Kationikong surfactant

Ang mga cationic surfactant kasagaran mga organikong amine derivatives nga adunay nitroheno. Tungod kay ang atomo sa nitroheno sa ilang mga molekula adunay lone pair sa mga electron, kini mahimong mo-combine sa hydrogen sa mga acid molecule pinaagi sa hydrogen bonds, hinungdan nga ang amino group magdala og positibo nga charge. Busa, kini magpakita lamang og maayong surface activity sa acidic media; sa alkaline media, kini lagmit nga mo-precipitate ug mawad-an sa ilang surface activity. Gawas pa sa mga cationic surfactant nga adunay nitroheno, adunay usab gamay nga bahin sa mga cationic surfactant nga adunay mga elemento sama sa sulfur, phosphorus, ug arsenic.

1. Kahimtang sa kalamboan

Ang mga cationic surfactant wala pa kaylap nga gigamit sa industriya sa dugay nga panahon, ug ang ilang panginahanglan kusog nga nagtubo matag tuig. Bisan pa, tungod kay ang ilang panguna nga aplikasyon naa sa mga espesyal nga gamit sama sa fungicides, fiber softeners, ug antistatic agents, ang ilang paggamit medyo gamay kon itandi sa anionic ug non-ionic surfactants.

Ang mga cationic surfactant sa kinatibuk-an adunay maayong mga kabtangan sama sa emulsification, wetting, washing, sterilization, softening, antistatic, ug anti-corrosion. Tungod sa ilang espesyal nga mga kabtangan ug aplikasyon, aduna silay maayong potensyal sa pag-uswag. Samtang nagpadayon ang paglapad sa sakup sa industriyal ug sibil nga aplikasyon, ang ilang mga klase ug panginahanglan magpadayon sa pagdugang.

2. Klasipikasyon

Kadaghanan sa mga cationic surfactant nga adunay komersyal nga bili mga gigikanan sa mga organikong nitroheno nga compound, diin ang positibo nga karga gidala sa mga atomo sa nitroheno. Adunay usab pipila ka bag-ong mga klase sa cationic surfactant diin ang positibo nga karga gidala sa mga atomo sama sa phosphorus, sulfur, iodine, ug arsenic. Sumala sa kemikal nga istruktura sa mga cationic surfactant, kini mahimong bahinon sa upat ka mga kategorya: amine salt type, quaternary ammonium salt type, ug heterocyclic type.

Aklase sa asin sa minahan

Ang mga amine salt-type cationic surfactant usa ka kinatibuk-ang termino para sa primary amine salt, secondary amine salt, ug tertiary amine salt surfactants. Ang ilang mga kabtangan halos parehas, ug daghang mga produkto ang gisagol sa primary amines ug secondary amines. Kini nga klase sa surfactant kasagaran mga asin nga naporma sa mga fatty amines ug inorganic acids, ug matunaw lamang sa acidic solutions. Ubos sa alkaline nga mga kondisyon, ang amine salts dali nga mo-react sa alkalis aron maporma ang mga free amines, nga makapamenos sa ilang solubility, sa ingon naglimite sa ilang aplikasyon sa usa ka piho nga sukod.

Quaternary ammonium nga klase sa asin

Ang quaternary ammonium salt-type cationic surfactants mao ang pinakaimportanteng klase sa cationic surfactants, nga adunay mga kabtangan ug pamaagi sa pag-andam nga lahi sa mga amine salt-type. Kini nga mga surfactant mahimong matunaw sa acidic ug alkaline nga mga solusyon, adunay serye sa maayo kaayong mga kabtangan, ug adunay maayong pagkaangay sa ubang mga klase sa surfactants. Busa, kini adunay medyo lapad nga mga aplikasyon.

Heterosikliko nga tipo

Ang mga heterocyclic ring nga anaa sa mga molekula sa cationic surfactant kasagaran mga adunay nitroheno sama sa morpholine ring, pyridine ring, imidazole ring, piperazine ring ug quinoline ring.

3. Sintesis

Ang pangunang reaksyon sa pag-synthesize sa mga cationic surfactant mao ang reaksyon sa N-alkylation. Lakip niini, ang reaksyon diin ang mga tertiary amine mo-react sa mga alkylating agents aron maporma ang quaternary ammonium salts gitawag usab nga reaksyon sa quaternization.

