- •Предисловие
- •Введение
- •1. Классификация дисперсных систем по их дисперсности
- •3. Дисперсность
- •7. Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию фаз
- •2. Растворимость
- •3. Количественная характеристика состава раствора
- •1. Порошки
- •2. Суспензии
- •3. Формы дезинфекционных препаратов
- •4. Инсектицидные дусты
- •5. Инсектицидные суспензии
- •6. Инсектицидные эмульсии
- •2. Высокомолекулярные соединения
- •2. Древесина и фанера
- •6. Ткани
- •7. Пленочные материалы
- •8. Клеенка и кожи
- •9. Пластические массы
- •10. Металлы
- •4. Уничтожение членистоногих в воздухе
[140] |
ДДТ |
действует наиболее |
эффективно при |
сравни |
||||||||||||||
тельно |
нелетучем |
растворителе. |
Эффективность теряется, |
|||||||||||||||
если |
растворитель |
успевает почти |
полностью испариться, |
|||||||||||||||
прежде |
чем |
|
капли осядут |
на насекомых. Данные |
Ламера |
|||||||||||||
и Хохберга, |
разумеется, относятся |
только |
к применению |
|||||||||||||||
растворов в |
виде |
аэрозолей. С |
другой стороны, |
при об |
||||||||||||||
работке поверхностей |
быстрое |
испарение |
растворителя |
|||||||||||||||
приводит к |
|
образованию мелких, легко обламывающихся |
||||||||||||||||
кристаллов |
|
препарата, |
что облегчает |
захват |
токсиканта |
|||||||||||||
членистоногим. |
Помимо |
упругости |
пара, |
использование |
||||||||||||||
органических |
|
растворителей обусловлено |
сравнительно |
|||||||||||||||
низкой |
растворимостью |
многих |
препаратов |
в воде. |
||||||||||||||
На |
выбор |
форм, в |
которых |
применяются |
препараты, |
|||||||||||||
оказывает |
|
существенное |
|
влияние |
величина |
упругости |
||||||||||||
насыщенного |
пара |
АДВ |
в условиях |
применения токси |
||||||||||||||
канта. |
Если |
химикаты |
обладают |
высокой упруго тью |
||||||||||||||
насыщенного пара и при этом имеется возможность до |
||||||||||||||||||
стичь необходимой |
концентрации |
газа для |
эффективного |
|||||||||||||||
воздействия, |
то вещества |
могут |
применяться |
в газовой |
||||||||||||||
фазе, |
как, |
|
например, |
окись этилена, |
бромистый. метил |
|||||||||||||
и др. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В том случае, когда токсикант имеет сравнительно |
||||||||||||||||||
низкую упругость насыщенного пара, единственная воз |
||||||||||||||||||
можность обеспечить требуемую концентрацию препара |
||||||||||||||||||
та и |
одновременно |
рассредоточить |
его по |
объему - это |
||||||||||||||
применение |
|
|
препарата |
в |
виде |
аэродисперсных систем |
||||||||||||
(аэрозолей). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3. ФОРМЫ ДЕЗИНФЕКЦИОННЫХ ПРЕПАРАТОВ |
|
|
||||||||||||||||
Химические |
вещества |
|
в зависимости от их физиче |
|||||||||||||||
ских |
свойств |
и назначения применяются |
для обеззара |
|||||||||||||||
живания и борьбы с членистоногими в различных фор |
||||||||||||||||||
мах: |
в |
виде |
смесей |
газов |
и паров, |
растворов, |
аэрозолей, |
|||||||||||
дустов, |
суспензий, |
|
эмульсий и др. |
Избранная |
форма |
|||||||||||||
препарата, |
содержащего |
АДВ, |
в |
значительной мере оп |
||||||||||||||
ределяет и |
технологию |
его |
производства. |
|
|
|
||||||||||||
Вопросы, относящиеся к газовым смесям и растворам. |
||||||||||||||||||
были рассмотрены нами выше. В дезинфекции |
приме |
|||||||||||||||||
няются |
водные растворы, |
а в |
дезинсекции как |
водные, |
||||||||||||||
так и с использованием в качестве растворителей раз |
||||||||||||||||||
личных |
нефтепродуктов |
( |
дизельное |
топливо, |
керосин). |
|||||||||||||
В виде |
растворов |
можно |
выпускать |
препараты, доста- |
98
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
ибо разбавленные растворы |
||||||||||
точно хорошо растворимые |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
Кроме |
