تصنيف وخصائص المواد الخافضة للتوتر السطحي الخضراء

المواد الفعالة بالسطحتشكل هذه المواد مخاطر جسيمة على جسم الإنسان والنظم البيئية أثناء إنتاجها واستخدامها. إضافة كمية معينة من المواد الخافضة للتوتر السطحي-يمكن للمذيبات المستخدمة في المنظفات أن تُحسّن من ذوبانها وفعاليتها في التنظيف. مع ذلك، تُعتبر هذه المذيبات سامة إلى حد ما، وقد تُسبب تهيجًا واضحًا للجلد. كما يُشكل الإفراط في استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي مخاطر محتملة على النظم البيئية. على سبيل المثال، يتميز سلفونات ألكيل بنزين الصوديوم (ABS) بقابلية ضعيفة للتحلل البيولوجي. ويؤدي استخدامه بكثرة في المنظفات إلى تكوين رغوة كثيفة، مما يُسبب تراكمها في شبكات الصرف الصحي والأنهار. كما تُسبب المواد الخافضة للتوتر السطحي التي تحتوي على الفوسفات ظاهرة التخثث في الأنهار والبحيرات عند استخدامها. وينتج عن تصنيع سلفونات ألكيل بنزين الخطي (LAS) ثاني أكسيد الكبريت وثالث أكسيد الكبريت، بالإضافة إلى الديوكسين.-مواد مشابهة في إيثوكسيلات كبريتات الكحول (AES)-هذا النوع من المنتجات مقاوم للتحلل البيولوجي ويلحق ضرراً بالغاً بالبيئة.

للقاء الناس'صحة متنامية-تتطلب الرعاية الصحية ضمان التنمية المستدامة لبيئة معيشة الإنسان، ومن الضروري تطوير مواد فعالة سطحية غير ضارة قدر الإمكان.-سام وغير ضار بالبشر قدر الإمكان ولا يسبب أي تلوث للبيئة الإيكولوجية.

تصنيف وخصائص المواد الخافضة للتوتر السطحي الخضراء

تشير المواد الخافضة للتوتر السطحي الخضراء إلى المواد المصنعة من موارد طبيعية أو متجددة، والتي تتميز بانخفاض تهيجها للإنسان وسهولة تحللها بيولوجيًا. وبحسب قدرتها على التفكك في الماء، يمكن تقسيم المواد الخافضة للتوتر السطحي الخضراء إلى مواد غير خافضة للتوتر السطحي.-المواد الفعالة السطحية الخضراء الأيونية. تُصنف المواد الفعالة السطحية الخضراء الأيونية إلى مواد كاتيونية، ومواد أنيونية، ومواد مذبذبة.-أنواع الأيونات بناءً على مكوناتها النشطة بعد الذوبان.

تُصنع المواد الخافضة للتوتر السطحي الخضراء من موارد طبيعية أو متجددة، ولذلك تتميز بخصائص ممتازة مثل الأصل الطبيعي، واللطف، وانخفاض التهيج. ومثل المواد الخافضة للتوتر السطحي التقليدية، تحتوي المواد الخافضة للتوتر السطحي الخضراء على مجموعات محبة للماء ومجموعات كارهة للماء. وبالمقارنة مع المواد الخافضة للتوتر السطحي التقليدية، توفر المواد الخافضة للتوتر السطحي الخضراء فعالية أعلى.-كفاءة التنظيف، والتوافق الممتاز، والتوافق البيئي المواتي، كما أنها تُظهر خصائص جيدة في الاستحلاب والغسل والإذابة والترطيب والذوبان والتثبيت.

