Pengelasan dan Sifat Surfaktan Hijau

Surfaktanmenimbulkan bahaya yang teruk kepada tubuh manusia dan ekosistem alam sekitar semasa pengeluaran dan penggunaannya. Menambah sejumlah surfaktan tertentu-Pelarut berasaskan detergen boleh meningkatkan keterlarutan dan prestasi pencuciannya. Walau bagaimanapun, pelarut ini toksik sehingga tahap tertentu dan boleh menyebabkan kerengsaan kulit yang jelas. Penggunaan surfaktan yang berlebihan juga membawa potensi risiko kepada ekosistem. Contohnya, natrium alkilbenzena sulfonat (ABS) mempunyai biodegradasi yang rendah. Penggunaannya yang banyak dalam detergen menghasilkan buih yang besar, yang membawa kepada buih yang berlebihan dalam pembetung bandar dan sungai. Surfaktan yang mengandungi fosfat menyebabkan eutrofikasi di sungai dan tasik apabila digunakan. Sulfur dioksida dan sulfur trioksida yang dihasilkan semasa pembuatan alkilbenzena sulfonat linear (LAS), serta dioksin-bahan seperti dalam alkohol etoksilat sulfat (AES)-jenis produk, tahan terhadap biodegradasi dan menyebabkan kerosakan yang besar kepada alam sekitar.

Untuk bertemu orang'kesihatan yang semakin meningkat-keperluan penjagaan dan menjamin pembangunan mampan persekitaran hidup manusia, adalah penting untuk membangunkan surfaktan yang bukan-toksik dan tidak berbahaya kepada manusia sebaik mungkin dan tidak menyebabkan pencemaran kepada persekitaran ekologi.

Pengelasan dan Sifat Surfaktan Hijau

Surfaktan hijau merujuk kepada surfaktan yang diproses daripada sumber semula jadi atau boleh diperbaharui, dengan kerengsaan manusia yang rendah dan biodegradasi yang mudah. ​​Mengikut sama ada ia terurai dalam air, surfaktan hijau boleh dibahagikan kepada bukan-Surfaktan hijau ionik dan surfaktan hijau ionik. Surfaktan hijau ionik selanjutnya dikelaskan kepada kationik, anionik dan amfoterik-jenis ionik berdasarkan bahan aktifnya selepas pembubaran.

Surfaktan hijau diproses daripada sumber semula jadi atau boleh diperbaharui, dan dengan itu mempunyai ciri-ciri cemerlang seperti asal semula jadi, kelembutan dan kerengsaan yang rendah. Seperti surfaktan konvensional, surfaktan hijau mengandungi kumpulan hidrofilik dan kumpulan hidrofobik. Berbanding dengan surfaktan tradisional, surfaktan hijau memberikan hasil yang tinggi-kecekapan pencucian, keserasian yang sangat baik dan keserasian alam sekitar yang menggalakkan, serta mempamerkan sifat pengemulsi, pencucian, pelarutan, pembasahan, pelarutan dan penstabilan yang baik.

Di samping itu, setiap jenis surfaktan hijau mempunyai sifat unik. Contohnya,α-garam ester asid lemak sulfo (MEC) menunjukkan aktiviti permukaan pada kepekatan dan kekerasan yang rendah-kalis air; monoalkil fosfat mempunyai prestasi pembuih dan pengemulsi yang luar biasa, sifat antistatik dan afiniti kulit yang istimewa. Surfaktan hijau biasa termasukα-metil ester asid lemak sulfo (MEC), alkil poliglikosida (APG), glukosa amida (APA), alkohol eter karboksilat (AEC), monoalkil fosfat (MAP), dan alkil glukosa amida (MECA).

Sifat, Aplikasi dan Status Semasa Beberapa Jenis Surfaktan Hijau

Surfaktan hijau dicirikan oleh asal semula jadi, kelembutan dan kerengsaan yang rendah. Sama seperti surfaktan konvensional, ia mempunyai kumpulan hidrofilik dan kumpulan hidrofobik. Berbanding dengan surfaktan tradisional, surfaktan hijau mempunyai ciri-ciri yang tinggi-kecekapan pencucian, keserasian yang sangat baik dan keserasian alam sekitar yang menggalakkan, serta prestasi pengemulsian, pencucian, pelarutan, pembasahan, pelarutan dan penstabilan yang diingini.

