4.3. Аніоноактивні пар

А. Мила карбонових кислот

1. Карбоксильна група пов’язана безпосередньо з гідрофобним радикалом. Надалі розподілення залежить від характеру гідрофобного радикала (наприклад, мила жирних кислот, каніфольні мила і ін.).

2. Карбоксильна група пов’язана з гідрофобним радикалом через проміжну групу, а саме:

а) амідна;

б) складноефірна;

в) сульфамідна;

г) ефірна, сульфідна, сульфонова групи і ін.

Б. Ефіри сірчаної кислоти (алкілсульфати)

1. Сульфатна група пов’язана безпосередньо з гідрофобним радикалом:

а) гідрофобний радикал не містить полярних груп (сульфоетерифіковані спирти і олефіни);

б) гідрофобний радикал містить полярні групи (сульфоетерифіковані масла).

2. Сульфатна група пов’язана з гідрофобним радикалом через проміжні групи наступного типу:

а) складноефірна;

б) амідна;

в) ефірна;

г) інші групи (наприклад, оксіалкілімідозолсульфат).

В. Алкілсульфатокислоти (алкілсульфонати)

1. Сульфатна група пов’язана безпосередньо з гідрофобним радикалом:

а) гідрофобний радикал не містить інші полярні групи Сюди відносяться речовини типу високосульфованих масел, а також сульфокислоти, що містять хлор, окси-, ацетоноксигрупи і подвійний зв’язок;

б) незаміщені алкілсульфокислоти (цетилсульфокислоти);

в) різні сульфокислоти невизначеного складу, наприклад, продукти окислювання осірченених олефінів, сульфовані смоли і ін.

2. Сульфогрупа пов’язана з гідрофобним радикалом через проміжні групи наступного типу:

а) складноефірна: RCOO–X–SO₃H i RCOC–X–SO₃H (речовини типу аерозолів і сольфоцетатів);

б) амідна: RCONH–X–SO₃H i RNHOC–X–SO₃H (речовини типу амідосульфоянтарної кислоти);

в) ефірна;

г) інші групи (сюди теж входять сполуки з двома та більшим числом проміжних груп).

Г. Алкілароматичні сульфокислоти (алкіларисульфонати):

1. Жирний радикал безпосередньо пов’язаний з сульфованим ароматичним кільцем. Подальший розподіл залежить від характеру гідрофобного ароматичного радикала (наприклад, алкіловані феноли, терпени, ароматичні кетони, а також продукти конденсації смол з ароматичними сполуками і ін.).

2. Жирний радикал безпосередньо пов’язаний з сульфованим ароматичним кільцем через проміжні групи наступного типу:

а) складноефірна (сульфофталати, сульбензоати);

б) амідна і імідна : типу R– CONH– ArSO₃H i типу сульфобензаміду;

в) ефірна група (алкілфенілові ефіри);

г) гетероциклічні групи (сюди входять також речовини з двома і більшим числом проміжних груп);

д) інші групи (сюди входять також речовини з двома і більшим числом проміжних груп).

Д. Інші типи аніонних гідрофільних груп

1. Фосфати і фосфінові кислоти.

2. Персульфати, тіосульфати і ін.

3. Сульфаміди.

4. Сульфамідові кислоти.

4.4. Катіоноактивні пар

Катіоноактивні ПАР підрозділяються на наступні основні групи: аміни різного ступеня заміщення і четвертичні амонієві основи, азотвмісні основи (гуанідини, гідрадини, гетероциклічні сполуки і т. ін.), четвертинні фосфонієві і третинні сульфонієві основи.

Солі амінів (первинні, вторинні і третинні), наприклад:

R – N (R₁, R₂, R₃) ⁺ + X^-.

Під X^- – розуміють аніони (сульфат, хлорид, бромід, ацетат або ОН – іони)

У якості ПАР можуть виступати солі амінів

первинні вторинні

третинні четвертинні амонієві солі

R – аліфатичний радикал з ланцюгом С₁₀ – С₁₈ ,

R₁, R₂ і R ₃ – алкіли з коротким ланцюгом,

СН₃⁺, С₂Н₅⁺ і ін. чи арілалкіли ( -СН₂ ∙ С₆Н₅) або аріли С₆Н.

Формули типових катіоноактивних ПАР:

де: R – аліфатичний радикал С₁₂–С₁₈ ; R^І , R^ІІ і R^ІІІ – короткі аліфатичні, алкіл- ароматичні або ароматичні радикали (наприклад, групи СН₃, С₂Н₅, С₆Н₆СН₂); у випадку аміносполук R^І і R^ІІ можуть бути атомами водню; Х – аніони (хлорид, бромід, сульфат, ацетат і ін.), у лужному розчині – гідроксид іони ОН.

Крім поверхнево-активних речовин, що наведені у табл. 4.1., значний інтерес для практики представляють також кремнійорганічні, фторзаміщені і високомолекулярні ПАР, які можуть бути як іоногенними, так і неіоногенними.

До кремнійорганічних відносяться сполуки, що мають у складі функціональних груп атоми кремнію, за рахунок яких утворюється зв’язок їх з поверхнею різних матеріалів. При цьому вони звичайно реагують як з функціональними групами матеріалу, так із водою, що адсорбована на поверхні, утворюючи силаноли, які легко конденсуються і дають поліорганосилаксанову плівку, хімічно пов’язану з поверхнею матеріалу. Найбільш доступними і ефективними із таких ПАР є алкілхлорсилани типу R_XSiСl_4–X .

До класу фторзаміщених ПАР відносяться сполуки типу C₇F₁₅COOH, C₈F₁₇SO₂OH і ін., що є похідними фторангідридів, перфторкарбонових і перфторсульфонових кислот.

Високомолекулярні ПАР включають розчинені у воді або у маслах гетероланцюгові полімери іоногенного або неіоногенного типу з молекулярною масою від де кілько тисяч сотень. У таких поверхнево-активних речовинах вздовж довгого гідрофобного основного ланцюга розташовані через визначені інтервали гідрофільні бокові ланцюги або групи. Такими представниками високомолекулярних ПАР є поліметакрилова кислота, поліакриламід, карбоксилвмісні полімери на основі полівінілового спирту.