Ταξινόμηση και Ιδιότητες Πράσινων Επιφανειοδραστικών Ουσιών

Επιφανειοδραστικές ουσίεςενέχουν σοβαρούς κινδύνους για το ανθρώπινο σώμα και τα περιβαλλοντικά οικοσυστήματα κατά την παραγωγή και την εφαρμογή τους. Η προσθήκη μιας ορισμένης ποσότητας επιφανειοδραστικής ουσίας‑Οι διαλύτες με βάση τα απορρυπαντικά μπορούν να βελτιώσουν τη διαλυτότητά τους και την απόδοση πλύσης. Παρ' όλα αυτά, αυτοί οι διαλύτες είναι τοξικοί σε κάποιο βαθμό και μπορεί να προκαλέσουν εμφανή ερεθισμό του δέρματος. Η υπερβολική χρήση επιφανειοδραστικών ουσιών ενέχει επίσης πιθανούς κινδύνους για τα οικοσυστήματα. Για παράδειγμα, το αλκυλοβενζολοσουλφονικό νάτριο (ABS) έχει χαμηλή βιοδιασπασιμότητα. Η βαριά εφαρμογή του σε απορρυπαντικά δημιουργεί ογκώδεις αφρούς, οδηγώντας σε υπερβολικό αφρό σε αστικά λύματα και ποτάμια. Οι επιφανειοδραστικές ουσίες που περιέχουν φωσφορικά άλατα προκαλούν ευτροφισμό σε ποτάμια και λίμνες κατά τη χρήση. Το διοξείδιο του θείου και το τριοξείδιο του θείου που παράγονται κατά την παραγωγή γραμμικού αλκυλοβενζολοσουλφονικού (LAS), καθώς και η διοξίνη‑παρόμοιες ουσίες σε αιθοξυλιωμένη θειική αλκοόλη (AES)‑προϊόντα αυτού του τύπου, είναι ανθεκτικά στη βιοαποικοδόμηση και προκαλούν τεράστιες ζημιές στο περιβάλλον.

Να γνωρίσω κόσμο«η αυξανόμενη υγεία του‑απαιτήσεις φροντίδας και να εγγυηθεί τη βιώσιμη ανάπτυξη του ανθρώπινου περιβάλλοντος διαβίωσης, είναι επιτακτική ανάγκη να αναπτυχθούν επιφανειοδραστικές ουσίες που δεν είναι‑όσο το δυνατόν πιο τοξικά και ακίνδυνα για τον άνθρωπο και δεν προκαλούν ρύπανση στο οικολογικό περιβάλλον.

Ταξινόμηση και Ιδιότητες Πράσινων Επιφανειοδραστικών Ουσιών

Οι πράσινες επιφανειοδραστικές ουσίες αναφέρονται σε επιφανειοδραστικές ουσίες που παράγονται από φυσικούς ή ανανεώσιμους πόρους, με χαμηλό ανθρώπινο ερεθισμό και εύκολη βιοδιασπασιμότητα. Ανάλογα με το αν διασπώνται στο νερό, οι πράσινες επιφανειοδραστικές ουσίες μπορούν να χωριστούν σε μη‑ιονικές πράσινες επιφανειοδραστικές ουσίες και ιονικές πράσινες επιφανειοδραστικές ουσίες. Οι ιονικές πράσινες επιφανειοδραστικές ουσίες ταξινομούνται περαιτέρω σε κατιονικές, ανιονικές και αμφοτερικές.‑ιοντικοί τύποι με βάση τα ενεργά συστατικά τους μετά τη διάλυση.

Οι πράσινες επιφανειοδραστικές ουσίες υποβάλλονται σε επεξεργασία από φυσικούς ή ανανεώσιμους πόρους και, ως εκ τούτου, διαθέτουν εξαιρετικές ιδιότητες όπως φυσική προέλευση, απαλότητα και χαμηλό ερεθισμό. Όπως και οι συμβατικές επιφανειοδραστικές ουσίες, οι πράσινες επιφανειοδραστικές ουσίες περιέχουν υδρόφιλες ομάδες και υδρόφοβες ομάδες. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές επιφανειοδραστικές ουσίες, οι πράσινες επιφανειοδραστικές ουσίες προσφέρουν υψηλή‑αποτελεσματική απορρυπαντικότητα, εξαιρετική συμβατότητα και ευνοϊκή περιβαλλοντική συμβατότητα, και παρουσιάζουν καλές ιδιότητες γαλακτωματοποίησης, πλύσης, διαλυτοποίησης, διαβροχής, διάλυσης και σταθεροποίησης.