||||||||||||
экономически |
невыгодны |
для |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
транспортировки |
|
|
||||||||||||||||||||
того, |
при |
выборе |
растворителя |
следует всегда |
учитывать |
|||||||||||||||||
в качестве |
|
одного из |
основных |
требований |
|
|
|
ь |
||||||||||||||
|
|
инертност |
||||||||||||||||||||
растворителя |
по |
отношению |
к |
химикату. |
Во |
избежание |
||||||||||||||||
выпадения |
осадка |
желательно, |
чтобы |
растворимость |
ма |
|||||||||||||||||
ло изменялась |
с |
изменением |
температуры. |
и |
|
в органиче |
||||||||||||||||
Слабая |
растворимость |
как |
в |
воде, |
так |
|
||||||||||||||||
ских |
растворителях |
ряда |
|
высокоактивных |
|
|
препаратов |
|||||||||||||||
вызвала необходимость |
их применения в |
виде эмульсий |
||||||||||||||||||||
и суспензий. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4. ИНСЕКТИЦИДНЫЕ ДУСТЫ |
|
|
|
|
собой |
смесь |
токси |
|||||||||||||||
Большинство |
дустов |
представляет |
||||||||||||||||||||
канта с тем |
или иным количеством |
пылевидного наполни· |
||||||||||||||||||||
теля. |
Наполнитель |
необходим |
в |
тех ·случаях, |
|
когда нор |
||||||||||||||||
ма расхода |
АДВ |
настолько |
мала, |
что его |
|
невозможно |
||||||||||||||||
равномерно |
распределить |
по |
всей |
опыляемой площади |
||||||||||||||||||
[78]. |
Как |
и |
вода, |
применяемая |
для |
получения |
растворов, |
|||||||||||||||
эмульсий |
и |
суспензий, |
наполнитель |
служит |
|
таким |
же |
|||||||||||||||
разбавителем |
и |
переносчиком |
химиката. |
Разбавление |
||||||||||||||||||
инсектицида |
напо.1tнителем |
облегчает |
его |
размол, |
пре |
|||||||||||||||||
пятствует |
комкованию препарата как |
в процессе |
размо |
|||||||||||||||||||
ла, так и |
|
при |
хранении и |
создает возможность |
более |
|||||||||||||||||
равномерного |
|
покры:_гия |
обрабатываемых |
поверхностей |
||||||||||||||||||
и распределения |
малых |
количеств АДВ на больших пло |
||||||||||||||||||||
щадях. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
дустах |
обычно |
|
невелико - |
|||||||
Содержание инсектицида |
|
|||||||||||||||||||||
порядка 10 %:, |
Основную часть |
представляет |
наполнитель, |
|||||||||||||||||||
физико-химическими свойствами |
которого |
в значительной |
||||||||||||||||||||
мере |
определяются |
качества |
изготовленного |
дуста. |
||||||||||||||||||
К числу важнейших |
свойств наполнителей О'l'носятся |
та |
||||||||||||||||||||
кие, |
как |
их |
дисперсность, |
удельный вес, |
пористость, |
ги |
||||||||||||||||
гроскопичность, способность |
к |
распылению, |
степень при |
|||||||||||||||||||
липания к |
тем |
или иным поверхностям, характер взаимо |
||||||||||||||||||||
действия |
с |
АДВ. |
|
|
оптимальная |
величина, |
|
определяет |
||||||||||||||
Дисперсность, ее |
( |
|||||||||||||||||||||
ся характером |
обрабатываемого |
объекта |
|
помещение, |
||||||||||||||||||
природа) |
и |
методом |
опыливания |
(с |
самолета, при |
по |
||||||||||||||||
мощи наземного |
аппарата). |
|
Размер |
частиц |
|
дустов |
для |
|||||||||||||||
борьбы с |
клопами и |
тараканами должен |
быть в |
преде |
||||||||||||||||||
лах 20-25 |
мк |
[17]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
99 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для изготовления длительно хранящихся дустов мо· гут быть использованы только неrиrроскопичные такси· канты и негиrроскопичные наполнители. Последние должны хорошо размалываться, не слеживаться при хра· нении, хорошо распыливаться и не вступать в реакцию с АДВ при хранении и в процессе применения. Чем больше вещества сорбирует наполнитель, тем в меньшем количестве он используется. Большинство применяемых наполнителей относится к группе rидросиликатов и дру гих неметаллических минералов (тальк, пирофиллит, каолин).
