Анионные пав что это такое


Поверхностно-активные вещества — Википедия

1. Пове́рхностно-акти́вные вещества́ (ПАВ) — химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела термодинамических фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.

2. Сопутствующие пове́рхностно-акти́вные вещества́ (со-ПАВ) — химические соединения, которые обладают свойством ПАВ, но предназначены для поддержания, усиления, активации и т. п. свойств основного ПАВ. Например, для повышения растворимости малорастворимых компонентов или поддержания пенообразующей способности.

Основной количественной характеристикой ПАВ является поверхностная активность[1] — способность вещества снижать поверхностное натяжение на границе раздела фаз — это производная поверхностного натяжения по концентрации ПАВ при стремлении С к нулю. Однако, ПАВ имеет предел растворимости (так называемую критическую концентрацию мицеллообразования, или ККМ), с достижением которого при дальнейшем добавлении ПАВ в раствор его концентрация на границе раздела фаз остаётся постоянной, но при этом происходит самоорганизация молекул ПАВ в объёмном растворе (мицеллообразование или агрегация). В результате такой агрегации образуются так называемые мицеллы. Отличительным признаком мицеллообразования служит помутнение раствора ПАВ. Водные растворы ПАВ при этом также приобретают голубоватый (студенистый) оттенок за счёт преломления света мицеллами (см. опалесценция).

Методы определения ККМ:

  • Метод поверхностного натяжения
  • Метод измерения краевого угла (угла смачивания) с тв. или жидкой поверхностью (Contact angle)
  • Метод вращающейся капли (Spindrop/Spinning drop)

Как правило, ПАВ — органические соединения, имеющие амфифильное строение, то есть их молекулы имеют в своём составе полярную часть, гидрофильный компонент (функциональные группы -ОН, -СООН, -SOOOH, -O- и т. п., или, чаще, их соли -ОNa, -СООNa, -SOOONa и т. п.) и неполярную (углеводородную) часть, гидрофобный компонент. ПАВ могут служить обычное мыло (смесь натриевых солей жирных карбоновых кислот — олеата, стеарата натрия и т. п.) и СМС (синтетические моющие средства), а также спирты, карбоновые кислоты, амины и т. п.

  • Ионогенные ПАВ

Производство ПАВ из высших жирных спиртов[править | править код]

Важнейшим сырьём в производстве современных поверхностно-активных веществ для синтетических моющих средств являются высшие жирные спирты, которые в зависимости от реагента дают неионогенные или анионные ПАВ, что иллюстрирует приведённая ниже схема [2]:[стр. 5].

Мировой объём использования высших жирных спиртов в производстве ПАВ в 2000 году составил 1,68 млн тонн[2]:[стр. 6]. В 2003 году около 2,5 млн тонн ПАВ было произведено на основе высших жирных спиртов[3].

Применение высших жирных спиртов для производства поверхностно-активных веществ

Также в производстве ПАВ используются и некоторые другие спирты: глицерин (сложные эфиры с жирными кислотами — эмульгаторы), сорбитол (сорбитаны), моноэтаноламин и диэтаноламин (алканоламиды).

Влияние ПАВ на компоненты окружающей среды[править | править код]

ПАВ делятся на те, которые быстро разрушаются в окружающей среде, и те, которые не разрушаются и могут накапливаться в организмах в недопустимых концентрациях. Один из основных негативных эффектов ПАВ в окружающей среде — понижение поверхностного натяжения. Например в океане изменение поверхностного натяжения приводит к снижению показателя удерживания CO 2 и кислорода в массе воды. Только немногие ПАВ считаются безопасными (алкилполиглюкозиды), так как продуктами их деградации являются углеводы. Однако при адсорбировании ПАВ на поверхности частичек земли/песка степень/скорость их деградации снижаются многократно. Так как почти все ПАВ, используемые в промышленности и домашнем хозяйстве, имеют положительную адсорбцию на частичках земли, песка, глины, при нормальных условиях они могут высвобождать (десорбировать) ионы тяжёлых металлов, удерживаемые этими частичками, и тем самым повышать риск попадания данных веществ в организм человека.

  • Моющие средства. Основное применение ПАВ — в качестве активного компонента моющих и чистящих средств (в том числе, применяемых для дезактивации), мыла, для ухода за помещениями, посудой, одеждой, вещами, автомобилями и пр. В 2007 году в России было произведено более 1 млн тонн синтетических моющих средств, главным образом — стиральных порошков. В настоящее время самым распространенным ПАВ в синтетических моющих средствах является алкилбензосульфонат. К группе анионных ПАВ также принадлежат алкансульфонат (SAS), алкилсульфат (FAS) и летучий алкилсульфат (FAES). FAS может быть получен из растительного сырья, например, рапсового масла или масла кокоса. В катионных ПАВ гидрофильная группа представлена положительно заряженной азотосодержащей группой. В качестве отрицательно заряженного противовеса выступает ион хлора или метилсульфат. Эти ПАВ особенно активно используются в синтетических средствах для "щадящей" стирки, так как играют роль смазки. Неионогенные ПАВ не создают ионы в водных растворах и, следовательно, обладают важными преимуществами: они абсолютно невосприимчивы к жесткости воды, демонстрируют высокую эффективность даже при низких концентрациях и низких температурах стирки, не образуют много пены и препятствуют потемнению белья. Сапонин, полученный из мыльнянки или стиральных орешков (Waschnussen), принадлежит к неионогенным ПАВ. Другим примером неионогенного ПАВ является сахарный алкилполиглюкозид (APG), добываемый из возобновляемого сырья: кукурузы, сахарного тростника и кокосового ореха. APG является биологически разлагаемым и имеет отличную совместимость с кожей. Именно эти ПАВ используются в натуральных стиральных порошках
  • Наука. ПАВ широко применяются в исследованиях, например, в биологии для разрушения клеточных мембран в целях выделения компонентов клеток (белки, хроматин, РНК) для непосредственного их анализа (вестерн-блот, количественная ПЦР) или использования в других экспериментах (иммунопреципитация белковых комплексов (Co-IP, хроматина (ChIP) [en], РНК (RIP) и пр.).
  • Косметика. Основное использование ПАВ в косметике — шампуни, где содержание ПАВ может достигать десятков процентов от общего объёма. Также ПАВ используются в небольших количествах в зубной пасте, лосьонах, тониках и других продуктах.
  • Текстильная промышленность. ПАВ используются в основном для снятия статического электричества с волокон синтетической ткани.
  • Кожевенная промышленность. Защита кожаных изделий от лёгких повреждений и слипания.
  • Лакокрасочная промышленность. ПАВ используются для снижения поверхностного натяжения, что обеспечивает лёгкое проникновение красочного материала в маленькие углубления на обрабатываемой поверхности и их заполнение с вытеснением при этом оттуда другого вещества (например, воды).
  • Бумажная промышленность. ПАВ используются для отделения чернил от целлюлозы при переработке макулатуры. Молекулы ПАВ, адсорбируясь на пигменте чернил, делает его гидрофобным. Далее воздух пропускается через раствор пигмента и целлюлозы. Пузырьки воздуха адсорбируются на гидрофобной части ПАВ и частички пигмента всплывают на поверхность (см. флотация).
  • Металлургия. Эмульсии ПАВ используются для смазки прокатных станов и снижения трения. Выдерживают высокие температуры, при которых сгорает масло.
  • Защита растений. ПАВ широко используются в агрономии и сельском хозяйстве для образования эмульсий пестицидов. Используются также для повышения эффективности транспортировки питательных компонентов к растениям через мембранные стенки их клеток (см. внекорневая подкормка).
  • Пищевая промышленность. ПАВ в виде эмульгаторов (например, лецитина[источник не указан 2950 дней]) добавляют для улучшения качества мороженого, шоколада, взбитых сливок, соусов, печенья и других блюд.
  • Нефтедобыча. ПАВ применяются для гидрофобизации призабойной зоны пласта (ПЗП) с целью увеличения нефтеотдачи.
  • Строительство. ПАВ[источник не указан 2950 дней], называемые пластификаторами, добавляют к цементно-песчаным смесям и бетонам для уменьшения их водопотребности при сохранении подвижности. Это увеличивает конечную прочность (марку) затвердевшего материала, его плотность, морозостойкость, водонепроницаемость.
  • Медицина. Катионные и анионные ПАВ применяют в хирургии в качестве антисептиков. Например, четвертичные аммониевые основания приблизительно в 300 раз эффективнее фенола по губительному действию в отношении микроорганизмов. Антимикробное действие ПАВ связывают с их влиянием на проницаемость клеточных мембран, а также ингибирующим действием на ферментативные системы микроорганизмов. Неионогенные ПАВ практически не обладают противомикробным действием.
  • Теплоэнергетика. ПАВ применяются для обработки функциональных поверхностей систем теплоснабжения, а также рабочих поверхностей теплообменного оборудования с целью повышения гидрофобности и увеличения краевого угла смачиваемости, что приводит к ряду положительных эффектов, таких как: многократное снижение скорости протекания коррозионных процессов; уменьшение гидравлического сопротивления; удаление накопившихся отложений с поверхностей оборудования и трубопроводов и предотвращение образования новых отложений.[6]

В 2008 году годовой объем производства ПАВ составил 13 миллионов тонн[7]. В 2012 году объём рынка ПАВ составлял 26,8 миллиарда долларов, к 2016 году ожидается рост до 31 миллиарда, а к 2020 — до 36 миллиардов[8].

Со-ПАВ не применяются без основного ПАВ. Могут иметь такие дополнительные функции, как: солюбилизирующее действие, снижение статического электрического заряда (волос, ткани), стабилизирующее действие на гелеобразующие компоненты, усиление или, наоборот, подавление пенообразования, стабилизация пены и т.д. Пример со-ПАВ: capryl glucoside.

