Surfactanții neionici (surfactanții) sunt compuși chimici cu proprietăți tensioactive care nu se disociază în ioni în soluții apoase [1] .
Producția de surfactanți neionici a început în 1930 în Germania [2] . Astăzi, agenții tensioactivi neionici sunt pe locul doi în ceea ce privește producția, după surfactanții anionici. În SUA, acestea reprezintă 25% din producția totală de surfactanți. Acest lucru se explică în primul rând prin proprietățile lor valoroase:
Printre altele, distribuția largă a agenților tensioactivi neionici se datorează faptului că o mare varietate de compuși organici cu radicali alchil sau alchilaril cu catenă lungă și grupări funcționale cu un atom de hidrogen mobil pot servi drept materii prime pentru producerea lor. Variația proprietăților agenților tensioactivi neionici se realizează prin modificarea lungimii părții hidrofobe sau hidrofile a moleculei fără o schimbare semnificativă a tehnologiei.
Recent, datorită capacității bactericide scăzute, în special, a alchilfenolilor etoxilați, producția de agenți tensioactivi neionici a fost oarecum redusă. Cu toate acestea, în următorii ani, se poate aștepta o creștere bruscă a producției lor datorită extinderii aplicării lor în domeniul proceselor de recuperare îmbunătățită a petrolului .
1. Alifatic
2. Ciclic
Agenții tensioactivi neionici sunt compuși care conțin un radical hidrocarburic hidrofob, pe de o parte, și o parte hidrofilă a moleculei, care este de obicei un lanț polietoxidat. Prin urmare, agenții tensioactivi neionici sunt obținuți pe baza unor substanțe care conțin un radical aromatic gras și gras asociat cu o grupare funcțională și oxid de etilenă . Sunt cunoscute următoarele metode de producere a agenților tensioactivi neionici:
1. Acizi grași RCOOH + nC 2 H 4 O → RCOO [C 2 H 4 O] n H
2. Aminoalcooli HOC 2 H 4 NH 2 + nC 2 H 4 O → HOC 2 H 4 NH [C 2 H 4 O] n H
3. Alcooli grași ROH + nC 2 H 4 O → RO [C 2 H 4 O] n H
4. Mercaptani grași RSH + nC 2 H 4 O → RS [C 2 H 4 O] n H
5. Alchilfenoli polioxietilati RC 6 H 4 OH + nC 2 H 4 O → RC 6 H 4 O[C 2 H 4 O]n H
În industrie, metoda periodică de oxietilare este cea mai utilizată, deși există instalații care funcționează în mod continuu. Producția de agenți tensioactivi neionici într-un proces discontinuu se realizează la 130–180 °C și 0,15–0,5 MPa în prezența catalizatorilor alcalini. Ca catalizatori se folosesc hidroxid de sodiu sub formă de pulbere , metoxid de sodiu metalic de potasiu sau hidroxid de potasiu solid . Într-un proces continuu, se folosesc catalizatori acizi BF3 .
Surfactanții neionici nu se disociază în ioni în apă, ci se dizolvă în ea. Solubilitatea în apă se datorează formării de legături de hidrogen între atomii de hidrogen ai moleculelor de apă și atomii de oxigen din lanțul polioxietilenic:
Odată cu creșterea temperaturii, solubilitatea agenților tensioactivi neionici scade din cauza slăbirii legăturilor de hidrogen și a deshidratării moleculelor. Acest lucru face ca soluția să devină tulbure, temperatura la care apare tulbureala depinde de numărul de grupe de oxid de etilenă. Dacă un agent tensioactiv neionic conține mai mult de 15 grupe de oxid de etilenă, capacitatea sa de hidratare este atât de mare încât soluțiile sale apoase nu devin tulburi chiar și atunci când sunt fierte. Odată cu scăderea temperaturii, agenții tensioactivi neionici sunt capabili să se hidrateze din nou și să se dizolve în apă. Agenții tensioactivi neionici cu 3-4 grupări de oxid de etilenă practic nu se dizolvă în apă, dar sunt bine solubili în medii nepolare, de exemplu, în uleiuri.
Agenții tensioactivi neionici sunt folosiți pe scară largă în primul rând ca detergenți buni.În plus, ei sunt utilizați în industria textilă ca aditivi care împiedică electrificarea statică a fibrelor sintetice. Agenții tensioactivi neionici cu 3-4 grupări hidroxietil sunt utilizați ca emulgatori eficienți pentru prepararea emulsiilor de uleiuri minerale. Agenții tensioactivi neionici cu 20-22 grupe de oxid de etilenă sunt utilizați ca nivelatori pentru vopsirea țesăturilor. În industria petrolului, ele sunt utilizate ca hidrofuge pentru rocile rezervor și ca demulgatori pentru emulsii ulei-apă. [3]
Poloxameri (Pluronics)
Polisorbați Tween-20, Tween-80 etc.
Sintanol (OC-20, Brij 35, Ukanil)