КАТИО́ННЫЕ ПОВЕ́РХНОСТНО-АКТИ́ВНЫЕ ВЕЩЕСТВА́
-
Рубрика: Химия
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
КАТИО́ННЫЕ ПОВЕ́РХНОСТНО-АКТИ́ВНЫЕ ВЕЩЕСТВА́ (КПАВ), одна из осн. классификац. групп поверхностно-активных веществ (ПАВ), характеризующихся тем, что в водной среде в результате электролитич. диссоциации они образуют поверхностно (адсорбционно) активные катионы и адсорбционно неактивные анионы. Наибольшее практич. значение имеют соли первичных, вторичных, третичных алифатич. аминов (используют при низких значениях рН) и четвертичных аммониевых оснований $\ce {RNH2 \cdot HX}$, $\ce {RR'NH \cdot HX}$, $\ce {R(R')2N \cdot HX}$, $\ce {R(R')3N+X-}$, $\ce {[R(R')2N+CH2C6H5]X-}$ (где $\ce {R}$ – высший алкил с числом атомов С от 8 до 22, обычно 12–18; $\ce {R'}$ – низший алкил, напр. $\ce {CH3}$ или $\ce {C2H5}$; $\ce {X}$ – анион, напр. $\ce {Cl-}$, $\ce {Br-}$ или $\ce {CH3COO-}$); соли алифатич. диаминов $\ce {[RH2N+ -(CH2)3 -N+H3](X^{-})2}$; соли N-алкилпиридиния $\ce {[RNC5H5]+X-}$; производные алкиламиноамидов, алкилимидазолинов и др. дифильные органич. соединения с четвертичными атомами азота, положительный электрич. заряд которых нейтрализован отрицательным зарядом противоиона (аниона).
Молекулярная структура некоторых КПАВ может включать кроме ионогенных полярные неионогенные группы. Таковы, напр., четвертичные аммониевые соли этоксилированных алкиламинов состава $\ce {[H(OCH2CH2)_{n}-N+RR'-(CH2CH2O)_{m}H]X-}$, где $n$, $m$ варьируют от нескольких единиц до нескольких десятков.
Как особую группу КПАВ следует рассматривать высокомолекулярные поверхностно-активные вещества, представляющие собой растворимые полиэлектролиты катионного типа. В их числе, напр., линейно-циклический полимер на основе диметилдиаллиламмонийхлорида (формула I), производные полиакриламида (напр., состава II), хитозана и др.
По объёму мирового произ-ва КПАВ занимают третью позицию после анионных и неионогенных ПАВ, их роль в разл. видах совр. технологии постоянно возрастает. КПАВ применяют в пром-сти, с. х-ве, медицине и быту. КПАВ – стабилизаторы битумных эмульсий при строительстве дорог, гидрофобизаторы строит. материалов и конструкций, флотореагенты при обогащении полезных ископаемых, присадки к топливам и смазочным маслам, текстильно-вспомогательные вещества (антистатики, мягчители и др.), ингредиенты полимерных материалов. КПАВ используют в нефтегазовой пром-сти как реагенты для обработки буровых растворов, применяемых при строительстве скважин, как ингибиторы коррозии, как реагенты для деэмульгирования и обессоливания сырой нефти. КПАВ используют также (часто в сочетании с неионогенными ПАВ) как бактерицидные и бактериостатич. средства, фунгициды, альгициды.