Các chất hoạt bề mặt cation chủ yếu là các dẫn xuất amin hữu cơ có chứa nitơ, bởi vì nguyên tử nitơ trong phân tử của nó chứa một cặp electron đơn độc,vì vậy nó có thể được kết hợp với hydro trong phân tử axit bằng cách liên kết hydroDo đó, chúng chỉ có hoạt tính bề mặt tốt trong môi trường axit; trong môi trường kiềm, dễ bị trầm tích và mất hoạt tính bề mặt.Ngoài các chất hoạt bề mặt cation có chứa nitơ, có một số lượng nhỏ các chất hoạt bề mặt cation có chứa lưu huỳnh, phốt pho, asen và các yếu tố khác.
I. Phát triển
Ngay từ năm 1896, F. Kraft và những người khác phát hiện ra rằng cetylamine hydrochloride có tính chất tạo bọt xà phòng,nhưng chỉ sau năm 1928 các chất hoạt tính bề mặt cation được áp dụng trong ngành công nghiệp, chẳng hạn như sử dụng làm mềm sợi, chất phòng ngừa tĩnh, chất chống nước, phụ trợ nhuộm, nổi khoáng chất và chất diệt vi khuẩn, vv Tuy nhiên,tiêu thụ của nó thấp hơn so với các chất hoạt bề mặt anionic và phi ionTuy nhiên, mức tiêu thụ của nó thấp hơn so với các chất hoạt bề mặt anionic và chất hoạt bề mặt phi ion, và nó chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt như giảm ma sát và tác dụng diệt vi khuẩn.Các chất hoạt tính bề mặt cation phân ly trong nước để tạo thành các cation hoạt tính bề mặt, có điện tích ngược lại với chất hoạt bề mặt anionic, và thường được gọi là bồn xà phòng ngược. Về cấu trúc hóa học của nó,Nó chứa ít nhất một nhóm hydrophobic chuỗi dài và một nhóm hydrophilic tích cực. Nhóm hydrophobic chuỗi dài thường có nguồn gốc từ axit béo hoặc hóa dầu. Lượng tích cực của các cation hoạt tính bề mặt thường được mang bởi các nguyên tử nitơ,nhưng cũng có thể được vận chuyển bởi các nguyên tử lưu huỳnh và phốt pho, nhưng phần lớn hàng trăm chất hoạt bề mặt cation hiện có trên thị trường có chứa các nguyên tử nitơ tích cực.Do đó, các amin béo là nguyên liệu thô quan trọng cho các chất hoạt bề mặt cation.
Các chất hoạt bề mặt cation, giống như các loại chất hoạt bề mặt khác, hấp thụ ở các giao diện hoặc trên bề mặt và tạo thành các micel trong dung dịch khi chúng đạt đến nồng độ nhất định (nồng độ micel quan trọng,hoặc CMC), do đó làm giảm độ căng bề mặt của dung môi và thể hiện hoạt động bề mặt.Hiệu ứng tẩy rửa của chất hoạt bề mặt cation là hạn chế, và các tính chất vi khuẩn tĩnh của chúng và sự tương quan đối với hấp thụ bề mặt cứng là nổi bật hơn.và chất hoạt chất bề mặt cation tích cực có hoạt động rất rõ ràng trên chúngCác chất hoạt tính bề mặt cation dễ dàng hấp thụ bởi da, tóc và răng của con người. Ví dụ, chúng chủ yếu được sử dụng trong mỹ phẩm như thuốc diệt vi khuẩn và kháng vi khuẩn, thuốc làm mát tóc,Các chất làm mềm da và phụ gia chống sâu.
Cấu trúc phân tử của chất hoạt bề mặt cation có chứa các nhóm tích cực, chẳng hạn như các nhóm amine và các nhóm ammonium tứ.Các chất hoạt tính bề mặt cation có thể tạo thành cặp ion và cấu trúc micellar trong dung dịch nước, và có một loạt các đặc tính hóa học và vật lý đặc biệt.
II. Các chất hoạt bề mặt cation phổ biến:
1. muối ammonium thứ tư: như cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), cetyltrimethylammonium chloride (CTAC).và thường được sử dụng làm chất làm ướt, thuốc ức chế và thuốc diệt khuẩn.
2. chất hoạt bề mặt dựa trên amine: như cetylamine (C16-amine), cetyl dimethylamine (C16-dimethylamine), vv. Chúng có tính ướt tốt.và thường được sử dụng làm chất làm ướt và phân tán trong dệt may, công nghiệp giấy và sơn.
