Definícia detergentu v chémii

Ako definovať prací prostriedok

Zdroj obrázka / Getty Images

A čistiacim prostriedkom je a povrchovo aktívna látka alebo zmes povrchovo aktívnych látok, ktorá má čistiace vlastnosti v zriedenom roztoku s vodou. Prací prostriedok je podobný mydlu, ale má všeobecnú štruktúru R-SO₄^-, už⁺, kde R je dlhý reťazec alkylová skupina . Rovnako ako mydlá, aj detergenty sú amfifilné, čo znamená, že majú hydrofóbne aj hydrofilné oblasti. Väčšina detergentov sú alkylbenzénfulfonáty. Čistiace prostriedky majú tendenciu byť rozpustnejšie v tvrdá voda ako mydlo, pretože sulfonát pracieho prostriedku neviaže vápnik a iné ióny v tvrdej vode tak ľahko, ako to robí karboxylát v mydle.

Kľúčové poznatky: Definícia detergentu

• Čistiace prostriedky sú triedou povrchovo aktívnych látok s čistiacimi vlastnosťami po zriedení vo vode.
• Väčšina detergentov sú alkylbenzénsulfonáty.
• Čistiace prostriedky sú klasifikované podľa elektrického náboja, ktorý nesú, ako aniónové, katiónové alebo neiónové.
• Zatiaľ čo sa čistiace prostriedky používajú na čistenie, nachádzajú uplatnenie aj ako prísady do palív a biologické činidlá.

História

Syntetické detergenty boli vyvinuté v Nemecku v 1. svetovej vojne. Alkylsulfátový surfaktant bol formulovaný, pretože spojenecká blokáda Nemecka v roku 1917 spôsobila nedostatok prísad na výrobu mydla. Slovo „detergent“ pochádza z latinského slova „detergere“, čo znamená „utrieť“. Pred vynálezom pracieho prostriedku, pracia sóda alebo uhličitan sodný sa najčastejšie používal na umývanie riadu a pranie odevov. V Spojených štátoch bol prvý tekutý prostriedok na umývanie riadu vyrobený v 30. rokoch 20. storočia, zatiaľ čo v Európe bol prvý prostriedok na tento účel (Teepol) vyrobený v roku 1942. Pracie prostriedky sa začali používať približne v rovnakom čase, hoci boli dostupné v oboch pevné a kvapalné formy. Pracie prostriedky na umývanie riadu aj prací prostriedok obsahujú množstvo ďalších zlúčenín, typicky vrátane enzýmov, bielidiel, vôní, farbív, plnív a (pre pracie prostriedky) optických zjasňovačov. Prísady sú potrebné, pretože detergenty ťažko odstraňujú farbivá, pigmenty, živice a denaturované proteíny.Reagenčné detergenty pre biológiu majú tendenciu byť čistými formami povrchovo aktívnych látok.

Druhy čistiacich prostriedkov

Čistiace prostriedky sú klasifikované podľa ich elektrického náboja:

Aniónové detergenty: Aniónový detergenty majú čistý záporný elektrický náboj. Pečeň produkuje žlčové kyseliny, čo sú aniónové detergenty, ktoré telo používa na trávenie a vstrebávanie tukov. Komerčné aniónové detergenty sú zvyčajne alkylbenzesulfonáty. Alkylbenzén je lipofilný a hydrofóbny, takže môže interagovať s tukmi a olejmi. Sulfonát je hydrofilný, takže dokáže zmyť nečistoty vo vode. Môžu sa použiť lineárne aj rozvetvené alkylové skupiny, ale detergenty vyrobené s lineárnymi alkylovými skupinami sú pravdepodobnejšie biologicky odbúrateľné. Katiónové detergenty: Katiónové detergenty majú čistý kladný elektrický náboj. Chemická štruktúra katiónových detergentov je podobná štruktúre aniónových detergentov, ale sulfonátová skupina je nahradená kvartérnym amóniom. Neiónové detergenty: Neiónové detergenty obsahujú nenabitú hydrofilnú skupinu. Zvyčajne sú tieto zlúčeniny na báze glykozidu (cukrového alkoholu) alebo polyoxyetylénu. Príklady neiónových detergentov zahŕňajú Triton, Tween, Brij, oktyltioglukozid a maltozid. Zwitteriónové detergenty:zwitteriónskyčistiace prostriedky majú rovnaký počet nábojov +1 a -1, takže ich čistý náboj je 0. Príkladom je CHAPS, čo je 3-[(3- ch olamidopropyl)dimetyl a mmoni]-1- p ropane s ulfonát.

Použitie detergentov

Najväčšie uplatnenie čistiacich prostriedkov je na čistenie. Prostriedky na umývanie riadu a prací prostriedok sú najbežnejšie prípravky. Čistiace prostriedky sa však používajú aj ako prísady do palív a biologické činidlá. Čistiace prostriedky zabraňujú znečisteniu vstrekovačov paliva a karburátorov. V biológii sa detergenty používajú na izoláciu integrálnych membránových proteínov buniek.

Zdroje

• Koley, D. a A.J. Bard. 'Koncentrácia Tritonu X-100 ovplyvňuje priepustnosť membrán jedného článku HeLa pomocou skenovacej elektrochemickej mikroskopie (SECM).' Zborník Národnej akadémie vied Spojených štátov amerických . 107 (39): 16783–7. (2010). doi:10.1073/pnas.1011614107
• IUPAC. Kompendium chemickej terminológie (2. vydanie) („Zlatá kniha“). Zostavili A. D. McNaught a A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). Online verziu (2019-) vytvoril S. J. Chalk. ISBN 0-9678550-9-8. doi:10.1351/zlatá kniha
• Lichtenberg, D.; Ahyayauch, H.; Goñi, F.M. 'Mechanizmus solubilizácie detergentov v lipidových dvojvrstvách.' Biofyzikálny časopis . 105 (2): 289-299. (2013). doi:10.1016/j.bpj.2013.06.007
• Smulders, Edward; Rybinski, Wolfgang; Sung, Eric; Rähse a kol. „Pracie prostriedky“ v Ullmannova encyklopédia priemyselnej chémie 2002. Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a08_315.pub2
• Whitten, David O. a Bessie Emrick Whitten. Príručka americkej obchodnej histórie: Výťažky, výroba a služby . Greenwood Publishing Group. (1. januára 1997). ISBN 978-0-313-25199-3.