Επιπλέον, κάθε τύπος πράσινου επιφανειοδραστικού έχει μοναδικές ιδιότητες. Για παράδειγμα,α‑Το άλας εστέρα σουλφολιπαρού οξέος (MEC) εμφανίζει επιφανειακή δραστηριότητα σε χαμηλές συγκεντρώσεις και σκληρότητα‑αντοχή στο νερό· το μονοαλκυλοφωσφορικό άλας διαθέτει εξαιρετική απόδοση αφρισμού και γαλακτωματοποίησης, αντιστατική ιδιότητα και ειδική συγγένεια με το δέρμα. Κοινά πράσινα επιφανειοδραστικά περιλαμβάνουνα‑μεθυλεστέρας σουλφο-λιπαρού οξέος (MEC), αλκυλοπολυγλυκοζίτης (APG), αμίδιο γλυκόζης (APA), καρβοξυλικός αιθέρας αλκοόλης (AEC), μονοαλκυλοφωσφορικό (MAP) και αλκυλογλυκοζαμίδιο (MECA).

Ιδιότητες, Εφαρμογές και Τρέχουσα Κατάσταση Διάφορων Τύπων Πράσινων Επιφανειοδραστικών Ουσιών

Τα πράσινα επιφανειοδραστικά χαρακτηρίζονται από φυσική προέλευση, ήπια δράση και χαμηλό ερεθισμό. Όπως και τα συμβατικά επιφανειοδραστικά, έχουν υδρόφιλες ομάδες και υδρόφοβες ομάδες. Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά επιφανειοδραστικά, τα πράσινα επιφανειοδραστικά διαθέτουν υψηλή‑Αποδοτικότητα απορρυπαντικότητας, εξαιρετική συμβατότητα και ευνοϊκή περιβαλλοντική συμβατότητα, καθώς και επιθυμητές επιδόσεις γαλακτωματοποίησης, πλύσης, διαλυτοποίησης, διαβροχής, διάλυσης και σταθεροποίησης.

●Αλκυλοπολυγλυκοζίτες(APG)

Το αλκυλοπολυγλυκοζίτη (APG) είναι ένα νέο‑γενιά οικολογική‑φιλικό πράσινο επιφανειοδραστικό. Δεν είναι‑ιοντικό επιφανειοδραστικό που συντίθεται με αντίδραση γλυκόζης από φυσικές ή ανανεώσιμες πρώτες ύλες όπως το άμυλο με λιπαρές αλκοόλες. Ως νέο μη‑Το ιοντικό επιφανειοδραστικό, APG, έχει εξαιρετική ικανότητα αφρισμού, χαμηλό ερεθισμό για το ανθρώπινο σώμα και εύκολη βιοδιασπασιμότητα. Παρουσιάζει χαμηλή επιφανειακή τάση, καλή απορρυπαντικότητα, πλούσιο και λεπτό αφρό, ισχυρή συμβατότητα και εμφανή συνεργιστικά αποτελέσματα με όλους τους τύπους επιφανειοδραστικών ουσιών. Έχει επίσης ευρεία‑φάσμα αντιβακτηριακής δράσης, είναι εύκολο να αραιωθεί, δεν εμφανίζει σημείο θολώματος ή ζελατινοποίηση και είναι βολικό για χρήση με ισχυρά αλκάλια‑αντίσταση και αλάτι‑ανοχή.

Οι πρώτες ύλες για την παραγωγή APG είναι από του στόματος‑γλυκόζης και λιπαρών αλκοόλων. Λόγω της μη‑τοξικά και μη‑Λόγω των ερεθιστικών χαρακτηριστικών του, το APG χρησιμεύει ως υποκατάστατο των συμβατικών επιφανειοδραστικών ουσιών και απολαμβάνει ευρείες προοπτικές εφαρμογής. Χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανικούς τομείς, όπως ενδιάμεσα φυτοφαρμάκων, απορρυπαντικά, καλλυντικά, τρόφιμα, φαρμακευτικά προϊόντα, πυροσβεστικά προϊόντα.‑μάχες, υφάσματα, εκτύπωση και βαφή, και πετρέλαιο.

