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

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

Chemické speciality - přednáška II

1) Soli karboxylových kyselin a. b. c. d. e.

Mýdla Syntetická mýdla Mýdla pryskyřičných kyselin Naftenová mýdla Soli acylovaných aminokyselin a peptidů klesá význam skupin mýdel


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 Chemické speciality - přednáška II

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 Kokoso Řepkov Řepkov Sluneč. Vepřov ý olej vý tuk ý olej ý olej olej é sádlo (a) (b)

Sardink Hovězí ový tuk lůj

14:0

1

15

0

0

0

2

7

3

16:0

44

10

6

3

6

20

17

30

16:1

0

0

0

0

0

0

8

0

18:0

4

2

2

1

4

15

3

24

18:1

39

5

58

17

25

45

13

43

18:2

10

1

24

15

64

15

2

0

18:3

0

0

8

8

0

0

1

0


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 Chemické speciality - přednáška II

a. Mýdla – typy kationtů a přísady • • • • • • • •

Na+ tvrdá mýdla K+ měkká (mazlavá) mýdla (na podlahy) NH4+ 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 Chemické speciality - přednáška II

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


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


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

COOH

R

COOH


e. Soli acylovaných aminokyselin a peptidů • snaha potlačit negativní vlastnosti klasických mýdel • např. CH3-NH-CH2-COOH acylace chloridy kyselin (C17H33COCl)


2. Sulfáty • estery kyseliny sírové, obsahují skupinu –OSO3Na • kvalitní, dobře odbouratelné, velké využití a. Sulfatované oleje, tuky a estery MK b. Alkylsulfáty


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 H2C OCOR1 HC OCOR2 C OCOR3 H2

H2O H2SO4

* 12-hydroxyolejová

H2C OSO3H HC OH C OCOR3 H2

+

R1COOH R2COOH


b. Alkylsulfáty • příprava z vyšších mastných alkoholů s SO3, případně s kyselinou sírovou • s oxidem více, nevratná reakce • příprava VMA!! (4 způsoby) • dělí se na primární, sekundární a polyethylenglykoletherové


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 Chemické speciality - přednáška II

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


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(CH2CH2O)CH2CH2O-SO3Na Chemické speciality - přednáška II

3. Sulfonany • obsahují skupinu –SO3Na a. Sulfokarboxylové deriváty b. Sulfonany alifatických uhlovodíků c. Sulfonany alkylaromatických uhlovodíků


a. Sulfokarboxylové deriváty • původně RCOOCH2SO3Na, v kosmetických přípravcích a šamponech (příprava z kys. chloroctové a Na2SO3) • α-sulfonany mastných kyselin, sulfonací R nenasycených MK

H C COOH SO3H

– 3 typy derivátů – mono a disodná sůl a monosodná sůl s esterem – drahé, nejsnáze odbouratelné, nedráždivé, odolné Chemické speciality - přednáška II

a. Sulfokarboxylové deriváty • sulfojantarany, z maleinanhydridu – diestery – nejlepší smáčedla – textil, papír, mytí, čištění – monoestery – kosmetika – všechny dobře odbouratelné, laciné H2 C COOR

O 2 ROH

HC O C H

O

HC COOR

R-OOC-CH=CH-COOR H+ ROH OH-

NaHSO3 HOOC-CH=CH-COOR

SO3Na H2 C COOR HC COONa

R = C12-C18


SO3Na

b. Sulfonany alifatických uhlovodíků • alkansulfonany – příprava sulfochlorací a sulfooxidací, menší význam • alkensulfonany – lze připravit přímou sulfonací, nežádoucí produkty sultony, z C14C18 α-olefinů • kvalitní tenzidy, dobře rozložitelné, málo citlivé k tvrdé vodě


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

Alfa-olefin (C14-16) sulfonát sodný

INCI název

Sodium C14-16 Olefin Sulfonate

IUPAC název

Sulfonic acids, C14-16 (even numbered)-alkane hydroxy and C14-16 (even numbered)-alkene, sodium salts

CAS #

68439-57-6

EC #

931-534-0

vzhled při 20°C Bytová chemie Emulzní polymerace Hasící prostředky Osobní hygiena Prací prostředky Průmyslová aditiva Stavební chemie Těžební průmysl Zemědělství

nažloutlá až žlutá kapalina 3

hustota při 20°C, g/cm , cca

1,05

aktivní látky, % hm.

37 ± 1

pH, 1% roztok

6,5 - 8,5


c. Sulfonany alkylaromatických uhlovodíků • levné, ale méně kvalitní • hodně pěnivé, s polyfosfáty dobré detergenční účinky alkylace α-olefinem (HF, 10 °C) • alkylbenzensulfonany • alkylnaftalensulfonany R

SO3Na

– laciné, alkylace (alkoholem) a sulfonace najednou R

2

SO3

+

CH2O

+

H2SO4

H2 C SO3Na


SO3Na

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


a. alkylfosfáty • estery kyseliny fosforečné s mastnými alkoholy 3ROH + P2O5 → R-O-P(=O)-(OH)2 + (RO)2P(=O)-OH • využívají se sodné soli • dobrá smáčedla, odpěňovače, emulgátory • antikorozní vlastnosti


c. Fosfáty acylglycerolů • fosfoglyceridy

H2C O PO(OH)2 HC O COR1

R lichý počet uhlíků

C O COR2 H2

• 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 H2C O COR3 HC O COR1 C O COR2 H2

+

H2C OH

H2C O H

HC OH

HC O H

C OH H2

NaOH 250 °C

+

C O COR2 H2

žádaný Chemické speciality - přednáška II

H2C O COR3 HC O COR1 C O H H2

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 Chemické speciality - přednáška II

film kapaliny kondenzační výparná plocha plocha molekula

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

Recommend Documents