3Các chất hoạt động bề mặt acetaldehyde amin: chẳng hạn như cetyl acetaldehyde amine (C16-aminoaldehyde), v.v. Chúng có tính chất nhũ hóa và phân tán tốt.Chúng có tính chất nhũ hóa và phân tán tốt và thường được sử dụng trong thuốc nhuộm, công nghiệp sơn và sơn.
III. Chức năng chính:
- Hoạt động bề mặt: chất hoạt tính bề mặt cation có thể làm giảm độ căng bề mặt của chất lỏng, giúp làm ẩm bề mặt rắn dễ dàng hơn và cải thiện sự phân tán và độ ẩm của chất lỏng trên chất rắn.
- Dầu xăng: Các chất hoạt tính bề mặt cation có thể tạo thành chất lỏng xăng giữa nước và dầu, làm cho hỗn hợp dầu-nước ổn định hơn và dễ phân tán và trộn hơn.
- Thuốc khử trùng: Một số chất hoạt bề mặt cation có tính chất diệt khuẩn và kháng khuẩn tốt và thường được sử dụng trong các sản phẩm khử trùng và làm sạch.
- Dầu làm mềm: Các chất hoạt tính bề mặt cation có thể làm mềm sợi và tăng cảm giác và sự thoải mái của vải.
- Các chất phân tán: Các chất hoạt tính bề mặt cation có thể phân tán các hạt rắn trong nước và ngăn chặn chúng tập hợp lại.
Cần lưu ý rằng do các đặc điểm tích điện tích cực của chất hoạt bề mặt cation, tương tác của chúng với các chất anion (ví dụ như xà phòng, thuốc nhuộm anion, v.v.).) sẽ dẫn đến mưa hoặc mất hoạt động bề mặt, và do đó sự hiện diện đồng thời của chúng với các chất này cần phải được tránh khi sử dụng chúng.chất hoạt bề mặt cation có tác động lớn hơn đến môi trường và độc tính sinh học, và nên được sử dụng với sự chú ý đến bảo vệ môi trường và sử dụng an toàn.
Các chất hoạt bề mặt cation chủ yếu là các dẫn xuất amin hữu cơ có chứa nitơ, bởi vì nguyên tử nitơ trong phân tử của nó chứa một cặp electron đơn độc,vì vậy nó có thể được kết hợp với hydro trong phân tử axit bằng cách liên kết hydroDo đó, chúng chỉ có hoạt tính bề mặt tốt trong môi trường axit; trong môi trường kiềm, dễ bị trầm tích và mất hoạt tính bề mặt.Ngoài các chất hoạt bề mặt cation có chứa nitơ, có một số lượng nhỏ các chất hoạt bề mặt cation có chứa lưu huỳnh, phốt pho, asen và các yếu tố khác.
I. Phát triển
Ngay từ năm 1896, F. Kraft và những người khác phát hiện ra rằng cetylamine hydrochloride có tính chất tạo bọt xà phòng,nhưng chỉ sau năm 1928 các chất hoạt tính bề mặt cation được áp dụng trong ngành công nghiệp, chẳng hạn như sử dụng làm mềm sợi, chất phòng ngừa tĩnh, chất chống nước, phụ trợ nhuộm, nổi khoáng chất và chất diệt vi khuẩn, vv Tuy nhiên,tiêu thụ của nó thấp hơn so với các chất hoạt bề mặt anionic và phi ionTuy nhiên, mức tiêu thụ của nó thấp hơn so với các chất hoạt bề mặt anionic và chất hoạt bề mặt phi ion, và nó chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt như giảm ma sát và tác dụng diệt vi khuẩn.Các chất hoạt tính bề mặt cation phân ly trong nước để tạo thành các cation hoạt tính bề mặt, có điện tích ngược lại với chất hoạt bề mặt anionic, và thường được gọi là bồn xà phòng ngược. Về cấu trúc hóa học của nó,Nó chứa ít nhất một nhóm hydrophobic chuỗi dài và một nhóm hydrophilic tích cực. Nhóm hydrophobic chuỗi dài thường có nguồn gốc từ axit béo hoặc hóa dầu. Lượng tích cực của các cation hoạt tính bề mặt thường được mang bởi các nguyên tử nitơ,nhưng cũng có thể được vận chuyển bởi các nguyên tử lưu huỳnh và phốt pho, nhưng phần lớn hàng trăm chất hoạt bề mặt cation hiện có trên thị trường có chứa các nguyên tử nitơ tích cực.Do đó, các amin béo là nguyên liệu thô quan trọng cho các chất hoạt bề mặt cation.