  1. ↑ Приведена схема для окиси этилена, как наиболее распространённого реагента для синтеза алкоксилатов.
  2. ↑ Вместо оксида фосфора также используются полифосфорные кислоты, а в качестве исходных продуктов — этоксилаты спиртов.
  3. ↑ Обычно используют не сами сульфаты, а аммониевые или натриевые соли, например: лаурилсульфат натрия.
  • Абрамзон А. А., Гаевой Г. М. (ред.) Поверхностно-активные вещества. — Л.: Химия, 1979. — 376 с.
  • Плетнев М. Ю. (ред.) Поверхностно-активные вещества и композиции. Справочник. — М.: ИД "Косметика и медицина", 2002. — 752 с.
  • Паршикова Т. В. Поверхностно-активные вещества как фактор регуляции развития водорослей. — Киев: Фитосоциоцентр, 2004. — 276 с. (на укр. яз.) ISBN 966-306-083-8 (ошибоч.).
  • Остроумов С. А. Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы. — М.: МАКС-Пресс, 2001. — 334 с. ISBN 5-317-00323-7.
  • Ставская С. С., Удод В. М., Таранова Л. А., Кривец И. А. Микробиологическая очистка воды от поверхностно-активных веществ. — Киев: Наук. думка, 1988. — 184 с. ISBN 5-12-000245-5.
  • Пищевые эмульгаторы и их применение: [пер с англ. В. Д. Широкова] / Под ред. Дж. Хазенхюттля, Р. Гартела. – СПб.: Профессия, 2008. – 288 с.
  1. ↑ Не следует путать с Поверхностной (радио)активностью.
  2. 1 2 3 4 5 6 Chemistry and Technology of Surfactants / Edited by Richard J. Farn. — Blackwell Publishing Ltd, 2006. — 315 p. — ISBN 978-14051-2696-0.
  3. Dierker M., Schäfer H. J. Surfactants from oleic, erucic and petroselinic acid: Synthesis and properties (англ.) // European Journal of Lipid Science and Technology. — 2010. — Vol. 112, no. 1. — P. 122.
  4. 1 2 3 4 5 6 Ланге К. Р. Поверхностно-активные вещества: синтез, свойства, анализ, применение = Surfactants. A Practical Handbook / Пер. с англ. — СПб.: «Профессия», 2004. — 240 с. — ISBN 5-93913-068-2.
  5. 1 2 Плетнев М. Ю. Косметико-гигиенические моющие средства // . — «Химия». — М., 1990. — С. 17—20. — ISBN 5-7245-0275-5.
  6. ↑ [www.src-w.ru Научный центр "Износостойкость" НИУ "МЭИ"] (неопр.).
  7. Kosaric,Naim; Sukan,Fazilet Vardar. Biosurfactants: Production and Utilization—Processes, Technologies, and Economics (англ.). — CRC Press, 2014. — P. 153. — ISBN 9781466596702.
  8. ↑ Global Surfactant Market - Acmite Market Intelligence (неопр.). Дата обращения 2 декабря 2015.

Неионогенные ПАВ — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Неионогенные поверхностно-активные вещества (ПАВ) — химические соединения, обладающие поверхностно-активными свойствами, не диссоциирующие в водных растворах на ионы[1].

Производство неионогенных ПАВ было начато в 1930 году в Германии[2]. Сегодня неионогенные ПАВ по объёму выработки занимают второе место после анионных. В США на их долю приходится 25 % общего выпуска ПАВ. Объясняется это в первую очередь их ценными свойствами:

  • высокие моющие свойства и способность удерживать загрязнения в растворе даже без дополнительных добавок;
  • химическая стойкость в жесткой воде;
  • хорошая совместимость со вспомогательными компонентами моющей смеси;
  • высокая скорость биоразлагаемости в сточных водах.

Помимо прочего широкое распространение неионогенных ПАВ обусловлено тем, что сырьем для их производства могут служить самые разные органические соединения, имеющие длинноцепочечные алкильные или алкиларильные радикалы и функциональные группы с подвижным атомом водорода. Варьирование свойств неионогенных ПАВ осуществляется изменением длины гидрофобной или гидрофильной части молекулы без существенного изменения технологии.

В последнее время из-за низкой бактерицидной способности, в частности у оксиэтилированных алкилфенолов, производство неионогенных ПАВ несколько сокращается. Однако в ближайшие годы можно ожидать резкого увеличения их выпуска благодаря расширению их применения в области процессов увеличения нефтеотдачи пласта.

1. Алифатические

  • Полиоксиэтилированные

2. Циклические

  • Полиоксиэтилированные алкилфенолы

Неионогенные ПАВ представляют собой соединения, содержащие гидрофобный углеводородный радикал, с одной стороны и гидрофильную часть молекулы, которой обычно является цепь полиэтоксидированного характера. Поэтому неионогенные ПАВ получают на основе веществ, содержащих жирный и жирноароматический радикал, связанный с функциональной группой, и окиси этилена. Известны следующие способы получения неионогенных ПАВ:

1. Жирные кислоты RCOOH + nC2H4O → RСOO [C2H4O]n H

2. Аминоспирты HOC2H4NH2 + nC2H4O → HOC2H4NH[C2H4O]n H

3. Жирные спирты ROH + nC2H4O → RO [C2H4O]n H

4. Жирные меркаптаны RSH + nC2H4O → RS [C2H4O]n H

5. Полиоксиэтилированные алкилфенолы RC6H4OH + nC2H4O → RC6H4O[C2H4O]n H

В промышленности наибольшее распространение получил периодический метод оксиэтилирования, хотя имеются установки работающие по непрерывной схеме. Производство неионогенных ПАВ при периодическом процессе осуществляется при 130—180 °C и 0,15—0,5 МПа в присутствии щелочных катализаторов. В качестве катализаторов применяют порошкообразный едкий натр, метилат натрия металлический калий или твердый едкий калий. При непрерывном процессе применяют кислотные катализаторы BF3.

Неионогенные ПАВ не диссоциируют в воде на ионы, однако растворяются в ней. Растворимость в воде обусловлена образованием водородных связей между атомами водорода молекул воды и атомами кислорода полиоксиэтиленовой цепочки:

При повышении температуры растворимость неионогенных ПАВ снижается вследствие ослабления водородных связей и дегидратации молекул. Это вызывает помутнение раствора, причем температура, при которой наблюдается помутнение, зависит от числа этиленоксидных групп. Если неионогенный ПАВ содержит более 15 этиленоксидных групп, его способность к гидратации настолько велика, что его водные растворы не мутнеют даже при кипячении. При понижении температуры неионогенные ПАВ способны вновь гидратироваться и растворяться в воде. Неионогенные ПАВ с 3—4 этиленоксидными группами в воде практически не растворяются, но хорошо растворяются в неполярных средах, например, в маслах.

Неионогенные ПАВ находят самое широкое применение в первую очередь как хорошие моющие средства, Кроме того, в текстильной промышленности они применяются в качестве добавок, предотвращающих статическую электризацию синтетических волокон. Неионогенные ПАВ с 3—4 оксиэтильными группами применяются в качестве эффективных эмульгаторов для приготовления эмульсий минеральных масел. Неионогенные ПАВ с 20—22 этиленоксидными группами применяются в качестве выравнивателей при крашении тканей. В нефтяной промышленности применяются в качестве гидрофобизаторов пластовых пород и в качестве деэмульгаторов водонефтяных эмульсий.[3]

  • Адельсон С. В. Технология нефте-химического синтеза. — М.: Химия, 1985. — 509 стр.
  • Паушкин Я. М. Нефтехимический синтезв промышленности. — М.: Наука, 1966. — 257 с.
  • Неволин Ф. Н. Химия и технология синтетических моющих средств. — М.: Журнал ВХО им. Д. И. Менделеева № 4, 438 (1966 г.)

ПАВ в моющих средствах: виды и особенности применения

Вода – универсальный растворитель. С ее помощью моют руки, одежду, предметы интерьера и других вещи. Увы, она способна растворить и вывести с поверхности далеко не все загрязнения. Поэтому в воду добавляют стиральные порошки и жидкости с содержанием поверхностно-активных веществ. ПАВ в моющих средствах позволяют легко справиться даже со сложными и застарелыми пятнами.

Действие компонентов основано на гидрофобной и гидрофильной способностях. Другими словами, частицы имеют двухполярное строение. Одной стороной они прикрепляются к молекуле воды, другой к загрязнениям. Именно это позволяет эффективно смывать грязь с поверхности. Есть разные виды частиц. Каждый из них обладает своими свойствами. Рассмотрим их подробнее.

Анионные ПАВ в моющих средствах

Эти компоненты получили наибольшее распространение. Они самые эффективные и недорогие. Их липофильный полюс присоединяет частицу жира, а гидрофильный взаимодействует с водой. Это дает возможность быстро справляться со сложными жировыми отложениями.

Негативным качеством является агрессивное отношение к коже. Когда руки контактируют с таким средством, с их поверхности вымываются естественные жировые частицы. Кожные покровы становятся пересушенными, нарушается липидный баланс и стимулируется повышенная активность сальных желез. Это приводит к излишней чувствительности кожи, ее раздражению и шелушению.

Чаще всего в составе используют следующие компоненты:

  • натрия лаурилсульфат;
  • натрия лаурет сульфат;
  • лаурилсульфат аммония;
  • лауроилсаркозинат натрия.

Лабораторные исследования показывают агрессивность веществ при взаимодействии с кожей подопытных. Поэтому в составе моющих средств строго ограничивают предельную концентрацию АПАВ.

