Что такое раствор пав
Поверхностно-активные вещества
Однако, ПАВ имеет предел растворимости (так называемую критическую концентрацию мицеллообразования или ККМ), с достижением которого при добавлении ПАВ в раствор концентрация на границе раздела фаз остается постоянной, но в то же время происходит самоорганизация молекул ПАВ в объёмном растворе (мицеллообразование или агрегация).
В результате такой агрегации образуются так называемые мицеллы.
Отличительным признаком мицеллообразования служит помутнение раствора ПАВ.
Водные растворы ПАВ, при мицеллообразовании также приобретают голубоватый оттенок (студенистый оттенок) за счёт преломления света мицеллами.
Теоретически любое химическое соединение, имеющее в молекуле гидрофильные и гидрофобные участки, будет поверхностно активным.
Однако в действительности только некоторые из них являются эффективными моющими средствами, стабилизаторамиэмульсий и пен, пленкообразователями и т. д.
По своему применению ПАВ данного класса делятся на смачиватели, солюбилизаторы, эмульгаторы, моющие агенты, пенообразователи.
Упрощенно действие поверхностно активных веществ можно описать следующим образом.
Благодаря тому, что ПАВ обладают поверхностной активностью, они снижают поверхностное натяжение воды, поэтому загрязнение лучше отстает от поверхности (кожи, волос).
Что и обеспечивает перевод загрязнений в раствор, т. е. отмывку загрязнений.
Происходит это благодаря тому, что молекула ПАВ имеете двойственную структуру один ее конец гидрофильный (т.е. любит воду) другой липофильный (т.е. любит жир).
Анионные ПАВ, отвечают за моющую способность любого щелочного мыла (детского, ручной работы, банного, туалетного и т.п.), а также большинства шампуней и жидких мыл.
В моющих средствах жирорастворимая часть молекулы анионного ПАВ связывает и обволакивает частицы грязи в секрете сальных желез, которые затем вымываются водой.
Одновременно водорастворимая часть молекулы ориентирует эти частицы в сторону от кожи, несущей отрицательный заряд.
При этом жирные загрязнения попадают внутрь молекулы ПАВ, благодаря чему не оседают на поверхности снова.
А уходят вместе с водой, удерживаясь в ней благодаря гидрофильной части.
Тем не менее, в мире потребляется ежегодно 9 млн. т мыла.
Таким образом, мыло остается наиболее распространенным в мире ПАВ.
ПАВ: 7 смертельных ударов по организму
ПАВ (Поверхностно Активные Вещества) – химические соединения, которые используются в любом чистящем средстве. Это своеобразные «вещества-посредники», помогающие отделить молекулы жировых загрязнений от поверхности и смыть их водой.
Обычно молекулы жира и воды взаимно отталкиваются, это проверено на практике всеми, кто хоть раз пытался отмыть жир со сковородки без моющих средств. А сферические молекулы ПАВ ухитряются победить это отталкивание, они прикрепляют жировые молекулы к молекулам воды. Объяснение в том, что один полюс молекулы ПАВ является липофильным (притягивается к молекулам жира), а другой – гидрофильный (притягивается к молекулам воды). Таким образом, ПАВ как бы «вытягивает» жир из загрязненной поверхности, скрепив его с молекулами воды, и те легко уносят его, оставляя поверхность чистой.
Самым первым натуральным ПАВ в истории человечества стала зола. Говорят, еще древнеримские прачки заметили ее моющие свойства, стирая белье в Тибре, в то время как выше по течению сжигали жертвенных животных и пускали пепел в воду.
Сегодня ПАВ – великое множество, они входят в состав различных бытовых моющих и чистящих средств, в том числе, шампуней, мыла, зубных паст и т.д. По степени их вреда для организма человека и окружающей среды они подразделяются на биоразлагаемые – натуральные и небиоразлагаемые, созданные на основе нефтегазохимии или синтетики.
Увы, сегодня небиоразлагаемые ПАВ занимают 80% рынка.
По химическим свойствам ПАВ можно разделить так:
— Анионные ПАВ, самые дешевые, самые эффективные очистители, они вреднее всех для организма и природы
-Катионные ПАВ, обладают бактерицидными свойствами
-Амфолитные ПАВ, в зависимости от среды, ведут себя как катионные или анионные ПАВ
-Неионогенные ПАВ, самые мягкие и полностью биоразлагаемые
В чем же состоит вред ПАВ для нашего здоровья?
