشروط، ولكن قد يحدث ترسب البلورات بعد فترة طويلة.-التخزين لفترات طويلة أو في درجات حرارة منخفضة؛ يمكن استعادة التجانس عن طريق التسخين والتحريك. التعرض للماء أو الرطوبة يؤدي إلى تحلل مائي تدريجي يغير من وظائفها. التسخين المطول حتى 165°لا يؤثر المركب C على الاستقرار، على الرغم من احتمال حدوث تغير في اللون. ومن الجدير بالذكر أن ألكيل إيميدازولين، كقاعدة متوسطة القوة، يسبب تهيجًا كبيرًا للجلد والعينين، بينما تتميز أملاح ألكيل إيميدازولين بتهيج أقل بكثير.