بالإضافة إلى ذلك، يتميز كل نوع من أنواع المواد الخافضة للتوتر السطحي الخضراء بخصائص فريدة. على سبيل المثال،ألفا-يُظهر ملح إستر حمض السلفو الدهني (MEC) نشاطًا سطحيًا عند التركيزات المنخفضة وصلابة-مقاومة للماء؛ يتميز فوسفات أحادي الألكيل بأداء رغوي واستحلابي فائق، وخصائص مضادة للكهرباء الساكنة، وتوافق خاص مع البشرة. تشمل المواد الخافضة للتوتر السطحي الخضراء الشائعة ما يلي:ألفا-إستر ميثيل حمض السلفو الدهني (MEC)، ألكيل بولي جليكوسيد (APG)، جلوكوز أميد (APA)، كربوكسيلات إيثر الكحول (AEC)، أحادي ألكيل فوسفات (MAP)، وألكيل جلوكوز أميد (MECA).

خصائص وتطبيقات والوضع الحالي لأنواع متعددة من المواد الخافضة للتوتر السطحي الخضراء

تتميز المواد الخافضة للتوتر السطحي الخضراء بأصلها الطبيعي، ولطفها على البشرة، وانخفاض تهيجها. وكما هو الحال في المواد الخافضة للتوتر السطحي التقليدية، فإنها تحتوي على مجموعات محبة للماء ومجموعات كارهة للماء. وبالمقارنة مع المواد الخافضة للتوتر السطحي التقليدية، تتميز المواد الخافضة للتوتر السطحي الخضراء بخصائص عالية-كفاءة التنظيف، والتوافق الممتاز، والتوافق البيئي المواتي، فضلاً عن الأداء المرغوب فيه في الاستحلاب والغسيل والإذابة والترطيب والذوبان والتثبيت.

●ألكيل بولي جلوكوسيدات(APG)

ألكيل بولي جلوكوزيد (APG) هو نوع جديد-جيل البيئة-مادة فعالة سطحية خضراء صديقة للبيئة. إنها غير-مادة خافضة للتوتر السطحي أيونية يتم تصنيعها عن طريق تفاعل الجلوكوز من مواد خام طبيعية أو متجددة مثل النشا مع الكحولات الدهنية. كمادة جديدة غير-يتميز عامل التوتر السطحي الأيوني APG بقدرة رغوية ممتازة، وتهيج منخفض لجسم الإنسان، وقابلية عالية للتحلل الحيوي. كما يتميز بتوتر سطحي منخفض، وقدرة تنظيف جيدة، ورغوة غنية وناعمة، وتوافق قوي، وتأثيرات تآزرية واضحة مع جميع أنواع عوامل التوتر السطحي. وله أيضًا نطاق واسع من الخصائص.-يتميز بنشاط مضاد للبكتيريا واسع النطاق، وسهولة التخفيف، وعدم ظهور نقطة تعكر أو تجلط، وسهولة الاستخدام مع القلويات القوية.-المقاومة والملح-تسامح.

المواد الخام لإنتاج APG هي مواد فموية-الجلوكوز والكحولات الدهنية. نظرًا لعدم-سام وغير سام-على الرغم من خصائصه المهيجة، يُعدّ APG بديلاً للمواد الخافضة للتوتر السطحي التقليدية، ويتمتع بآفاق تطبيق واسعة. ويُستخدم على نطاق واسع في المجالات الصناعية، بما في ذلك المواد الوسيطة للمبيدات، والمنظفات، ومستحضرات التجميل، والأغذية، والأدوية، ومكافحة الحرائق.-القتال، والمنسوجات، والطباعة والصباغة، والبترول.

●كبريتات إيثر الكحول (AES)

