Класифікація ПАР за хімічною будовою

У хімічному відношенні ПАР розділяють нанеіоногенні і іоногенніречовини.

Молекули неіоногенних ПАР містять кінцеві групи, що неіонізовані, з високою спорідненістю до дисперсійного середовища. До складу їх звичайно входять атоми кисню, азоту і сірки (емульгатори, мийні речовини).

До групи неіногенних ПАР відносяться продукти оксиетилювання довголанцюгових спиртових кислот, спиртів, амінів, алкілфенолів, наприклад, з’єднання такого складу R·COO(C2H4O) nH; R·CH2O(C2H4O) nH; R·C6H5O(C2H4O)ОH, а також складні ефіри багатоатомних спиртів і жирних кислот, аміди жирних кислот, лігносульфонові кислоти, похідні целюлози. Розчинність неіногенних ПАР у воді обумовлена функціональними групами, що мають спільну спорідненість з нею.

Іоногенні речовини поділяються на два основних класи. Якщо довгий ланцюжок (вуглеводнева частина) молекули з низькою спорідненістю з дисперсійним середовищем входить до складу аніона, що утворюється у водяному розчині, сполуки відносять до аніоноактивних речовин. Типовою аніоактивною ПАР є стеарат натрію, що утворює у водяному розчині іони Na+ і C17Н35СООН- (довгий ланцюжок). Поверхневу активність визначає аніон.

Відповідно катіоноактивні ПАР утворюють у водяних розчинах катіони, що містять довгий ланцюжок – вуглеводневий радикал.

Подальший розподіл аніоноактивних і катіоноактивних речовин може бути проведено залежно від характеру іоногенної групи (табл. 4.1).

Третя група ПАР – амфотерні (амфолітні) електроліти. Амфолітні ПАР утримують дві функціональні групи, одна з яких має кислий, а друга лужний характер, наприклад, карбоксильну і амінну групи. Залежно від середовища амфолітні ПАР мають аніонні або катіонні властивості.

 
 

 


Таблиця 4.1

№ з/п Тип сполук Характерний представник Формула
Аніоноактивні ПАР
Мило Стеарат натрію СН3 (СН2)16СОО–·Nа+
Сульфатовані спирти Лаурилсульфат натрію СН3 (СН2)10СH2O SO3–·Nа+
Ефіри – R (OCH2CH2)n OSO3–·Nа+
Сульфатовані карбонові кислоти Nа – солі сульфатованої олеїнової кислоти    
α- олефінсульфонати – RСН = СНSO2О–·Nа+
Нафтові сульфонати – Утримують SO3– і Nа+
Сульфовані ароматичні вуглеводні Лінійні алкіл-бензолсульфанати натрію    
Сульфовані ефіри Nа – лаурил- сульфоацетат СН3(СН2)10СН2ОСОСН2SO3–·Nа+
Сульфовані аміди ––    
Сульфовані оксіетілі-ровані алкілфеноли –– RC6H4O(CH2CH2O)n·CH2CH2 SO3–·Nа+
Ациловані аміно-кислоти ––  
 
 

 

 
Металалкілфосфати Натрійалкілпол-фосфат Nа5R5(P3O10)2
Катіоноактивні ПАР
Четвертинні амонійні солі Первинні аміни  
Вторинні аміни    
Третинні аміни    
Ацетиловані аміни ––  
Солі бензиламонія ––    
Неіоногенні ПАР
Ефіри багатоатомних спиртів та вищих кислот Моногліцерин стеарат  
CH2OHCHOHCH2OOC(CH2)16CH3

Оксиетиловані аміни ––  
Оксиетиловані вищі жирні кислоти Поліетиленгликольмоностеарат СН3(СН2)10 СН2СОО(СН2СН2О)nСН2СН2ОН
Ефіри поліалкіленгликолей та алкілфенолів Поліоксіетиленалкілфенол    
Продукти конденсації жирних кислот і алканоламінів Діетаноламін стеарат  
Третинні ацетиленові гликолі 4,7-диметил- 5-децин-4,7-діол  
Поліоксиетировані алкілфосфати –– С8Н17OP(О)[(OCH2CH2)n х OCH2CH2OH]2
Амфолітні ПАР
Бетаїни ––
 
 
RCHCOO–∙Na+;

 
Амінокислоти   ––  

До амфотерних ПАР відносяться білки, що вміщують групи – СОО– і NH+3 . Отримані синтетичні амфоліти - сополімери акрилової кислоти і вінілпіридину, а також сополімери глютамінової кислоти і лізину. Схематично молекулу амфолітного ПАР можна подати у вигляді

 

HONH3 – R – COOH

 

Таким чином, ПАР можна згрупувати за наступними класами:

- аніоноактивні речовини;

- катіоноактивні речовини;

- неіоногенні речовини;

- амфотерні речовини, що виявляють властивості як аніоноактивних, так і катіоноактивних поверхнево-активних речовин;

- емульгатори, нерозчинні у воді, і такі різні речовини, що включають холестерин, стеариновий спирт і ін.;

- речовини ПАР в неводних середовищах.