سورفکتانت ها: استرهای فسفات

سید مسیح میرمقتدایی
کارشناس ارشد تحقیق و توسعه شرکت گلتاش

مخففها: PE، استرهای فسفات
انواع کلی:

مثال ها:

لوریل الکل + 7EO فسفات یا لوریل پلی اتیلن گلیکول فسفات.

تعریف

واکنش بین یک الکل و اسید فسفریک در شکل 3-3 نشان داده شده است. این واکنش به شکل بسیار ساده ایی مشخص شده زیرا مخلوطی از منو، دی و تری استرها به اضافه استرهای پلیمری ینز با همان مقدار اسید فسفریک اولیه ایجاد می شوند. دو ماده فسفاته کننده مورد استفاده قرار می گیرند: تترافسفریک اسید (TPA) و پنتوکسید فسفر (P2O5). واکنش های حاوی TPA به خوبی بررسی و مشخص شده اند، که در این واکنش ها محصول اصلی آن ها نوع دی استر است. اکثر محصولات صنعتی به وسیلۀ P2O5 ساخته می شوند بنابراین همانطور که انتظار می رود محصول نهایی عدتاً دی استرها هستند ولی مقادیر قابل ملاحظه ایی نیز منواستر و استرهای پلیمریک به همراه دارند.

خواص عمومی

1- عمومی: استرهای فسفات دارای خواصی مابین شوینده های غیریونی اتوکسیله شده و مشتقات سولفاته شده هستند. بنابراین سازگاری خوبی با بیلدرهای (Builders) معدنی داشته و خواص امولسیون کنندگی خوبی دارند. خصلت کف کنندگی آن ها هم حالتی متوسط و مابین غیریونی ها (دارای کف کم) و اترسولفات ها (دارای کف زیاد) می باشد.
خواص مقایسه شده اتوکسیله های اولیه و حالت بعد از واکنش آن ها با TPA به شرح زیر است.
2- حلالیت: بر اساس قسمت آبگریز، برخی از شوینده های غیریونی فسفاته (در فرم اسیدی) در آب نامحلولند در حالی که نمک های فلزات قلیایی آن ها محلولند هستند. نمک های سدیمی منواسترها با زنجیره های بلند آلکیلی حلالیت ضعیفی در آب دارند. نمک های فلزات قلیایی آن ها محلولند هستند. نمک های سدیمی منواسترها با زنجیره های بلند آلکیلی حلالیت ضعیفی در اب دارند. نمک های فلزات قلیایی محصولات ساخته شده از شوینده های اتوکسیله شده به وسیله واکنش با P2O5 (حاوی مقدار زیادی دی استر) عموماً به طور کامل محلولند. بیشتر محصولات صنعتی، نمک های پتاسیمی هستند که نسبت به نمک های سدیمی حلالیت بهتری دارند.
3- پایداری شیمیایی: مقاوم در برابر هیدرولیز با قلیاهای گرم. رنگ آن ها تغییر نکرده وو در برابر محلول های اسیدی و دماهای بالا نیز مقاوم هستند.
4- سازگاری با یون های آبکی: عمل فسفاته کردن با TPA محصولاتی با سازگاری بهتری نسبت به حالتی که از (P2¬O5) استفاده شود، ایجاد می کند؛ با آهن و دیگر یون های فلزی کمپلکس می دهند، پلی اکسی اتیله کردن این مولکول ها مقاومت خوبی در برابر آب سخت و الکترولیت تغلیظ شده ایجاد می کند.
5- خواص فعالیت سطحی: کشش سطحی دی استرها با افزایش طول زنجیره آلکیل ها کاهش می یابد؛ شاخه دار شدن زنجیره آلکیلی موجب کاهش مقادیر فعالیت سطحی نسبت به حالت بدون شاخه می شود.
6- خواص کاربردی: امولسیون شدن خوب با روغن (در این زمینه محصولات تولید شده با P2O5 بهتر هستند)؛ شویندگی خوب برای الیاف ها؛ دی استرها خصلت مرطوب کنندگی خوبی دارند، این خصلت در انواع دارای وزن مولکولی کمتر، به بهترین حالت می رسد؛ در آبکشی و شسته شدن عالی هستند؛ کف کمتری نسبت به سولفات یا سولفونات های مشابه خود دارند؛ بازدارنده خوردگی؛ خواص آنتی استاتیک دیسپرس کننده های خوب (با محصولات حاصل از P2O5 بهتر است)؛ دارای خصلت هیدروتروپی (بخصوص با زنجیره های آلکیلی کوتاه).
7- عیوب: تنها تا حد متوسطی موجب کاهش کشش سطحی محلول ابکشی می شوند؛ گران قیمت تر از سولفونات ها هستند؛ نمک های سدیمی همیشه در اب محلول نیستند لذا نمک های گرانتر یعنی انواع پتاسیمی و آلکانول آمینی، جهت انحلال پذیر بودن در محیط های آبکی مورد نیاز هستند؛ ترکیب بیشتر استرهای فسفات پیچیده بود و آنالیز آن ها مشکل است.