يُحضّر كبريتات إيثر الكحول (AES) عن طريق كبرتة إيثوكسيلات الكحول الدهني، والتي تُنتج بدورها من خلال تفاعل إضافة بين الكحولات الدهنية الأعلى وأكسيد الإيثيلين. وباعتباره فئة مهمة من المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية، يتميز كبريتات إيثر الكحول بصلابة ممتازة.-مقاومة للماء، وأداء رغوي، وانخفاض-يتميز بخصائص حرارية ممتازة. يتحلل بيولوجيًا بسرعة، ويسبب تهيجًا طفيفًا للجلد، ويُظهر توافقًا جيدًا مع الإنزيمات. محلوله شفاف ومستقر، ويمكن تعديل لزوجته بسهولة باستخدام الإلكتروليتات. لذلك، يُستخدم AES على نطاق واسع في المنظفات السائلة، منخفضة الحرارة.-الفوسفور والفوسفور-منظفات خالية من الملوثات، ومنتجات العناية الشخصية. كما أنه المادة الفعالة السطحية الخضراء الأنيونية السائدة في الصين. مثل هذه المواد الجديدة-تشمل منتجات النوع كبريتات كحول جيربيت (GAS)، وفوسفات كحول جيربيت (GAP)، وكبريتات إيثوكسيلات كحول جيربيت (GAES)، وفوسفات إيثوكسيلات كحول جيربيت (GAEP).

●ميثيل إستر سلفونات (MES)

نظام إدارة التصنيع (MES) هو نظام جديد-جيل جديد من المواد الفعالة السطحية الخضراء. امتدت أبحاثها وتطويرها على مدى نصف قرن. ولعقود، كانت جميعها تقريبًا جيدة-لقد كرست شركات المنظفات المعروفة جهوداً كبيرة لتقنية MES وأشادت بأدائها المتميز. تُستخلص تقنية MES من مواد خام طبيعية ومتجددة، وهي تقنية صديقة للبيئة.-منتج صديق للبيئة يتميز بقابلية تحلل بيولوجي جيدة. مادة MES لطيفة على البشرة، وتهيجها وسميتها للإنسان أقل من تلك الخاصة بمادة ألكيل بنزين سلفونات الخطية (LAS)، ومماثلة لمادتي AS وAES. وهي غير سامة عند تناولها عن طريق الفم، وتُعد عمليًا غير ضارة.-سام للكائنات المائية. يوفر أداءً جيدًا في الغسيل في كل من الماء البارد والماء العسر، وتتفوق فعاليته في التنظيف على LAS وAS، مع مزايا أكثر وضوحًا في الماء العسر.—نقطة ضعف رئيسية في نظام LAS. يحتوي على نسبة فسفور أفضل-تتميز مادة MES بخصائص تنظيف أفضل من مادة LAS. تعاني مادة LAS من انخفاض حاد في قدرتها على التنظيف في غياب القلويات وثلاثي فوسفات الصوديوم، بينما لا تتأثر مادة MES بشكل كبير من حيث الأداء. لذلك، تُعد مادة MES مناسبة بشكل خاص لتصنيع الفوسفور.-مجاني / منخفض-الفوسفور البيئي-منظفات صديقة للبيئة. على الرغم من كل هذه المزايا، إلا أن إنتاجها السنوي الفعلي ظل لفترة طويلة يدور حول 20 ٠٠٠ أطنان. ويقتصر ترويجها التجاري بشكل رئيسي على مشاكل التصنيع والتركيب: لونها الداكن، وسهولة تحللها إلى مواد ضعيفة.-ملح ثنائي الصوديوم للمنظف أثناء التبييض، وضعف الاستقرار الحراري في ظل الظروف المائية القلوية، وصعوبات في التركيب.