Хуже всего, что частицы со временем накапливаются и негативно влияют на здоровье. Молекулы, которые не вступили в реакцию во время стирки плохо выполаскиваются из тканей. Часть из них остается на одежде. Контактируя с кожей, они нарушают формирование естественного защитного слоя, и вызывают дерматиты.

Катионные ПАВ в моющих средствах

Эта группа поверхностно-активных веществ при растворении разлагается на катионы и анионы. Первые являются носителями поверхностной активности. Среди них выделяют:

  • аммониевые основания;
  • соли высших аминов;
  • сульфониевые компоненты;
  • фосфониевые частицы.

Катионные ПАВ имеют слабо выраженную моющую способность. Область их применения существенно ограничена. В стиральных порошках, шампунях и кондиционерах их используют для нейтрализации агрессивного действия анионных ПАВ. При контакте с ними образуются неполярные соединения, которые плохо растворяются в воде и выпадают в осадок.

Выбирая автокосметику, нельзя одновременно использовать составы с анионными и катионными поверхностно-активными веществами. Образующийся в ходе химической реакции осадок будет оставлять разводы на кузове.

Исключение составляют полироли. В них такая комбинация выступает в качестве эмульгатора.

Неионогенные ПАВ в составе моющих средств

По эффективности и популярности НПАВ занимают второе место после анионных. Они обладают следующими свойствами:

  • Отличное моющее действие. Быстро удаляют загрязнения без применения в рецептуре дополнительных добавок.
  • Стойкость в жесткой воде. Стиральные порошки не снижают своей эффективности в условиях низкого качества водопроводной воды.
  • Биоразлагаемость. Компоненты быстро распадаются на простые, безопасные для здоровья человека и окружающей среды частицы.

При использовании в стиральных порошках НПАВ проявляют низкое пенообразование. Это положительно сказывается на составах для автоматической стирки. Используя их в ручном режиме, приходится добавлять анионные компоненты.

Причиной широкого распространения неионогенной продукции становится простота производства. Химическое вещество получают из самых разных доступных органических соединений. Главное, чтобы в сырье присутствовали длинноцепочечные алкиларидные радикалы.

Амфотерные ПАВ в составе моющих средств

Компоненты проявляют свои свойства в зависимости от среды в которую попадают. Решающим фактором для их определения является уровень рН. В кислой среде проявляются свойства катионных веществ, а в щелочной – анионных.

Важное достоинство амфотерных частиц – бережное отношение к кожным покровам. Они обладают не только моющей, но и бактерицидной активностью. Самыми распространенными являются следующие вещества:

  • кокаминопропил бетаин;
  • имидазолин.

Отдельного внимания заслуживает сочетание гранул с другими добавками. Когда амфотерные частицы встречаются с анионными, повышается пенообразование раствора. Он становится более безопасным для здоровья человека и окружающей среды. В комбинации с катионными частицами усиливается действие силиконов и полимерных составляющих в составах по уходу за кожей и волосами.

Существенный недостаток амфотерных ПАВ – высокая цена. Их производство требует больших финансовых затрат.

Особенности выбора моющих средств

Отказаться от использования синтетических компонентов в повседневной жизни практически невозможно. Альтернативой им становится продукция, полностью выполненная из натуральных компонентов. Но ее высокая стоимость сильно ограничивает круг потребителей. Поэтому лучшим решением становится тщательный выбор продукции.

Если нет необходимости отстирывать сложные загрязнения, лучше применять стиральные порошки с низким содержанием АПАВ. Оптимальный вариант – иметь в арсенале несколько средств с разными составами, и правильно использовать их.

Косвенным признаком повышенного содержания анионных веществ является сильное пенообразование.

Если речь идет о продукции для мытья посуды, самое безопасное решение – использовать перчатки, и несколько раз ополаскивать тарелки. В этом случае на поверхности не останется агрессивных частиц, а кожа рук сохранит первозданный вид.

Анализируйте состав продукции перед ее приобретением. Всегда подбирайте средства в соответствии со сложностью предстоящих работ. Благодаря этому вы сможете добиться максимальной их эффективности и избежать негативных проявлений.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

ПАВ: ДРУГ ИЛИ ВРАГ? - Цветок Жизни

Приветствую, друзья! ПАВ — это вещество, помогающее избавляться от загрязнений. Согласно легенде, впервые его стали использовать древнеримские прачки.

На холме Сапо было место для жертвоприношений. Животные там сжигались и превращались в золу. Дожди смывали останки, и все это попадало в воды Тибра. И вот женщины, стиравшие вещи, заметили, что ниже по течению реки ткань отстирывается лучше. Конечно, ведь в воде содержалась специальная добавка — ПАВ. Самая натуральная и безопасная.

Раньше не то что вещи, даже голову мыли золой, разведенной в воде. И даже зубы ею чистили. Мне рассказывала об этом моя бабушка. Так что получается зола — прародитель современных моющих веществ.

Но в наше время очень большое количество различных ПАВ — поверхностно-активных веществ. Они бывают как из нефтесырья, так и растительного и животного происхождения.

И сейчас мы с вами будем разбираться во всем этом многообразии и выяснять, что безопасно для нас и природы, а что нет.

Виды ПАВ

Молекулы ПАВ состоят из двух частей. Одна из них водонерастворимая гидрофобная, другая водорастворимая гидрофильная. Именно вторая часть определяет свойства ПАВ. Различают 4 вида: анионные, катионные, амфотерные и неионогенные ПАВ.

Анионные молекулы заряжены отрицательно, катионные положительно, амфотерные — биполярны, то есть могут иметь разный заряд в зависимости от pH среды. Неионогенные ПАВ не имеют заряда.

Анионные ПАВ являются прекрасными очистителями. Они эффективны в жесткой воде, образуют много пены и легко устраняют грязь. Кроме того, это самый дешевый вид ПАВ. Все это обуславливает широкое распространение этого ПАВ среди моющих средств (70% среди всей продукции).

Действие этого вещества происходит следующим образом: один полюс молекулы легко связывается с водой, другой с частицей жира. И при взаимодействии с большим количеством воды грязь вымывается.

Это очень эффективно при устранении загрязнений. Но при взаимодействии с кожей защитный слой также смывается с нашего тела. Это вызывает чрезмерное испарение влаги, и происходит обезвоживание. Кроме того, кожа теряет свою защиту, и в организм без труда могут проникнуть бактерии и токсины.

Самые распространенные и самые агрессивные ПАВ — это натрия лаурил сульфат (sodium lauryl sulfate) и натрия лаурет сульфат (sodium laureth sulfate), по-другому SLS.

Организация по проверке безопасности косметических ингредиентов CIR (Cosmetic Ingredients Revie) выяснила, что вышеуказанные два компонента в концентрации всего 2% уже вызывают раздражение кожи у животных и многих людей. А при повышении этой концентрации и длительном контакте с кожей раздражающий эффект многократно увеличивается.

Кроме того, при постоянном применении продуктов с этими веществами, они накапливаются в организме и коже. Это вызывает различные болезни, особенно страдает мозг, печень, почки и нервная система. Кожа теряет свой защитный барьер, шелушится, становится сухой. Начинают выпадать волосы, появляются дерматиты и комедоны.

Кроме лаурилсульфат натрия и аммония и лаурет сульфат натрия, есть и множество других анионных ПАВ. Например: лауроил саркозинат натрия, алкилбензолсульфонаты, сульфоэтоксилаты спиртов, сульфаты жирных спиртов, алкансульфонаты, альфа-олеинсульфонаты.

  • Катионные ПАВ

Обычно применяются совместно с другими видами поверхностно-активных веществ. Они имеют положительный заряд, поэтому часто используются для нейтрализации агрессивного воздействия анионных ПАВ.

Кроме того, положительно заряженные частицы катионных ПАВ оседают на отрицательно заряженных частицах, таких как кожа, волосы, волокна, поэтому выступают в роли смягчителей.

Часто их используют, чтобы придать многофункциональность продукту, например, при создании шампуня-кондиционера.

Примеры катионных ПАВ: Laurdimonium Hydroxypropyl Hydrolyzed Collagen, Laurdimonium Hydroxypropyl Hydrolyzed Wheat Protein.

  • Амфотерные ПАВ

Они ведут себя по-разному в зависимости от pH среды, в которую попадают. Это обуславливает их мягкое воздействие на кожу. Кроме того, амфотерные ПАВ обладают бактерицидными, моющими и пенорегулирующими функциями.

При взаимодействии с анионными ПАВ они улучшают пенообразование и обеспечивают безвредность. А когда они соединяются с катионными полимерами, то повышают благоприятное воздействие на кожу и волосы.

Амфотерные ПАВ получают из природных продуктов, например, кокосового масла, поэтому являются достаточно дорогостоящими.

Примеры амфотерных ПАВ:  кокаминопропил бетаин, имидазолин, циклимид, амидобетаин, алкилдиметилкарбоксибетаин, алкилсульфобетаин.

  • Неионогенные ПАВ

Эти вещества оказывают благоприятное влияние на кожу и полностью разлагаются. Пены они образуют мало, поэтому входят в состав средств вместе с анионными ПАВ.

Примеры неионогенных ПАВ: этоксилаты спиртов, алканоламиды жирных кислот, глицерил лаурат, оксиэтилированные спирты.

 

Эффект “без слез”

В результате исследований было выяснено, что ПАВы, в название которых входит слово “лаурет”, не вызывают раздражение глаз. В процессе производства проводится процесс этоксилирования, и молекулы таких поверхностно-активных веществ становятся более разветвленными, в результате чего на них перестают реагировать глаза и кожа.

На первый взгляд, ничего страшного. Но дело в том, что в процессе этоксилирования выделяется сильнейший канцероген 1,4-диоксан. Он с легкостью проникает через кожу и негативно воздействует на организм. Особенно от него страдают почки, печень, нервная система. Возможно даже возникновение и развитие злокачественных образований.

