Definicja detergentu w chemii

Jak zdefiniować detergent?

Źródło obrazu / Getty Images

A detergent jest surfaktant lub mieszanina środków powierzchniowo czynnych o właściwościach myjących w rozcieńczonym roztworze z wodą. Detergent podobny do mydła, ale o ogólnym składzie R-SO₄^-, już⁺, gdzie R jest długim łańcuchem grupa alkilowa . Podobnie jak mydła, detergenty są amfifilowe, co oznacza, że ​​mają zarówno regiony hydrofobowe, jak i hydrofilowe. Większość detergentów to alkilobenzenofulfoniany. Detergenty są bardziej rozpuszczalne w Twarda woda niż mydło, ponieważ sulfonian detergentu nie wiąże wapnia i innych jony w twardej wodzie tak łatwo, jak robi to karboksylan w mydle.

Kluczowe wnioski: definicja detergentu

• Detergenty to klasa środków powierzchniowo czynnych o właściwościach czyszczących po rozcieńczeniu w wodzie.
• Większość detergentów to alkilobenzenosulfoniany.
• Detergenty są klasyfikowane zgodnie z ładunkiem elektrycznym, jaki niosą, jako anionowe, kationowe lub niejonowe.
• Chociaż detergenty są używane do czyszczenia, znajdują również zastosowanie jako dodatki do paliw i odczynniki biologiczne.

Historia

Syntetyczne detergenty zostały opracowane w Niemczech podczas I wojny światowej. Stworzono surfaktant alkilosiarczanowy, ponieważ aliancka blokada Niemiec w 1917 r. spowodowała brak składników do produkcji mydła. Słowo „detergent” pochodzi od łacińskiego słowa „detergere”, które oznacza „wycierać”. Przed wynalezieniem detergentu, soda do prania lub węglan sodu był najczęściej używany do zmywania naczyń i prania odzieży. W Stanach Zjednoczonych pierwszy płynny płyn do mycia naczyń został wyprodukowany w latach 30. XX wieku, podczas gdy w Europie pierwszy detergent do tego celu (Teepol) powstał w 1942 roku. formy stałe i płynne. Zarówno detergent do mycia naczyń, jak i detergent do prania zawierają wiele innych związków, zazwyczaj w tym enzymy, wybielacze, substancje zapachowe, barwniki, wypełniacze i (w przypadku detergentów do prania) rozjaśniacze optyczne. Dodatki są niezbędne, ponieważ detergenty mają trudności z usuwaniem barwników, pigmentów, żywic i zdenaturowanych białek.Detergenty odczynnikowe dla biologii są zwykle czystymi formami środków powierzchniowo czynnych.

Rodzaje detergentów

Detergenty są klasyfikowane według ich ładunku elektrycznego:

Detergenty anionowe: anionowy detergenty mają ujemny ładunek elektryczny netto. Wątroba wytwarza kwasy żółciowe, które są anionowymi detergentami, których organizm używa do trawienia i wchłaniania tłuszczów. Handlowymi detergentami anionowymi są zazwyczaj alkilobenzenosulfoniany. Alkilobenzen jest lipofilowy i hydrofobowy, więc może wchodzić w interakcje z tłuszczami i olejami. Sulfonian jest hydrofilowy, więc może zmywać zabrudzenia w wodzie. Można stosować zarówno liniowe, jak i rozgałęzione grupy alkilowe, ale detergenty wytworzone z liniowymi grupami alkilowymi mają większe szanse na biodegradację. Detergenty kationowe: Detergenty kationowe mają dodatni ładunek elektryczny netto. Struktury chemiczne detergentów kationowych są podobne do struktur detergentów anionowych, ale grupę sulfonianową zastępuje czwartorzędowa grupa amonowa. Detergenty niejonowe: Detergenty niejonowe zawierają nienaładowaną grupę hydrofilową. Zazwyczaj związki te są oparte na glikozydzie (alkoholu cukrowym) lub polioksyetylenie. Przykłady niejonowych detergentów obejmują Triton, Tween, Brij, tioglukozyd oktylowy i maltozyd. Detergenty obojnacze:Zwitteriondetergenty mają równe liczby ładunków +1 i -1, więc ich ładunek netto wynosi 0. Przykładem jest CHAPS, który wynosi 3-[(3- ch olamidopropylo)dimetylo a mmoni]-1- p ropan s ulfonat.

Zastosowania detergentów

Największe zastosowanie detergentów dotyczy czyszczenia. Proszek do zmywania naczyń i detergent do prania to najczęstsze preparaty. Jednak detergenty są również stosowane jako dodatki do paliw i odczynniki biologiczne. Detergenty zapobiegają zanieczyszczeniu wtryskiwaczy paliwa i gaźników. W biologii detergenty służą do izolowania integralnych białek błonowych komórek.

Źródła

• Koley, D. i AJ. Bard. 'Wpływ stężenia Triton X-100 na przepuszczalność błony pojedynczej komórki HeLa za pomocą skaningowej mikroskopii elektrochemicznej (SECM).' Materiały Narodowej Akademii Nauk Stanów Zjednoczonych Ameryki . 107 (39): 16783-7. (2010). doi:10.1073/pnas.1011614107
• IUPAC. Kompendium Terminologii Chemicznej (2nd ed.) ('Złota Księga'). Opracowane przez A.D. McNaughta i A. Wilkinsona. Publikacje naukowe Blackwella, Oksford (1997). Wersja online (2019-) stworzona przez S.J. Chalka. ISBN 0-9678550-9-8. doi:10.1351/złota księga
• Lichtenberg, D.; Ahyayauch, H.; Goñi, FM „Mechanizm rozpuszczania dwuwarstw lipidowych przez detergent”. Dziennik biofizyczny . 105(2): 289–299. (2013). doi:10.1016/j.bpj.2013.06.007
• Smulders, Edwardzie; Rybiński, Wolfgang; Śpiewał, Eric; Rahse i in. „Detergenty do prania” w Encyklopedia Chemii Przemysłowej Ullmanna 2002. Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a08_315.pub2
• Whitten, David O. i Bessie Emrick Whitten. Handbook of American Business History: Wydobycie, produkcja i usługi . Grupa wydawnicza Greenwood. (1 stycznia 1997). ISBN 978-0-313-25199-3.