spis treści
Transkrypt
spis treści
SPIS TREŚCI WSTĘP Literatura 7 16 Rozdział 1 BUDOWA I KLASYFIKACJA SURFAKTANTÓW 1. Budowa surfaktantów 2. Kryteria klasyfikacji surfaktantów 2.1. Klasyfikacja według właściwości części polarnej cząsteczki 2.2. Klasyfikacja według budowy chemicznej cząsteczki 2.3. Klasyfikacja według liczby elementów strukturalnych cząsteczki 2.4. Klasyfikacja według zachowania się cząsteczek w wodnych roztworach 2.5. Klasyfikacja według źródła surowców 2.6. Klasyfikacja według oddziaływania na środowisko 2.7. Klasyfikacja według właściwości użytkowych 2.8. Inne klasyfikacje surfaktantów 3. Surfaktanty anionowe 3.1. Klasyczne surfaktanty anionowe 3.2. Anionowe surfaktanty wytwarzane z estrów metylowych kwasów tłuszczowych 3.3. Proekologiczne tendencje w grupie surfaktantów anionowych 3.4. Ogólna charakterystyka surfaktantów anionowych 4. Surfaktanty kationowe 4.1. Klasyczne surfaktanty kationowe 4.2. Proekologiczne tendencje w grupie surfaktantów kationowych 4.3. Ogólna charakterystyka surfaktantów kationowych 5. Surfaktanty amfoteryczne 5.1. Syntetyczne surfaktanty amfoteryczne 5.2. Niektóre naturalne surfaktanty amfoteryczne 5.3. Ogólna charakterystyka surfaktantów amfoterycznych 6. Surfaktanty mezojonowe 6.1. Budowa surfaktantów mezojonowych 17 17 20 21 22 24 26 26 28 28 28 29 30 36 38 42 43 43 49 51 52 53 63 65 65 65 Spis treści 6.2. Przykłady surfaktantów mezojonowych 6.3. Ogólna charakterystyka surfaktantów mezojonowych 7. Surfaktanty katanionowe 7.1. Budowa surfaktantów katanionowych 7.2. Klasyczne surfaktanty katanionowe 7.3. Ogólna charakterystyka surfaktantów katanionowych 8. Surfaktanty niej onowe 8.1. Surfaktanty niejonowe pochodzenia naturalnego 8.2. Produkty kondensacji polioli ze związkami hydrofobowymi 8.3. Produkty polioksyalkilenowania związków hydrofobowych 8.4. Związki o strukturze kopolimerów blokowych tlenków alkenów 8.5. Proekologiczne tendencje w grupie surfaktantów niejonowych 8.6. Ogólna charakterystyka surfaktantów niejonowych 9. Nietypowe rodzaje surfaktantów 9.1. Polimeryzowalne surfaktanty 9.2. Surfaktanty w wieloma grupami polarnymi 10. Surfaktanty z łańcuchem niewęglowodorowym 10.1. Fluorowane surfaktanty 10.2. Surfaktanty silikonowe Literatura 759 66 69 69 69 69 70 70 71 72 88 92 93 94 96 96 99 100 101 107 114 Rozdział 2 WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE WODNYCH ROZTWORÓW SURFAKTANTÓW 1. Pojęcie struktury wody w stanie ciekłym 2. Rozpuszczalność surfaktantów w wodzie 2.1. Oddziaływania międzycząsteczkowe w roztworach 2.2. Oddziaływania hydrofobowe 3. Równowagi fazowe w wodnych roztworach surfaktantów 3.1. Punkt Kraffia 3.2. Niektóre formy występowania surfaktantów w roztworach 3.3. Wykresy fazowe dla wodnych roztworów surfaktantów 4. Wybrane właściwości wodnych roztworów surfaktantów 4.1. Gęstość roztworów