Увы, в их прекрасных чистящих и моющих свойствах. Дело в том, что жировые соединения, которые ПАВ усердно вымывают отовсюду, – важный компонент для нормального функционирования человеческой кожи, в том, числе ее водного обмена. Липидная жировая пленка является защитой эпидермиса от бактерий, токсинов и прочих неблагоприятных условий. Но ПАВ настолько жестко и глубоко воздействуют на кожу, что водный и липидный баланс нарушаются и, в самом лучшем случае, восстанавливаются только через 4 часа, и всего на 60%!
ПАВ плохо утилизируется организмом человека и со временем накапливаются во всех его системах, особенно, в жировых отложениях, продолжая постепенно разрушать здоровье по многим направлениям:
Итак, выбирая бытовое моющее средство в магазине, стоит внимательно прочитать этикетку, обращая внимание на вид ПАВ в его составе, и, конечно, лучше остановиться на биоразлагаемых неиногенных вариантах.
И вообще, собираясь в очередной раз что-то мыть и чистить, особенно без перчаток, задумайтесь, а стоит ли вновь наносить ПАВ-удар по организму?!
Коротенько о ПАВ. Страшно? Нет!
Задумывались ли Вы о том, какие химические вещества содержаться в моющих средствах, и какое воздействие они могут оказать на Ваш организм? Многие возможно задавались такого рода вопросами, а кто-то полностью доверяет производителям и использует их продукцию без особых знаний о возможной опасности.
На рынке сегодня представлено множество различных моющих средств, и важно обезопасить себя от некачественной и опасной продукции, которая может нанести вред Вам и Вашей семье.
Поверхностно-Активные Вещества (ПАВ) — химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела термодинамических фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.
Итак, все ПАВ делятся только на две группы: ионогенные и неионогенные.
Ионогенные ПАВ: катионные, анионные, амфотерные.
Неионогеннные ПАВ: алкилполиглюкозиды, алкилполиэтоксилаты.
И вот отсюда нам становится очень интересно.
Объемы производства и потребления катионоактивных ПАВ значительно меньше анионоактивных, однако выпуск их увеличивается.
В синтетических моющих средствах с дезинфицирующим действием используются четвертичные аммониевые соли первичных, вторичных и третичных аминов, а в последнее время и оксиды аминов.
Я никогда не использую катионные ПАВ в своих средствах для кожи, несмотря на их дешевизну, экономичность ввода, способность к обильному и стойкому пенообразованию с огромными пузырями.
АМФОТЕРНЫЕ ПАВ. В зависимости от рН среды обладают анионактивными или катионактивными свойствами. В щелочной среде проявляют анионактивные свойства, в кислой среде — катионактивные. К амфотерным ПАВ относятся бетаины, аминоксиды и такие ПАВ как имидазолины (кокоамфодиацетат натрия).
Амфотерные ПАВ широко применяются в производстве пеномоющих средств и шампуней благодаря их мягкому воздействию на кожу. Применяются даже в средствах для младенцев. Посмотрите на состав вашего средства для душа, посмотрите состав моющего средства длля вашего ребенка. Вы наверняка увидите там кокамидопропил бетаин. Это самый распространенный ингридиет подобных средств.
Это еще интереснее.
Давайте разбираться. При рН 7, т.е. быть щелочным. Или производители вешают нам лапшу о рН=5,5?
К амфотерным ПАВ я отношусь довольно осторожно. И применяю их в смываемых средствах для кожи только тогда, когда значение рН не обязательно должен быть слабокислотный.
АНИОННЫЕ ПАВ. К анионным ПАВ относятся карбоновые кислоты и соли синтетических жирных кислот это соединения, которые в водных растворах диссоциируют с образованием анионов (отрицательно заряженных ионов), обусловливающих поверхностную активность. На долю анионоактивных из всех производимых ПАВ приходится более 70%.
Да, пена гораздо менее «высокая», стабильная, скорее она походит на крем-пену, но кожа однозначно говорит мне: «спасибо» за такое к ней отношение.
НЕИОНОГЕННЫЕ ПАВ. Не диссоциируют в растворах на ионы, являются смесью гомологов с различной длиной полиоксиэтиленовой цепи (моно- и ди- глицериды жирных кислот, амиды жирных кислот, алкилгликозоиды). Они могут использоваться как в присутствии растворимых солей, так и в кислой или щелочной средах.
