¿Qué tipos de tensioactivos existen?
Los tensioactivos se pueden dividir en cinco categorías: tensioactivos aniónicos, catiónicos, zwitteriónicos, no iónicos y naturales de naturaleza desconocida. Hay cientos de variedades que se utilizan ampliamente en pesticidas, productos farmacéuticos, impresión y teñido, petróleo y cosméticos. y muchas otras industrias químicas. Aquí solo presentamos los tipos y principios de aplicación de tensioactivos aniónicos, no iónicos (incluidas las mezclas de estos dos tipos) y naturales que se usan ampliamente y son representativos en el procesamiento de pesticidas.
1． Tensioactivos aniónicos
Los iones tensioactivos generados cuando se disocian en solución acuosa están cargados negativamente y generalmente están compuestos por grupos hidrófilos iónicos y grupos lipófilos solubles en aceite.
(1) Carboxilatos. Por ejemplo, el jabón de metal alcalino tiene una estructura molecular simplificada de R-COONa (K). Se saponifica a partir de aceites animales y vegetales e hidróxido de sodio (potasio). Los tensioactivos de jabón no son resistentes al agua dura y la mayoría de ellos contienen álcalis libres. Por lo tanto, no son adecuados para mezclar con pesticidas que contengan metales alcalinotérreos como la mezcla de Burdeos para evitar la formación de jabón de calcio y la pérdida de actividad superficial en el agua. .
(2) Sales de ésteres de sulfato. La fórmula de estructura molecular simplificada es R-OSO3Na, que es el producto de sulfatación del alcohol graso. Por ejemplo, el aceite rojo turco se elabora haciendo reaccionar aceite de ricino y ácido sulfúrico concentrado a una temperatura más baja y luego neutralizándolo con hidróxido de sodio. Este producto tiene cierto grado de resistencia al agua dura, pero la dosis es relativamente grande y generalmente representa del 14 al 20% de la EC. Alguna vez se usó como emulsionante para DDT EC.
(3) Sulfonatos. La fórmula de estructura molecular simplificada es R-SO3Na (Ca), R es un grupo alquilarilo. Este es actualmente el tipo de tensioactivo más importante y comúnmente utilizado. Tiene una fuerte resistencia al agua dura, a los ácidos y a los álcalis. Tiene una amplia gama de usos y muchas variedades, entre ellos, el dodecilbencenosulfonato de sodio (el componente principal del detergente en polvo) y el alquilnaftalenosulfonato, como el polvo extraíble. son polvos humectables. El agente humectante comúnmente utilizado, el dodecilbencenosulfonato de calcio, es un componente importante de los emulsionantes compuestos actuales.
Dodecilbencenosulfonato de sodio
Dodecilbencenosulfonato de calcio
Polvo-BX
2 ． Tensioactivos no iónicos
Este tipo de tensioactivo no se disocia en agua, tiene propiedades estables, es resistente al agua dura y tiene buenas propiedades emulsionantes, humectantes, dispersantes y solubilizantes. Se utiliza en el procesamiento de pesticidas. Emulsionante principal. . Las estructuras químicas de sus principales variedades incluyen ésteres y éteres. Existen muchas variedades de este tipo de tensioactivos. Aquí sólo explicamos los principios de actividad superficial producidos por variedades representativas.
(1) Ésteres. Por ejemplo, el éster de polioxietileno de ácido graso tiene una estructura molecular simplificada de RCOO (CH2CH2O) nH. La parte de ácidos grasos es la parte lipófila, principalmente ácido láurico, ácido oleico, ácido esteárico o ácido ricinoleico. La parte del grupo polioxietileno es una parte hidrófila. Cuanto mayor es el número de moléculas polimerizadas (n), más fuerte es la hidrofilicidad. Se puede ajustar según sea necesario, normalmente de 5 a 15.