Кроме того, 1,4-диоксан вступает в реакцию с другими компонентами шампуней и гелей, и образуется еще больше опасных и токсичных нитратов.

 

Вред для человека и природы

ПАВы — прекрасные очистители. Они легко удаляют грязь и жир. Но ведь чистят они не только наши вещи, полы, окна и прочее. Они и взаимодействуют с нашей кожей, удаляя ее защитный слой. Ведь наше тело покрыто слоем жира, и поверхностно-активные вещества удаляют и его тоже.

По ГОСТу кожа через 4 часа после взаимодействия с моющими веществами должна восстановиться хотя бы на 60%. Подавляющее большинство средств не соответствует этому стандарту. Мы наносим своей коже огромный урон, используя средства с агрессивной нефтяной химией.

В результате, кожа остается без защиты, через нее без труда проникают бактерии. Появляются аллергии, дерматиты, раздражение. Влага быстро испаряется, так как ее ничто не задерживает, кожа обезвоживается, становится сухой и быстро стареет.

ПАВы легко попадают в организм через кожу. Они из него не выводятся со временем, а только накапливаются. В основном они оседают в печени, почках, сердце, мозгу, оказывают крайне негативное влияние на нервную систему.

От них выпадают волосы, возникает перхоть. А у мужчин может нарушиться половая функция.

С каждым применением средств с поверхностно-активными веществами в природе концентрируется все больше и больше этих вредных токсинов. Ведь они не растворяются в воде. И когда использованная вода попадает в сток, очищается и возвращается обратно к нам в квартиры по трубам, то концентрация ПАВ там точно такая же, какая и была до очищения. Это один из поводов не пить водопроводную воду.

Попадая в природу, эти вещества наносят и ей непоправимый урон.

С ПАВами растительного происхождения всё иначе. Они полностью биоразлагаемы, нетоксичны. Очень мягко взаимодействуют с кожей, не причиняя ей вреда и для природы безопасны, так как они полностью распадаются после использования и не образуют токсичных соединений.

Где используется ПАВ

В наши дни поверхностно-активные вещества получили широкое распространение. Косметика и средства гигиены — лишь малая часть спектра их применения.

ПАВ применяют во многих областях промышленности, даже в сельском хозяйстве и фармакологии. Но ос ановимся на тех видах продукции, с которыми мы сталкиваемся каждый день.

Итак, в состав каких средств входят ПАВ:

  • шампуни, бальзамы;
  • гели для душа;
  • пены для ванны;
  • скрабы;
  • туалетное мыло;
  • стиральные порошки, гели для стирки;
  • средства для мытья посуды;
  • зубные пасты;
  • средства для мытья полов, окон, кафеля, сантехники, мебели;
  • средства для мытья автомобилей.

Так как ПАВ, а особенно анионные их разновидности, очень дешевые, то многие производители используют их при изготовлении своей продукции. Кроме того, эти вещества хорошо пенятся и очищают. Производители хотят вложить минимум средств, а получить как можно больше прибыли. И то, что это вредно и для человека, и для природы, их мало интересует. Большинство гонится только за деньгами, забывая о своей ответственности о сохранении здоровья населения и чистоты окружающей среды.

 

Растительные ПАВ

В настоящее время 80% продукции делается на основе нефтехимических ПАВ. Несмотря на то, что гораздо экологичнее и безопаснее использовать эти вещества растительного происхождения. Ведь они полностью разлагаются и не приносят вреда ни человеку, ни природе.

Для их получения используются масла, жиры, сахара, добываемые из возобновляемых источников, например, кукуруза, сахарный тростник, кокос. Именно из таких веществ делают безопасные биосредства.

Наиболее безопасными ПАВ, которые входят в состав «натуральной» (органической) косметики, являются:

  • Decyl Glucoside — неионогенный ПАВ растительного происхождения, является загустителем.
  • Lauryl Glucoside — этот ПАВ получают из натурального сырья, например, из кокосового масла и глюкозы. Это вещество повышает вязкость, образует пену. Из-за его мягких свойств используют при изготовлении детских шампуней, гелей, пены для ванны.
  • Sodium Palmate — пальмат натрия. Его получают из пальмового масла.
    Cocamidopropyl Hydroxysultaine — эту жирную кислоту добывают из кокосового масла.
  • Sodium Cocoamphoacetate — выделяют из жирных кислот кокосового масла. Это ПАВ является амфотерным и служит для усиления пенообразования.
    Decyl Polyglucose — получают из кукурузного крахмала, пшеничного зерна и кокоса.
  • Zea Mays (CORN) — кукурузные рыльца.
  • Vegetable Decyl Glucoside — это комбинация ПАВ, получаемая из жирных кислот кокосового масла и углеводов сахарного тростника.
  • Olivoyl Hydrolyzed Wheat Protein — добывают из оливкового масла и пшеницы


Условно безопасные ПАВ (исследователи выяснили, что эти вещества в высокой концентрации негативно влияют печень, репродуктивную функцию, нервную систему и кожные покровы животных), которые содержатся в «натуральной» (органической) косметике:

  • Cocos Nucifera (COCONUT) oil — масло кокоса;
  • Disodium Cocoamphodiacetate — амфотерный щадящий ПАВ на основе кокосового масла;
  • Sodium Stearate — натриевая соль жирной кислоты;
  • Palmitic Acid — пальмитиновая кислота.


Выбирайте здоровье!

На полках магазинов обычно в широком ассортименте представлены продукты с токсичными и ядовитыми нефтяными ПАВ. Это 80%, а то и 95% всей представленной продукции. Обратите внимание на маленькую полочку с эко товарами. Она поможет вам сохранить здоровье и планету.

В настоящее время несколько десятков компаний предлагают нам безопасную продукцию, не содержащую токсичных и ядовитых веществ. Среди них есть и отечественные производители.

Первая группа таких производителей выпускает только натуральные средства с исключительно природными компонентами. Для человека и экологии они совершенно безвредны.

Вторая группа — это экопроизводители. В их продукции встречаются некоторые вещества из синтетики.  Но они так же безопасны для природы и человека, как и натуральные компоненты.

Самый полезный совет, который можно дать — читайте внимательно состав продуктов, которые покупаете. Следите, чтобы на упаковке было указано, что производитель гарантирует биоразлагаемость ПАВ, входящих в состав. Выберите для себя одну-две марки, товары которых максимально безопасны и подходят вам и пользуйтесь ими.

(с) Жанна Чедаль

б/ф “Цветок Жизни”

Копирование а также публикация материалов на сторонних ресурсах возможна только с указанием ссылки на источник.

ПАВ (поверхностно-активные вещества) в косметике: виды, примеры, сферы применения к списку статей

ПАВ (поверхностно-активные вещества) в косметике: виды, примеры, сферы применения

 

Многие считают, что ПАВ или Поверхностно Активные Вещества изобретены в наши дни, но это не так. Обычное мыло - древнейшее ПАВ, служащее человеку гигиеническим средством вот уже более четырех тысячелетий.  

Для чего нужны ПАВ? Когда вода попадает на кожу, то растечься ей нелегко, поскольку наш эпидермис покрыт защитной жировой пленкой, а вода и жир в природе не смешиваются. ПАВ помогают им смешаться. Молекула ПАВ имеет специфическую форму: голова тянется к воде, а хвост к маслу. Т.е. головы его молекул ПАВ «окунаются» в воду и держат ее, а хвосты «цепляют» и удерживают масло. Таким образом, поверхностное натяжение двух фаз слабеет, и продукт, например шампунь, легко растекаясь по коже и волосам, смачивает их, пенится и смывает жир и грязь. 

По источникам происхождения ПАВ могут быть: 

• натуральными; 

• минеральными;

• синтетическими. 

 

ПАВ мы встречаем повсеместно - это эмульгаторы, стабилизаторы, загустители, компоненты для образования пены и т.д. Их содержание в составе моющих средств достигает десятков процентов. Они используются также при изготовлении кремов (эмульгаторы, стабилизаторы, загустители от 1 до 50% и более), зубных паст (пенообразователи от 1 до 3%), тоников, лосьонов (агенты для смачивания от 1 до 10% ) и других косметических продуктов.

 

Благодаря строению молекулы, активные вещества, входящие в состав моющих туалетных продуктов вклиниваются «как родные» в верхний липидный слой кожи. Под их воздействием роговые клетки набухают, кожный жир вместе с разнородным загрязнением разрыхляется, разрушается и смывается. Происходит обезжиривание и очищение.

 

Проблема использования ПАВ в том, что они не отличают полезные липиды, которые составляют защитную пленку эпидермиса, от «вредных», загрязняющих. Это может нанести вред коже и волосам. 

Молекулы агрессивных ПАВ, вклинившись в межклеточные промежутки защитной липидной пленки, разрыхляют ее клетки и, наряду с загрязнением, разрушают их. Возникает покраснение и зуд, из-за нарушения целостности пленки кожа обезвоживается. Нарушается водный баланс кожного покрова. Степень ущерба зависит от концентрации, а также от типа и заряда ПАВ.

                          

Все ПАВ можно разделить на две большие группы – неионогенные и ионогенные. 

Ионогенные вещества в растворах воды диссоциируют в ионы. По зарядам ионов их можно разделить на: анионные, катионные и амфотерные.

Анионные ПАВ

В водных растворах анионных (щелочных) ПАВ активность обуславливают анионы - ионы с отрицательным зарядом. Анионные ПАВ являются основными при массовом производстве шампуней и других моющих средств. 50% мирового производства ПАВ – анионные. У них низкая себестоимость, хорошее пенообразование и обезжиривающие свойства. Но очень многие анионные ПАВ считаются агрессивными и сушащими агентами. К ним относятся лаурил сульфат натрия (SLS) и лаурет сульфат натрия (SLES).