surfaktantów 4.2. Ściśliwość roztworów surfaktantów 4.3. Rozszerzalność termiczna surfaktantów w roztworze 4.4. Przewodnictwo elektryczne roztworów surfaktantów 4.5. Lepkość roztworów surfaktantów 4.6. Współczynnik dyfuzji roztworów surfaktantów Literatura 119 119 124 125 126 131 134 139 144 154 155 157 164 165 174 185 186 760 Spis treści Rozdział 3 ASOCJACJA MICELARNA W WODNYCH ROZTWORACH SURFAKTANTÓW 1. Rodzaje mas cząsteczkowych asocjatów micelarnych 2. Micele kuliste 2.1. Czynniki określające wartość CMC 2.2. Asocjacja micelarna w ujęciu termodynamicznym 2.3. Asocjacja micelarna w ujęciu kinetycznym 3. Micele niesferyczne 3.1. Czynniki określające kształt i wielkość micel 3.2. Micele cylindryczne 3.3. Micele usieciowane 3.4. Micele warstwowe 4. Zjawiska mętnienia w wodnych roztworach surfaktantów 4.1. Oddziaływania: surfaktant-rozpuszczalnik 4.2. Oddziaływania: surfaktant - substancja obca 5. Model wodnych roztworów surfaktantów 5.1. Założenia modelu 5.2. Przewidywania modelu Literatura Rozdział 4 ASOCJACJA W WODNYCH ROZTWORACH SURFAKTANTÓW NA GRANICACH FAZ: ROZTWÓR-GAZ 1. Napięcie powierzchniowe na granicy faz: ciecz-gaz 1.1. Napięcie powierzchniowe wody 1.2. Napięcie powierzchniowe wodnych roztworów elektrolitów 2. Właściwości powierzchniowe roztworów surfaktantów 2.1. Reguła Traubego 2.2. Równanie izotermy adsorpcji Gibbsa 2.3. Czynniki określające napięcie powierzchniowe wodnych roztworów surfaktantów 2.4. Nasycone warstwy adsorpcyjne na granicy faz: wodny roztwór surfaktantu-powietrze 3. Właściwości pianotwórcze roztworów surfaktantów 3.1. Pojęcie piany 3.2. Zdolność pianotwórcza 3.3. Trwałość pian 3.4. Destabilizacja pian 3.5. Wskaźniki trwałości piany Literatura 191 191 195 198 237 252 260 261 268 282 289 298 302 308 311 311 312 315 323 323 326 327 328 328 332 336 343 349 349 350 351 357 362 362 Spis treści 761 Rozdział 5 WŁAŚCIWOŚCI WODNYCH ROZTWORÓW SURFAKTANTÓW NA GRANICY FAZ: ROZTWÓR-CIAŁO STAŁE 365 1. Właściwości zwilżające 1.1. Klasyfikacja procesów zwilżania 1.2. Energetyczne aspekty zjawiska zwilżania 1.3. Rola surfaktantów w zwilżaniu powierzchni ciał stałych 1.4. Wybrane metody pomiaru właściwości zwilżających 1.5. Zwilżalność a struktura surfaktantów 2. Adsorpcja na granicy faz: roztwór-ciało stałe 2.1. Warstwy adsorpcyjne Langmuira-Blodgetta 2.2. Warstwy adsorpcyjne Langmuira-Schaeffera 3. Asocjacja surfaktantów na powierzchniach ciał stałych 3.1. Asocjacja na powierzchniach niepolarnych 3.2. Asocjacja na powierzchniach polarnych 3.3. Ochrona przed korozją 4. Właściwości piorące 5. Właściwości antyelektrostatyczne 6. Właściwości zmiękczające 6.1. Ocena efektu zmiększającego 6.2. Wpływ budowy surfaktantu na właściwości zmiękczające 7. Inne przykłady zastosowań adsorpcji surfaktantów 7.1. Właściwości przeciwzbrylające 7.2. Właściwości przeciwzatarciowe 7.3. Rozdrabnianie