คาเทียนเซอร์ฟาแคตันต์เป็นสารกําเนิดอารกานิยมที่มีสารไนโตรเจน ส่วนใหญ่ เพราะอะตอมไนโตรเจนในโมเลกุลของมันมีอิเล็กตรอนคู่เดียวดังนั้นมันจึงสามารถรวมกันกับไฮโดรเจนในโมเลกุลกรด โดยการผูกพันไฮโดรเจน, เพื่อให้กลุ่มอะมิโนมีพลังงานบวก. ดังนั้น, พวกเขามีกิจกรรมบนผิวที่ดีเพียงในสื่อกรด; ในสื่ออัลคาลีน, มันง่ายที่จะตกปลาและสูญเสียกิจกรรมบนผิว.นอกเหนือจากสารเคลื่อนที่คาติออนที่มีสารไนโตรเจน, มีจํานวนน้อยของสารเคลื่อนที่ cationic ที่มีซัลเฟอร์, ฟอสฟอรัส, แอร์เซนิกและองค์ประกอบอื่น ๆ.
I. การพัฒนา
ในปี 1896 เฟรนซ์ คราฟท์ และคนอื่นๆ พบว่า ไฮโดรคลอเรดของเซติลามีน มีคุณสมบัติของสะพายสะพายแต่มันไม่ได้จนกระทั่งหลังจากปี 1928 ที่สารเคลือบผิวค্যাทยอนิกถูกนํามาใช้ในอุตสาหกรรม, เช่นใช้เป็นสารอ่อนผิวเส้นใย, สารป้องกันสแตติก, สารกันน้ํา, สารช่วยในการสี, การลอยแร่แร่และสารฆ่าแบคทีเรีย เป็นต้นการบริโภคของมันต่ํากว่าการบริโภคของสารกระตุ้นผิว anionic และ non-ionicอย่างไรก็ตาม การบริโภคของมันต่ํากว่าของสารเคลื่อนที่ anionic และสารเคลื่อนที่ nonionic และใช้เป็นหลักในการใช้งานพิเศษ เช่น การลดการขัดขัดและผลกระทบเชื้อแบคทีเรียคาเทียนเซอร์ฟาแคตันท์แยกกันในน้ําเพื่อสร้างคาเทียนที่ทํางานบนผิว, ที่มีชาร์จตรงกันข้ามกับสารผิวเคลื่อน anionic, และมักถูกเรียกกันว่า "สบู่กลับ"มันมีกลุ่มไฮโดรอฟบิกเชือกยาวอย่างน้อย 1 กลุ่มและกลุ่มไฮโดรอฟิลิกที่มีพลังงานบวก 1 กลุ่มกลุ่มไฮโดรโฟบิกเชือกยาวมักจะมาจากกรดไขมันหรือสารปิโตรเคมี คาเทียนที่มีกิจกรรมบนพื้นผิวมักจะบรรทุกไฟ tích cựcโดยอะตอมไนโตรเจนแต่ยังสามารถนําไปโดยอะตอมซัลเฟอร์และฟอสฟอรัสแต่ส่วนใหญ่ของสารเคลื่อนที่คาทยอนหลายร้อยตัว ที่มีอยู่ในตลาดในปัจจุบัน มีอะตอมไนโตรเจนที่มีพลังงานบวกดังนั้น อะไมน์ไขมันจึงเป็นวัสดุแพร่ที่สําคัญสําหรับสารเคลื่อนที่คาทิออน.
คาเทออนิก surfactants เช่นเดียวกับชนิดของ surfactants อื่น ๆ, adsorb ที่อินเตอร์เฟสหรือบนพื้นผิว, และสร้าง micelles ในสารละลายเมื่อพวกเขาบรรลุความเข้มข้นบางอย่าง (ความเข้มข้นของ micelle,หรือ CMC), ทําให้ความตึงเครียดบนผิวของสารละลายลดลงและแสดงกิจกรรมบนผิว.อิทธิพลของสารระบายผิวแบบแคทีออน จํากัด, และคุณสมบัติแบคทีเรียและความสัมพันธ์สําหรับการสับซ้อนพื้นผิวแข็งที่โดดเด่นกว่า. โดยทั่วไปพื้นผิวแข็งมีไฟลบ,และสารเคลื่อนที่คาทิออนที่มีพลังงานบวก มีกิจกรรมที่ชัดเจนมากบนมันสารเคลื่อนที่คาทิออนถูกซับซ้อนโดยง่ายโดยผิวหนัง, ผมและฟันของมนุษย์. ตัวอย่างเช่น พวกเขาเป็นส่วนใหญ่ที่ใช้ในเครื่องสําอางค์สารผ่อนผ่อนผิวและสารเสริมป้องกันการบวม.