Но есть и хорошие новости! Последние поколения анионных ПАВ лишены этих недостатков. Они чудесно моют, образуют пену даже в жесткой воде, при этом оказывая щадящее действие на волосы и кожу. 

 

Например: 

ПАВ SCI 

Изетионат кокоил натрия ПАВ натурального растительного происхождения. Создано на основе жирных кислот кокосового масла и изетионовой кислоты, в порошкообразной форме.

SCI используется для смягчения действия других, более агрессивных ПАВ. А также для очищения и увлажнения волос и кожи, являясь при этом солюбилизатором масел. Он смешивает масло и воду, не создавая эмульсии, но может способствовать образованию обильной пены даже в воде повышенной жесткости.

Что касается безопасности, то CIR (Cosmetic Ingredient Review) одобрил применение изетионат кокоил натрия в концентрации до 50% для смываемой продукции и 17%  - для не смываемой. В целом он считается мягким, но правда в том, что абсолютно все ПАВ могут стать агрессивными при высоких концентрациях, превышающих рекомендованные. В частности, если SCI в изделии превышает дозволенную концентрацию, то при попадании в глаза он вызывает раздражение слизистой оболочки. В этом случае глаза нужно промыть проточной водой. В целях безопасности эксперты не рекомендуют превышать рекомендованные концентрации ПАВ.

 

Катионные ПАВ

Катионные (кислотные) - это такие соединения, в водных растворах которых поверхностную активность определяют катионы (ионы с положительным зарядом). Поскольку волосяной покров человека имеет отрицательный заряд, а катион положительный, то катионы накрепко притягиваются к волосу и стремятся встроиться в липидный слой волос. Волос становится гладким, мягким и послушным.

Поэтому катионные ПАВ чаще всего используют в кондиционерах для волос и других смываемых средствах. Дерматологи рекомендуют очень тщательно и обильно вымывать катионные косметические продукты и не допускать их длительного пребывание на коже. Так же катионные ПАВ выступают антистатиками и бактерицидными агентами.

 

Например:  

INCI: Behentrimonium Methosulfate, Cetearyl Alcohol

ПАВ полученное из цетеарилового спирта плюс натуральное сырье (рапсовое масло).  После обработки состав ПАВ: самоэмульгирующийся воск – цетиловый спирт (75%) и метосульфат бефентиомония (25%). Нерастворим, но в масле и воде диспергируется. ГЛБ - 15, создает эмульсии типа «масло в воде», в 2% -ном растворе pH: 5-7.

BTMS создает стабильные густые кремы, способен эмульгировать до 50% масляной фазы. В средствах по уходу за волосами (кондиционеры, бальзамы для волос) положительно заряженные BTMS притягиваются к отрицательно заряженным волосам (или нейтральной коже) и прочно закрепляются на поверхности, сопротивляясь смыванию, что продлевает гидратацию и кондиционирование. Отлично подходит для лечебных бальзамов для волос (не для кожи головы!) и водостойких лосьонов. Повышает также статическое регулирование.

 

Амфотерные ПАВ

Амфотерные (нейтральные) – это вещества, поверхностная активность которых  зависит от pH водной среды. Некоторые из них нечувствительны к рН, тогда как другие являются катионными при низком рН (в кислом растворе рН меньше 7) и анионными при высоком рН (в щелочном рН больше 7). В нейтральной среде они сохраняют амфотерную активность.

Эти ПАВ относятся к неосновным ингредиентам. Амфотерные поверхностно-активные вещества обычно довольно дороги, и поэтому их использование ограничено целевым применением, например, в косметике, в шампунях, где их свойства имеют первостепенное значение.

Амфотерные ПАВ обладают высокой биологической совместимостью с кожей и волосами при этом низкой токсичностью. Они регулируют уровень пенообразования, вязкости и обезжиривания, стабилизируют рецептуры.

 

INCI: Sodium Olivamphoacetate (натриевый оливковый амфоацетат)

Происхождение растительное, натуральное. После химической обработки оливкового масла, получают натриевый амфоацетат его жирных кислот с улучшенными свойствами.

Имеет высокий уровень пенности в широком диапазоне pH от 3 до 12. Моющее, повышающее уровень вязкости раствора, смягчающее и увлажняющее кожу и волосы. Является солюбилизатором, биоразлагаем.

 

INCI: Cocamidopropyl Betaine

Получают из натурального растительного кокосового масла в результате сложного двухэтапного процесса. Сначала происходит реакция между жирными кислотами масла кокоса, в результате этого образуется амид. Впоследствии при взаимодействии с хлорно-уксусной кислотой он превращается в Cocamidopropyl Betaine, который в зависимости от pH среды может реагировать как кислота или как щелочь.

Основное свойство – моющее. Хорошо сгущает, пенится, кондиционирует, проявляя антистатическое действие. Отлично комбинируясь с другими ПАВ, используется практически во всех видах косметической и гигиенической продукции, даже в зубных пастах.

Безопасность. В литературе изредка встречаются данные об индивидуальной непереносимости. Эксперты рекомендуют не превышать рекомендованной концентрации и делать аллергенные пробы перед применением кокамидпропилбетаина.

 

Неионогенные ПАВ

Неионогенные ПАВ незаряженные, они в воде не распадаются на ионы. Неионогенные поверхностно-активные вещества вторые после анионных, их производство составляет 45% в мировой промышленности.

Неионогенные ПАВ имеют слабое раздражающее воздействие на эпидермис, а так же слабую способность к пенообразованию (в моющих средствах комбинируются с анионными ПАВ). Они снижают агрессивное воздействие ПАВ других типов, «балансируют» формулы рецептур. Придают волосам мягкость и шелковистость волосам. Полностью биологически разлагаются.

 

Например

INCI: Lauryl glucoside

ПАВ натурального происхождения, изготовленное из растительного сырья способом ректификации кокосового масла и глюкозы. В составе Lauryl glucoside (лаурил глюкозид) и вода. 

Является эмульгатором и деспергатором, повышает вязкость продукта. Слабый пенообразователь, но оказывает на кожу и волосы мягкое моющее воздействие, к тому же кондиционер. Смягчает, а также имеет высокую дерматологическую совместимость. Для повышения пенности рекомендуется применять в комбинации с ПАВ «Нежная пена». Хорошо биологически разлагается, не загрязняя окружающую среду.

 

Комбинированные ПАВ

За двадцать последних лет появился новый тип поверхностно активных веществ - комбинированные. Это так называемые полимерные ПАВ или поверхностно-активные полимеры, которые являются результатом комбинации одной или нескольких макромолекулярных структур. Комбинируются они в соответствии с целевым назначением косметического или гигиенического средства. В настоящее время они очень часто используются при разработке косметических продуктов нового поколения. 

 

Например:

INCI: Sodium Cocoamphoacetate (and) Glycerin (and) Lauryl Glucoside (and) Sodium Cocoyl Glutamate (and) Sodium Cocoyl Glutamate (and) Sodium Lauryl Glucose Carboxylate  

Происхождение натуральное, сырье – растительные масла, пальмоядровое и кокосовое.

По типу - комбинация амфотерных, анионных и неионогенных ПАВ.

Мягкое ПАВ, не раздражающее кожу и не сушащее волосы. Проявляет пенообразующую и моющую активности. Для повышения вязкости изделий рекомендуется комбинировать с базовым ПАВ «Консистенция».

 

Итак, друзья, ПАВ бывают совершенно разные, и не все из них страшные. Внимательно выбираем ингредиенты для своих продуктов, читаем этикетку на готовой косметике и будем здоровы!

 

© Наталья Ковтун, 2017

 

Теоретические основы моечных технологий — DRIVE2

Почему одни составы моют хорошо, даже без механического воздействия, другие плохо, почему один и тот же шампунь на некоторых машинах образует разводы, а на остальных нет, почему составы, хорошо моющие в Питере, плохо работают в Омске?

Что есть грязь?

Для того, чтобы понять, как действуют моющие средства, рассмотрим, что собой представляют загрязнения. Загрязнения – это посторонние твердые или жидкие частицы, находящиеся на поверхности за счет межмолекулярного взаимодействия. В основном это электростатические и поляризационные взаимодействия.

Электростатическое взаимодействие происходит при определенной ориентации диполей полярных молекул. Молекулу по ее электрическим свойствам можно приближенно рассматривать как электрический диполь, т.е. совокупность двух равных по величине и противоположных по знаку точечных зарядов. Вследствие того, что заряды диполя находятся в разных точках пространства, они не компенсируют друг друга по напряженности и каждый из них создает свое электрическое поле. Два электрических диполя взаимодействуют между собой с силой, в четвертой степени обратно пропорциональной расстоянию между ними. Это очень важный момент, на это следует обратить внимание.

В неполярных молекулах во внешнем электрическом поле возникает индуцированный дипольный момент и молекулы поляризуются. В результате возникает поляризационное или индукционное взаимодействие.

В основном за счет вышеуказанных взаимодействий и образуются силы адгезии, определяющие силу прилипания поверхностей друг к другу.

Чем мыть?

Органические вещества, снижающие поверхностное натяжение вследствие адсорбции на границе раздела фаз, называются поверхностно-активными веществами, иначе ПАВ. В молекулах ПАВ содержатся одновременно две группы – гидрофобная (от греческого “фобос” — страх, т.е. боящийся воды) и гидрофильная (от греческого “филос” — друг, т.е., дружественный воде). В качестве гидрофобной неполярной группы обычно выступает углеводородный радикал, содержащий 10 — 18 атомов углерода. Как правило, радикал имеет линейное строение. К гидрофильным полярным группам относятся –СООН, -СООNa, -SO3Na, -OH, -Nh3 и другие.

