दो धनायनिक सर्फेक्टेंट के गुण और विशेषताएँ

कैटायनिक सर्फेक्टेंट का आवेश एनायनिक सर्फेक्टेंट के आवेश के विपरीत होता है, इसलिए इन्हें अक्सर "उल्टे साबुन" भी कहा जाता है। इनकी रासायनिक संरचना में कम से कम एक लंबी श्रृंखला वाला हाइड्रोफोबिक समूह और एक धनात्मक आवेश वाला हाइड्रोफिलिक समूह होता है। लंबी श्रृंखला वाले हाइड्रोफोबिक समूह आमतौर पर फैटी एसिड या पेट्रोलियम रसायनों से प्राप्त होते हैं, इसलिए फैटी एमाइन कैटायनिक सर्फेक्टेंट के लिए महत्वपूर्ण कच्चा माल हैं। कैटायनिक सर्फेक्टेंट की सफाई क्षमता सीमित होती है, लेकिन इनके जीवाणुरोधी गुण और कठोर सतहों पर अधिशोषण की प्रवृत्ति काफी प्रमुख होती है। सौंदर्य प्रसाधनों में इनका उपयोग आमतौर पर हेयर कंडीशनर, फफूंदनाशक, जीवाणुनाशक, सॉफ्टनर और सड़न रोधी योजक आदि के रूप में किया जाता है।

1. वसायुक्त अमाइन लवण

वसायुक्त अमीन मूलतः कार्बनिक क्षार होते हैं। उदासीन विलयनों में ये अनावेशित होते हैं, इस अवस्था में इनमें धनायनिक सतही सक्रियता नहीं होती, और pH 7 से अधिक होने पर ये लिपोफिलिक होते हैं। अकार्बनिक या कार्बनिक अम्लों द्वारा उदासीनीकरण से प्राप्त तृतीयक अमीन लवण पर्याप्त रूप से घुलनशील होते हैं और इन्हें प्रभावी धनायनिक सर्फेक्टेंट के रूप में मान्यता प्राप्त है। कार्बनिक लवण सामान्यतः अकार्बनिक लवणों की तुलना में जल में अधिक घुलनशील होते हैं। इनका उपयोग डिटर्जेंट और क्लींजर के निर्माण में बहुत कम होता है।

गैर-चतुर्थक अमोनियम लवण धनायन पीएच, बहुसंयोजक आयनों और इलेक्ट्रोलाइट्स के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं। वसायुक्त अमीन्स के एथोक्सीलेशन द्वारा उत्पादित एथोक्सीलेटेड अमीन्स ऐसे सर्फेक्टेंट होते हैं जो पीएच समायोजन के बाद धनायनिक सर्फेक्टेंट के साथ संगत हो सकते हैं और इनमें अच्छी डिटर्जेंसी होती है। जब वसायुक्त अमीन्स को सैलिसिलिक एसिड याα-क्लोरोबेंजोइक अम्ल की उपस्थिति से, उनके कवकरोधी कार्य को बढ़ाया जा सकता है। वसायुक्त अमीन्स में चतुर्धातुक अमोनियम यौगिक सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले धनायनिक सर्फेक्टेंट हैं।

चतुर्धातुक अमोनियम लवण अम्लीय या क्षारीय माध्यमों (100°C से नीचे) में अच्छी स्थिरता रखते हैं।°C). चतुर्धातुक अमोनियम लवणों की घुलनशीलता एल्किल श्रृंखला की लंबाई से संबंधित होती है; श्रृंखला जितनी लंबी होगी, जल में घुलनशीलता उतनी ही कम होगी। C16-C18 मोनोएल्किल ट्राइमेथिल चतुर्धातुक अमोनियम लवण जल में कम घुलनशील होते हैं, ध्रुवीय विलायकों में घुलनशील होते हैं और अध्रुवीय विलायकों में अघुलनशील होते हैं। डाइएल्किल डाइमेथिल चतुर्धातुक अमोनियम लवण अध्रुवीय विलायकों में घुलनशील होते हैं और जल में अघुलनशील होते हैं।

चतुर्धातुक अमोनियम लवणों के विशेष कार्य ऋणात्मक आवेशित सतहों पर उनके अधिशोषण और उनके जीवाणुनाशक एवं कीटाणुनाशक प्रभावों में निहित हैं। यह ध्यान रखना अत्यंत महत्वपूर्ण है कि एनायनिक सर्फेक्टेंट, ऑक्साइड, पेरोक्साइड, सिलिकेट, सिल्वर नाइट्रेट, सोडियम साइट्रेट, सोडियम टार्ट्रेट, बोरेक्स, काओलिन, प्रोटीन और कुछ पॉलिमर के साथ इनका मिश्रण इनकी जीवाणुनाशक क्षमता को कम कर सकता है या धुंधलापन उत्पन्न कर सकता है।