โครงสร้างโมเลกุลของสารเคลื่อนที่คาทิออนิกมีกลุ่มที่มีการชาร์จบวก เช่น กลุ่มอะมีนและกลุ่มอะโมเนียมสี่ชั้นคาเทียนเซอร์ฟาแคตแนนต์สามารถสร้างคู่ไอออนและโครงสร้างไมเซลลาร์ในสารละลายน้ําและมีคุณสมบัติทางเคมีและทางฟิสิกส์ที่พิเศษ
II.สารเคลื่อนที่คาทิออนทั่วไป:
1.เกลืออะโมเนียมสี่ชั้น เช่น cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) cetyltrimethylammonium chloride (CTAC) สารเคลื่อนที่ cationic เหล่านี้มีความละลายและคุณสมบัติ emulsification ดีและมักจะใช้เป็นสารปนเปื้อน, ยาลดน้ํายาและยาฆ่าเชื้อ
2.สารกระตุ้นผิวบนพื้นฐานของอะมิน เช่น เซติลามิน (C16-อะมิน) เซติลไดเมธีลามิน (C16-ไดเมธีลามิน) ฯลฯและมักถูกใช้เป็นสารปนเปื้อนและสารกระจายในผ้า, อุตสาหกรรมกระดาษและสี
3.สารกระตุ้นผิวของอะมิโนแอสเซตัลดีเฮด: เช่น cetyl acetaldehyde amine (C16-aminoaldehyde) ฯลฯพวกเขามีคุณสมบัติการขยายและกระจายตัวที่ดี และถูกใช้ทั่วไปในสารสี, อุตสาหกรรมเคลือบและสี
III.หน้าที่หลัก:
- กระบวนการบนพื้นผิว: สารเคลื่อนที่ cationic สามารถลดความเครียดบนพื้นผิวของของเหลว, ทําให้มันง่ายกว่าที่จะชื้นพื้นผิวแข็ง, และปรับปรุงการกระจายและการชื้นของเหลวบนของแข็ง
- ผสมน้ํา: สารเคลื่อนที่คาทิออนสามารถสร้างของเหลวที่ผสมระหว่างน้ําและน้ํามัน ทําให้ผสมน้ําและน้ํามีความมั่นคงมากขึ้นและง่ายต่อการกระจายและผสม
- สารกําจัดโรค: สารกําจัดโรคบางชนิดมีคุณสมบัติฆ่าเชื้อและฆ่าเชื้อโรคที่ดี และถูกใช้ทั่วไปในผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อและทําความสะอาด
- สารผ่อนคลาย: สารผ่อนคลายเคทยอนสามารถผ่อนคลายเส้นใยและเพิ่มความรู้สึกและความสบายใจของผ้า
- สารกระจายกระจาย: สารกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจาย
ควรสังเกตว่า เนื่องจากลักษณะการจอดบวกของสารเคลือบผิวเคลือบ cationic การปฏิสัมพันธ์ของพวกเขากับสาร anionic (เช่นสบู่, สี anionic, ฯลฯ)) จะส่งผลให้เกิดฝนตกหรือการสูญเสียกิจกรรมบนพื้นผิว, ดังนั้นการอยู่ร่วมกับสารเหล่านี้ต้องหลีกเลี่ยงเมื่อใช้คาเทียนเซอร์ฟาแคตันต์มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและพิษทางชีววิทยามากกว่า, และควรใช้โดยใส่ใจการปกป้องสิ่งแวดล้อมและการใช้อย่างปลอดภัย
คาเทียนเซอร์ฟาแคตันต์เป็นสารกําเนิดอารกานิยมที่มีสารไนโตรเจน ส่วนใหญ่ เพราะอะตอมไนโตรเจนในโมเลกุลของมันมีอิเล็กตรอนคู่เดียวดังนั้นมันจึงสามารถรวมกันกับไฮโดรเจนในโมเลกุลกรด โดยการผูกพันไฮโดรเจน, เพื่อให้กลุ่มอะมิโนมีพลังงานบวก. ดังนั้น, พวกเขามีกิจกรรมบนผิวที่ดีเพียงในสื่อกรด; ในสื่ออัลคาลีน, มันง่ายที่จะตกปลาและสูญเสียกิจกรรมบนผิว.นอกเหนือจากสารเคลื่อนที่คาติออนที่มีสารไนโตรเจน, มีจํานวนน้อยของสารเคลื่อนที่ cationic ที่มีซัลเฟอร์, ฟอสฟอรัส, แอร์เซนิกและองค์ประกอบอื่น ๆ.