Гидрофильная группа вследствие полярности легко взаимодействует с водой. Гидрофобная группа неполярна, в воде не растворяется и “отталкивается” от нее. В результате молекулы ПАВ располагаются на границе раздела фаз в строго ориентированном положении – гидрофильные группы растворены в воде, а гидрофобные выталкиваются из воды. Граница раздела фаз, в которой расположены ориентированные молекулы ПАВ, представляет собой пленку толщиной всего 0,1 нм.

ПАВ делят на две группы – ионогенные и неионогенные. Ионогенные ПАВ делятся еще на две группы – анионоактивные и катионоактивные. Также существуют неионогенные и амфолитные ПАВ.

Анионные ПАВ

Анионные ПАВ в водных растворах диссоциируют на длинноцепочечные анионы, обеспечивающие поверхностную активность раствора, и катионы, которые влияют только на растворимость. К таким ПАВ относятся мыла, алкилсульфонаты, алкиларилсульфонаты (сульфонолы), алкилсульфаты.

Алкилсульфаты — соли алкисерных кислот, например R-O-SO3-Na. Алкилсульфаты обладают прекрасными моющими свойствами. Они образуют обильную пену и хорошо понижают поверхностное натяжение, однако разрушаются в кислой среде, чувствительны к жесткости воды, обладают высоким раздражающим действием.

Сульфоэтоксилаты R-O-(Ch3Ch3O)n-SO3-Na устойчивы в кислой среде, образуют стабильную высокую пену, неограниченно растворяются в воде, обладают менее выраженным раздражающим действием.

Катионные ПАВ

Катионные ПАВ в водных растворах диссоциируют на объемные катионы – носители поверхностной активности раствора, и анионы. К катионоактивным веществам относятся соли высших аминов, аммониевые, сульфониевые и фосфониевые основания. Катионные ПАВ обладают невысокой моющей способностью, поэтому использование их в моющих средствах ограничено. Однако они могут применяться в качестве эмульгатора в эмульсионных полиролях.

Катионные ПАВ при взаимодействии с анионными ПАВ образуют неполярные плохо растворимые в воде соединения, которые приводят к образованию разводов на кузове автомобиля. Несовместимость ПАВ нужно учитывать при подборе средств для мойки, очистки, ополаскивания и полировки кузова и строго придерживаться рекомендаций изготовителей.

Неионогенные и амфолитные ПАВ

Неионогенные ПАВ в водных растворах ионов не образуют, их растворимость обусловлена функциональными группами, имеющими гидрофильный характер.

Неионогенные ПАВ нечувствительны к жесткости воды, имеют высокую поверхностную активность, обладают отличными моющими свойствами, при этом образуют мало пены.

Неионогенные ПАВ являются хорошими гидротропами, повышают растворимость жировых загрязнений в воде, обладают хорошей смачивающей способностью, при совместном применении неионогенных ПАВ с амфотерными и анионными проявляется синергизм, т.е. значительное улучшение свойств. Неионогенные ПАВ обладают слабым раздражающим действием. Благодаря хорошему пенообразованию, эмульгирующей способности, биоразложимости и низкому раздражающему действию неионогенные ПАВ нашли широкое применение в производстве автомобильных моющих средств.

Моющие средства на основе ПАВ

Моющие средства, в том числе и автомобильные, представляют собой сложные композиции из нескольких ПАВ и специальных добавок. Неорганические добавки, прежде всего соли слабых минеральных кислот: карбонат и гидрокарбонат натрия и их двойная соль, силикаты натрия, пирофосфаты натрия и калия, триполифосфат натрия и гексаметафосфат натрия. Щелочные добавки увеличивают моющую способность и повышают пенообразование. Важным является и то, что эти добавки недороги и в результате их применения снижается себестоимость моющих составов.

Механизм моющего действия ПАВ

Каким образом частицы загрязнений, прилипшие к поверхности, отделяются от нее под действием ПАВ? Каждая молекула, которая находится в растворе, находится под воздействием всех окружающих ее молекул. При этом все силы, действующие на молекулу, взаимно уравновешены.

Совсем другая картина, если молекула находится на поверхности раствора (на границе раздела фаз). Силы, действующие на молекулу со стороны других молекул жидкости, действуют на нее только с одной стороны и будут стараться втянуть эту молекулу в жидкость, стремясь придать поверхности минимальные размеры (так вода скатывается в шар). Таким образом, происходит образование поверхностной пленки.

ПАВ, растворенные в воде, изменяют поверхностное натяжение раствора. Молекулы ПАВ, растворяясь, ориентированно собираются на поверхности раствора. Образуется новый поверхностный слой с особыми свойствами. Поверхностное натяжение воды при этом сильно уменьшается, поскольку слой из ориентированных молекул ПАВ обладает более низкой энергией.

Поверхностное натяжение затрудняет процесс мытья, препятствуя смачиванию загрязненных поверхностей. Моющие средства улучшают смачивание гидрофобных поверхностей, загрязненных сажей, моторным маслом, жиром и т.п. Молекулы ПАВ собираются на границах раздела фаз – в данном случае на частицах загрязнений, прилипших к поверхности, и проникают в зазор между ними. Покрытая адсорбированными молекулами ПАВ частица отделяется от поверхности и уходит в раствор. Сила, отделяющая загрязнени от поверхности у некоторых ПАВ такова, что позволяет полностью обойтись от механического воздействия на поверхность. На этом основана бесконтактная мойка автомобилей. Большое значение играет пенообразование, пузырьки пены удаляют прилипшие к ним частицы жировой эмульсии и удерживают их в растворе.

Таким образом, благодаря мощным современным ПАВ, мойка стала простой и эффективной.

КОНТАКТОВ НЕ БУДЕТ

Об угрозе трения простой российский потребитель впервые доходчиво узнал, пожалуй, из рекламы чистящих средств. Кадры, где ребро конька крупным планом режет лед, перемежали видеоряд, демонстрирующий хрупкие женские ручки, кропотливо оттирающие плиту порошком. Царапины на белой эмали кухонного прибора зияли безжалостно. Сердца хозяек содрогнулись: все бросились в магазины за моющими гелями.

Кухонная плита, хоть и является в известном смысле "лицом" хозяйки, — это вещь, с которой редко покажешься на люди. Для автолюбителя дело обстоит несколько сложнее. Автомобиль зачастую служит "зеркалом" для своего владельца. Плюс к тому, нередко, — если не единственной страстью, то любимым увлечением. Внешний вид авто вызывает у окружающих соответствующие эмоции. Чего стоят жалостливые надписи, выводимые шутниками на грязном заднем стекле: "Помой меня!". Чистота транспортного средства — одна из первейших забот автомобилиста. Кое-кто находит время вымыть свою машину сам. Прочие не забывают, что время — деньги, и наоборот, предпочитая выложить свои кровные за соответствующую услугу на ближайшей автомойке. Варианты этого сервиса следующие.

Начнем с самого непопулярного: контактная портальная или тоннельная мойка. Повергает отечественного автомобилиста в ужас. Ему кажется, что бешено вращающиеся щетки, снимут не только полировку с кузова, но и вовсе краску до металла. Поэтому он привычно доверяет заботу о чистоте своего автомобиля сноровке пареньков на улице. Но и безоговорочное доверие ручной мойке иногда оказывается опрометчивым.

Традиционная ручная мойка. Само собой, подразумевает механический контакт чистящих приспособлений с нежными обводами вашей любимицы. Говоря проще, вашу машину трут: щеткой, тряпкой или губкой. На дорогах поверхность автомобиля собирает на себя множество частиц грязи и пыли. Они скапливаются в губках и щетках автомойщиков. Образуется отличная абразивная система, не удаляемая никакой стиркой. Другими словами, получается нечто вроде ершика для чистки посуды или наждака. Таким наждаком недобросовестный мойщик легко посадит вам царапину на лакированный капот. По той же причине, кстати, для портальной мойки немаловажными являются тщательный уход за загрязнёнными щётками и своевременная их замена, а это многие упускают.

Бесконтактный портал. Не имеет щеток и очищает автомобиль струями высокого давления. Такие установки производит, например, Karcher, не скупясь при этом на продвинутые технологии, вроде оптодатчиков в арке портала для слежения за обводами машины. Этот аппарат хорош всем, кроме цены. Установить его — дорогое удовольствие. Соответственно, и воспользоваться — тоже. К тому же, по словам знатоков, бесконтактный портал не всегда хорошо промывает труднодоступные места.

Теперь переходим к тому, ради чего, собственно, и затеян весь разговор. Итак, бе

ПАВ ПАВу рознь. Что такое ПАВ ? Зачем они нужны ? Какие ПАВ безопасны ?

О том, что ПАВ- страшное зло, знают наверное даже те, кто абсолютно не интересуется косметикой. Но мало кто задумывается о том, что косметики без ПАВ практически не бывает. И еще меньше людей отдают себе отчет, что они, сами того не ведая, употребляют ПАВ практически каждый день без вреда для здоровья…

Что такое ПАВ ? И зачем они нужны ?

Поверхностно-активные вещества, или ПАВ, также называемые эмульгаторами, позволяют стабилизировать эмульсии и прочие дисперсные системы, то есть делают их однородными. Попробуйте смешать воду и масло. Как бы вы ни взбалтывали эту смесь, она будет разделяться на воду и масло. Добавьте туда эмульгатор ПАВ и получите однородную смесь.

Около 90% косметических продуктов являются эмульсиями, а значит, содержат ПАВ. Среди них молочко, гели, кремы, маски, гоммажи, сыворотки, флюиды, лосьоны, тональные кремы, зубные пасты… Без ПАВ эти средства сделать будет просто невозможно.