●Alkil Poliglukosida(APG)

Alkil poliglukosida (APG) ialah bahan baharu-eko generasi-surfaktan hijau yang mesra alam. Ia bukan-surfaktan ionik yang disintesis dengan bertindak balas glukosa daripada bahan mentah semula jadi atau boleh diperbaharui seperti kanji dengan alkohol lemak. Sebagai bahan bukan-Surfaktan ionik, APG mempunyai kapasiti pembuih yang sangat baik, kerengsaan yang rendah pada tubuh manusia dan biodegradasi yang sedia ada. Ia menunjukkan tegangan permukaan yang rendah, detergensi yang baik, buih yang kaya dan halus, keserasian yang kuat, dan kesan sinergi yang jelas dengan semua jenis surfaktan. Ia juga mempunyai luas-aktiviti antibakteria spektrum, mudah dicairkan, tidak menunjukkan titik awan atau gelasi, dan mudah digunakan dengan alkali kuat-rintangan dan garam-toleransi.

Bahan mentah untuk pengeluaran APG adalah secara oral-glukosa gred dan alkohol lemak. Disebabkan oleh sifatnya yang tidak-toksik dan tidak-Ciri-ciri yang menjengkelkan, APG berfungsi sebagai pengganti surfaktan konvensional dan mempunyai prospek aplikasi yang luas. Ia digunakan secara meluas dalam bidang perindustrian termasuk perantaraan racun perosak, detergen, kosmetik, makanan, farmaseutikal, kebakaran-pertempuran, tekstil, percetakan dan pencelupan, dan petroleum.

●Alkohol Eter Sulfat (AES)

Alkohol eter sulfat (AES) diperoleh dengan mensulfatkan etoksilat alkohol lemak, yang dihasilkan melalui tindak balas penambahan antara alkohol berlemak tinggi dan etilena oksida. Sebagai kelas surfaktan anionik yang penting, AES mempunyai sifat keras yang sangat baik-rintangan air, prestasi berbuih dan rendah-sifat suhu. Ia terbiodegradasi dengan cepat, menyebabkan sedikit kerengsaan kulit, dan menunjukkan keserasian yang baik dengan enzim. Larutannya lutsinar dan stabil, dan kelikatannya boleh dilaraskan dengan mudah oleh elektrolit. Oleh itu, AES digunakan secara meluas dalam detergen cecair, rendah-fosforus dan fosforus-detergen percuma, dan produk penjagaan diri. Ia juga merupakan surfaktan hijau anionik arus perdana di China. Baharu sedemikian-Jenis produk termasuk Guerbet alkohol sulfat (GAS), Guerbet alkohol fosfat (GAP), Guerbet alkohol etoksilat sulfat (GAES) dan Guerbet alkohol etoksilat fosfat (GAEP).

●Metil Ester Sulfonat (MES)

MES ialah yang baharu-surfaktan hijau generasi. Penyelidikan dan pembangunannya menjangkau setengah abad. Selama beberapa dekad, hampir semuanya baik-Syarikat-syarikat detergen yang terkenal telah menumpukan usaha yang besar kepada MES dan sangat mengiktiraf prestasi unggulnya. Diperoleh daripada bahan mentah semula jadi dan boleh diperbaharui, MES ialah bahan mesra alam-produk mesra alam dengan kebolehuraian yang baik. MES adalah ringan, dan kerengsaan serta ketoksikannya kepada manusia adalah lebih rendah berbanding alkilbenzena sulfonat linear (LAS), setanding dengan AS dan AES. Ia tidak mempunyai ketoksikan oral dan praktikalnya tidak-toksik kepada organisma akuatik. Ia memberikan prestasi pencucian yang baik dalam air sejuk dan keras, dan kebolehcuciannya mengatasi LAS dan AS, dengan kelebihan yang lebih ketara dalam air keras—kelemahan utama LAS. Ia mempunyai fosforus yang lebih baik-sifat bebas daripada LAS. LAS mengalami penurunan detergensi yang mendadak jika tiada alkali dan natrium tripolifosfat, manakala MES mengalami sedikit kehilangan prestasi. Oleh itu, MES amat sesuai untuk pembuatan fosforus-percuma / rendah-eko fosforus-detergen mesra alam. Walaupun terdapat semua kelebihan ini, output tahunan sebenar telah lama berlegar sekitar 20 000 tan. Promosi komersialnya terutamanya dihadkan oleh masalah pembuatan dan formulasi: warna pekat, hidrolisis mudah menjadi kurang baik-garam disodium detergen semasa pelunturan, kestabilan terma yang lemah di bawah keadaan akueus alkali, dan kesukaran formulasi.

