14. fejezet - Detergensek

szerző: Dr. Nyitrai Péter

Tartalom

14.1 A detergensek osztályozása
14.2. A detergensek fizikai-kémiai tulajdonságai
14.2.1. Kritikus micelláris hőmérséklet (CMT – Critical Micellar Temperature)
14.2.2 Kritikus micelláris koncentráció (CMC – Critical Micellization Concentration)
14.2.3. Az aggregációs szám (N)
14.2.4. Micelláris molekulatömeg (micellar Mr)
14.2.5. Felhő-pont (cloud-point)
14.2.6. Hidrofil-hidrofób egyensúlyi szám (HLB – hydrophile-lipophile balance number)
14.3. A detergensek viselkedését befolyásoló tényezők
14.4. A detergensek alkalmazásai
14.5. A detergensek kiválasztása
14.6. A detergensek eltávolítása
14.7. Megjegyzések
14.8. Függelék
14.9. Irodalom

A detergensek (tenzidek, felületaktív vegyületek) szolubilis, amfipatikus vegyületek. Kettős karakterük abból adódik, hogy a molekuláik egyik része hidrofób (apoláros), másik része hidrofil (poláros) karakterű.

14.1 A detergensek osztályozása

A detergenseket általában az alábbi tulajdonságaik szerint osztályozzák:

a hidrofil rész (fejcsoport) töltése és/vagy kémiai természete

a hidrofób rész kémiai természete

A fejcsoport lehet anionos, ikerionos, kationos és töltés nélküli. Az anionos detergensek negatív fejcsoportjai általában karboxil-, szulfát- vagy szulfonát-csoportot tartalmaznak és rendszerint alkáli fémek ionjai kísérik (Na+, K+), mint pl. az alkilszulfátok (SDS – sodium dodecyl sulfate). Az ikerionos detergensek fejcsoportjaiban mind a két töltés megtalálható. Ilyen vegyületek a betainok, és a szulfobetainok. Jóllehet kifelé semlegesek, bizonyos körülmények között polarizáló hatásuk erőteljes lehet. A kationos detergensek általában kvaterner ammónium-csoportot tartalmaznak és halogenidjeik formájában fordulnak elő, mint pl. a cetyl trimethylammonium bromide (CTAB). A nem-ionos detergenseknek nincsenek töltéssel bíró csoportjaik és a hidrofil karakterüket a hidroxil-csoportjaiknak köszönhetik. Ilyenek a polioxietilének és a szaharidok.

A detergensek apoláros molekularészletét jórészt egyenes-, illetve elágazó láncú szénhidrogének vagy szteroidális struktúrák alkotják.

A detergensek hatásának változtatása, szolubilizáló tulajdonságaiknak módosítása érdekében különböző kevert, hibrid molekulákat is szintetizálnak. Ilyen például a CHAPS (3-[(3-cholamidopropyl)dimethylammonio]-1-propanesulfonate), amit egy hidrofób epesav-váz és egy szulfobetain fejcsoport összekapcsolásával hoztak létre. Az egyes detergens csoportokat és a közöttük lévő kapcsolatokat a 14.1. ábra mutatja.

Az egyes detergens osztályok és a közöttük lévő szerkezeti kapcsolatok diagramja

14.1. ábra Az egyes detergens osztályok és a közöttük lévő szerkezeti kapcsolatok