Katjonu virsmaktīvo vielu lādiņš ir pretējs anjonu virsmaktīvo vielu lādiņam, tāpēc katjonu virsmaktīvās vielas bieži sauc par "inversajām ziepēm". Pēc ķīmiskās struktūras tām ir vismaz viena garās ķēdes hidrofoba grupa un viena pozitīvi lādēta hidrofila grupa. Garās ķēdes hidrofobās grupas parasti ir iegūtas no taukskābēm vai naftas ķimikālijām, tāpēc taukskābju amīni ir svarīgas katjonu virsmaktīvo vielu izejvielas. Katjonu virsmaktīvajām vielām ir ierobežota mazgāšanas spēja, taču to antibakteriālās īpašības un afinitāte adsorbcijai uz cietām virsmām ir diezgan ievērojama. Kosmētikā tās parasti izmanto kā matu kondicionierus, fungicīdus, bakteriostatus, mīkstinātājus un pretkariesa piedevas utt.
1.Taukskābju amīna sāls
Taukskābju amīni būtībā ir organiskas bāzes. Neitrālos šķīdumos tie ir bez lādiņa, šajā brīdī tiem trūkst katjonu virsmas aktivitātes, un tie ir lipofīli, ja pH ir lielāks par 7. Terciārajiem amīnu sāļiem, kas iegūti, neitralizējot ar neorganiskām vai organiskām skābēm, ir pietiekama šķīdība un tie tiek pilnībā atzīti par efektīvām katjonu virsmaktīvām vielām. Organiskie sāļi parasti labāk šķīst ūdenī nekā neorganiskie sāļi. Tos reti izmanto mazgāšanas un tīrīšanas līdzekļu formulās.
Nekvaternāro amonija sāļu katjoni ir ļoti jutīgi pret pH, daudzvērtīgiem joniem un elektrolītiem. Etoksilētie amīni, kas rodas, etoksilējot taukskābes amīnus, ir virsmaktīvās vielas, kas pēc pH regulēšanas var būt saderīgas ar katjonu virsmaktīvām vielām un kurām ir laba mazgāšanas spēja. Kad taukskābes amīnus neitralizē ar salicilskābi vaiα-hlorbenzoskābe, to pretsēnīšu funkciju var pastiprināt. Kvaternārie amonija savienojumi starp taukskābju amīniem ir visplašāk izmantotais katjonu virsmaktīvo vielu veids.
Kvaternālajiem amonija sāļiem ir laba stabilitāte skābā vai sārmainā vidē (zem 100°C). Kvaternāro amonija sāļu šķīdība ir saistīta ar alkilķēdes garumu; jo garāka ķēde, jo zemāka šķīdība ūdenī. C16-C18 monoalkiltrimetilkvaternārie amonija sāļi slikti šķīst ūdenī, šķīst polāros šķīdinātājos un nešķīst nepolāros šķīdinātājos. Dialkildimetilkvaternārie amonija sāļi šķīst nepolāros šķīdinātājos un nešķīst ūdenī.
Kvaternāro amonija sāļu īpašās funkcijas ir to adsorbcija uz negatīvi lādētām virsmām, kā arī to baktericīdā un dezinficējošā iedarbība. Ir ārkārtīgi svarīgi atzīmēt, ka savienošana ar anjonu virsmaktīvajām vielām, oksīdiem, peroksīdiem, silikātiem, sudraba nitrātu, nātrija citrātu, nātrija tartrātu, boraksu, kaolīnu, olbaltumvielām un dažiem polimēriem, visticamāk, samazinās to baktericīdā iedarbība vai izraisīs duļķainību.
Alkilkvaternāro amonija sāļu šķīdība ir saistīta ar hidrofilajām grupām; jo vairāk hidrofilo grupu, jo labāka šķīdība ūdenī. 5% masas daļas izopropanola vai 10% masas daļas ūdens šķīduma pH ir 6–9. Tiem ir laba ķīmiskā stabilitāte, izturība pret gaismu, karstumu, stiprām skābēm un stipriem sārmiem, tiem piemīt caurlaidība, antistatiskas īpašības, baktericīda iedarbība (visefektīvākā ir C12-C16) un lieliska korozijas inhibīcija. Alkildimetilkvaternārajiem amonija sāļiem ir divas garas ķēdes alkilgrupas kā hidrofobas grupas, kurām piemīt labs maigums, antistatiskas īpašības, noteikta baktericīda spēja, kā arī laba mitrināšanas un emulgācijas iedarbība. Tie ir mazāk kairinoši nekā alkiltrimetilkvaternārie amonija sāļi, tiem ir katjonu īpašības vājās skābēs un tie veido nejonu savienojumus neitrālos un sārmainos apstākļos.
2.Alkilimidazolīna sāls
Alkilimidazolīns ir produkts, kas rodas taukskābju un aizvietotu etilēndiamīnu reakcijā. Amīda etilamīns, kas iegūts, karsējot (parasti 220–240 °C temperatūrā)℃) tiek pārvērsts par alkilimidazolīnu.
Alkilimidazolīns ir organisks monociklisks terciārs amīns un vidēji stipra bāze. Tā ir tipiska katjonu virsmaktīvā viela, kas var stingri adsorbēties uz negatīvi lādētām virsmām, piemēram, matiem, ādas, zobiem, stikla, papīra, šķiedrām, metāliem un silīciju saturošiem materiāliem. Sāļi, kas veidojas ar ūdenī šķīstošām skābēm, augstās koncentrācijās mēdz veidot želejas. Acetāti, nikotināti, fosfāti un sulfāti šķīst ūdenī, savukārt to garās ķēdes taukskābju sāļi šķīst eļļā. Tam ir laba uzglabāšanas stabilitāte mitrumizturīgos apstākļos, bet pēc ilgstošas uzglabāšanas vai uzglabāšanas zemā temperatūrā var veidoties kristāli, un, sasildot un maisot, tas var atgriezties vienmērīgā stāvoklī. Saskare ar ūdeni vai mitrumu pakāpeniski izraisīs hidrolīzi, mainot tā funkcijas. Ilgstoša karsēšana, pat ja temperatūra paaugstinās līdz 165℃, neietekmēs tā stabilitāti, bet mainīsies krāsa. Jāatzīmē, ka, tā kā alkilimidazolīns ir vidēji stipra bāze, tas ļoti kairina ādu un acis, savukārt alkilimidazolīna sāļi ievērojami samazina kairinājumu.
Publicēšanas laiks: 2026. gada 25. februāris