ciał stałych 7.4. Flotacja minerałów 7.5. Hydrofobizacja powierzchni 7.6. Eksploatacja złóż ropy naftowej 7.7. Wiązanie asfaltu z kruszywem Literatura 366 372 377 391 394 397 400 406 409 410 410 413 418 419 426 430 431 432 435 435 435 439 440 444 447 449 451 Rozdział 6 WŁAŚCIWOŚCI SURFAKTANTÓW W UKŁADACH MIKROHETEROGENICZNYCH 1. Rola surfaktantów w kształtowaniu konsystencji wyrobów 2. Zjawisko Marangoniego 3. Emulsje 455 455 460 462 Spis treści 3.1. Definicja i podział emulsji 3.2. Metody wytwarzania emulsj i 3.3. Współczynnik SAD emulsji 3.4. Wybrane właściwości emulsji 3.5. Stabilność emulsji i procesy rozkładu emulsji prostych 3.6. Metody destabilizacji emulsji 3.7. Stabilność emulsji i procesy rozkładu emulsji wielokrotnych 3.8. Metody przeciwdziałania tworzeniu się emulsji 3.9. Wybrane metody badania emulsji 3.10. Cechy dobrego emulgatora 4. Mikroemulsje 4.1. Pojęcie mikroemulsji 4.2. Podział mikroemulsji według Winsora 4.3. Równowaga fazowa w układach emulsyjnych 4.4. Czynniki wpływające na przemiany fazowe mikroemulsji 4.5. Porównanie właściwości emulsji i mikroemulsji 5. Właściwości solubilizujące 5.1. Mechanizm solubilizacji micelarnej 5.2. Siła solubilizacji micelarnej Literatura 462 466 468 470 472 478 478 480 481 483 484 484 487 492 496 498 498 501 508 518 Rozdział 7 WŁAŚCIWOŚCI BIOLOGICZNE SURFAKTANTÓW 1. Aktywność biostatyczna surfaktantów 1.1. Aktywność bakteriostatyczna 1.2. Aktywność drożdżostatyczna 1.3. Aktywność grzybostatyczna 1.4. Aktywność algostatyczna 2. Aktywność biobójcza surfaktantów 2.1. Aktywność bakteriobójcza 2.2. Aktywność grzybobójcza 2.3. Aktywność algobójcza 3. Toksyczność surfaktantów 4. Właściwości dermatologiczne surfaktantów 5. Inne właściwości biologiczne surfaktantów 6. Ochrona wyrobów przed drobnoustrojami 6.1. Ochrona kosmetyków 6.2. Ochrona drewna Literatura 521 521 522 523 523 524 525 525 528 529 531 534 543 547 547 548 550 Spis treści 763 Rozdział 8 WPŁYW SURFAKTANTÓW NA ŚRODOWISKO NATURALNE Wprowadzenie 1. Surfaktanty chemodegradowalne 1.1. Surfaktanty z ugrupowaniem estrowym 1.2. Surfaktanty z ugrupowaniem acetalowym 1.3. Osiągnięcia grupy Burczyka 1.4. Mechanizm chemodegradacji acetali 2. Surfaktanty biodegradowalne 2.1. Sulfonowane estry kwasów tłuszczowych 2.2. Pochodne węglowodanów 3. Usuwanie surfaktantów ze ścieków 3.1. Wypienianie 3.2. Metody sorpcyjne 3.3. Usuwanie surfaktantów hydrożelami 4. Biodegradacja surfaktantów 4.1. Mydła 4.2. Pierwszorzędowe siarczany alkilowe 4.3. Drugorzędowe siarczany alkilowe 4.4. Alkilobenzenosulfoniany 4.5. Surfaktanty kationowe 4.6. Surfaktanty alkilobetainowe 5. Biodegradacja surfaktantów w środowisku naturalnym 5.1. Metody badania postępu procesu biodegradacji surfaktantów 5.2. Biorozkładalność surfaktantów w przepisach Unii Europejskiej 5.3. Bioakumulacj a surfaktantów 5.4. Empiryczne