دسته بندی ترکیبات شوینده
شوینده ها (Surfactants) را می توان از جهات مختلف دسته بندی کرد ولی بهترین و معمول ترین حالت، دسته بندی بر اساس ساختار شیمیایی قسمت آبدوست مولکول می باشد. بر این اساس این ترکیبات شیمیایی به صورت ذیل تقسیم بندی می شوند:
Image source: http://slideplayer.com/slide/10971460/
آنیونی: قسمت فعال سطحی مولکول دارای یک بار منفی است
مثل:
C12H25 - CO – O-Na+
که در آن یک زنجیره آبگریز بلند، بار منفی را حمل می کند.
غیریونی: قسمت فعال سطحی مولکول دارای هیچ باری نمی باشد مثل:
C12H25 – O – (CH2CH2O)7 – H
کاتیونی: قسمت فعال سطحی مولکول دارای یک بار مثبت است مثل:
C12H25N(CH3)-3^+ Cl-
آمفوتری: قسمت فعال سطحی مولکول می تواند حال یک بار مثبت یا منفی و یا هر دو بوده که بسته به شرایط ممکن است متفاوت باشد مثل:
C12H25N+(CH3)2 – CH2COO-
شوینده های خاصی نیز وجود دارند که از نظر شیمیایی کاملاً متفاوتند مانند: سیلیکون و فلوروکربن ها که این ترکیبات مثال های خاصی از بخش آبگریز مولکول نیز هستند. انواع سیلکونی به صورت آنیونی، کاتیونی، غیریونی و آمفوتری وجود دارند ولی تمام آن ها زیر مجموعه انواع سیلیکونی می باشند.
دسته بندی مذکور یک تقسیم بندی کاملاً علمی نیست و بیشتر بر اساس مصرف مواد شوینده در صنعت شکل گرفته است. هرگونه دسته بندی مزایا و معایب خاصی دارد اما یک فهرست جامع باید خواننده را قادر ساخته تا به راحتی بتواند گروه ماهده مورد نظر را مشخص سازد.
برخی از نکات کلی در زمینه شوینده ها به قرار زیر است ولی باید توجه داشت که همیشه استثنائاتی نیز وجود دارند:
1- به طور کلی شوینده های آنیونی با انواع کاتیونی سازگار نیستند (و بالعکس).
2- غیریونی ها و آمفوتریک های حقیقی، با یک دیگر و همچنینی با انواع آنیونی و کاتیونی سازگار هستند.
3- اگر گروه آبگریز، یک زنجیره آلکیلی باشد، بهترین خواص شویندگی در محلول آبکی و در محدوده زنجیره های هیدروکربنی C10-C18 خواهد بود. زنجیره های آلکیلی بدون شاخه باعث افزایش ویسکوزیته و دارای خاصیت تجزیه پذیری زیستی بهتر و حلالیت کمتر نسبت به شوینده هایی هستند که زنجیره آن ها به صورت شاخه دار و یا حاوی حلقه است.
4- وجود بیش از یک گروه آبدوست در یک مولکول شوینده موجب افزایش حلالیت و تغییر طول ایده آل قسمت آبگریز به تعداد کربن های بیشتری می شود (طول شاخه آبگریز می تواند از مقدار اپتیمم ذکر شده فراتر رود).
5- اگر مولکول شوینده بتواند با اتیلن اکسید واکنش دهد، میزان حلالیت آن نسبت به مولکول اولیه در آب افزایش می یابد. اتیلن اکسید بیشتر، میزان این حلالیت را افزایش می دهد.
6- سولفات های آلی توسط اسیدهای داغ، به راحتی هیدرولیز می شوند. استرهای آلی هم به وسیله اسیدها هیدرولیز شده که این واکنش با قلیاها راحت تر صورت می گیرد. آمیدهای آلی نسبت به استرها و سولفات ها در واکنش های هیدرولیز شدن مقاوم تر هستند ولی سولفونات های آلی نسبت به هیدرولیز شدن با اسید داغ و یا حتی قلیای داغ مقاومند.