Səthi-aktiv maddələr

Səthi-aktiv maddələr(SAM) – xalq təsərrüfatının bir çox sahələrində müxtəlif məqsədlər üçün istifadə olunan maddələrdir. Qısaldılmış formada SAM-lar adlanır. SAM-lar yuyucu vasitələr, köpük və emulsiya stabilləşdiricisi, flotoreagentlər, hidrofoblaşdırıcılar, antistatiklər, korroziya inhibitorları və sair kimi işlədilir.

Səthi-aktiv maddələrin təyinatları

SAM-ların müxtəlif təyinatlı olması, onlardan geniş miqyasda istifadə etməyə imkan verir. Məsələn, istehsal olunan anion, qeyri-ionogen, kation və amfolit səthi-aktiv maddələrin miqdarı ildə milyon tonlarladır.

Səthi-aktiv maddələrdən istifadə tarixi

Neft sənayesində SAM-ların istehsalına təxminən 60-70 il bundan əvvəl başlanmışdır. 1939-cu ildə dünya miqyasında cəmi 14 min ton, 1960-cı ildə 1386 min ton, 1982-ci ildə isə 6500 min ton SAM istehsal olunmuşdur. Sonrakı illərdə istehsal olunan SAM-ların miqdarı daha çox artmışdır. SAM-ların bir hissəsi yuyucu xassəyə malikdir. Köməkçi komponentlər və doldurucularla (soda, fosfatlar, natrium sulfat və s.) əsas aktiv maddələrin yuyuculuq təsiri gücləndirilir. Belə SAM-lar qarışığına sintetik yuyucu vasitələr (SYV) deyilir. 1970-80-ci illərdə SAM-lar istehsalının inkişafı, SYV-ə olan tələbatla müəyyən olunurdu. Hazırda isə SAM-lar sənayenin müxtəlif sahələrində və kənd təsərrüfatında da az əhəmiyyət kəsb etmir. Adi yağ sabunlarında aktiv yuyucu maddə yağ turşularının (stearin, polimitin)natrium və kalium duzları, sintetik yuyucu vasitələrdə isə sulfoturşu və ya sulfoefirlərin (C₁₂ – C₁₈ üzvi radikallarla) natrium duzları, həmçinin də etilenoksidin müxtəlif üzvi maddələrlə kondensləşmə məhsulları və s. hesab olunur. Artıq 1880-ci ildə toxuculuqda köməkçi maddə kimi gənəgərçək yağının sulfollaşma məhsulundan istifadə olunmuşdur. 1912-ci ildə Q.S.Petrov neft fraksiyalarının sulfolaşmasından orta tərkibli C₂0H₂₇SO₃H alkilaromatik sulfoturşular ayırmışdır. Bu məhsul “Petrov kontaktı adı ilə texniki tətbiqini tapmış səthi-aktiv və katalitik təsirə malik maddə kimi işlədilmişdir.

Səthi-aktiv maddələrin miqdarı

Hazırda 300 səthi-aktiv maddə növü və onların əsasında 6000-ə yaxın adda müxtəlif kompozisiyalar məlumdur. Bunlardan yalnız 30-40-ı geniş miqyasda istehsal olunur, qalanı isə müxtəlif məqsədlər üçün işlənib hazırlanmışdır və istehsalı az miqdardadır.

