Anionické tenzidy. 1) soli karboxylových kyselin 2) sulfáty 3) sulfonany 4) organické fosfáty. Chemické speciality - přednáška II

Transkript

1 Anionické tenzidy 1) soli karboxylových kyselin 2) sulfáty 3) sulfonany 4) organické fosfáty

2 1) Soli karboxylových kyselin a. Mýdla b. Syntetická mýdla c. Mýdla pryskyřičných kyselin d. Naftenová mýdla e. Soli acylovaných aminokyselin a peptidů klesá význam skupin mýdel

3 a. Mýdla soli vyšších mastných kyselin, tyto jsou v přírodě vázány na glycerol, mají vždy sudý počet uhlíků (C12-C18) mastné kyseliny mohou být nasycené, nenasycené, vícenenasycené hydrolýza tuků výroba VM kyselin kyselá, zásaditá, nekatalyzovaná pro kyseliny využívané ve výrobě mýdel bazická hydrolýza

4 a. Mýdla bazická hydrolýza tuků 40 % NaOH, var, glycerol v kapalné fázi, mýdlo pevná v průmyslu se více využívá nekatalyzovaná volné kyseliny se lépe rozdestilovávají C:dv.v. Palmov ý olej Kokoso vý tuk Řepkov ý olej (a) Řepkov ý olej (b) Sluneč. olej Vepřov é sádlo Sardink ový tuk 14: : : : : : : Hovězí lůj

5 a. Mýdla - VMK nasycené C12 dodekanová (laurová) C14 tetradekanová (myristová) C16 palmitová C18 stearová C18 nenasycené 1 dvojná vazba (C9) cis olejová, trans- elaidová 2 dvojné vazby (C9 a C12) linolová 3 dvojné vazby (C9, C12 a C15) linolenová

6 a. Mýdla typy kationtů a přísady Na + tvrdá mýdla K + měkká (mazlavá) mýdla (na podlahy) NH 4+ pro speciální účely (medicína) zušlechťující přísady parfémy, barviva, Ti běloba, baktericidní látky (ne vždy) v čase nesmí docházet ke změně vůně a barvy parfémy nesmí být na bázi aldehydu nejlepší tenzidy, jsou netoxické, dobře biologicky odbouratelné, neodmašťují pokožku velmi citlivé k tvrdé vodě a kyselému prostředí

7 b. Syntetická mýdla určeny pro technické účely směsi kyselin i s lichým počtem uhlíků, získány po oxidaci ropných parafinů

8 c. Mýdla pryskyřičných kyselin hlavně kyselin z borovic kyselina abietová zdrojem je kalafuna talové mýdlo COOH vedlejší produkt při výrobě buničiny sulfátovým způsobem využití v papírnictví dispergátory při klížení papíru

9 d. Naftenová mýdla zpracování produktů ropy využití jako technické oleje, ve strojírenství R COOH R COOH

10 e. Soli acylovaných aminokyselin a peptidů snaha potlačit negativní vlastnosti klasických mýdel např. CH 3 -NH-C -COOH acylace chloridy kyselin (C 17 H 33 COCl)

11 2. Sulfáty estery kyseliny sírové, obsahují skupinu O- SO 3 Na kvalitní, dobře odbouratelné, velké využití a. Sulfatované oleje, tuky a estery MK b. Alkylsulfáty

12 a. Sulfatované oleje, tuky a estery MK 1834 první syntetický tenzid z ricinového oleje (glycerol a ricinoolejová kyselina*) příprava esterifikací, k. sírová reaguje přednostně s hydroxy skupinou, disulfát je nežádoucí (konverze 30 %, tenzid 30 % sulfátu zbytek sůl) obecně příprava kyselou hydrolýzou, žádoucí je jedna sulfoskupina C OCOR 1 HC OCOR 2 C OCOR 3 H C OSO 3 H 2 O HC OH + SO 4 C OCOR 3 R 1 COOH R 2 COOH * 12-hydroxyolejová

13 b. Alkylsulfáty příprava z vyšších mastných alkoholů s SO 3, případně s kyselinou sírovou s oxidem více, nevratná reakce příprava VMA!! (4 způsoby) dělí se na primární, sekundární a polyethylenglykoletherové

14 b. Alkylsulfáty - primární značné pěnící účinky šampóny, zubní pasty, pěny do koupele, prací prostředky, dobře se odbourávají alkyl C12-C14 rozpustnější, maximální smáčecí a pěnící účinky C16-C18 použití při vyšších teplotách (40-50 C) netoxické, nedráždivé, odbouratelné, odolnější vůči tvrdé vodě, citlivé na kyselé i alkalické prostředí

15 b. Alkylsulfáty - sekundární příprava ze sekundárního alkoholu nebo adicí kyseliny sírové na dvojnou vazbu levnější lépe dostupné výchozí suroviny hůře odbouratelné

16 b. Alkylpolyethylenglykolethersulfáty alkohol je neionogenní tenzid vyšší rozpustnost ve vodě kvalitní, často vyráběné i využívané stabilní v tvrdé vodě dražší, ale lepší než předchozí typy, moderní R-O(C C O)C C O-SO 3 Na

