Neiontové povrchově aktivní látky (surfaktanty) jsou chemické sloučeniny s povrchově aktivními vlastnostmi, které se ve vodných roztocích nedisociují na ionty [1] .
Výroba neiontových povrchově aktivních látek byla zahájena v roce 1930 v Německu [2] . Dnes jsou neiontové povrchově aktivní látky druhé z hlediska výkonu za aniontovými povrchově aktivními látkami. V USA tvoří 25 % celkové produkce povrchově aktivních látek. To je vysvětleno především jejich cennými vlastnostmi:
Široké rozšíření neiontových povrchově aktivních látek je mimo jiné způsobeno tím, že jako suroviny pro jejich výrobu může sloužit široká škála organických sloučenin s dlouhými alkylovými nebo alkylarylovými radikály a funkčními skupinami s pohyblivým atomem vodíku. Variace vlastností neiontových povrchově aktivních látek se provádí změnou délky hydrofobní nebo hydrofilní části molekuly bez významné změny technologie.
V poslední době se v důsledku nízké baktericidní schopnosti, zejména ethoxylovaných alkylfenolů, produkce neiontových povrchově aktivních látek poněkud snížila. V příštích letech lze však očekávat prudký nárůst jejich produkce v důsledku rozšíření jejich aplikace v oblasti zdokonalených procesů těžby ropy .
1. Alifatické
2. Cyklický
Neiontové povrchově aktivní látky jsou sloučeniny obsahující hydrofobní uhlovodíkový radikál na jedné straně a hydrofilní část molekuly, kterou je obvykle polyethoxidovaný řetězec. Proto se neiontové povrchově aktivní látky získávají na bázi látek obsahujících mastný a mastný aromatický radikál spojený s funkční skupinou a ethylenoxid . Jsou známy následující způsoby výroby neiontových povrchově aktivních látek:
1. Mastné kyseliny RCOOH + nC 2 H 4 O → RCOO [C 2 H 4 O] n H
2. Aminoalkoholy HOC 2 H 4 NH 2 + nC 2 H 4 O → HOC 2 H 4 NH [C 2 H 4 O] n H
3. Mastné alkoholy ROH + nC 2 H 4 O → RO [C 2 H 4 O] n H
4. Mastné merkaptany RSH + nC 2 H 4 O → RS [C 2 H 4 O] n H
5. Polyoxyethylované alkylfenoly RC 6 H 4 OH + nC 2 H 4 O → RC 6 H 4 O[C 2 H 4 O] n H
V průmyslu je nejrozšířenější periodický způsob oxyethylace, i když existují závody, které pracují nepřetržitě. Výroba neiontových povrchově aktivních látek vsádkovým způsobem se provádí při 130–180 °C a 0,15–0,5 MPa za přítomnosti alkalických katalyzátorů. Jako katalyzátory se používá práškový hydroxid sodný, methoxid sodný kovový methoxid draselný nebo pevný hydroxid draselný. V kontinuálním procesu se používají kyselé katalyzátory BF3 .
Neiontové povrchově aktivní látky se ve vodě nedisociují na ionty, ale rozpouštějí se v ní. Rozpustnost ve vodě je způsobena tvorbou vodíkových vazeb mezi atomy vodíku molekul vody a atomy kyslíku polyoxyethylenového řetězce:
S rostoucí teplotou klesá rozpustnost neiontových povrchově aktivních látek v důsledku oslabení vodíkových vazeb a dehydratace molekul. To způsobí zakalení roztoku, teplota, při které k zakalení dochází, závisí na počtu ethylenoxidových skupin. Pokud neiontová povrchově aktivní látka obsahuje více než 15 ethylenoxidových skupin, je její hydratační kapacita tak velká, že její vodné roztoky se nezakalí ani při varu. S poklesem teploty jsou neiontové povrchově aktivní látky schopné opět hydratovat a rozpouštět se ve vodě. Neiontové povrchově aktivní látky s 3-4 ethylenoxidovými skupinami se prakticky nerozpouštějí ve vodě, ale jsou dobře rozpustné v nepolárních médiích, například v olejích.
Neiontové povrchově aktivní látky jsou nejrozšířenější především jako dobré detergenty , dále se používají v textilním průmyslu jako přísady zabraňující statické elektrifikaci syntetických vláken. Neiontové povrchově aktivní látky s 3-4 hydroxyethylovými skupinami se používají jako účinné emulgátory pro přípravu emulzí minerálních olejů. Neiontové povrchově aktivní látky s 20-22 ethylenoxidovými skupinami se používají jako vyrovnávače pro barvení tkanin. V ropném průmyslu se používají jako odpuzovače vody pro ložiskové horniny a jako deemulgátory pro emulze olej-voda. [3]
Poloxamery (Pluronics)
Polysorbáty Tween-20, Tween-80 atd.
Sintanol (OC-20, Brij 35, Ukanil)