reguły dotyczące biodegradacji surfaktantów 6. Bilans ekologiczny produkcji wybranych surfaktantów 6.1. Mydła 6.2. Liniowe alkilobenzenosulfoniany 6.3. Siarczany alkilowe 6.4. Oksyetylenowane siarczany alkilowe 6.5. Drugorzędowe alkanosulfoniany 6.6. Oksyetylenowane alkohole 6.7. Alkilopoliglukozydy Literatura 553 553 554 554 555 559 559 560 561 561 562 563 564 565 568 569 570 571 571 573 575 575 575 579 582 585 586 586 587 587 588 588 588 589 589 Rozdział 9 METODY OZNACZANIA SURFAKTANTÓW 1. Metody analizy jakościowej surfaktantów 593 593 764 Spis treści 1.1. Oznaczanie pierwiastków 1.2. Wagowe oznaczanie surfaktantów i towarzyszących im składników. 1.3. Identyfikacja składników niesurfaktantowej substancji organicznej. Identyfikacja tłuszczowych alkoholi 1.4. Proste metody określania klasy surfaktantów 2. Rozdzielanie surfaktantów 3. Metody ilościowego oznaczania surfaktantów 3.1. Metody wagowe 3.2. Metody miareczkowe 3.3. Metody spektrofotometryczne 3.4. Metody elektroanalityczne 3.5. Metody chromatograficzne Literatura 595 596 597 598 599 602 604 605 606 608 612 617 619 Rozdział 10 WYBRANE ZASTOSOWANIA SURFAKTANTÓW 1. Stabilność surfaktantów 1.1. Wrażliwość na zmiany pH środowiska 1.2. Stabilność chemiczna 1.3. Stabilność termiczna 2. Niekonwencjonalne metody rozdzielania substancji 2.1. Elektroforeza micelarna 2.2. Zastosowania zawiesin: surfaktant-naftalen 2.3. Ekstrakcja micelarna 2.4. Ultrafiltracja roztworów micelarnych 3. Zastosowania w syntezie chemicznej 3.1. Surfaktanty jako reagenty 3.2. Surfaktanty jako rozpuszczalniki 3.3. Surfaktanty jako katalizatory 4. Zastosowania w procesach technologicznych 4.1. Zdolność do tworzenia nici 4.2. Zastosowania we włókiennictwie 4.3. Zastosowania w produkcji rolnej 4.4. Redukcja oporów przepływu 4.5. Technologie wytwarzania materiałów 4.6. Inne technologie z zastosowaniem surfaktantów 5. Zastosowania w ochronie zdrowia 5.1. Kosmetyki i środki utrzymania higieny 5.2. Oddziaływania z flawonoidami 5.3. Zastosowania w medycynie i weterynarii Literatura 621 621 621 622 624 625 626 627 630 634 635 636 637 644 650 651 654 654 655 658 664 674 674 677 679 682 Spis treści 765 Rozdział 11 WYBRANE METODY PROGNOZOWANIA WŁAŚCIWOŚCI SURFAKTANTÓW Wprowadzenie 1. Metody sumowania udziałów elementów strukturalnych 1.1. Objętość molowa surfaktantów 1.2. Równowaga hydrofilowo-lipofilowa surfaktantów 1.3. Równowaga nieorganiczno-organiczna surfaktantów 1.4. Równowaga w układach mikroheterogenicznych zawierających surfaktanty 2. Modelowanie właściwości surfaktantów 2.1. Metody mechaniki molekularnej 2.2. Metody dynamiki molekularnej 2.3. Metody kwantowo-mechaniczne 2.4. Przykłady zastosowania symulacji komputerowych Literatura 687 687 688 688 692 709 729 741 741 743 744 745 753 SKRÓTY NAZW NIEKTÓRYCH SURFAKTANTÓW 756 SKRÓTY NAZW NIEKTÓRYCH SUROWCÓW 757