I. การพัฒนา
ในปี 1896 เฟรนซ์ คราฟท์ และคนอื่นๆ พบว่า ไฮโดรคลอเรดของเซติลามีน มีคุณสมบัติของสะพายสะพายแต่มันไม่ได้จนกระทั่งหลังจากปี 1928 ที่สารเคลือบผิวค্যাทยอนิกถูกนํามาใช้ในอุตสาหกรรม, เช่นใช้เป็นสารอ่อนผิวเส้นใย, สารป้องกันสแตติก, สารกันน้ํา, สารช่วยในการสี, การลอยแร่แร่และสารฆ่าแบคทีเรีย เป็นต้นการบริโภคของมันต่ํากว่าการบริโภคของสารกระตุ้นผิว anionic และ non-ionicอย่างไรก็ตาม การบริโภคของมันต่ํากว่าของสารเคลื่อนที่ anionic และสารเคลื่อนที่ nonionic และใช้เป็นหลักในการใช้งานพิเศษ เช่น การลดการขัดขัดและผลกระทบเชื้อแบคทีเรียคาเทียนเซอร์ฟาแคตันท์แยกกันในน้ําเพื่อสร้างคาเทียนที่ทํางานบนผิว, ที่มีชาร์จตรงกันข้ามกับสารผิวเคลื่อน anionic, และมักถูกเรียกกันว่า "สบู่กลับ"มันมีกลุ่มไฮโดรอฟบิกเชือกยาวอย่างน้อย 1 กลุ่มและกลุ่มไฮโดรอฟิลิกที่มีพลังงานบวก 1 กลุ่มกลุ่มไฮโดรโฟบิกเชือกยาวมักจะมาจากกรดไขมันหรือสารปิโตรเคมี คาเทียนที่มีกิจกรรมบนพื้นผิวมักจะบรรทุกไฟ tích cựcโดยอะตอมไนโตรเจนแต่ยังสามารถนําไปโดยอะตอมซัลเฟอร์และฟอสฟอรัสแต่ส่วนใหญ่ของสารเคลื่อนที่คาทยอนหลายร้อยตัว ที่มีอยู่ในตลาดในปัจจุบัน มีอะตอมไนโตรเจนที่มีพลังงานบวกดังนั้น อะไมน์ไขมันจึงเป็นวัสดุแพร่ที่สําคัญสําหรับสารเคลื่อนที่คาทิออน.
คาเทออนิก surfactants เช่นเดียวกับชนิดของ surfactants อื่น ๆ, adsorb ที่อินเตอร์เฟสหรือบนพื้นผิว, และสร้าง micelles ในสารละลายเมื่อพวกเขาบรรลุความเข้มข้นบางอย่าง (ความเข้มข้นของ micelle,หรือ CMC), ทําให้ความตึงเครียดบนผิวของสารละลายลดลงและแสดงกิจกรรมบนผิว.อิทธิพลของสารระบายผิวแบบแคทีออน จํากัด, และคุณสมบัติแบคทีเรียและความสัมพันธ์สําหรับการสับซ้อนพื้นผิวแข็งที่โดดเด่นกว่า. โดยทั่วไปพื้นผิวแข็งมีไฟลบ,และสารเคลื่อนที่คาทิออนที่มีพลังงานบวก มีกิจกรรมที่ชัดเจนมากบนมันสารเคลื่อนที่คาทิออนถูกซับซ้อนโดยง่ายโดยผิวหนัง, ผมและฟันของมนุษย์. ตัวอย่างเช่น พวกเขาเป็นส่วนใหญ่ที่ใช้ในเครื่องสําอางค์สารผ่อนผ่อนผิวและสารเสริมป้องกันการบวม.