●Surfaktan Gemini Boleh Terurai Secara Bio

Surfaktan Gemini mempunyai struktur molekul khas. Molekul surfaktan monomerik biasanya terdiri daripada satu rantai hidrofobik dan satu kumpulan hidrofilik. Sebaliknya, molekul surfaktan Gemini biasanya terdiri daripada dua (atau tiga) rantai hidrofobik, dua kumpulan hidrofilik dan satu kumpulan spacer berhampiran bahagian hidrofilik. Kumpulan spacer boleh menjadi hidrofilik atau hidrofobik. Berbanding dengan surfaktan monomerik, surfaktan Gemini mempunyai banyak sifat yang luar biasa: aktiviti permukaan yang tinggi, titik Krafft yang rendah dan keterlarutan air yang baik, kecekapan yang lebih tinggi dalam mengurangkan ketegangan permukaan air, kesan sinergi yang lebih kuat apabila digabungkan dengan surfaktan monomerik, kapur yang baik-kapasiti penyebaran sabun, keupayaan yang lebih kuat untuk mengurangkan minyak-ketegangan antara muka air, kapasiti pelarutan minyak yang dipertingkatkan, dan kerengsaan kulit yang lebih rendah. Surfaktan Gemini mewakili bahan baharu yang cemerlang-jenis produk. Walau bagaimanapun, kos pengeluaran yang tinggi mengehadkan perindustrian, dan hanya dua produk Gemini perindustrian yang tersedia setakat ini.

●Asid Poliepoksisuksinik (PESA), Asid Poliaspartik (PASP)

Asid poliepoksisuksinik (PESA) ialah sejenis fosforus-bebas dan nitrogen-perencat kakisan dan kerak terbiodegradasi hijau bebas yang pertama kali dibangunkan oleh Betz Laboratories di Amerika Syarikat pada awal 1990-an. PESA mempamerkan kerak yang sangat baik-menghalang prestasi; sementara itu, ia adalah fosforus-bebas, nitrogen-bebas dan mudah terbiodegradasi. Ia terpakai kepada yang tinggi-kealkalian dan tinggi-jumlah-dibubarkan-sistem air pepejal, dan boleh digunakan untuk rawatan air dandang, rawatan air penyejuk, rawatan kumbahan, penyahgaraman air laut, pemisahan membran dan senario lain.

Skalanya-menghalang dan kakisan-Prestasi perencat adalah jauh lebih baik daripada natrium poliakrilat, asid polimaleik dan asid tartarik. Menampilkan proses pembuatan yang bersih, PESA boleh didegradasi dengan cekap dan stabil oleh mikroorganisma atau kulat menjadi bahan yang tidak berbahaya kepada alam sekitar.-produk selepas digunakan, jadi ia dianggap sebagai"persekitaran-mesra"bahan kimia hijau. Ia telah menjadi tumpuan penyelidikan dan pembangunan untuk agen rawatan air di dalam dan luar negara, dan pembangunan luar negara dalam bidang ini telah berkembang pesat dalam beberapa tahun kebelakangan ini.

Asid poliaspartik dipolimerkan daripada asid aspartik atau asid maleik di bawah tindakan pemangkin. Ia digunakan secara meluas dalam rawatan air untuk penyejukan air, air dandang, penyahgaraman, pemulihan penyahgularan, osmosis songsang dan proses lain. Terutamanya dalam minyak.-Kemudahan penggerudian telaga dalam pengeluaran petroleum, ia bertindak sebagai perencat untuk pemendakan kalsium karbonat, barium sulfat dan kalsium sulfat. Penyelidik asing telah mengkaji sintesis, struktur dan sifat asid poliaspartik dan menyedari aplikasi perindustriannya. Penyelidikan yang meluas juga telah dijalankan di China. Dengan kebolehuraian biologi yang sangat baik dan skala yang menggalakkan-menghalang prestasi, poliaspartik-asid-Agen rawatan air berasaskan air dianggap sebagai perencat skala hijau yang tulen.