რა თვისებები და მახასიათებლები ახასიათებთ ორ კათიონურ ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებას?

კათიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებიანიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების საპირისპირო მუხტები აქვთ, ამიტომ მათ ხშირად „ინვერტირებულ საპნებს“ უწოდებენ. ქიმიურად, ისინი შეიცავენ სულ მცირე ერთ გრძელ მუხტს.‑ჯაჭვის ჰიდროფობიური ჯგუფი და ერთი დადებითად‑დამუხტული ჰიდროფილური ჯგუფი. გრძელი‑ჯაჭვის ჰიდროფობიური ჯგუფები, როგორც წესი, წარმოიქმნება ცხიმოვანი მჟავებისგან ან პეტროქიმიკატებისგან; შესაბამისად, ცხიმოვანი ამინები მნიშვნელოვან ნედლეულს წარმოადგენს კათიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებისთვის. კათიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები შეზღუდული დეტერგენციის უნარით ხასიათდება, თუმცა მათ აქვთ გამოხატული ანტიბაქტერიული თვისებები და მაღალი აფსორბციული მიდრეკილება მყარ ზედაპირებზე. კოსმეტიკაში ისინი ხშირად გამოიყენება თმის კონდიციონერებად, ბაქტერიციდებად, ბაქტერიოსტატიკურ აგენტებად, დამარბილებლებად და ანტი...‑კარიესის დანამატები.

 

ცხიმოვანი ამინების მარილები

ცხიმოვანი ამინები არსებითად ორგანული ფუძეებია. ისინი ნეიტრალურ ხსნარებში დამუხტული არ არიან და ასეთ პირობებში არ ავლენენ კათიონურ ზედაპირულ აქტივობას და ლიპოფილურები ხდებიან 7-ზე მეტი pH-ის მნიშვნელობებზე. არაორგანული ან ორგანული მჟავებით ნეიტრალიზაციით მიღებული მესამეული ამინების მარილები საკმარისად ხსნადია და სრულად აღიარებულია, როგორც ეფექტური კათიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები. ორგანული მარილები, როგორც წესი, უფრო მეტი წყალია.‑არაორგანულ მარილებზე უფრო ხსნადია. ისინი იშვიათად შედიან სარეცხი საშუალებებისა და საწმენდი საშუალებების ფორმულირებებში.

არა‑მეოთხეული კათიონური სახეობები ძალიან მგრძნობიარეა pH-ის, მრავალვალენტიანი იონებისა და ელექტროლიტების მიმართ.

ცხიმოვანი ამინების ეთოქსილირება იწვევს ეთოქსილირებულ ამინებს. pH-ის რეგულირების შემდეგ, ასეთი ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები თავსებადია კათიონურ ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებებთან და უზრუნველყოფს დამაკმაყოფილებელ დეტერგენციას.

ცხიმოვანი ამინების ნეიტრალიზაცია სალიცილის მჟავით ანα-ქლორბენზოის მჟავას შეუძლია გააძლიეროს მათი სოკოს საწინააღმდეგო მოქმედება.

ცხიმოვანი ამინებისგან მიღებული მეოთხეული ამონიუმის ნაერთები კათიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ყველაზე ფართოდ გამოყენებულ კლასს წარმოადგენს.

მეოთხეული ამონიუმის მარილები კარგ სტაბილურობას ავლენენ მჟავე ან ტუტე გარემოში (100°C-ზე ქვემოთ).°გ). მათი ხსნადობა კორელაციაშია ალკილთან‑ჯაჭვის სიგრძე: უფრო გრძელი ალკილის ჯაჭვები შეესაბამება წყალში უფრო დაბალ ხსნადობას. მონოალკილტრიმეთილის მეოთხეული ამონიუმის მარილები C16-ით‑C18 ჯაჭვები წყალში იშვიათად ხსნადია, პოლარულ გამხსნელებში ხსნადია და არა...‑პოლარული გამხსნელები. დიალკილდიმეთილ მეოთხეული ამონიუმის მარილები იხსნება არა‑პოლარული გამხსნელები, მაგრამ წყალში უხსნადი.

მეოთხეული ამონიუმის მარილების გამორჩეული ფუნქციები განპირობებულია მათი უარყოფითად ადსორბციით.‑დამუხტული ზედაპირები, ასევე მათი ბაქტერიციდული და სადეზინფექციო ეფექტები. ხაზგასმულია, რომ ანიონურ ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებებთან, ოქსიდებთან, პეროქსიდებთან, სილიკატებთან, ვერცხლის ნიტრატთან, ნატრიუმის ციტრატთან, ნატრიუმის ტარტრატთან, ბორაქსთან, კაოლინთან, ცილებთან და გარკვეულ პოლიმერებთან კომბინაცია ყველაზე ადვილად იწვევს ბაქტერიციდული აქტივობის შემცირებას ან სიმღვრივეს.

