3.3.9. Классификации пав

В промышленности, медицине, сельском хозяйстве применяется несколько тысяч различных ПАВ. По растворимости ПАВ делят на группы:

1) растворимые в воде и мало растворимые в неполярной жидкости – низшие гомологи спиртов и карбоновых кислот;

2) не растворимые в воде, но хорошо растворимые в неполярной жидкости, например, высшие гомологи спиртов и жирных кислот (с числом атомов углерода более 20);

3) растворимые в воде, и в неполярной жидкости – таким свойством обладают ПАВ с числом атомов углерода в углеводородном радикале 10–18.

Соотношение растворимости ПАВ в полярных и неполярных растворителях определяется соотношением размеров гидрофильной и гидрофобной частей их молекул. Количественной мерой этого соотношения служат гидрофильно-липофильный баланс и отношение площадей поперечных сечений углеводородной цепи и полярной группы (критический параметр упаковки).

Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ) – соотношение между гидрофильными свойствами полярной группы и липофильными свойствами углеводородного радикала.

В зависимости от химической природы классификацию ПАВ можно представить в виде схемы (рис. 3.38).

Рис. 3.38. Классификация коллоидных ПАВ

Анионные ПАВ – органические соединения, диссоциирующие на небольшой катион и крупный анион (например, олеат натрия – С₁₇Н₃₃СООNa). Производство анионных ПАВ достигает около 6 млн т в год – примерно 60 % от общего количества ПАВ. Главное достоинство анионных ПАВ – относительная простота их производства и небольшая стоимость. Анионные ПАВ входят в большинство моющих средств и проявляют поверхностную активность, в основном, в щелочной среде.

Катионные ПАВ – органические вещества, диссоциирующие на анион (Cl^–, SO₄^2–) и поверхностно-активный катион (алифатические и ароматические амины, их соли и др.). Катионные ПАВ проявляют поверхностную активность, в основном, в кислой среде, обладают очень низкой «биоразлагаемостью», являются токсичными и используются для изготовления бактерицидных и дезинфицирующих препаратов. Области использования катионных ПАВ очень разнообразны: в качестве антистатиков и антикоррозионных средств, для флотации минералов, в бактерицидных препаратах. По потреблению катионные ПАВ занимают третье место после анионных и неионогенных ПАВ и составляют около 10 % от общего количества производимых ПАВ.

Амфолитные ПАВ – органические соединения, содержащие катионную и анионную группы (белковые вещества, аминокислоты). Производство таких веществ ограничено из-за высокой стоимости.

Неионогенные ПАВ – вещества, не диссоциирующие на ионы в полярном растворителе. По потреблению они занимают второе место после анионных ПАВ (около 30 % общего производства). Проявляют хорошие моющие свойства, как в кислой, так и в щелочной среде, обладают хорошей «биоразлагаемостью», недорогие в производстве. Многие из таких веществ не имеют на вкуса, ни запаха, и поэтому, широко применяются в пищевой, парфюмерной и фармацевтической промышленностях.

По физико-химическому воздействию на поверхность раздела между фазами выделяют несколько групп ПАВ:

1) смачиватели и пенообразователи – средние и высшие гомологи спиртов и жирных кислот;

2) диспергаторы;

3) стабилизаторы – высокомолекулярные ПАВ с большим количеством полярных групп – белки, производные целлюлозы, поливиниловый спирт.

4) ПАВ моющего действия.