17 3. Sulfonany obsahují skupinu SO 3 Na a. Sulfokarboxylové deriváty b. Sulfonany alifatických uhlovodíků c. Sulfonany alkylaromatických uhlovodíků

18 a. Sulfokarboxylové deriváty původně RCOOC SO 3 Na, v kosmetických přípravcích a šamponech (příprava z kys. chloroctové a Na 2 SO 3 ) α-sulfonany mastných kyselin, sulfonací nenasycených MK R C H COOH SO 3 H 3 typy derivátů mono a disodná sůl a monosodná sůl s esterem drahé, nejsnáze odbouratelné, nedráždivé, odolné

19 a. Sulfokarboxylové deriváty sulfojantarany, z maleinanhydridu diestery nejlepší smáčedla textil, papír, mytí, čištění monoestery kosmetika všechny dobře odbouratelné, laciné HC C H O O O 2 ROH ROH OH - H + R-OOC-CH=CH-COOR HOOC-CH=CH-COOR NaHSO 3 HC C C SO 3 Na COOR COOR COOR HC COONa R = C12-C18 SO 3 Na

20 b. Sulfonany alifatických uhlovodíků alkansulfonany příprava sulfochlorací a sulfooxidací, menší význam alkensulfonany lze připravit přímou sulfonací, nežádoucí produkty sultony, z C14- C18 α-olefinů kvalitní tenzidy, dobře rozložitelné, málo citlivé k tvrdé vodě

21 Spolapon AOS 146 Identifikace Spolapon AOS 146 je mimořádně jemný anionaktivní tenzid s excelentními viskozitními a pěnotvornými charakteristikami. Vyniká dobrou rozpustností ve vodě, vysokou povrchovou aktivitou, zvýšenou detergenční účinností a pěnivostí, snášenlivostí se všemi ostatními typy tenzidů, nízkou citlivostí vůči tvrdosti vody a také výtečnou biologickou odbouratelností i nízkou dráždivostí a ekotoxicitou. Spolapon AOS 146 je ideálním tenzidem pro formulace produktů osobní hygieny a kosmetiky, čisticích a pracích prostředků pro domácnosti a průmysl, ale použití nachází i v zemědělství, stavebním průmyslu, při výrobě protipožárních pěn aj. Fyzikální a chemické vlastnosti Aplikace Chemický popis INCI název IUPAC název Alfa-olefin (C14-16) sulfonát sodný Sodium C14-16 Olefin Sulfonate Sulfonic acids, C14-16 (even numbered)-alkane hydroxy and C14-16 (even numbered)-alkene, sodium salts CAS # EC # Bytová chemie Emulzní polymerace Hasící prostředky Osobní hygiena Prací prostředky Průmyslová aditiva Stavební chemie Těžební průmysl Zemědělství vzhled při 20 C nažloutlá až žlutá kapalina hustota při 20 C, g/cm 3, cca 1,05 aktivní látky, % hm. 37 ± 1 ph, 1% roztok 6,5-8,5

22 c. Sulfonany alkylaromatických uhlovodíků levné, ale méně kvalitní hodně pěnivé, s polyfosfáty dobré detergenční účinky R alkylbenzensulfonany alkylnaftalensulfonany SO 3 Na alkylace α-olefinem (HF, 10 C) laciné, alkylace (alkoholem) a sulfonace najednou R SO C C O SO 4 SO 3 Na SO 3 Na

23 4. Organické fosfáty nejsou polyfosfáty! a. alkylfosfáty b. alkylpolyethylenglykoletherfosfáty c. fosfáty acylglycerolů

24 a. alkylfosfáty estery kyseliny fosforečné s mastnými alkoholy 3ROH + P 2 O 5 R-O-P(=O)-(OH) 2 + (RO) 2 P(=O)-OH využívají se sodné soli dobrá smáčedla, odpěňovače, emulgátory antikorozní vlastnosti

25 c. Fosfáty acylglycerolů fosfoglyceridy C HC C O O O PO(OH) 2 COR 1 COR 2 R lichý počet uhlíků při přípravě je lepší, aby surovina byla parciálně hydrolyzovaná, provádí se glycerolýza využití v potravinářství (obsah biogenních prvků), amonné soli čokoládové polevy, pekárenství emulgátory (proti vysychání chleba), krmné směsi lipofilní C HC C O O O COR 3 COR 1 COR 2 C OH C O H + HC OH HC O H + C OH NaOH C O COR 2 H 250 C 2 žádaný C HC C O O O COR 3 COR 1 H

26 Molekulární destilace umožňuje šetrné dělení látek s vysokým bodem varu v aparátu jsou výparná a kondenzační plocha blízko sebe, aby jejich vzdálenost byla menší než střední volná dráha molekul za vysokého vakua (pod 0,13 Pa) je střední volná dráha dlouhá krátkodobé tepelné namáhání, menší tepelná spotřeba než při destilaci výparná plocha film kapaliny kondenzační plocha molekula