کاربردها

1- منسوجات: دارای خصلت روان کنندگی و یا امولسیون کنندگی همراه با خصوصیت ضدخوردگی؛ خاصیت مرطوب کنندگی در حضور قلیاها؛ افزودنی رنگرزی جهت عمل رنگرزی و نفوذ بهتر؛ استرهای زنجیره کوتاه ترکیبات آنتی استاتیک کارآمدی در تکمیل ریسندگی الیافهای مصنوعی هستند (الکل P2O5 + C8).
2- شوینده ها: جهت حل کردن غیریونی ها در لظت های بالای الکترولیت؛ در صابون های رختشویی برای اثر انتی استاتیکی بکار می روند.
3- کشاورزی: ترکیبات امولسیون کننده در علف کشها، خصوصاً هنگامی که با کودهای مایع تغلیظ شده، مخلوط شده باشند؛ عامل دیسپرس کننده برای دیسپرس کردن علف کش ها یا حشره کش ها در محلول های آبکی، که جهت پایداری بیشتر در حین ذخیره سازی بهبود می بخشد؛ افزودنی روان کننده در فلز کاری؛ الکل P2O5+6EO+C12 یک امولسیفایر خوب برای روغن های معدنی ایجاد می کند.
4- ضد کف ها: ترکیبات C18 آلکیل منواستر، ضدکف های مناسبی برای شوینده های آنیونی هستند. مشخصات تعیین مشخصات محصول مشکل است ولی به دلیل مورد استفاده قرار گرفتن این دسته از شوینده ها به صورت یک مخلوط، ضروری می باشد. تست خواص شویندگی معمولاً بهترین روش کنترل کیفیت است. هرچند که بیشتر آزمون های شیمیایی متغیر بودن درصد ترکیبات در بچهای مختلف محصول را نشان می دهد.
درصد اکتیو: %100 برای اسیدها، %30-45 برای نمک های پتاسیمی.
85-110 mgKOH/g تا 5/2pH دال بر غلظت بالای منواستر است.
در 9/3pH برابر 160-220 دال بر غلظت بالای دی استر است.
تیتراسیون با KOH در دو pH متفاوت مفیدتر از یک عدد اسیدی نرمال می باشد.

1- زنجیره کوتاه = Short-Chain کربوهیدرات با زنجیره کوتاه

2- کنترل کیفیت = Quality Control کنترل کیفیت 

quality control laboratory = آزمایشگاه کنترل کیفیت 

3- امولسیفایر = Emulsifier امولسیون ساز، امولسی فایر
امولسیون سازها

co-emulsifier = کمک امولسیون کننده، ترکیباتی که با کاهش اندازه ذرات و معلق کردن ان ها به امولسیون کردن کمک می کنند. 

co-emulsifiers = کمک امولسیون کننده 

lamellar emulsifier = امولسیون کننده های لاملار 

surfactant or emulsifier = سورفکتانت یا امولسیفایر

4- کشش سطحی = Surface Tension
surface tension of water = کشش سطحی آب 

5- الکترولیت = Electrolite الکترولیت 

6- پلی اتیلن = Polyethyene

7- اتوکسیله = Ethoxylated اتوکسیله، ترکیبی به آن مولکول اتیلن اکساید اضافه شده. 

8- هیدرولیز = Hydrolysis

9- صابون ها = Soaps صابون ها

Cold cream soaps = صابون های حاوی کلدکرم 

antimicrobial soaps = صابون های آنتی میکروبی

10- افزودنی = Additive ماده افزودنی، ماده ای که به محصول اضافه می شود. 
مثلاً زین کلیر از تکنولوژی انقلابی index match استفاده می کند.

11- شویندگی = Detergency پاک کنندگی، دترجنسی
محصول آرایشی که معمولا در انتهای فرایند اصلاح برای تثبیت آرایش مو استفاده می شود
Detergency mechanism = مکانیسم شویندگی

12- قلیاها = Alkalis قلیاها، مواد قلیایی، بازها، مواد با خاصیت بازی

13- آنیونی = Anionic آنیونی، دارای بار الکتریکی منفی

14- آب سخت = Hard Water آب سخت

15- علف کش = Herbicides علف کش 

16- مقاومت = Resistance مقاومت

wear resistance = مقاومت در برابر فرسایش

water resistance = مقاومت در برابر آب

combing resistance = مقاومت مو در برابر شانه

natural resistance = مقاومت طبیعی

maximum resistance to electrolytes = مقاومت حداکثری نسبت به الکترولیت ها

17- حلالیت = Solubility
limited solubility = حلالیت محدود

18- لوریل = Lauryl لوریل
منظور اسیدی شدن پوست در اثر مواجهه با آلاینده ها است
lauryl alcohol = لوریل الکل، الکل چرب با شاخه آلکیل 12 کربنه

Lauryl sulfate = لوریل سولفات

sodium lauryl sulfate = سدیم لوریل سولفات 

Laureth = lauryl ether = لورت = لوریل اتر

Sodium lauryl sulphate = سديم لوريل سولفات

مطلب فوق را در شبکه های اجتماعی زیر با دوستانتان به اشتراک بگذارید