●Θειικό αιθέρα αλκοόλης (AES)

Ο θειικός αιθέρας αλκοόλης (AES) λαμβάνεται με θείωση αιθοξυλικών λιπαρών αλκοολών, οι οποίες παράγονται μέσω της αντίδρασης προσθήκης μεταξύ ανώτερων λιπαρών αλκοολών και οξειδίου του αιθυλενίου. Ως σημαντική κατηγορία ανιονικών επιφανειοδραστικών ουσιών, το AES διαθέτει εξαιρετική σκληρότητα.‑αντοχή στο νερό, απόδοση αφρισμού και χαμηλή‑ιδιότητα θερμοκρασίας. Βιοδιασπάται γρήγορα, προκαλεί ελαφρύ ερεθισμό του δέρματος και παρουσιάζει καλή συμβατότητα με τα ένζυμα. Το διάλυμα του είναι διαφανές και σταθερό και το ιξώδες του μπορεί εύκολα να ρυθμιστεί με ηλεκτρολύτες. Επομένως, το AES χρησιμοποιείται εκτενώς σε υγρά απορρυπαντικά, χαμηλής περιεκτικότητας σε‑φώσφορος και φώσφορος‑δωρεάν απορρυπαντικά και προϊόντα προσωπικής φροντίδας. Είναι επίσης το κύριο ανιονικό πράσινο επιφανειοδραστικό στην Κίνα. Τέτοια νέα‑Τα προϊόντα αυτού του τύπου περιλαμβάνουν τη θειική αλκοόλη Guerbet (GAS), τη φωσφορική αλκοόλη Guerbet (GAP), τη θειική αιθοξυλική αλκοόλη Guerbet (GAES) και τη φωσφορική αιθοξυλική αλκοόλη Guerbet (GAEP).

●Σουλφονικός μεθυλεστέρας (MES)

Το MES είναι ένα νέο‑γενιάς πράσινης επιφανειοδραστικής ουσίας. Η έρευνα και η ανάπτυξή της εκτείνονται σε μισό αιώνα. Για δεκαετίες, σχεδόν όλα καλά‑Γνωστές εταιρείες απορρυπαντικών έχουν αφιερώσει σημαντικές προσπάθειες στο MES και έχουν αναγνωρίσει ιδιαίτερα την ανώτερη απόδοσή του. Προερχόμενο από φυσικές και ανανεώσιμες πρώτες ύλες, το MES είναι ένα οικολογικό‑φιλικό προς το περιβάλλον προϊόν με ευνοϊκή βιοδιασπασιμότητα. Το MES είναι ήπιο και ο ερεθισμός και η τοξικότητά του για τον άνθρωπο είναι χαμηλότερες από εκείνες του γραμμικού αλκυλοβενζολοσουλφονικού (LAS), συγκρίσιμα με το AS και το AES. Δεν έχει τοξικότητα από το στόμα και πρακτικά μη τοξικό.‑τοξικό για τους υδρόβιους οργανισμούς. Προσφέρει καλή απόδοση πλύσης τόσο σε κρύο όσο και σε σκληρό νερό, και η απορρυπαντικότητά του ξεπερνά αυτή των LAS και AS, με πιο σημαντικά πλεονεκτήματα σε σκληρό νερό.—μια σημαντική αδυναμία του LAS. Έχει καλύτερο φώσφορο‑ιδιότητες χωρίς φώσφορο από το LAS. Το LAS υφίσταται απότομη πτώση στην απορρυπαντικότητα απουσία αλκαλίων και τριπολυφωσφορικού νατρίου, ενώ το MES παρουσιάζει μικρή απώλεια απόδοσης. Ως εκ τούτου, το MES είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για την παραγωγή φωσφόρου.‑δωρεάν / χαμηλό‑φωσφόρος οικολογικό‑φιλικά προς το περιβάλλον απορρυπαντικά. Παρά όλα αυτά τα πλεονεκτήματα, η πραγματική ετήσια παραγωγή της κυμαίνεται εδώ και καιρό γύρω στο 20 000 τόνους. Η εμπορική του προώθηση περιορίζεται κυρίως από προβλήματα παρασκευής και σύνθεσης: βαθύ χρώμα, εύκολη υδρόλυση σε κακή‑δινάτριο άλας απορρυπαντικού κατά τη λεύκανση, κακή θερμική σταθερότητα υπό αλκαλικές υδατικές συνθήκες και δυσκολίες στη σύνθεση.