Alkyl quaternary ammonium salt

Ang alkyl quaternary ammonium salts usa sa mga importanteng klase sa quaternary ammonium salt-type cationic surfactants, ug kaylap nga gigamit isip fungicides, fiber softener, mineral flotation agents, emulsifiers, ug uban pa. Ang ilang istruktura nga bahin mao nga ang atomo sa nitroheno konektado sa upat ka alkyl groups, nga mao, ang tanang upat ka hydrogen atoms sa ammonium ion gipulihan sa alkyl groups. Kasagaran, usa o duha lang niining mga alkyl group ang long-chain hydrocarbon alkyl groups, ug ang nahibiling alkyl groups adunay usa o duha ka carbon atoms. Sumala sa ilang istruktura nga kinaiya, adunay tulo ka pamaagi sa synthesis para sa alkyl quaternary ammonium salts: giandam pinaagi sa reaksyon sa mas taas nga alkyl halides nga adunay mas ubos nga tertiary amines, giandam pinaagi sa reaksyon sa mas taas nga alkyl amines nga adunay mas ubos nga alkyl halides, ug giandam pinaagi sa formaldehyde-formic acid method.

Mga asin nga quaternary ammonium nga adunay mga heteroatoms

Ang gitawag nga quaternary ammonium salts nga adunay heteroatoms dinhi kasagarang nagtumong sa quaternary ammonium salts nga adunay heteroatoms sama sa O, N, ug S sa ilang hydrophobic hydrocarbon chains, buot ipasabot, mga surfactant nga adunay amide bonds, ether bonds, ester bonds, o thioether bonds sa ilang lipophilic groups. Tungod kay ang hydrophilic quaternary ammonium cation group ug ang alkyl hydrophobic group konektado pinaagi sa mga grupo sama sa amide, ester, ether, o thioether imbes nga direktang nalambigit, ang ubang mga tawo nagtumong usab sa maong quaternary ammonium salts isip indirectly linked cationic surfactants.

Mga quaternary ammonium salt nga adunay benzene rings

Kini nga klase sa surfactant gigamit kasagaran isip bactericide, foaming agent, wetting agent, ug dye fixing agent, ug uban pa. Sa proseso sa synthesis, ang pangunang pamaagi sa pagpaila sa aromatic rings mao ang paggamit sa benzyl chloride isip alkylating reagent aron mo-react sa tertiary amines. Ang Benzyl chloride giandam pinaagi sa side-chain chlorination reaction sa toluene. Aron malikayan ang chlorination sa benzene ring, kini nga reaksyon kinahanglan nga ipahigayon sa usa ka enamel kettle o usa ka glass-lined tower reactor.

Mga asin nga quaternary ammonium nga adunay heterocycles

Ang mga heterocyclic ring nga anaa sa quaternary ammonium salt molecules kasagaran morpholine ring, piperazine ring, pyridine ring, quinoline ring ug imidazole ring, ug uban pa.

Aklase sa asin sa minahan

Ang mga amine salt-type cationic surfactant kasagarang gilangkoban sa tulo ka dagkong kategoriya: long-chain alkyl primary amine salts, secondary amine salts, ug tertiary amine salts.

4. Aplikasyon

Ang mga cationic surfactant adunay maayong mga gimbuhaton sama sa isterilisasyon, pagpahumok,antistatic, ug mga kabtangan nga kontra-kaagnasan, ingon man pipila ka mga kabtangan sa emulsifying ug wetting. Kanunay usab kini gigamit isip mga phase transfer catalyst. Bisan pa, kini nga klase sa surfactant talagsa ra gamiton nga mag-inusara isip detergent. Tungod kay ang nawong sa daghang mga substrate sa mga solusyon sa tubig, labi na sa alkaline nga mga solusyon sa tubig, kasagaran adunay negatibo nga karga. Atol sa aplikasyon, ang positibo nga gikarga nga surfactant maghan-ay sa nawong sa substrate uban ang mga hydrophilic nga grupo sa sulod ug ang mga hydrophobic nga grupo sa gawas, nga naghimo sa nawong sa substrate nga hydrophobic, nga dili angay sa paghugas ug mahimo pa gani nga adunay negatibo nga mga epekto. Dugang pa, ang mga nag-unang natad sa aplikasyon niini nga klase sa surfactant lahi sa ubang mga surfactant, nga gigamit aron makunhuran ang tensiyon sa ibabaw. Hinuon, gigamit nila ang ilang mga kinaiya sa istruktura alang sa ubang mga espesyal nga aplikasyon.