(2) Éteres. Este tipo de tensioactivo se obtiene principalmente mediante la reacción de adición de compuestos hidrófobos que contienen grupos -OH, como alcohol o fenol, y óxido de etileno u óxido de propileno. Esta es una reacción de polimerización, y el número de moléculas de óxido de etileno u óxido de propileno se puede ajustar artificialmente para controlar el equilibrio hidrofílico-lipofílico de este tipo de tensioactivo. Sus tipos principales incluyen éteres de alquilpolioxietileno, éteres de alquilarilpolioxietileno y éteres de polioxietileno poliaromáticos.
Ejemplo 1: El alquil polioxietileno éter es un condensado de alcohol graso de cadena larga (8 a 12 carbonos) y óxido de etileno. Su estructura química general es RO(CH2CH2O)nH. Tiene fuertes propiedades humectantes y algunas propiedades emulsionantes, como Pingpingjia.
Ejemplo 2: El éter de alquilfenol polioxietileno es el condensado de alquilfenol y óxido de etileno. Es una categoría importante de tensioactivos y tiene buenas propiedades emulsionantes. Su fórmula de estructura química general es:
Ejemplo 3: El éter de polioxietileno poliaromático es un polímero de fenoles poliaromáticos y óxido de etileno. Tiene muchos tipos y buenas propiedades emulsionantes. Los emulsionantes Nongru No. 300, No. 400, No. 600, No. 700 y BP entran en esta categoría. Las fórmulas estructurales de Nongru No. 600 y No. 700 son:
Los tensioactivos no iónicos son sustancias con pesos moleculares relativamente grandes, pero las reglas se pueden ver en ellos, es decir, grupos alquilo de cadena larga de carbono y arilo. grupos. Es lipófilo.
El grupo hidrófilo está compuesto por enlaces éter y grupos hidroxilo. Dado que solo hay un grupo hidroxilo cerca de un extremo de la molécula, su hidrofilicidad tiene poco efecto. Por lo tanto, la hidrofilicidad se genera principalmente por enlaces éter. mayor es la hidrofilicidad. Cuanto más grande es, más soluble es en agua. Específicamente, los átomos de oxígeno de los enlaces éter de la molécula se combinan con el hidrógeno del agua para formar enlaces de hidrógeno. El número de enlaces de hidrógeno determina la hidrofilicidad. Este tipo de tensioactivo tiene la característica de cambiar la forma de los enlaces en el agua, que es su propiedad importante.
Cambios morfológicos de los tensioactivos de polietilenglicol
3. Emulsionantes compuestos
Un cierto tipo de emulsionante monómero se selecciona por su aplicabilidad al fármaco original y al solvente orgánico en la CE, es decir, no tiene una amplia adaptabilidad y a menudo solo es adecuado para formular CE de ciertos tipos de pesticidas. Si se utilizan emulsionantes mixtos, a menudo se puede ampliar el alcance de la adaptación al fármaco original y a los disolventes orgánicos, se puede reducir la cantidad de emulsionantes utilizados y se puede mejorar la calidad del concentrado emulsionable. Los emulsionantes mixtos son principalmente una mezcla de emulsionantes no iónicos y dodecilbencenosulfonato de calcio en emulsionantes aniónicos, y también hay mezclas de emulsionantes no iónicos. Al mezclar emulsionantes, es necesario dominar algunas propiedades físicas y químicas importantes del emulsionante monómero, el fármaco original y el disolvente orgánico en el concentrado emulsionable formulado, como el valor del equilibrio hidrofílico-lipofílico, el valor de inorganicidad, etc.
Valor del equilibrio hidrófilo-lipofílico, denominado valor HLB, su amplia gama de usos se muestra en la Tabla 2-2, y su rango de aplicación general es el siguiente:
3～ 6: Emulsionante W/O (emulsionante de agua en aceite, generalmente no utilizado en el procesamiento de pesticidas)
7～9: Agente de extensión húmedo
8～18: Emulsionante O/W (emulsionante de aceite en agua, algunos también se usan como esparcidores húmedos)
15~18: solubilizador (a veces se usa como cosolvente para concentrado emulsionable)
Valor inorgánico, todos los emulsionantes tienen diferentes grados. Es una sustancia anfótera, es decir, el compuesto tiene una estructura orgánica y una estructura inorgánica en la molécula, y el alquilbencenosulfonato de calcio es el más obvio. Los valores orgánicos e inorgánicos del emulsionante deben ser consistentes con los del pesticida original y su solvente.