Các chất hoạt bề mặt cation, giống như các loại chất hoạt bề mặt khác, hấp thụ ở các giao diện hoặc trên bề mặt và tạo thành các micel trong dung dịch khi chúng đạt đến nồng độ nhất định (nồng độ micel quan trọng,hoặc CMC), do đó làm giảm độ căng bề mặt của dung môi và thể hiện hoạt động bề mặt.Hiệu ứng tẩy rửa của chất hoạt bề mặt cation là hạn chế, và các tính chất vi khuẩn tĩnh của chúng và sự tương quan đối với hấp thụ bề mặt cứng là nổi bật hơn.và chất hoạt chất bề mặt cation tích cực có hoạt động rất rõ ràng trên chúngCác chất hoạt tính bề mặt cation dễ dàng hấp thụ bởi da, tóc và răng của con người. Ví dụ, chúng chủ yếu được sử dụng trong mỹ phẩm như thuốc diệt vi khuẩn và kháng vi khuẩn, thuốc làm mát tóc,Các chất làm mềm da và phụ gia chống sâu.
Cấu trúc phân tử của chất hoạt bề mặt cation có chứa các nhóm tích cực, chẳng hạn như các nhóm amine và các nhóm ammonium tứ.Các chất hoạt tính bề mặt cation có thể tạo thành cặp ion và cấu trúc micellar trong dung dịch nước, và có một loạt các đặc tính hóa học và vật lý đặc biệt.
II. Các chất hoạt bề mặt cation phổ biến:
1. muối ammonium thứ tư: như cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), cetyltrimethylammonium chloride (CTAC).và thường được sử dụng làm chất làm ướt, thuốc ức chế và thuốc diệt khuẩn.
2. chất hoạt bề mặt dựa trên amine: như cetylamine (C16-amine), cetyl dimethylamine (C16-dimethylamine), vv. Chúng có tính ướt tốt.và thường được sử dụng làm chất làm ướt và phân tán trong dệt may, công nghiệp giấy và sơn.
3Các chất hoạt động bề mặt acetaldehyde amin: chẳng hạn như cetyl acetaldehyde amine (C16-aminoaldehyde), v.v. Chúng có tính chất nhũ hóa và phân tán tốt.Chúng có tính chất nhũ hóa và phân tán tốt và thường được sử dụng trong thuốc nhuộm, công nghiệp sơn và sơn.
III. Chức năng chính:
- Hoạt động bề mặt: chất hoạt tính bề mặt cation có thể làm giảm độ căng bề mặt của chất lỏng, giúp làm ẩm bề mặt rắn dễ dàng hơn và cải thiện sự phân tán và độ ẩm của chất lỏng trên chất rắn.
- Dầu xăng: Các chất hoạt tính bề mặt cation có thể tạo thành chất lỏng xăng giữa nước và dầu, làm cho hỗn hợp dầu-nước ổn định hơn và dễ phân tán và trộn hơn.
- Thuốc khử trùng: Một số chất hoạt bề mặt cation có tính chất diệt khuẩn và kháng khuẩn tốt và thường được sử dụng trong các sản phẩm khử trùng và làm sạch.
- Dầu làm mềm: Các chất hoạt tính bề mặt cation có thể làm mềm sợi và tăng cảm giác và sự thoải mái của vải.
- Các chất phân tán: Các chất hoạt tính bề mặt cation có thể phân tán các hạt rắn trong nước và ngăn chặn chúng tập hợp lại.
Cần lưu ý rằng do các đặc điểm tích điện tích cực của chất hoạt bề mặt cation, tương tác của chúng với các chất anion (ví dụ như xà phòng, thuốc nhuộm anion, v.v.).) sẽ dẫn đến mưa hoặc mất hoạt động bề mặt, và do đó sự hiện diện đồng thời của chúng với các chất này cần phải được tránh khi sử dụng chúng.chất hoạt bề mặt cation có tác động lớn hơn đến môi trường và độc tính sinh học, và nên được sử dụng với sự chú ý đến bảo vệ môi trường và sử dụng an toàn.