Без ПАВ можно изготовить только :
— средства, состоящие исключительно из жирной фазы : масла, бальзамы, помада…
— средства в форме пудры : компактная пудра, тени.

Но без ПАВ нельзя обойтись и в других областях нашей жизни. Например, в пище. Самый простой пример- соус майонез, который является эмульсией-смесью жирной фазы (растительного масла) и водной фазы (уксуса и горчицы). А роль ПАВ выполняет яичный желток, который содержит естественный эмульгатор лецитин. ПАВ также присутствуют в маргарине, соусах, шоколаде, хлебе, халве…

Под названием ПАВ скрывается целый набор веществ и компонентов. И отнюдь не все они опасны для нас.

Одно из заблуждений состоит в том, что ПАВ, входящие в косметику, вредны в силу своего ненатурального происхождения. На самом деле, большинство из них имеет растительное происхождение, но это не мешает им оказывать раздражающее действие на кожу. Среди них sodium lauryl sulfate (SLS, лаурилсульфат натрия), sodium laureth sulfate (SLES, лауретсульфат натрия) и ammonium lauryl sulfate. SLES является менее агрессивным, чем SLS и именно он был тем компонентом, который в свое время позволил Johnson & Johnson создать шампунь для детей без слез. Но несмотря на это все три вышеупомянутых компонента способны раздражать кожу.

ПАВ, какие они бывают и как действуют ?

Основные свойства ПАВ :

— моющие
— пенообразующие
— увлажняющие
— эмульгирующие
— кондиционирующие (разглаживающие)

Разобраться, как действуют ПАВ достаточно просто. Надо учесть, что наша кожа и волосы заряжены отрицательно. Именно это и определяет, как на них будут действовать те или иные ПАВ. Существует 4 типа ПАВ :

— анионные : гидрофильный (водорастворимый) конец ПАВ заряжен негативно. Эти ПАВ обладают очень сильными моющими свойствами.
Липофильная (жирорастворимая) часть молекулы ПАВ захватывает частицы грязи и кожного жира. Водорастворимая часть в свою очередь отталкивается от кожи и волос, поскольку она также, как и кожа, имеет отрицательный заряд. В результате, грязь в соединении с ПАВ, смывается водой и удаляется. Это свойство анионных ПАВ и приводит к тому, что они агрессивно влияют на кожу, разрушая ее липидную пленку.

Примеры : сульфаты, в том числе печально известный лаурилсульфат натрия SLS…

— катионные ПАВ : гидрофильный водорастворимый конец заряжен положительно.
Этот вид ПАВ обладает слабым моющим действием и используется в основном в качестве эмульгатора и смягчающего агента. За счет своего положительного заряда, эти ПАВ притягиваются к волосам и коже, которые обладают отрицательным зарядом. Они входят в состав кондиционеров и масок для волос и помогают фиксировать добавки на волосах, а также оказывают на них антистатический эффект.

Примеры : benzalkonium chloride, BTMS, амины

— амфотерные ПАВ : могут нести как негативный, так и позитивный заряд, в зависимости от pH среды, в которую они попадают.
Они используются в сочетании с анионными ПАВ для смягчения моющих средств и уменьшения их агрессивного воздействия на кожу.

Примеры : производные аминокислот, cocamidopropyl betaine…

— неионные  ПАВ :  молекула не имеет никакого заряда.
Эти ПАВ не раздражают кожу и являются биологически разлагаемыми. Они образуют малое количество пены, но обладают довольно-таки сносными моющими свойствами.

Примеры : алкилфенолы, этоксилированные спирты, сапонины, decyl glucoside, cetyl alcohol, глутаматы, лецитин…

Но не все потеряно. Помимо опасных сульфатов среди ПАВ есть и те, которые не раздражают кожу :

— lauryl glucoside
Производное жирных спиртов кокосового или пальмового масла и глюкозы

Неионное ПАВ, очень мягкое, используется в моющих средствах, в том числе и для интимной гигиены. Подходит для чувствительной кожи. Обладает густой и вязкой структурой и очень слабо пенится. Поэтому, требует добавок для повышения своих пенных качеств. Либо используется для придания густоты в сочетании с другими ПАВ.

Используется в гелях для душа, жидком мыле, очищающих гелях для лица, рук и интимной гигиены, в шампунях и средствах для детей.

— babassuamidopropyl betaine
Производное жирных кислот масла бабассу.

Амфотерное ПАВ, обладающее хорошими пенящими свойствами и позволяющее улучшать эти свойства в сочетании с другими ПАВ, делает пену более мелкой, придает ей кремовую текстуру. Оно оказывает кондиционирующее и антистатическое действие на волосы, делает их более мягкими и послушными.

Babassuamidopropyl betaine с успехом заменяет cocoamidopropyl betaine, поскольку является более мягким и производится без использования раздражающих компонентов.

Используется в гелях для душа, жидком мыле, очищающих гелях для лица, рук и интимной гигиены, в шампунях и средствах для детей. В малых дозах (2-3%), это ПАВ может быть использован в мицеллярной воде.

— coco glucoside
Производное жирных спиртов кокосового или пальмового масла и глюкозы

Мягкий неионный ПАВ, применяемый как со-ПАВ. Обладает увлажняющим действием и позволяет восстанавливать водно-жировую пленку на коже. Используется для повышения вязкости и мягкости в сочетании с другими ПАВ, а также для улучшения переносимости анионных ПАВ.

— decyl glucoside
Производное жирных спиртов кокосового или пальмового масла и глюкозы

Неионный ПАВ с отличными пенящими свойствами, даже при малом содержании. Его получают из сахара и он подходит для всех типов кожи и волос, включая детские. Отлично дополняет lauryl glucoside для создания мягких моющих средств.

При содержании менее 3%, может использоваться в мицеллярной воде или лосьонах для снятия макияжа.

Таким образом, без ПАВ в косметике никуда. В принципе не так страшны ПАВ, как их малюют. Достаточно обращать внимание на состав средств и выбирать мягкие ПАВ. А также на то, какова пропорция ПАВ в средстве. Чем ближе к началу списка INCI стоит ПАВ, тем более агрессивно оно будет действовать на кожу. И конечно же, стараться тщательно смывать средства, содержащие агрессивные ПАВ, в частности сульфиты.

Коротенько о ПАВ. Страшно? Нет!

Задумывались ли Вы о том, какие химические вещества содержаться в моющих средствах, и какое воздействие они могут оказать на Ваш организм? Многие возможно задавались такого рода вопросами, а кто-то полностью доверяет производителям и использует их продукцию без особых знаний о возможной опасности.

На рынке сегодня представлено множество различных моющих средств, и важно обезопасить себя от некачественной и опасной продукции, которая может нанести вред Вам и Вашей семье.

Поверхностно-Активные Вещества (ПАВ) — химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела термодинамических фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.

Нас с вам, конечно интересуют классификация, влияние на окружающую среду и области применения ПАВ. Их строение и способы синтеза - удел людей,имеющих специальную подготовку. И писать формулы аш-о-аш-о-о-аш-аш..... я не буду.

Итак, все ПАВ делятся только на две группы: ионогенные и неионогенные.

Ионогенные ПАВ: катионные, анионные, амфотерные.

Неионогеннные ПАВ: алкилполиглюкозиды, алкилполиэтоксилаты.

И вот отсюда нам становится очень интересно.

КАТИОННЫЕ ПАВ. С помощью катионных ПАВ стабилизируют системы с получением положительно заряженных частиц. Катионные ПАВ используются в качестве бактерицидных и дезинфицирующих веществ, ингибиторов коррозии. В косметической промышленности главным образом используются в средствах по уходу за волосами (подчеркиваю - за волосами, а не за кожей головы!). Так как наши волосы имеют отрицательный заряд, данные вещества просто-напросто призваны снимать статику с волос, кондиционировать их. Поэтому предпочтительное их использование в смываемых средствах для волос, таких как бальзамы - ополаскиватели и подобное.

Но, к сожалению, надо констатировать, что и в несмываемой косметике довольно часто можно найти катионные ПАВ. Потому что это - просто дешево.

Объемы производства и потребления катионоактивных ПАВ значительно меньше анионоактивных, однако выпуск их увеличивается.
В синтетических моющих средствах с дезинфицирующим действием используются четвертичные аммониевые соли первичных, вторичных и третичных аминов, а в последнее время и оксиды аминов.

И ведь единственное их ценное свойство - бактерицидность. Вот и подумаешь - а так ли нам нужна эта самая бактерицидность в повседневном гигиеническом уходе? Ну сколько мы можем нацеплять на себя тех самых бактерий, проехав в общественном транспорте или пересчитав денежные купюры со сдачи в магазине? А представить, что эти самые катионные ПАВ образуют прочные связи с белками, липидами, фосфолипидами кожи.... Здравствуйте аллергия, экземы, дерматозы.....

Я никогда не использую катионные ПАВ в своих средствах для кожи, несмотря на их дешевизну, экономичность ввода, способность к обильному и стойкому пенообразованию с огромными пузырями...

АМФОТЕРНЫЕ ПАВ. В зависимости от рН среды обладают анионактивными или катионактивными свойствами. В щелочной среде проявляют анионактивные свойства, в кислой среде — катионактивные. К амфотерным ПАВ относятся бетаины, аминоксиды и такие ПАВ как имидазолины (кокоамфодиацетат натрия).

Амфотерные ПАВ широко применяются в производстве пеномоющих средств и шампуней благодаря их мягкому воздействию на кожу. Применяются даже в средствах для младенцев. Посмотрите на состав вашего средства для душа, посмотрите состав моющего средства длля вашего ребенка. Вы наверняка увидите там кокамидопропил бетаин. Это самый распространенный ингридиет подобных средств.

Это еще интереснее.