●مواد خافضة للتوتر السطحي ثنائية قابلة للتحلل الحيوي

تتميز المواد الخافضة للتوتر السطحي الثنائية ببنية جزيئية خاصة. تتكون جزيئات المواد الخافضة للتوتر السطحي الأحادية عادةً من سلسلة كارهة للماء ومجموعة محبة للماء. في المقابل، تتكون جزيئات المواد الخافضة للتوتر السطحي الثنائية عادةً من سلسلتين (أو ثلاث) كارهتين للماء، ومجموعتين محبتين للماء، ومجموعة فاصلة بالقرب من المجموعات المحبة للماء. يمكن أن تكون المجموعة الفاصلة إما محبة للماء أو كارهة للماء. بالمقارنة مع المواد الخافضة للتوتر السطحي الأحادية، تتمتع المواد الخافضة للتوتر السطحي الثنائية بالعديد من الخصائص المتميزة: نشاط سطحي عالٍ، ونقطة كرافت منخفضة، وذوبان جيد في الماء، وكفاءة أعلى في خفض التوتر السطحي للماء، وتأثيرات تآزرية أقوى عند مزجها مع المواد الخافضة للتوتر السطحي الأحادية، و...-قدرة فائقة على تشتيت الصابون، وقدرة أكبر على تقليل الزيت-تتميز المواد الخافضة للتوتر السطحي من نوع جيميني بخصائص جديدة ومتميزة، منها زيادة التوتر السطحي بين الماء والزيوت، وتحسين قدرة إذابة الزيوت، وتقليل تهيج الجلد.-منتجات من هذا النوع. ومع ذلك، فإن ارتفاع تكاليف الإنتاج يحد من التصنيع، ولا يتوفر حتى الآن سوى منتجين صناعيين من منتجات Gemini.

●حمض البولي إيبوكسي سكسينيك (PESA)، حمض البولي أسبارتيك (PASP)

حمض البولي إيبوكسي سكسينيك (PESA) هو فوسفور-حر ونيتروجين-مثبط تآكل وترسبات صديق للبيئة وقابل للتحلل الحيوي، طُوِّر لأول مرة بواسطة مختبرات بيتز في الولايات المتحدة في أوائل التسعينيات. يتميز PESA بفعاليته الممتازة في منع الترسبات.-يثبط الأداء؛ وفي الوقت نفسه، إنه الفوسفور-نيتروجين حر-مجاني وقابل للتحلل الحيوي بسهولة. ينطبق على درجات الحرارة العالية-القلوية والارتفاع-المجموع-تم إذابته-أنظمة المياه الصلبة، ويمكن استخدامها لمعالجة مياه الغلايات، ومعالجة مياه التبريد، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وتحلية مياه البحر، والفصل الغشائي، وغيرها من السيناريوهات.

حجمه-مثبط للتآكل-تتفوق فعالية التثبيط بشكل ملحوظ على فعالية بولي أكريلات الصوديوم، وحمض البولي ماليك، وحمض الطرطريك. وبفضل عمليات التصنيع النظيفة، يمكن تحلل PESA بكفاءة وثبات بواسطة الكائنات الحية الدقيقة أو الفطريات إلى نواتج نهائية غير ضارة بالبيئة.-المنتجات بعد الاستخدام، لذلك يعتبر ذلك"بيئة-ودي"أصبحت المواد الكيميائية الخضراء مركزًا رئيسيًا للبحث والتطوير في مجال معالجة المياه محليًا ودوليًا، وقد شهد التطور الخارجي في هذا المجال تقدمًا سريعًا في السنوات الأخيرة.

يُصنع حمض البولي أسبارتيك من حمض الأسبارتيك أو حمض الماليك باستخدام عامل حفاز. ويُستخدم على نطاق واسع في معالجة المياه، بما في ذلك مياه التبريد، ومياه الغلايات، وتحلية المياه، واستخلاص السكر، والتناضح العكسي، وغيرها من العمليات. وخاصة في معالجة النفط.-في مرافق حفر الآبار لإنتاج النفط، يعمل حمض البولي أسبارتيك كمثبط لترسيب كربونات الكالسيوم وكبريتات الباريوم وكبريتات الكالسيوم. وقد درس باحثون أجانب تركيب وبنية وخصائص حمض البولي أسبارتيك، وحققوا تطبيقاته الصناعية. كما أُجريت أبحاث مكثفة في الصين. يتميز هذا الحمض بقابليته الممتازة للتحلل الحيوي وإمكانية إنتاجه بكميات كبيرة.-مثبط للأداء، متعدد الأسبارتيك-حامض-تعتبر عوامل معالجة المياه القائمة على المواد العضوية مثبطات حقيقية للترسبات الكلسية الخضراء.