Эффективность дуста зависит от характера связи ин· сектицида с наполнителем. Задача заключается в том, чтобы создать порошок с повышенной активной поверх· ностью. Это может быть выполнено за счет максималь· ного повышения дисперсности инсектицида и тесной связи его с частицами наполнителя. Чем равномернее
распределен инсектицид среди частиц наполнителя или на их поверхности, тем легче при данной степени дис· персности может быть дости ;-нут контакт химиката с чле· нистоноrим. За счет большей равномерности распреде· ления токсиканта могут быть снижены требования по дисперсности, что до известного цредела· улучшит распы ляемость препарата и ускорит его оседание. Идеальным дустом является порошок, в котором каждая частица на· полнителя равномерно покрыта инсектицидом. Это может
быть достигнуто, например, путем П}>опитки наполнителя |
||||||||
раствором инсектицида с последующим испарением рас |
||||||||
творителя. |
|
|
|
|
|
|
|
|
5. ИНСЕКТИЦИДНЫЕ СУСПЕНЗИИ |
|
|
|
|||||
Суспензии |
приготавливаются |
перед |
употреблением |
|||||
путем разведения в воде так называемых |
смачивающих |
|||||||
ся порошков. |
В |
своем составе |
такие порошки содержат |
|||||
АДВ, |
инертный |
наполнитель, |
а |
также |
вспомогательные |
|||
вещества, обеспечивающие |
растекание |
суспензии по об· |
||||||
рабатываемой |
поверхности, |
удерживание |
на поверхности |
|||||
и стабилизацию |
суспензии. |
|
|
|
|
|
||
В качестве наполнителей для изготовления смачиваю |
||||||||
щихся порошков применяют . вещества, обладающие до· |
||||||||
статочно высокой сорбционной емкостью, rидрофильно· |
||||||||
стью и |
малым насыпным |
весом [6 1). |
Для этих целей |
100
могут быть использованы силикагель, синтетический ме· |
||||||||||
тасиликат кальция, опока, |
инфузорная земля, |
бентонит, |
||||||||
каолин, |
мука |
различных |
пород |
древесины и др. |
[7 1]. |
|||||
Препараты |
для приготовления |
суспензий |
, |
должны |
||||||
быть устойчивы при хранении и |
|
|
|
|
при раз |
|||||
не слеживаться |
|
|||||||||
ведении |
водой - легко |
давать |
устойчивые |
суспензии, |
||||||
хорошо |
смачивающие поверхности |
и удерживающиеся |
||||||||
на них. |
|
суспензии |
в |
первую |
очередь |
зависит от |
||||
Качество |
||||||||||
степени |
дисперсности АДВ, |
котрая должна быть доста |
||||||||
точно высокой. |
также получены |
при |
смешива |
|||||||
Суспензии |
могут быть |
|||||||||
нии с водой растворов инсектицидов |
в органических рас |
|||||||||
творителях. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вещества в виде суспензий применяются в тех случа |
||||||||||
ях, когда они практически нерастворимы в |
тех или иных |
|||||||||
растворителях. Использование |
суспензий |
целесообразно |
||||||||
на пористых поверхностях, |
а также в тех |
случаях, когда |
||||||||
применение дустов ввиду их слабой связи с |
поверхностя |
|||||||||
ми нежелательно. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6. ИНСЕКТИЦИДНЫЕ ЭМУЛЬСИИ |
|
|
|
|
|
|
||||
Эмульсии |
с оптимальным содержанием |
инсектицида |
обычно получают путем разбавления водой концентри |
||||||||||||||
рованных эмульсий, |
|
где |
в |
масляной фазе |
содержится |
|||||||||
инсектицид. |
При |
|
этом |
концентрированные |
эмульсии |
|||||||||
должны хорошо разбавляться водой без |
подогрева и ис |
|||||||||||||
пользования специальных мешалок. Концентраты эмуль..: |
||||||||||||||
сии, |
применяемых |
в |
дезинсекции, |
можно разделить на |
||||||||||
две |
группы: |
1 ) гомогенизированные и 2) |
так называемые |
|||||||||||
смешивающиеся масла. |
|
группе |
концентрированные |
|||||||||||
|
Относящиеся |
к |
первой |
|||||||||||
эмульсии имеют консистенцию густой жидкости или па |
||||||||||||||
сты. |
Для |
ее получения |
раствор токсиканта, |
например |
||||||||||
в |
минеральном масле, эмульгируется в относительно не |
|||||||||||||
большом |
объеме |
воды |
с добавлением |
стабилизатора. |
||||||||||
Процесс |
приготовления |
рабочей |
эмульсии |
сводится |
||||||||||
к разведени!О водой |
уже готовой |
эмульсии [6]. |
собой |
|||||||||||
|
Вторая |
|
группа |
концентратов |
в |
представляет |
||||||||
растворы |
токсиканта, |
например |
минеральном |
масле, |
||||||||||
с |
добавлением эмульгатора. |
При введении |
подобного |
|||||||||||
раствора в воду образуется эмульсия. |
|
|
|
101
Для |
того, |
чтобы |
обеспечить |
высокий |
токсический |
|||||||||||
эффект |
при воздействии |
на |
членистоногих, |
инсектицид |
||||||||||||
