VISOKA TEHNOLOSKA ŠKOLA STRUKOVNIH STUDIJA
SEMINARSKI RAD
Predmet: OSNOVI ORGANSKE TEHNOLOGIJE
Tema :
TEHNOLOGIJA POVRŠINSKI AKTIVNIH
MATERIJA (PAM)
Mentor: Student:
2011.godine
SADRŽAJ:
Uvod
3
1.
Površinski aktivne materije -Tenzidi
4
1.1 Mehanizam dejstva tenzida
4
1.2 Podela tenzida
5
1.2.1 Anjonski tenzidi
6
1.2.2 Nejonski tenzidi
7
1.2.3 Katjonski tenzidi
7
1.2.4 Amfoterni tenzidi
7
1.2.5 Specijalni tenzidi
7
2. Sapuni
8
2.1 Vrste sapuna
8
2.2 Sirovine za proizvodnju sapuna
9
2.3 Dobijanje sapuna
9
2.3.1 Dobijanje pojedinih vrsta sapuna
11
3. Deterdženti
12
3.1 Sinteza tenzida
12
4. Zakljucak
15
Literatura
16
2
1. Površinski aktivne materije -Tenzidi
Površinski aktivne materije – tenzidi su organska jedinjenja sa karakterističnom
difilnom strukturom molekula, koji imaju osobinu da se hvataju za granične površine
između različitih faza i da, orjentišući molekule na specifičan način, menjaju njihove
površinske osobine, a naročito da smanjuju površinski napon. Ovakve supstance
pomažu kvašenje kože, tkanine ili drugog materijala, njihovo čišćenje, emulgovanje i
suspendovanje primesa, stvaraju penu i skidaju prljavštinu. Molekul tenzida se sastoji
od nepolarnog ugljovodoničnog dela, koji uzrokuje smanjenje rastvorljivosti u vodi i
jednog ili više polarnih delova-grupa (-OH, COO
-
, CONH
2
, C=O, -NH
2
,-SO
3
-
, -NH
3
...)
koje omogućavaju rastvorljivost. Ugljovodonični lanac može biti linearan (zasićen,
nezasićen, neprekidan, isprekidan heteroatomima) ili razgranat i sa cikličnim grupama.
Kao hidrofilni delovi mogu postojati alkil benzil ostaci koji sadrže 8-15 C atoma, alkil
naftalen ostaci sa C
3
(i duže) alkil grupe, polimeri propilen oksida, perfluoro alkil grupe
sa dugačkim lancem i polisiloksan ostaci. Prisustvo nezasićenosti u ugljovodoničnom
lancu povećava rastvorljivost, sposobnost kvašenja i postojanost u tvrdoj vodi, ali
smanjuje sposobnost pranja. Razgranatost ugljovodoničnog lanca utiče na sposobnost
pranja kao i biološku razgradnju u otpadnjm vodama pa se danas sve više primenjuje
supstancama sa linearnim lancima.
Molekul tenzida se može prikazati u obliku čiode gde telo čiode čini nepolarni,
hidrofobni deo molekula koji predstavlja dugačak ugljovodonični lanac (tzv.¨rep
molekula¨), a kružić predstavlja polarni, hidrofilni deo molekula koji obuhvata anjone ili
katjone natrijuma, hlora ili broma (tzv. ¨glava molekula¨).
- hidrofilni deo tenzida
- hidrofobni deo tenzida
Slika 1. Prikaz molekula tenzida
Hidrofilni deo molekula odgovoran je za dobru rastvorljivost većine tenzida u vodi, dok
je hidrofobni orjentisan ka hidrofobnoj fazi (npr. uljana). Hemijska struktura i karakter
hidrofilnih grupa i hidrofobnog dela utiče na osobine tenzida. Osnovna osobina tenzida
je njihova sposobnost da se adsorbuju na graničnim površinama (tečno-čvrsto, tečno-
tečno, i tečno-gasovito).
1.1 Mehanizam dejstva tenzida
Mehanizam dejstva tenzida zasniva se na pojavi smanjenja površinskog napona
izmedju molekula vode. U vodenom rastvoru, hidrofilni deo tenzida se orjentiše prema
vodi a hidrofobni prema vazduhu. Na graničnoj površini voda-vazduh tenzidi smanjuju
međusobnu privlačnost molekula vode a time i njihov površinski napon. Kada se
nečistoća nađe na tkanini (npr. kapljica ulja) nemoguće je ukloniti vodom zbog jačine
sile kojom nečistoća prijanja na tkanini. Dodavanjem površinski aktivnih materija u vodi,
one se adsorbuju na površini tkanine i masnoće što dovodi do sniženja površinskog
napona na graničnim površinama voda-masnoća i voda-tkanina.
Zbog toga se menja oblik kapljice. Ona se skuplja u veće ili manje globule, pri čemu se
smanjuje površina dodira mrlje i tekstila a samim tim i sile njihovog privlačenja. Time se
olakšava uklanjanje nečistoće mehaničkim putem od podloge i njeno emulgovanje u
vodenom rastvoru tenzida. Odvojenu nečistoću odnosi rastvor za pranje.
Slika 2. Šematski prikaz mehanizma dejstva tenzida pri pranju
Sposobnost vodenog rastvora tenzida da na prikazan način uklanja masne nečistoće
potiče od osobine molekula tenzida da se u vodenom rastvoru, po prekoračenju kritične
koncentracije, grupišu u agrergate, koje se nazivaju micele. Micele mogu imati pločast,
loptast ili slojevit oblik. Kapljica uljane tečnosti dospeva u unutrašnji deo micele gde se
emulguje dok hidrofilni spoljašnji deo micele sprečava međusobno spajanje
emulgovanih kapljica.
Slika 3. Pločaste i loptaste micele
Opisana pojava zove se solubilizacija.
1.2 Podela tenzida
Prema naelektrisanju hidrofilnog dela molekula, odnosno vrsti jona u vodenim
rastvorima, tenzidi se dele na:
-
Anjonski: -COO
-
Na
+
; -OSO
3
–
Na
+
; -SO
3
–
Na
+
-
Katjonski: -N(R
3
)
+
Cl
-
-
Nejonski: -OH; -O-
-
Amfoterni
-
Specijalni
5