โครงสร้างโมเลกุลของสารเคลื่อนที่คาทิออนิกมีกลุ่มที่มีการชาร์จบวก เช่น กลุ่มอะมีนและกลุ่มอะโมเนียมสี่ชั้นคาเทียนเซอร์ฟาแคตแนนต์สามารถสร้างคู่ไอออนและโครงสร้างไมเซลลาร์ในสารละลายน้ําและมีคุณสมบัติทางเคมีและทางฟิสิกส์ที่พิเศษ
II.สารเคลื่อนที่คาทิออนทั่วไป:
1.เกลืออะโมเนียมสี่ชั้น เช่น cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) cetyltrimethylammonium chloride (CTAC) สารเคลื่อนที่ cationic เหล่านี้มีความละลายและคุณสมบัติ emulsification ดีและมักจะใช้เป็นสารปนเปื้อน, ยาลดน้ํายาและยาฆ่าเชื้อ
2.สารกระตุ้นผิวบนพื้นฐานของอะมิน เช่น เซติลามิน (C16-อะมิน) เซติลไดเมธีลามิน (C16-ไดเมธีลามิน) ฯลฯและมักถูกใช้เป็นสารปนเปื้อนและสารกระจายในผ้า, อุตสาหกรรมกระดาษและสี
3.สารกระตุ้นผิวของอะมิโนแอสเซตัลดีเฮด: เช่น cetyl acetaldehyde amine (C16-aminoaldehyde) ฯลฯพวกเขามีคุณสมบัติการขยายและกระจายตัวที่ดี และถูกใช้ทั่วไปในสารสี, อุตสาหกรรมเคลือบและสี
III.หน้าที่หลัก:
- กระบวนการบนพื้นผิว: สารเคลื่อนที่ cationic สามารถลดความเครียดบนพื้นผิวของของเหลว, ทําให้มันง่ายกว่าที่จะชื้นพื้นผิวแข็ง, และปรับปรุงการกระจายและการชื้นของเหลวบนของแข็ง
- ผสมน้ํา: สารเคลื่อนที่คาทิออนสามารถสร้างของเหลวที่ผสมระหว่างน้ําและน้ํามัน ทําให้ผสมน้ําและน้ํามีความมั่นคงมากขึ้นและง่ายต่อการกระจายและผสม
- สารกําจัดโรค: สารกําจัดโรคบางชนิดมีคุณสมบัติฆ่าเชื้อและฆ่าเชื้อโรคที่ดี และถูกใช้ทั่วไปในผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อและทําความสะอาด
- สารผ่อนคลาย: สารผ่อนคลายเคทยอนสามารถผ่อนคลายเส้นใยและเพิ่มความรู้สึกและความสบายใจของผ้า
- สารกระจายกระจาย: สารกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจาย
ควรสังเกตว่า เนื่องจากลักษณะการจอดบวกของสารเคลือบผิวเคลือบ cationic การปฏิสัมพันธ์ของพวกเขากับสาร anionic (เช่นสบู่, สี anionic, ฯลฯ)) จะส่งผลให้เกิดฝนตกหรือการสูญเสียกิจกรรมบนพื้นผิว, ดังนั้นการอยู่ร่วมกับสารเหล่านี้ต้องหลีกเลี่ยงเมื่อใช้คาเทียนเซอร์ฟาแคตันต์มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและพิษทางชีววิทยามากกว่า, และควรใช้โดยใส่ใจการปกป้องสิ่งแวดล้อมและการใช้อย่างปลอดภัย