Пенообразующая способность неоногенных ПАВ существенно ниже, чем всех вышеперечисленных. Это связано с большей скоростью образования адсорбционных слоев у ионогенных ПАВ. Стабильность пены повышается с ростом концентрации.
Но мне думается, что если Вы читаете этот мой короткий обзор, значит для Вас имеет значеие, из чего сделан «вкусненький гелик для душа», а значит Вы просто перестали быть жертвой ркламы.
Разновидности, критерии выбора ПАВ в моющих средствах
Практически все моющие средства, применяемые в быту для удаления загрязнений с поверхностей любого типа, а также для стирки белья, содержат в себе поверхностно-активные вещества – ПАВы.
Что это такое, каких разновидностей бывают, насколько они эффективны при обработке предметов и как влияют на человека – ответы в предлагаемой статье.
Что это такое?
ПАВ – это химические вещества, содержащиеся практически во всех препаратах бытовой химии, используемых для мытья посуды, стирки вещей и обработки поверхностей предметов быта. Без их добавления в моющие средства последние утрачивают способность эффективно очищать, отмывать и отстирывать.
Молекулы воды, даже очень горячей, не связываются с молекулами жира, поэтому не смывают их в полной мере. Именно с этой целью используются ПАВы, обеспечивающие соединение молекул воды с частичками жира.
Молекулы ПАВ представляют собой двухполюсную сферу. Один из них – липофильный вступает в контакт с жирами. Второй – гидрофильный прикрепляется к молекуле воды. В результате такого двухстороннего прикрепления воды и жира (или загрязнений другого вида) происходит эффективное очищение поверхностей.
В качестве одного из компонентов большинства моющих средств используются неорганические поверхностно-активные вещества. В отличие от органических, которые принято считать абсолютно безопасными, неорганические ПАВы в разной степени влияют на организм человека. Это напрямую зависит от их вида:
Чем опасны?
Поверхностно-активные вещества представляют собой продукт, получаемый в результате переработки нефтехимического сырья. Эти частицы достаточно агрессивны. Высокий уровень их содержания в окружающей среде становится причиной снижения поверхностного натяжения.
Особую опасность данный факт представляет для океана, так как это негативно отражается на удерживании кислорода и углекислого газа в воде. Это, в свою очередь, пагубно влияет на ее флору и фауну.
Использование ПАВ в промышленном производстве и повседневной хозяйственной деятельности приводит к оседанию их частиц на почве. В результате этого происходит удержание этими частичками свободных ионов тяжелых металлов, что значительно повышает вероятность проникновения опасных соединений в человеческий организм.
Влияние на организм человека
Средства, содержащие ПАВы, отлично справляющиеся с загрязнениями любого происхождения. Однако многие из них оказывают негативное влияние на организм:
Исследованиями установлено, что для восстановления защитного слоя кожи потребуется до 4 часов после ее контакта с поверхностно-активными частицами.
За этот период защитный жировой слой эпидермиса способен восстановиться на 60 %. Но не все средства бытовой химии обеспечивают такой процент.
Минимизировать риски агрессивного действия поверхностно-активных веществ удается при условии правильного выбора моющих средств. Лучшими из них признаны препараты, содержащие ПАВы с высоким уровнем биоразлагаемости.
Как выбрать безопасные препараты?
Использование эффективных средств бытовой химии прочно вошло в повседневную жизнь. Это становится поводом к более тщательному отбору применяемых препаратов с учетом их безопасности для организма:
Советы
Разумный подход к использованию моющих средств предусматривает следование простым советам. Вот самые важные из них:
Следование этим рекомендациям – гарантия безопасности и эффективности применения моющих средств.
Видео по теме статьи
О ПАВ в моющих средства расскажет видео:
Заключение
ПАВ в составе моющих средств обеспечивает эффективность препаратов. Однако только разумный подход к использованию бытовой химии гарантирует безопасность для организма человека. Приобретая моющее средство, следует учитывать сложность предстоящей работы. Это поможет эффективно устранить загрязнение и минимизировать негативное воздействие ПАВ.
Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Мыла
Органические вещества, снижающие поверхностное натяжение вследствие адсорбции на границе раздела фаз, называют поверхностно-активными веществами (ПАВ). Поверхностно-активные вещества имеют дифильное строение, т. е. состоят из полярной группы (—СООН, —COONa, —SО3Na, —ОН, —NH2 и др.) и неполярного углеводородного радикала C10—C18 (обычно линейного строения).