●Βιοδιασπώμενα επιφανειοδραστικά Gemini

Τα επιφανειοδραστικά Gemini έχουν ειδικές μοριακές δομές. Τα μονομερή μόρια επιφανειοδραστικών αποτελούνται γενικά από μία υδρόφοβη αλυσίδα και μία υδρόφιλη ομάδα. Αντίθετα, τα μόρια επιφανειοδραστικών Gemini αποτελούνται συνήθως από δύο (ή τρεις) υδρόφοβες αλυσίδες, δύο υδρόφιλες ομάδες και μία ομάδα διαχωρισμού κοντά στα υδρόφιλα τμήματα. Η ομάδα διαχωρισμού μπορεί να είναι είτε υδρόφιλη είτε υδρόφοβη. Σε σύγκριση με τα μονομερή επιφανειοδραστικά, τα επιφανειοδραστικά Gemini έχουν πολλές εξαιρετικές ιδιότητες: υψηλή επιφανειακή δραστικότητα, χαμηλό σημείο Krafft και καλή διαλυτότητα στο νερό, υψηλότερη αποτελεσματικότητα στη μείωση της επιφανειακής τάσης του νερού, ισχυρότερα συνεργιστικά αποτελέσματα όταν αναμιγνύονται με μονομερή επιφανειοδραστικά, καλή ασβεστοποίηση.‑ικανότητα διασποράς σαπουνιού, ισχυρότερη ικανότητα μείωσης του λαδιού‑τάση διεπιφάνειας νερού, βελτιωμένη ικανότητα διαλυτοποίησης λαδιού και χαμηλότερος ερεθισμός του δέρματος. Τα επιφανειοδραστικά Gemini αντιπροσωπεύουν εξαιρετικά νέα‑προϊόντα τύπου. Παρ' όλα αυτά, το υψηλό κόστος παραγωγής περιορίζει τη βιομηχανοποίηση και μέχρι στιγμής είναι διαθέσιμα μόνο δύο βιομηχανοποιημένα προϊόντα Gemini.

●Πολυεποξυηλεκτρικό οξύ (PESA), πολυασπαρτικό οξύ (PASP)

Το πολυεποξυηλεκτρικό οξύ (PESA) είναι ένας φώσφορος‑ελεύθερο και άζωτο‑ελεύθερο πράσινο βιοδιασπώμενο αναστολέα διάβρωσης και καθαλάτωσης που αναπτύχθηκε για πρώτη φορά από τα Betz Laboratories στις Ηνωμένες Πολιτείες στις αρχές της δεκαετίας του 1990. Το PESA παρουσιάζει εξαιρετική κλίμακα‑αναστέλλοντας την απόδοση. Εν τω μεταξύ, είναι φώσφορος‑ελεύθερο, άζωτο‑ελεύθερο και εύκολα βιοδιασπώμενο. Ισχύει για υψηλές‑αλκαλικότητα και υψηλή‑σύνολο‑διαλυμένος‑συστήματα στερεών υδάτων και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επεξεργασία νερού λέβητα, την επεξεργασία νερού ψύξης, την επεξεργασία λυμάτων, την αφαλάτωση θαλασσινού νερού, τον διαχωρισμό μεμβρανών και άλλα σενάρια.

Η κλίμακά του‑αναστολή και διάβρωση‑Οι ανασταλτικές τους ιδιότητες είναι σαφώς ανώτερες από εκείνες του πολυακρυλικού νατρίου, του πολυμαλεϊκού οξέος και του τρυγικού οξέος. Με καθαρές διαδικασίες παραγωγής, το PESA μπορεί να αποικοδομηθεί αποτελεσματικά και σταθερά από μικροοργανισμούς ή μύκητες σε περιβαλλοντικά αβλαβές και ακίνδυνο τελικό προϊόν.‑προϊόντα μετά τη χρήση, επομένως θεωρείται ως«περιβάλλο‑φιλικός"πράσινη χημική ουσία. Έχει γίνει ένα hotspot έρευνας και ανάπτυξης για παράγοντες επεξεργασίας νερού στο εσωτερικό και στο εξωτερικό, και η ανάπτυξη στο εξωτερικό σε αυτόν τον τομέα έχει προχωρήσει ραγδαία τα τελευταία χρόνια.

Το πολυασπαρτικό οξύ πολυμερίζεται από ασπαρτικό οξύ ή μηλεϊκό οξύ υπό δράση καταλύτη. Χρησιμοποιείται ευρέως στην επεξεργασία νερού για ψύξη νερού, νερού λέβητα, αφαλάτωσης, ανάκτησης αποσακχάρωσης, αντίστροφης όσμωσης και άλλων διεργασιών. Ειδικά στο πετρέλαιο.‑εγκαταστάσεις γεώτρησης στην παραγωγή πετρελαίου, δρα ως αναστολέας για την καθίζηση ανθρακικού ασβεστίου, θειικού βαρίου και θειικού ασβεστίου. Ξένοι ερευνητές έχουν μελετήσει τη σύνθεση, τη δομή και τις ιδιότητες του πολυασπαρτικού οξέος και έχουν πραγματοποιήσει τη βιομηχανική του εφαρμογή. Εκτεταμένη έρευνα έχει επίσης διεξαχθεί στην Κίνα. Με εξαιρετική βιοδιασπασιμότητα και ευνοϊκή κλίμακα‑ανασταλτική απόδοση, πολυασπαρτικό‑οξύ‑Τα μέσα επεξεργασίας νερού με βάση το νερό θεωρούνται γνήσιοι αναστολείς της πράσινης κλίμακας.