ные |
эмульсии должны обладать |
рядом практически важ |
||||||||||||||
ных |
свойств. |
При |
этом |
требования, |
которые предъяв |
|||||||||||
ляются к концентратам эмульсий, |
противоположны тем, |
|||||||||||||||
которые |
предъявляются |
к получаемым |
из |
них водным |
||||||||||||
эмульсиям |
[7]. Например, желательно, |
чтобы при хране |
||||||||||||||
нии |
концентраты |
эмульсий |
|
имели |
бы |
максимальную |
||||||||||
устойчивость, |
тогда |
как лучшему |
покрытию поверхно |
|||||||||||||
стей |
содействует |
более |
или |
менее |
|
быстрое разрушение |
||||||||||
эмульсии с удалением водной фазы механическим путем |
||||||||||||||||
или за счет испарения. |
|
форму препаратов представ |
||||||||||||||
0<:обую |
промежуточную |
|||||||||||||||
ляют собой эмульrо-суспензии, сочетающие |
в себе поло |
|||||||||||||||
жительные |
качества |
как |
эмульсий, |
так |
и суспензий. |
|||||||||||
В результате |
нанесения |
препаратов на |
обработанных |
по |
||||||||||||
верхностях |
в процессе охлаждения образуются кристал |
|||||||||||||||
лы. |
Подобная форма |
дает |
возможность |
получить |
на |
|||||||||||
поверхностях |
слой |
препарата, |
обеспечивающий хорошее |
|||||||||||||
соприкосновение |
токсиканта |
с телом насекомого |
или |
|||||||||||||
клеща. |
|
|
рассмотренными формами, |
получившими |
от |
|||||||||||
Наряду с |
||||||||||||||||
носительно |
широкое р.аспространение, для борьбы с мик |
|||||||||||||||
роорганизмами и членистоногими |
|
применяют бактери |
||||||||||||||
цидные |
и |
инсектицидные м |
ы |
л |
а, |
представляющие |
со |
|||||||||
бой |
твердые |
мыла, |
в которые |
при |
расплавлении было |
|||||||||||
введено |
то |
или иное |
АДВ. Для борьбы с бытовыми |
па |
||||||||||||
разитами используются к а р а н д а ш и |
на |
основе воска, |
||||||||||||||
парафина и АДВ, |
а также м а з и, |
содержащие инсекти |
||||||||||||||
циды. Существует также и ряд других форм. |
|
|
ВСПОМО ГАТЕЛ ЬНЫЕ |
|
Г п а в а |
ВЕЩЕСТВА |
|
V I I I |
ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ |
|
ПРЕПАРАТО В |
||
|
1 . ПО В Е РХ НОСТНО-АКТ И В Н Ы Е В ЕЩЕСТВА
В состав препаратов для пол.учения требуем ых форм |
||||
|
. |
|
|
поверх |
часто вво ят ,вещества, а1111С орбирующиеся на |
||||
носmх ра•з,дела с с·оот-ветс11в |
ующим понижением |
поверх |
||
ностного натяжения и носящие наз•вание |
поверхно.стно |
|||
|
|
|
. |
|
а•кти ных веществ. ПрименеНJие э11их вспом-огательных |
||||
вещест.в во многих случаях |
определяет воз.можность ис |
|||
пользования |
осноо:ных (активно дейс11Вующих) |
веществ. |
||
Например, |
использование |
поверхностно-активных ве |
||
щес'l'в улучшает покрытие |
гидрофобных |
поверхностей, |
облегчает процессы диспергирования химикатов, дает возможность получить из трудно растворимых веществ дисперсные системы, пригодные для целей дезинфекции. В связи с этим в практике получения формы дезинфек ционных препаратов поверхностно-активные вещества получили широкое распространение как пептизаторы (вещества, препятствующие укрупнению образующихся твердых частиц либо вызывающие разъединение обра зовавшихся агрегатов на первичные частицы), эмуль гаторы, смачиватели, а также как стабилизаторы обра зующихся частиц, препятствующие их коагуляции, удер живающие их в состоянии тонкой суспензии или
эмульсии. |
|
|
|
|
|
|
Активность поверхностно-активных вещест.в, их спо |
||||||
собность адсорбироваться на границе раздела фаз |
зави |
|||||
сит от их ХJимической |
при.роды и природы обеих |
фаз, |
||||
обра,зующих эту границу |
раздела. Поверхностно-актив |
|||||
ное вещество адсорбир.уеrея в пограничный слой топыко |
||||||
в том случае, если ею поля:рность |
будет промежуточной |
|||||
между полярностями |
фаз |
и |
оно |
своим |
при<:утс'I"вием |
|
в поверхност,ном слое |
бу.дет |
уравнивать |
разность |
этих |
103
последних. Вследствие этого |
способность к |
адсорбиро |
||||||||
ванию поверхностно-а1кт,ивных веществ изменяет.с-я па |
||||||||||
раллельно разности поля·рностей |
фаз и наиболее рез,ко |
|||||||||
выражается на гра1Нице |
вода - ·ооздух. |
Для |
большинст |
|||||||
ва поверхностно-активных |
веществ (с |
малой |
полярно |
|||||||
стью) адсорбируемость больше из воды, чем из непо |
||||||||||
лярной фазы |
(например, бензола). Большинство органи |
|||||||||
ческих веществ - кислот, спиртов, аминов и др.- при |
||||||||||
растворении в воде являются поверхностно-активными |
||||||||||
веществами. |
|
|
неор.ганические электролиты - |