Səthi-aktiv maddələrin təsnifatı

Bütün səthi-aktiv birləşmələri iki böyük qrupa bölmək olar: suda həll olarkən ionlara dissosasiya olunan ionogen birləşmələr, ionlara dissosasiya olunmayan qeyri ionogen maddələr. Hansı ionun – anionun və ya kationun səthi-aktivliyə malik olmasından asılı olaraq ionogen maddələr anion, kation və amfolit ionogen maddələrə bölünür. Amfolit səthi-aktiv maddələr bir və ya bir neçə funksional qrup saxlayır. Sulu məhlulda onlar mühitin şəraitindən asılı olaraq anion və ya kation səthi aktiv maddə xassəsi kəsb edir. Turş mühitdə amfolit birləşmələr kation-aktiv, qələvi mühitdə isə anion- aktiv xassəyə malik olur. Hər iki qrup maddələr üçün ümumi xarakterik cəhət ondan ibarətdir ki, onlar fazaların sərhəd səthi üzrə paylanaraq, bütövlükdə sistemin səthinin xassəsinin dəyişməsinə səbəb olur. Bütün səthi-aktiv birləşmələri iki böyük qrupa bölmək olar: suda həll olarkən ionlara dissosiasiya olunan ionogen birləşmələr, ionlara dissosiasiya olunmayan qeyri-ionogen maddələr. Hansı ionun - anionun və ya kationun səthi-aktivliyə malik olmasından asılı olaraq ionogen maddələr anion, kation və amfolit ionogen maddələrə bölünür. Amfolit səthi-aktiv maddələr bir və ya bir neçə funksional qrup saxlayır. Sulu məhlulda onlar mühitin şəraitindən asılı olaraq anion və ya kation səthi-aktiv maddə xassəsi kəsb edir. Turşu məhlulunda amfolit birləşmələr kation-aktiv, qələvi mühitdə isə anion-aktiv xassəyə malik olur. Hər iki qrup maddələr üçün ümumi xarakterik cəhət ondan ibarətdir ki, onlar fazaların sərhəd səthi üzrə paylanaraq, bütövlükdə sistemin səthinin xassəsinin dəyişməsinə səbəb olur. Kation səthi-aktiv maddələrə aşağıdakı tip birləşmələr daxildir: alifatik aminlər, amidoiminlər, diaminlər və dördlüammonium duzları (DAD); tsiklik aminlər - imidazolinlər, piridin əsasları və onlar əsasında DAD-lar; fosfonium və sulfonium duzları. Bu birləşmələrdən 80%-dən çox praktiki əhəmiyyət daşıyanlar - birinci tip maddələrdir. Ali alifatik aminlər sənayedə katalizator iştirakı ilə, yüksək temperatur və təzyiq altında üzvi turşuların ammonyakla qarşılıqlı təsirindən alınır. Qeyri-ionogen səthi-aktiv maddələr sənayenin müxtəlif sahələrində geniş tətbiq olunur. Bu, onların aşağıdakı qiymətli xassələri ilə əlaqədardır: - yüksək yuyuculuq və məhlulda çirki saxlama (başqa əlavələr olmadan) qabiliyyəti; - yaxşı islatma və emulsiya əmələ gətirmə qabiliyyəti; - cod suda kimyəvi stabilliyi; - müxtəlif boyalar və ionogen yuyucu maddələrlə yaxşı uyuşması; - tullantı sularında biokimyəvi parçalanması. Qeyri-ionogen maddələrin geniş tətbiq sahəsi tapması başqa amillərlə də bağlıdır; bu maddələrin alınması üçün xammal kimi özündə uzunzəncirli alkil, yaxud alkilaril və mütəhərrik hidrogen atomu saxlayan funksional qruplu müxtəlif üzvi maddələrdən istifadə olunmasıdır.

İstinadlar

Məhərrəmov A.M., Bayramov M.R. Neft kimyası və neft-kimyəvi sintez. Ali məktəblər üçün dərslik. Bakı: Çaşıoğlu, 2003. -562 s.

Səthi-aktiv maddələrin əsas xassələri

Səthi-aktiv maddələrin əsas xassələri molekulun quruluşu ilə müəyyən edilir. Onlar fazaların sərhədində adsorbsiya olunaraq oriyentasiya olunmuş təbəqə əmələgətirmə qabiliyyətinə malik olur. Bu cür adsorbsiya səthi gərilməni azaldır. Əgər hidrofil hissə ilə əlaqəli radikal (hidrofob hissə) kiçik (metil, etil və ya propil) olarsa, belə birləşmələr suda həll olur və səthi aktivliyə malik olmur. Əgər radikal lazımi qədər böyük (C₁₀ – C₁₈) olursa, onda tam həllolma getmir və nəticədə həqiqi məhlul ilə kolloid məhlul arasında yarımkolloid təbiətli sitem əmələ gəlir.

Mənbə

• A.M.Məhərrəmov, M.R.Bayramov. “Neft kimyası və neft-kimyəvi sintez”, Bakı-2012