एल्काइल चतुर्धातुक अमोनियम लवणों की घुलनशीलता जल-प्रेमी समूहों से संबंधित होती है; जितने अधिक जल-प्रेमी समूह होंगे, जल में घुलनशीलता उतनी ही बेहतर होगी। 5% द्रव्यमान अंश वाले आइसोप्रोपेनॉल या 10% द्रव्यमान अंश वाले जलीय विलयन का pH 6-9 होता है। इनमें अच्छी रासायनिक स्थिरता, प्रकाश, ऊष्मा, प्रबल अम्लों और प्रबल क्षारों के प्रति प्रतिरोधकता होती है, साथ ही पारगम्यता, अपघटनरोधी गुण, जीवाणुनाशक प्रभाव (C12-C16 सबसे प्रभावी होते हैं) और उत्कृष्ट संक्षारण अवरोधन क्षमता होती है। एल्काइल डाइमिथाइल चतुर्धातुक अमोनियम लवणों में दो दीर्घ-श्रृंखला वाले एल्काइल समूह जल-विरोधी समूह होते हैं, जो अच्छी कोमलता, अपघटनरोधी गुण, कुछ जीवाणुनाशक क्षमता, साथ ही अच्छे जल सोखने और पायसीकरण प्रभाव प्रदर्शित करते हैं। ये एल्काइल ट्राइमिथाइल चतुर्धातुक अमोनियम लवणों की तुलना में कम जलन पैदा करते हैं, दुर्बल अम्लों के अधीन धनायनिक गुण प्रदर्शित करते हैं, और उदासीन एवं क्षारीय परिस्थितियों में गैर-आयनिक यौगिक बनाते हैं।

2. एल्काइल इमिडाज़ोलिन नमक

एल्काइल इमिडाज़ोलिन वसा अम्लों और प्रतिस्थापित एथिलीनडायमाइन की अभिक्रिया से निर्मित उत्पाद है। एमाइड एथिलमाइन को गर्म करने पर (आमतौर पर 220~240 डिग्री सेल्सियस पर) प्राप्त होता है।℃) एल्काइल इमिडाज़ोलिन में परिवर्तित हो जाता है।

एल्काइल इमिडाज़ोलिन एक कार्बनिक मोनोसाइक्लिक तृतीयक एमीन है और एक मध्यम-मजबूत क्षार है। यह एक विशिष्ट धनायनिक सर्फेक्टेंट है जो बालों, त्वचा, दांतों, कांच, कागज, रेशों, धातुओं और सिलिकॉन युक्त पदार्थों जैसी ऋणात्मक आवेशित सतहों पर मजबूती से अधिशोषित हो सकता है। जल में घुलनशील अम्लों के साथ बने लवण उच्च सांद्रता पर जैल बनाने की प्रवृत्ति रखते हैं। एसीटेट, निकोटिनेट, फॉस्फेट और सल्फेट जल में घुलनशील होते हैं, जबकि उनके लंबी श्रृंखला वाले फैटी एसिड लवण तेल में घुलनशील होते हैं। नमी-रोधी परिस्थितियों में इसकी भंडारण स्थिरता अच्छी होती है, लेकिन लंबे समय तक भंडारण या कम तापमान वाले वातावरण में भंडारण के बाद क्रिस्टल अवक्षेपित हो सकते हैं, और गर्म करने और हिलाने पर यह अपनी मूल अवस्था में वापस आ जाता है। पानी या नमी के संपर्क में आने से धीरे-धीरे जल अपघटन होता है, जिससे इसके कार्य बदल जाते हैं। लंबे समय तक गर्म करने पर, यहां तक ​​कि 165 डिग्री सेल्सियस तक तापमान बढ़ने पर भी, यह अपनी स्थिरता खो सकता है।℃इससे इसकी स्थिरता पर कोई असर नहीं पड़ेगा, लेकिन रंग बदल जाएगा। यह ध्यान देने योग्य है कि एल्काइल इमिडाज़ोलिन एक मध्यम-मजबूत क्षार होने के कारण त्वचा और आँखों में अत्यधिक जलन पैदा करता है, जबकि एल्काइल इमिडाज़ोलिन लवण जलन को काफी कम कर देते हैं।