|||||||
В э11их же условиях |
|
|||||||||
соли, щелочи |
- я,вляются |
|
поверхн-остно-инактивными ве |
|||||||
щест,ва·ми, повышающими поверхностное натяжение воды |
||||||||||
и вызывающим,и «отрицателыную» адсорбцию. |
аси,ммет |
|||||||||
Поверхностно-активные |
.вещества |
имеют |
||||||||
ричное с11роение. В их молекулах электрические заря,ды |
||||||||||
раопрещелены нера1вномерно. Они состоят из |
углеводо |
|||||||||
родной цепи - неполярной и полярной частей. Послед |
||||||||||
няя представляет собой радикал или группу атомов, |
||||||||||
обладающую ненасыщенньюми 'Вторичным,и 1Валентностя |
||||||||||
ми. К 11аким радикалам относ Ятся группы ОН, |
СООН, |
|||||||||
CN, NH2, NH, SH и др., |
|
в которых атомы |
кислорода, |
|||||||
азота, хлора, серы превосходят атомы |
водорода |
и угле |
||||||||
рода по способности 1пр исоединять элект.роны. Эти силь |
||||||||||
но поля.рные |
группы, |
создавая •молекулярное силовое |
||||||||
поле, обна.руживают ера.дет.во к поля·р·ной фазе |
(:воде) , |
|||||||||
вслещ•ствие чего вознИ1кает ор:иентация |
. |
|
|
|
||||||
в поверХJностном |
||||||||||
слое аtд,сорбированных молекул. Поля,рные |
группы об |
|||||||||
ращаю11ся к вод:ной фазе, как бы в11ягивая:сь в нее, в то |
||||||||||
время как неактивная углеводородная цепь |
выталки |
|||||||||
вается из нее, обращаясь к менее поля,рной |
фа·зе. Чем |
|||||||||
асимметричнее ,молекула, т. е. чем длиннее ее неполяр |
||||||||||
ная (углеводородная) цепь, |
тем больше ее способность |
|||||||||
адсорбир·оваться. |
|
|
|
поверхностно-активные · ,ве |
||||||
В хи,мическом отношении |
||||||||||
щест,ва можно разделить |
|
на щва .класса - ионогенные |
||||||||
и неионоrенные [1 46]. Молекулы |
неионоrенных |
веществ |
||||||||
содержат неионизирующиеся кООiечные группы |
|
с высо |
||||||||
ким с·родством к воде, ·в состав 1Которых обычно |
входя1' |
|||||||||
атомы 1к.ислорода, азота |
|
и iСеры. |
Этот класс |
|
1Веществ |
|||||
им·еет особое :шачение для неводных систем. |
|
|
||||||||
Моногенные вещества |
|
в |
свою |
очередь |
деля11ся · на |
анионоактивные, катионоакт,ивные и амфолиmые.
104
Анионоактивными •вещесТ1ваМ!И ,называюrоя |
соедине |
|||||||||||
ния, обр.а31Ующие ,в 1Вод.ном расТ'воре |
анионы, |
.в состав |
||||||||||
.которых входит |
длинноцепочеч ная углеводородная |
часть |
||||||||||
молекулы ,с низкИ!м сродств·ом 1к воде (например, |
мыла |
|||||||||||
с карбокоильной г,ру ппой) . |
|
|
|
|
соедине |
|||||||
Катионоактив·ными 1Вещества1м1и на:зывают |
||||||||||||
ния, образующие в !Водных ра,створах катионы, содер |
||||||||||||
жащие длинноцепочные |
,углеводородные ,радикалы. |
пред |
||||||||||
АмфолиТ1ные |
,поверхностно-активные •вещества |
|||||||||||
ста,вляют собой соед1Инения, молекулы которых образу |
||||||||||||
ют а1мфотерные ионы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Таким |
образом, IIюверхност.но-актИJв·ные молекулы |
|||||||||||
должны ,состоять из 1длинной ,у глеводородной цепи, на |
||||||||||||
одном |
:конце |
которой |
имеется |
химически |
сsяэанная |
|||||||
с цепью поля·рtНая группа. В тех случаях, |
когда поляр |
|||||||||||
ная гру111па |
достаточно |
а1ктивно взаимодействует с во |
||||||||||
дой, обеспечивая рас11воримость в ней поверхностно-ак |
||||||||||||
тИJв·ного вещества целом, подобное вещество 1В .водном |
||||||||||||
растворе обладает свойствами мыл. Однако не все |
по |
|||||||||||
лярные гру;ппы удовлетворяют Т'ребованию достаточной |
||||||||||||
ГИ!дроф.ильности. |
Нап.ример, спирты, |
у которых поляр· |
||||||||||
ной гру ппой служит гидрокоил |
(ОН) |
· |
|
|
|
|
кис |
|||||
ил.и жи,р1ные |
|
|||||||||||
лоты, |
wмеющие |
в своем |
составе 1ка,рбоюсильную поляр |
|||||||||
ную ,гру ппу |
(СООН) , я.вля,ясь типичными |
поверхностно |
||||||||||
активными веществами, |
не обладают ,св·ойства1ми мыл. |
|||||||||||
ЕсЛ1и же в карбо сильной г.руппе жирной кислоты с до |
||||||||||||
·статочно длинной углеводородной цепью заместить |
.во |
|||||||||||
дород |
щелочным ме11аллом (калий, на11р:ий) |
или вместо |
||||||||||
карбо сила .ввести более rидрофилыную |
·сульфогру ппу |
|||||||||||
(S03), |
то получаютс,я мыла или мылообра'Зные поверх |
|||||||||||
ностно-активные вещества. |
|
|
|
|
|
|
ве |
|||||
Водные растворы таких ,поверхностно-·активных |
||||||||||||
щест.в |
.ка,к ·соли |
органических кислот |
(!Мыла) |
и |
аинтети |
|||||||
чес:кие |
моющие |
оред:ства образуют особый 1в,ид |