УВ радикал обладает поверхностной активностью в отношении неполярной фазы (газ, углеводородная жидкость, хлор, неполярная поверхность твердого тела) и выталкивается из полярной среды. В водном растворе ПАВ на границе с воздухом образуется адсорбционный слой с УВ радикалами, ориентированными в сторону воздуха. Концентрация ПАВ в этом слое выше, чем в объеме жидкости, поэтому ПАВ снижают поверхностное натяжение воды на границе с воздухом.
Уменьшение поверхностного натяжения воды увеличивает ее смачивающую способность и моющее действие.
По характеру гидрофильных и гидрофобных групп ПАВ можно разделить на 3 группы: анионоактивные (анионные), катионоакивные (катионные), неионогенные.
В катионных ПАВ поверхностную активность в водных растворах обеспечивают большие органические катионы. К катионным ПАВ относятся аминосоединения, аммониевые, сульфониевые и фосфониевые соединения. Наиболее известными являются соли четырехзамещенного аммония, диссоциирующие в водных растворах следующим образом:
где R — углеводородный радикал, содержащий 12—18 углеродных атомов, а Rl, R1, R3 — короткие радикалы (—СН3, —С2Н5).
Неионогенные ПАВ в водных растворах не диссоциируют на ионы. Такими веществами могут быть, например, соединения типа:
Наиболее часто используемыми в промышленности и в быту являются анионоактивпые ПАВ. В водных растворах этих ПАВ носителем поверхностно-активных свойств являются длинноцепочные анионы. Катионы влияют лишь на растворимость этих веществ.
К анионоактивным ПАВ относятся, в частности, давно используемые в качестве моющих средств мыла.
Жидкие калиевые мыла и твердые натриевые мыла получают растворением высших алифатических кислот в водных растворах едких щелочей:
Моющее действие (т. е. способность моющих средств и их растворов удалять с отмываемых поверхностей прилипшие частицы грязи и переводить их во взвешенное состояние в виде эмульсий и суспензий) мыл в жесткой воде сильно падает вследствие образования нерастворимых кальциевых и магниевых мыл:
Растворение мыла в воде сопровождается частичным гидролизом с образованием высшей кислоты и щелочи, которая оказывает вредное действие на многие ткани:
Синтетические моющие средства (СМС) — детергенты — не обладают отмеченными недостатками, характеризуются более высокой моющей способностью, доступностью сырья для их производства. Основой СМС являются синтетические ПАВ. Это могут быть и катионоактивные, и неионогенные ПАВ. Однако главным компонентом большинства СМС являются анионоактивные синтетические ПАВ. Рассмотрим важнейшие из них.
Алкилсульфонаты RSО3Na обладают высокой эмульгирующей и смачивающей способностью.
Способы получения
1.Сульфохлорирование предельных УВ (C12—C16) с последующим омылением алкилсульфохлорида:
2.Сульфоокисление предельных УВ и нейтрализация полученной алкансульфокислоты:
3.Присоединение гидросульфита натрия к алкенам:
Алкиларилсульфонаты химически устойчивы, сравнительно дешевы и эффективны.
Синтез осуществляется в две стадии:
Алкилсульфаты R – O – SO2 – ONa дают обильную пену.
Способы получения
1.Этерификация высших алифатических спиртов серной кислотой с последующей нейтрализацией образующихся кислых сложных эфиров:
2.Присоединение H2SО4 к алкенам и нейтрализация образовавшихся кислот:
СМС очень медленно разлагаются, вредные результаты их воздействия на природу и живые организмы непредсказуемы. Перевод ПАВ в пену, адсорбция активным углем, нейтрализация катионактивными веществами и др. недостаточно эффективны и очень дороги. Поэтому предпочтительна очистка сточных вод от ПАВ в отстойниках и в естественных условиях (в водоемах) путем биологического окисления под действием гетеротрофных бактерий, которые входят в состав активного ила. Процесс идет до превращения органических веществ в углекислый газ и воду. При биохимической очистке окисление ведется в присутствии ферментов. Микробиологический метод основан на использовании высокоактивных культур микроорганизмов. Получены штаммы бактерий, разрушающих алкилсульфаты, алкилсульфонаты, алкилбензолсульфонаты и др.