Катионные поверхностно-активные вещества — Википедия

Катионные поверхностно-активные вещества — Поверхностно-активные вещества, чья поверхностная активность при растворении в воде обуславливается катионами, содержащими длинноцепочечные гидрофобные радикалы.

Общие сведения

[править | править код]

Первый катионный ПАВ - ациламиноэтилтриалкиламмониевая соль - был синтезирован в 1927 году и зарегистрирован компанией Ciba-Geigy под торговой маркой Sapamine. В 1934 году были обнаружены дезинфицирующие свойства катионных ПАВ, что подтолкнуло к разработке алкилдиметилбензиламмониевых солей (I.G. Farbenindustrie).[1]

Основным видом катионных поверхностно-активных веществ являются соли четвертичных аммониевых оснований[2]. Катионные ПАВ практически не обладают моющими свойствами и применяются в основном как чрезвычайно сильные бактерицидные добавки в композиции с анионными или неиногенными ПАВ. Их производство составляет 12% от общей выработки ПАВ.

Классификация

[править | править код]

1. Алифатические

2. Моноциклические

  • Четвертичные пиридиновые аммониевые соли
  • Алкилбензиламмониевые соли

3. Полициклические

Получение

[править | править код]

Катионные ПАВ получают из высших жирных кислот с числом углеродных атомов в радикале от 12 до 18 следующим образом[3]:

  • Путём образования нитрилов из кислот:

С17H35СOOH + NH3 → C17H35 – C ≡ N + 2H2O

  • Восстановление нитрилов кислот в амины:

C17H35 – C ≡ N + H2 → C17H35 – CH2 – NH2

  • Восстановление нитрилов в присутствии метиламина, приводящим к образованию первичных, вторичных и третичных аминов:

C17H35 – C ≡ N + CH3NH2 + H2 → C18H37NHCH3 C17H35 – C ≡ N + CH3NH2 + H2 → C18H37N(CH3)2

  • Образование солей четвертичных аммониевых оснований производится следующим образом:

C18H37N(CH3)2 + HCI → C18H37NHCI(CH3)2 C18H37N(CH3)2 + CH3CI → [C18H37N(CH3)3]+ CI-

Характеристики

[править | править код]
Катионные ПАВ, производимые в промышленных объемах
Наименование

(торговая марка)

Формула Молекулярная

масса

Плотность г/м3 Вязкость мПа·с Внешний вид
Диоктадецилдиметиламмоний хлорид (DODMAC) [(CH3)2-N-(C18H17)2]+ CI- 532 0,94 20 Жёлтая легкоподвижная жидкость
Триметилкокоаммоний хлорид (МС-50) [(CH3)3-N-R]+ CI- [R=12÷14] 272 0,89 20 Светло-жёлтая легкоподвижная жидкость
Олеилтриметиламмоний хлорид (S-50) [(CH3)3-N-R]+ CI- [R=16÷20] 345 0,89 25 Светло-жёлтая легкоподвижная жидкость
Диметилкокобензиламмоний хлорид (MCB-80) [(CH3)2-N-(R)(CH2C6H5)]+ CI- [R=12÷14] 350 0,98 75 Светло-жёлтая легкоподвижная жидкость
Гидроталловдиметилбензиламмоний хлорид (HTB-75) [(CH3)2-N-(R)(CH2C6H5)]+ CI- [R=16÷20] 412 0,91 65 Белая вязкая паста
Диметилдиалкиламмоний хлорид (DMDAAC) [(CH3)2-N-(R)2]+ CI- [R=18÷22] 581 0,9 35 Тёмно-коричневая вязкая жидкость
Триметилалкиламмоний хлорид (TMAAC) [(CH3)3-N-R]+ CI- [R=18÷22] 337 0,9 35 Тёмно-коричневая вязкая жидкость
Дидецилдиметиламмоний бромид (ДДДМАБ) [(CH3)2-N-(C10H21)2]+ Br- 406 0,94 50 Жёлтая вязкая паста
Бегентримониум хлорид, докозилтриметиламмоний хлорид C₂₅H₅₄ClN 404 0,9 50 Жёлтая вязкая паста

Применение

[править | править код]

Катионноактивные ПАВ обладают антикоррозионными, бактерицидными, фунгицидными и консервирующими свойствами [4][5].

В ряде технологических процессов интенсификации нефтедобычи и повышения нефтеотдачи известны примеры применения катионных ПАВ для гидрофобизации призабойной зоны пласта и кислотных обработках скважин. Несмотря на широкий круг промышленно выпускаемых катионных ПАВ, их ассортимент в нефтяной промышленности по ряду причин весьма ограничен. В первую очередь это связано с недостаточной изученностью поверхностных явлений в горных породах[6].

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ Катионные ПАВ — История (рус.). https://nobel-group.by (18 сентября 2017). Дата обращения: 29 июня 2021. Архивировано 29 июня 2021 года.
  2. ↑ Коллоидные поверхностно-активные вещества. Дата обращения: 14 ноября 2014. Архивировано 28 ноября 2014 года.
  3. ↑ Получение катионных ПАВ. Дата обращения: 14 ноября 2014. Архивировано 20 декабря 2014 года.
  4. ↑ Влияние поверхностно-активных веществ на микроорганизмы. Дата обращения: 14 ноября 2014. Архивировано 29 ноября 2014 года.
  5. ↑ Катионные ПАВ
  6. ↑ Применение ПАВ для интенсификации нефтедобычи. Дата обращения: 14 ноября 2014. Архивировано 25 октября 2012 года.

Литература

[править | править код]
  • Паушкин Я.М. Нефтехимический синтез в промышленности. — М.: Наука, 1966. — 257 с.
  • Неволин Ф.Н. Химия и технология синтетических моющих средств. — М.: Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева №4, 438 (1966г.)
  • Шевкунов С.Н. Исследование комплексного действия КПАВ в процессах нефтедобычи. — М.: Диссертация, РГУ Нефти и газа им. И.М. Губкина (2003г.)
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Катионные_поверхностно-активные_вещества&oldid=130473268