El valor HLB y el valor de inorganicidad del emulsionante mixto deben ser compatibles con el valor HLB y el valor de inorganicidad del fármaco original y el disolvente orgánico en el concentrado emulsionable. Es imposible hacer una buena crema cumpliendo sólo un aspecto. En términos generales, los emulsionantes no iónicos tienen una fuerte solubilidad en agua y propiedades inorgánicas débiles; el dodecilbencenosulfonato de calcio soluble en aceite tiene una solubilidad en agua débil y propiedades inorgánicas fuertes. Sin embargo, el valor de hidrofilia y el valor de inorganicidad de la mayoría de los pesticidas son consistentes, es decir, los pesticidas con fuerte hidrofilicidad tienen fuertes valores de inorganicidad y los pesticidas con débil hidrofilia tienen valores de inorganicidad débiles. Las propiedades de los disolventes orgánicos suelen ser las mismas. Se puede observar que es difícil adaptarse al HLB y a los valores inorgánicos de los pesticidas sintéticos orgánicos o los disolventes orgánicos si solo se utilizan emulsionantes no iónicos o dodecilbencenosulfonato de calcio. Esta teoría ha logrado un éxito inicial al guiar la preparación de concentrados emulsionables, pero aún quedan muchas cuestiones por estudiar y las buenas fórmulas sólo pueden determinarse mediante la observación y medición de un gran número de fórmulas.
4． Tensioactivos naturales
Muchos productos naturales en la naturaleza, como proteínas animales, pegamentos, etc., proteínas vegetales, glucósidos, semihidrolizados de polisacáridos, alcaloides, taninos, etc., pueden reducir la actividad superficial. tensión superficial del agua. Debido a la compleja composición de los ingredientes animales y vegetales, es difícil separar los componentes monómeros. Aunque tienen actividad superficial, los grupos polares y no polares de sus moléculas no son obvios, por lo que también se les llama tensioactivos con propiedades desconocidas. Los tensioactivos naturales se utilizan principalmente como agentes humectantes en el procesamiento de polvos humectables y dispersantes para leche en polvo. Actualmente se utilizan ampliamente los siguientes tipos:
(1) Plantas que contienen una gran cantidad de saponina. La saponina es un glucósido, un derivado del ciclopentanfenantreno, que puede hidrolizarse para obtener agliconas y compuestos de azúcar. Existen muchas plantas que contienen saponina, las más utilizadas son:
①Torta de té: también conocida como torta de té. Es el residuo de la extracción de aceite del fruto del árbol Camellia oleifera y generalmente contiene alrededor de 13 saponinas del té. Las provincias del suroeste de mi país tienen una gran producción.
②langosta de jabón: también conocida como langosta de jabón. La piel de la langosta contiene aproximadamente un 15% de saponina. La langosta de miel está ampliamente distribuida en nuestro país.
③Jabonera: también conocida como jabonosa. Producido en las provincias del suroeste de mi país. La pulpa de jaboncillo fresco producida en la provincia de Sichuan representa el 56,9% del peso total del fruto y contiene un 24,4% de saponina.
(2) Líquido residual de pulpa al sulfito.
Es de color marrón oscuro y es un líquido coloidal con actividad superficial y fuertes propiedades dispersantes. Entre los sólidos secos, los compuestos de lignina representan entre el 55% y el 60%, los carbohidratos entre el 35% y el 40% y las sales inorgánicas representan aproximadamente el 5%. Es un importante agente humectante y dispersante para polvos humectables y emulsiones concentradas de aceites minerales, y tiene un cierto efecto emulsionante.
(3) Hidrolizado de desechos animales. Es un líquido coloidal elaborado a partir de la hidrólisis de proteínas animales de desecho, piel, cuernos, huesos, etc. Es fácilmente soluble en agua, estable en agua alcalina y dura, tiene una fuerte difusibilidad, tiene propiedades protectoras coloides y emulsionantes, y puede ser Se utiliza como agente suspensor y auxiliar de polvos y esparcidores.