колло·ид |
|||||||||
ных систем, |
•имеющих важное значение в |
дезинфе ции. |
||||||||||
Эти системы •своеобразны в том отношенюи, что колло |
||||||||||||
идные агрегаты образуются 1В них самопроизвольно, пу |
||||||||||||
тем ассоциации молекул или ионов, причем эти |
агрегаты |
|||||||||||
находяrея в |
обратимом |
термодинамическом |
ра·вновес.ии |
|||||||||
с оюружающей |
средой |
(.рас11ворителем и молекулярно |
||||||||||
растворенными частицами) . Эти агрегаты (мицеллы) |
на |
|||||||||||
чинают образовываться |
·В больших .количест.вах |
лишь |
||||||||||
при дост.ижеНJии определенной, |
сра внительно узкой |
об- |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
105 |
ласти концентраций. Данный интервал |
концентраций |
|||||||||||||
полу.чил назваН"ие ритИ'ческой |
.концент.р,ации м.ицелло |
|||||||||||||
обравования». Посл няя ха1ракте.р-на для каждого про |
||||||||||||||
дукта |
·и зависит от тем1Пературы ра,ст.вора. |
При посто |
||||||||||||
янстве тем,перату,ры она понижается с увеличением раз |
||||||||||||||
меров |
,молекул |
,поверхностно-активных вещесТ1в |
в пре |
|||||||||||
делах данного rомолоrичес.коrо |
ряда. |
С |
повышением |
|||||||||||
температу,ры ,раств·ора ,в свя·зи с ослаблением междумо |
||||||||||||||
лекуля,рных связей и усилением молекуля,рно-1кинетиче |
||||||||||||||
скоrо |
движения аасоциац,ия ,молекул и обр,азование м.и |
|||||||||||||
целл |
затрудняются. Дру,rим,и слова•ми, с по.вышением |
|||||||||||||
температуры критическая концентрация мицеллообразо |
||||||||||||||
ван.ия •повышается. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Образование !Мицелл растворенных в воде ,веществ |
||||||||||||||
обусловлено |
молеюуля.рным |
сцеплением |
!Неполярных |
|||||||||||
длинноцепочечных |
углеводородных ,ра.диюалов |
в силу |
||||||||||||
того, что их срмство ,к |
,всще меныше, чем |
дp)'ir |
.к |
дpyiry. |
||||||||||
В /Подобных ми,целлах ,ядро ,имеет углеводородный со |
||||||||||||||
став, |
наружная |
же |
поверхность |
покрыта |
полярны,ми |
|||||||||
(rидрофильнЫJми) .гру.ппами. |
Последние соль·ватируются |
|||||||||||||
вод!ной средой, что об.еС1Печивает у,стойчивость |
и |
само |
||||||||||||
произволыное обр,азован.ие !Мицелл. Отметим, что в слrу |
||||||||||||||
чае, если ,ра1створ,ителем является неполя1рное :вещество, |
||||||||||||||
на1пример жидкий ,уrлеводорм, строение мицелл проти |
||||||||||||||
воположно: |
,Я\Дро ,состоит 1из полярных |
гру пп, а на,руж |
||||||||||||
ная поверхность |
включает уrлев·мородные радикалы. |
|||||||||||||
Болышинство |
веществ, |
образующих мицеллы, яв |
||||||||||||
ляются ионоген.ны1ми п,род,уктами (электролИ'Та,ми). При |
||||||||||||||
распаде они |
образуют как простые, 'I'ак ,и аосоциwрован |
|||||||||||||
ные |
·ионы: а.нионоа,ктивные ,дают ассоциированные анио |
|||||||||||||
ны, ,катионоа,кти вные обра"Зуют ассоциированные !Катио |
||||||||||||||
ны. Раз·меры ,м.ицелл ограничиваются силами |
электро |
|||||||||||||
статического -отталкивания между сбл,иженными |
иона |
|||||||||||||
генными гру,пшами {73]. |
Равновесие |
ассоциации |
между |
|||||||||||
-мицеллами |
и отдельными |
молеюула.ми |
и |
степень их |
||||||||||
ион.изации зааисят, |
как |
,уже |
отмечалось, от |
концентра |
||||||||||
ции |
и |
температуры, |
а также |
от |
,рН, наличия |
электроли |
||||||||
тов |
·в растворе и др. |
|
|
|
|
|
|
|
поверхност |
|||||
Из различных овойств ·рассматриваемых |
||||||||||||||
но-активных ·вещест-в наиболее значитель,ными я.вляются, |
||||||||||||||
во-.J;Iервых, ·ре3!ко выраженная способность понижать по |
||||||||||||||
верхностное |
натяжение |
на |
различных |
междуфазных |
l'ран,ицах, обусловленная адсорбцией ,и, во-вторых, солю-
106
билиэирующее (Цейств·ие, выражающееся в опособности переводить в ,состоя·ние тер1модина1мичооки у,етойчивого раствора ,вещесТ1ва, например !}'lглеuюдороды, ,в обычных
условиях нерасТ1воримые в воде. Последнее с.вя·зано с налиrчием 1в водных ,ра,створах поверхностно-активных веществ коллоидных ·мицелл. Так как ·ядра мицелл име ют углеводородный ;состав, то они могут поглощать из · окружающей ,с,реды углеводорцды ,и д,ру,гие ма.лополяр ные слабо растворимые или нерастворимые в воде ве щест.ва. При этом количество перешедшего в расТ1вор углеводорода будет зависеть толЪ,Ко от концент;рации мыла. Образующийся водно-мыльный раствор углеводо рода оказывает.ся ,прозрачным, ибо углеводород погло щается внутренней ч,астью мицелл мыла.