ალკილ მეოთხეული ამონიუმის მარილების ხსნადობა დამოკიდებულია მათ ჰიდროფილურ ჯგუფებზე; მეტი ჰიდროფილური ჯგუფი უზრუნველყოფს უკეთეს წყალში ხსნადობას. ტიპიური პრეპარატები მოიცავს 5-ს წონითი % იზოპროპანოლის ხსნარები ან 10 წონითი % წყალხსნარები pH დიაპაზონით 6‑9. მათ აქვთ შესანიშნავი ქიმიური სტაბილურობა, მდგრადია სინათლის, სითბოს, ძლიერი მჟავებისა და ძლიერი ტუტეების მიმართ და ავლენენ შეღწევადობას, ანტისტატიკურ თვისებებს, ბაქტერიციდულ აქტივობას (ოპტიმალურია C12-ისთვის).‑C16 ჰომოლოგები) და გამორჩეული კოროზია‑ინჰიბირების ეფექტურობა. ალკილდიმეთილის მეოთხეული ამონიუმის მარილები შეიცავს ორ გრძელ‑ჯაჭვური ალკილის ჰიდროფობიური ფრაგმენტები. მათ აქვთ ხელსაყრელი დარბილების და ანტისტატიკური თვისებები ზომიერ ბაქტერიციდულ შესაძლებლობებთან ერთად, კარგ დასველების და ემულსიფიკაციის თვისებებთან ერთად. ისინი ნაკლებად გამაღიზიანებლები არიან, ვიდრე ალკილტრიმეთილის მეოთხეული ამონიუმის მარილები. ისინი ავლენენ კათიონურ ხასიათს სუსტ მჟავე პირობებში და წარმოქმნიან არა-‑იონური სახეობები ნეიტრალურ და ტუტე პირობებში.

 

ალკილ იმიდაზოლინის მარილები

ალკილ იმიდაზოლინები სინთეზირდება ცხიმოვანი მჟავების ჩანაცვლებულ ეთილენდიამინებთან რეაქციით. გაცხელებისას (როგორც წესი, 220‑240°გ), შედეგად მიღებული ამიდოეთილამინი გარდაიქმნება ალკილ იმიდაზოლინად.

ალკილ იმიდაზოლინი ორგანული მონოციკლური მესამეული ამინია და მოქმედებს როგორც ზომიერად ძლიერი ფუძე. როგორც ტიპიური კათიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერება, ის მყარად ადსორბირდება უარყოფითად‑დამუხტული ზედაპირები, როგორიცაა თმა, კანი, კბილები, მინა, ქაღალდი, ბოჭკოები, ლითონები და სილიციუმი‑შემცველი მასალები. წყალთან ერთად წარმოქმნილი მარილები‑ხსნადი მჟავები მაღალი კონცენტრაციით გელებს წარმოქმნიან. ძმარმჟავას, ნიკოტინის მჟავას, ფოსფორმჟავას და გოგირდმჟავას მარილები წყალია.‑ხსნადი, ხოლო მათი ხანგრძლივი‑ჯაჭვური ცხიმოვანი‑მჟავა მარილები ზეთია‑ხსნადი. ისინი ავლენენ კარგ შენახვის სტაბილურობას ტენიანობის პირობებში.‑დამტკიცების პირობებში, თუმცა კრისტალების დალექვა შეიძლება მოხდეს ხანგრძლივი პერიოდის შემდეგ‑ვადიანი შენახვისას ან დაბალ ტემპერატურაზე; ერთგვაროვნების აღდგენა შესაძლებელია გათბობითა და მორევით. წყალთან ან ტენიანობასთან შეხება იწვევს თანდათანობით ჰიდროლიზს, რაც ცვლის მათ ფუნქციონირებას. ხანგრძლივი გაცხელება 165 გრადუსამდეც კი°C არ არღვევს სტაბილურობას, თუმცა შესაძლოა ფერის შეცვლა. აღსანიშნავია, რომ ალკილ იმიდაზოლინი, როგორც ზომიერად ძლიერი ფუძე, იწვევს კანისა და თვალების მნიშვნელოვან გაღიზიანებას, ხოლო ალკილ იმიდაზოლინის მარილებს მნიშვნელოვნად დაბალი გაღიზიანება ახასიათებთ.