Wenn anionische Tenside in Wasser gelöst werden, können sie negativ geladene Gruppen dissoziieren, die eine Rolle bei der Oberflächenaktivität spielen. Es handelt sich um ein Produkt mit der längsten Entwicklungsgeschichte, der größten Produktion und den meisten Tensiden. Anionische Tenside haben im Allgemeinen gute Penetrations-, Benetzungs-, Emulgier-, Dispergier-, Lösungs-, Schaum-, Antistatik- und Schmiereigenschaften. Sie haben eine gute Waschwirkung, wenn sie als Waschmittel verwendet werden.
Entsprechend der Struktur der hydrophilen Gruppe werden anionische Tenside hauptsächlich in vier Typen unterteilt: Carboxylat, Sulfonat, Sulfat und Phosphat. Die Arten hydrophiler Gruppen anionischer Tenside sind begrenzt, während die hydrophoben Gruppen aus verschiedenen Gruppen bestehen können, sodass es viele Arten gibt.
Was sind die Leistungen von Alkylsulfaten?
Die allgemeine chemische Formel von Alkylsulfat lautet ROS03M, wobei M Na, K, NH4, NH(CH2CH2OH)3 sein kann und die Anzahl der Kohlenstoffatome in R 8–18 beträgt. Diese Art von Tensid hat ein gutes Schaumvermögen und eine gute Waschleistung und ist in hartem Wasser stabil. Mittlerweile ist seine wässrige Lösung neutral oder leicht alkalisch. Daher wird es hauptsächlich in Waschmitteln verwendet.
Der Hauptvertreter ist Alkylsulfat Natriumlaurylethersulfat, SLES 70. Es ist leicht wasserlöslich, hat eine starke Schaumkraft, vollen, weißen und feinen Schaum. Es verfügt außerdem über eine hervorragende Emulgierleistung und Waschfähigkeit.
Alkylsulfat wird durch Sulfatierung von Fettalkohol und Neutralisation mit Alkali gewonnen. Industriell können Fettalkohole aus Fetten oder Fettsäureestern durch hydrierende Zersetzung oder aus Ethylen durch Ziegler-Reaktionen gewonnen werden. Sulfatierungsmittel können Schwefelsäure, Chlorsulfonsäure, Sulfaminsäure, Schwefeltrioxid usw. sein.
Die Eigenschaften von Alkylsulfat werden durch die Kettenlänge und den Verzweigungsgrad der Alkylgruppe beeinflusst. Experimente haben gezeigt, dass C12-C14-Alkylsulfate eine hohe Löslichkeit aufweisen. C12-C16-Alkylsulfate haben eine starke Fähigkeit, die Oberflächenspannung zu reduzieren, wobei C14-C15 am stärksten ist. Alkylsulfate von C12 weisen die beste Benetzbarkeit auf. C13-C16-Alkylsulfate weisen eine hervorragende Waschleistung auf, die der von α-Olefinsulfonaten ähnelt. C14-C15-Alkylsulfate haben gute Schaumeigenschaften, die denen von C14-C16-α-Olefinsulfonaten ähneln.
Was ist der Kraff-Punkt eines ionischen Tensids?
Es gibt offensichtlich einen Wendepunkt in der Löslichkeit ionischer Tenside mit der Temperatur. Das heißt, in einem niedrigeren Temperaturbereich steigt die Temperatur sehr langsam an. Wenn die Temperatur auf einen bestimmten Wert ansteigt, nimmt seine Löslichkeit mit steigender Temperatur schnell zu. Diese Temperatur wird als Krafft-Punkt des Tensids bezeichnet.
Der Krafft-Punkt ist ein charakteristischer Wert ionischer Tenside und gleichzeitig die untere Grenze der Anwendungstemperatur von Tensiden. Mit anderen Worten: Nur wenn die Temperatur höher als der Krafft-Punkt ist, kann das Tensid besser wirken.
Beispielsweise liegt der Krafft-Punkt von Natriumdodecylsulfat bei 8 °C, während der Krafft-Punkt von Natriumdodecylsulfat bei 70 °C liegt. Bei Verwendung bei Raumtemperatur eignet sich ersteres besser als Lösungsvermittler, während letzteres einen hohen Krafft-Punkt aufweist, was nicht ideal ist.
Wie funktionieren anionische Tenside?
Wenn das Tensid in Wasser gelöst wird, adsorbiert es nicht nur gezielt an der Oberfläche der Lösung, sondern richtet sich auch in der Lösung aus, um Mizellen zu bilden, wenn die Konzentration ein bestimmtes Niveau erreicht. Es gibt zwei mögliche Wege, die Tenside einschlagen können, um in Lösung stabile Moleküle zu bilden. Eine Möglichkeit besteht darin, die hydrophile Gruppe im Wasser zu belassen und die lipophile Gruppe auf die Ölphase oder Luft auszudehnen. Die zweite Möglichkeit besteht darin, die lipophilen Gruppen des Tensids nahe beieinander anzuordnen, um die Kontaktfläche zwischen den lipophilen Gruppen und Wasser zu verringern. Ersteres besteht darin, dass die Tensidmoleküle an der Grenzfläche adsorbiert werden und dadurch die Grenzflächenspannung verringert wird, um einen ausgerichteten monomolekularen Film zu bilden, während letzteres Mizellen bildet.
Da die hydrophile Gruppe der Mizellen nach außen zeigt und Wassermoleküle anzieht, kann das Tensid stabil in Wasser gelöst werden. Mit zunehmender Tensidkonzentration in Lösung können sich kugelförmige Mizellen in stäbchenförmige Mizellen und sogar lamellare Mizellen umwandeln. Letzteres kann zur Herstellung von Flüssigkristallen verwendet werden, die anisotrope Eigenschaften aufweisen.