Среди разл,и.чных ,мылоподобных поверхностно-а,ктив ных веществ 011носительно боль1Шее раопространение по1Лучили следующие ,проду,кты : ·неионогенные препараты ДБ, ОП10 и ОП-7, относящиеся к группе полиэтилено вых эфиров алки,рованного фенола, а также ионоген ные анионоактивные соединения - сульфонол и РАС.
Техничесюий п.репа·рат ДБ представляет собой поли оксиэтиленовый эфир дитретичного бутилфенола с чис лом оюсиэтиленовых .групп n = б:
O(CH /'-1
, -
2CH20)n-1 |
· СН2СН2ОН |
С(СН3) 3
>, _ /
С(СН3 ) 3
Препарат ОП10 Я'вляется полиоксиэтиленовы,м эфиром монооктил- (додецил) -фенола с числом оксиэтиленовых
групп n- 10: · , ,О
С Н С Н Н
107
Препарат ОП-7 аналоги·чен ОП- 1 0 с тем отличием, что полиэтиленrликолевая цепь состоит из 7 звеньев.
Технический сульфонол и РАС относятся rк группе алкиларилсульфонатов. Сульфонол представляет собой алкилбензолсульфонат, ·в котором парафиновая цепь содержит ·в основном 1 2-16 метиленовых групп:
S03 N a
/'<.
|
|
л/ |
|
|
|
R |
|
РАС |
|
, |
|
представляет собой в основном |
|||
зол- и бутил нафталин-сульфонатов с |
|||
вленны,ми цепями: |
|
||
|
|
R1 |
|
|
/ |
+ |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
л/ |
|
л/"-л |
|
|
R2 |
Ra |
смесь октил бен пря,мыми и развет
R2::::::::Rз::::::::274
Все |
эти |
продукты |
имеют |
сходное |
молекулярное |
|
строение и близкие друг |
к другу мылоподобные с·войст |
|||||
ва. Их |
следует рассматривать |
.ка,к вещества, |
аналогич |
|||
ные обычному мылу (олеату или стеарату |
натрия). |
|||||
Вследствие |
малой скорости диффузии таких |
молекул |
вповерхностные слои их раст.воров и образования
вадсорбционных слоях мицелл, склонных к сложным и длительно протекающим процесса,м ориентации и пе регруппировок, окончательное, равновесное состояние
в.них достигается в течение определенного промежутка времени. Вследствие этого снижение поверхностного натяжения раствора до наинизшего равновесного зна-
/08
чения происходит не ,мгновенно, а -сра·внительно медлен но. При достижении 1К,ритической концентрации мицел лообра.зования данное явление прекращается.
Наличие кинетики адсорбции на поверхности раздела
раствор - ·воздух может играть весьма существенную роль ·в смачивающем действии ·растворов мылоподобных смачивателей, если этот процесс протекает в ,кинетиче ских умовиях, например при орошении различных по верхностей растворами дезинфицирующих средств.
Вследствие этого, как показано С. А. Ни,китиной с сот рудниками (70], при оценке эффективности смачивающе го действия поверхностно-а·ктивных веществ следует
ра,зличать их способность проявлять это действие •в раз личных условиях применения: 1 ) в статических условиях установившегося адсорбционного равновесия на поверх ности капли раствора, что имеет место при достаточно
большом времени 1конта.кта раствора со смачиваемой поверхностью и 2) в кинетических условиях неравно весной адсорбции и смачиваемости.
Второй случай особенно важен, так как он имеет
место при обработке · !поверхностей аэрозолями, |
в осо |
бенности при .смачи·вании тканей, когда часть |
доба·в.ки |
может адсорбироваться .на их ,поверхностях. |
|
По тем же даннЫlм (70] эффективность упомянутых
выше реагентов в статических условиях изменяется сле дующим образом : ДБ : : : : : ОП-7:::::ОП-lО>сульфонол))РАС.
В кинетических условиях смачивания (при ·пропитке тканей и ,при орошении ,монолитных поверхностей) ука занная последовательность изменяется. Наиболее эффек тивно действует смачиватель ДБ, в растворах которого адсорбционное равновесие устанавливается сравни
тельно |
быстро, |
вследствие |
чего |
достигаются |
равно |
|||||
весные |
(наиболее низкие) значения поверхностного на |
|||||||||
тяжения. Остальные |
смачивающие |
добав1ки действуют |
||||||||
значительно сла,бее. В этих |
условиях |
смачиватели по |
||||||||
своей эффективности можно расположить в следующий |
||||||||||
ряд: ДБ))сульфонол > ОП10. |
что введение в дезинфек |
|||||||||
Мы бы хоте.ли |
подчеркнуть, |
|||||||||
ционные препараты |
моющих |
средств, помимо |
011мечен |
|||||||
ных положительных |
факторов, |
создает еще одно |
сущест |
|||||||
венное |
•качество. |
Речь |
идет |
о |
,моющем |
действии |
этих |
|||
препаратов, .которые, |
ликвидируя |
загрязнение, |
вместе |
|||||||
с тем помогают удалять микрооргани мы. |
|
|
109
Моющее действие |
представляет |
собой |
совокупность |
||
коллоидно-химических |
процессов |
и |
поверхностных явле |
||
ний - смачивания, пептизации, |
эмульгирования и стаби |
||||
лизации частиц за·грязнений, |
а |
та.кже |
пенообразова |
||
ния (86]. Отмеченные явления свяваны с возникновением |
|||||
коллоидно-адсорбционных слоев поверхностно-активных |
|||||
моющих -средств на соответствующих поверхностях раз |
|||||
дела. Моющее действие заключается в исчезновении ста |
|||||
рых поверхностей раздела веществ и появлении новых, |
|||||
в изменении физико-химических свойств |
этих поверх |
||||
ностей. |
|
|
|
|
|
ПеР'вой стадией моющего действия является полное |
|||||||||||||
смачивание отмываемой поверхности и прилипших к ней |
|||||||||||||
загрязнений ,моющим 'Водным растворм. Для смачива |
|||||||||||||
ния и дальнейших ·стадий моющего действия |
сущест |
||||||||||||
венное значение имеет адсорбция моющего средства из |
|||||||||||||
водного |
раствора на твердых |
поверхностях |
раздела - |
||||||||||
на отмываемой .поверхности и поверхностях загрязнений. |
|||||||||||||
В результате образования коллоидных |
(гидрофильных) |
||||||||||||
адсорбционных слоев на этих |
поверхностях |
возникает |
|||||||||||
пептизация и стабилизация частиц |
загрязнений, |
т. |
е. |
||||||||||
отрыв их от очищаемой поверхности и переход загряз |
|||||||||||||
нений я состояние |
у тойчивой |
водной |
суспензии |
или |
|||||||||
э1мульсии, |
удаляемой |
вместе |
с |
моющим |
раствором. |
||||||||
Обильная |
и стой,кая пена благоприятствует |
моющему |
|||||||||||
действ.ню, |
н |
|
|
|
|
|
|
Вспени·ва |
|||||
,меха ически удаляя загрязнения. |
|||||||||||||
ние обусловлено понижением поверхностного натяжения |
|||||||||||||
и образованием на границе раствор - •воздух коллоид |
|||||||||||||
но-адсорбционных слоев с повышенными механическими |
|||||||||||||
свойствами - структурной вяз·костью |
и |
упругостью |
на |
||||||||||
сдвиг. Таким образом, необходимым условием ,моющего |
|||||||||||||
действия |
|
наряду с |
достаточно |
высокой поверхн(}ст.ной |
|||||||||
активностью я·вляется с.пособность к образованию колло |
|||||||||||||
идных |
частиц и сетчатых •стру,ктур |
в |
объеме |
яодного |
|||||||||
раствора |
|
и особенно |
в •поверхностных |
адсорбционных |
|||||||||
слоях |
в результате |
сцепления гидрофобных участков - |
|||||||||||
|
· |
|
|
|
поверхностно-активных |
молекул. |
|||||||
углеводородных цепей |
|||||||||||||
Такое |
взаимодействие |
углеводородных цепей |
мыла |
друг |
|||||||||
с другом |
и с углеводородными (мас.ляными) |
загрязне |
|||||||||||
ниями определяет коллоидность . и вместе с тем способ |
|||||||||||||
ность |
к |
отмыванию |
(связыванию) |
·загрязнений. |
Эти |
||||||||
свойства, |
|
а также |
способность |
мыл и |
мылообразных |
||||||||
моющих |
средств переводить в |
водный |
раствор практи- |
1 10