Давайте разбираться. При рН<7 средство становится катионным со всеми вытекающими последствиями. Значит, чтобы гель для душа или шампунь был безопасным, он должен иметь рН>7, т.е. быть щелочным. Или производители вешают нам лапшу о рН=5,5?

К амфотерным ПАВ я отношусь довольно осторожно. И применяю их в смываемых средствах для кожи только тогда, когда значение рН не обязательно должен быть слабокислотный.

АНИОННЫЕ ПАВ. К анионным ПАВ относятся карбоновые кислоты и соли синтетических жирных кислот это соединения, которые в водных растворах диссоциируют с образованием анионов (отрицательно заряженных ионов), обусловливающих поверхностную активность. На долю анионоактивных из всех производимых ПАВ приходится более 70%.

Анионные ПАВ обволакивают и связывают частицы грязи и секрет сальных желез, не нарушая липидный слой , который и отвечает за барьерные функции кожи, а значит и за ее здоровье. Все это растворяется водой и благополучно удаляется с поверхности кожи и волос.

Да, пена гораздо менее "высокая", стабильная, скорее она походит на крем-пену, но кожа однозначно говорит мне: "спасибо" за такое к ней отношение.

НЕИОНОГЕННЫЕ ПАВ. Не диссоциируют в растворах на ионы, являются смесью гомологов с различной длиной полиоксиэтиленовой цепи (моно- и ди- глицериды жирных кислот, амиды жирных кислот, алкилгликозоиды). Они могут использоваться как в присутствии растворимых солей, так и в кислой или щелочной средах.

Пенообразующая способность неоногенных ПАВ существенно ниже, чем всех вышеперечисленных. Это связано с большей скоростью образования адсорбционных слоев у ионогенных ПАВ. Стабильность пены повышается с ростом концентрации.

По объему производства и потребления неионогенные ПАВ стоят на втором месте после анионоактивных; биоразлагаемость их достигает 100%. И лично для меня это - самый важный из показателей в вопросе выбора ПАВ для изготовления шампуня или геля для душа, умывания. В промышленных средствах данный вид ПАВ вводится в объеме 2-6%. Да, они дороги. Производитель вынужден экономить, чтобы потратить больше на рекламу, этикетку, консультантов-прилипал...

Но мне думается, что если Вы читаете этот мой короткий обзор, значит для Вас имеет значеие, из чего сделан "вкусненький гелик для душа", а значит Вы просто перестали быть жертвой ркламы.

И как всегда пожелаю - выбирайте для себя и своих близких только самое лучшее!

Катионные поверхностно-активные вещества — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Катионные поверхностно-активные вещества - ПАВ, чья поверхностная активность при растворении в воде обуславливается катионами, содержащими длинноцепочечные гидрофобные радикалы.

Основным видом катионных поверхностно-активных веществ являются соли четвертичных аммониевых оснований.[1]. Катионные ПАВ практически не обладают моющими свойствами и применяются в основном как чрезвычайно сильные бактерицидные добавки в композиции с анионными или неиногенными ПАВ. Их производство составляет 12% от общей выработки ПАВ.

1. Алифатические

  • Соли аминов
    • первичных
    • вторичных
    • третичных
  • Соли четвертичных аммониевых соединений
  • Сульфониевые и фосфониевые соединения

2. Моноциклические

  • Четвертичные пиридиновые аммониевые соли
  • Алкилбензиламмониевые соли

3. Полициклические

Катионные ПАВ получают из высших жирных кислот с числом углеродных атомов в радикале от 12 до 18 следующим образом[2]:

  • Путём образования нитрилов из кислот:

С17H35СOOH + NH3 → C17H35 – C ≡ N + 2H2O

  • Восстановление нитрилов кислот в амины:

C17H35 – C ≡ N + H2 → C17H35 – CH2 – NH2

  • Восстановление нитрилов в присутствии метиламина, приводящим к образованию первичных, вторичных и третичных аминов:

C17H35 – C ≡ N + CH3NH2 + H2 → C18H37NHCH3 C17H35 – C ≡ N + CH3NH2 + H2 → C18H37N(CH3)2

  • Образование солей четвертичных аммониевых оснований производится следующим образом:

C18H37N(CH3)2 + HCI → C18H37NHCI(CH3)2 C18H37N(CH3)2 + CH3CI → [C18H37N(CH3)3]+ CI-

Катионные ПАВ, производимые в промышленных объемах
Наименование

(торговая марка)

Формула Молекулярная

масса

Плотность г/м3 Вязкость мПа·с Внешний вид
Диоктадецилдиметиламмоний хлорид (DODMAC) [(CH3)2-N-(C18H17)2]+ CI- 532 0,94 20 Желтая легкоподвижная жидкость
Триметилкокоаммоний хлорид (МС-50) [(CH3)3-N-R]+ CI-[R=12÷14] 272 0,89 20 Светло-желтая легкоподвижная жидкость
Олеилтриметиламмоний хлорид (S-50) [(CH3)3-N-R]+ CI-[R=16÷20] 345 0,89 25 Светло-желтая легкоподвижная жидкость
Диметилкокобензиламмоний хлорид (MCB-80) [(CH3)2-N-(R)(CH2C6H5)]+ CI-[R=12÷14] 350 0,98 75 Светло-желтая легкоподвижная жидкость
Гидроталловдиметилбензиламмоний хлорид (HTB-75) [(CH3)2-N-(R)(CH2C6H5)]+ CI-[R=16÷20] 412 0,91 65 Белая вязкая паста
Диметилдиалкиламмоний хлорид (DMDAAC) [(CH3)2-N-(R)2]+ CI-[R=18÷22] 581 0,9 35 Темно-коричневая вязкая жидкость
Триметилалкиламмоний хлорид (TMAAC) [(CH3)3-N-R]+ CI-[R=18÷22] 337 0,9 35 Темно-коричневая вязкая жидкость
Дидецилдиметиламмоний бромид (ДДДМАБ) [(CH3)2-N-(C10H21)2]+ Br- 406 0,94 50 Желтая вязкая паста

Катионноактивные ПАВ обладают антикоррозионными, бактерицидными, фунгицидными и консервирующими свойствами [3][4].

В ряде технологических процессов интенсификации нефтедобычи и повышения нефтеотдачи известны примеры применения катионных ПАВ для гидрофобизации призабойной зоны пласта и кислотных обработках скважин. Несмотря на широкий круг промышленно выпускаемых катионных ПАВ, их ассортимент в нефтяной промышленности по ряду причин весьма ограничен. В первую очередь это связано с недостаточной изученностью поверхностных явлений в горных породах.[5].

  • Паушкин Я.М. Нефтехимический синтез в промышленности. — М.: Наука, 1966. — 257 с.
  • Неволин Ф.Н. Химия и технология синтетических моющих средств. — М.: Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева №4, 438 (1966г.)
  • Шевкунов С.Н. Исследование комплексного действия КПАВ в процессах нефтедобычи. — М.: Диссертация, РГУ Нефти и газа им. И.М. Губкина (2003г.)

Поверхностно-активные вещества: работа и типы ПАВ. Совсем чуть-чуть науки

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) – это огромнейшая группа веществ, способная снижать поверхностное натяжение на границе не растворяющихся друг в друге веществ, облегчая их смешивание. В косметике это пенящиеся и моющие компоненты шампуней и моющих лосьонов, вещества, создающие однородные кремообразные системы в кремах, красителях, масках, кондиционерах, стабилизаторы красителей и бактерицидные добавки в дезодорантах.

Химически это совершенно разнообразная группа веществ, но общим является следующее: если хотя бы два вещества не растворяются друг в друге как, например, масло с водой, то добавление ПАВ их смешивает и образует однородную жидкость. Это очень ярко видно в случае мытья посуды: жир на поверхности тарелок очень виден и ощутим, но вода, особенно холодная, стекает по жиру, практически не смывая его. Стоит налить хоть немного моющего средства на тарелку, содержащего поверхностно-активные вещества и равномерно нанести его – как тут же вода будет стекать, унося за собой остатки жира. Жир, как и масло не растворяются в воде и нанесение ПАВ просто помогло маслу смешаться с водой, создавая эффект «растворения». На самом деле масло с тарелки превратилось из равномерного слоя на поверхности в тысячи мельчайших капелле масла, окруженных слоем ПАВ, которые вода легко унесла с собой с поверхности тарелки.

У молекулы поверхностно-активного вещества есть две отличительные части: голова и хвост. Голова молекулы ПАВ - является гидрофильной - любящей воду, а хвост - липофильным (любящим масло) и гидрофобным (боящимся воды). Когда такая молекула попадает в воду с каплями масла, то хвост поверхностно-активного вещества старается уйти из воды и расположится либо в масле, либо в воздухе, а голова напротив располагается в воде. Таким образом молекула рас полается так раз на границе воды и масла и создает эмульсию.

Типы поверхностно-активных веществ

В зависимости от химической природы различают: анионные, катионные, амфотерные и неионные (неионогенные) поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Анионные поверхностно-активные вещества

Анионные поверхностно-активные вещества (с отрицательно заряженной – головкой) -  наиболее широко используемые моющие компоненты в косметике. Они недорогие, легки в приготовлении, и хорошо очищают. Кроме этого они легко смываются от волос, не образуя пленок и налета. Их моющий эффект одинаков как в холодной так и в горячей воде. Основной недостаток анионных ПАВ – в том, что они могут раздражать кожу. Для снижения раздражения в составы зачастую добавляют другие группы поверхностно-активных веществ.
Анионные ПАВ — это основные моющие компоненты шампуней, для получения эффекта эмульгирования их добавляют в красители.

Катионные поверхностно-активные вещества

Катионные поверхностно-активные вещества (с положительно заряженной головкой) - более слабые, как моющие вещества, чем анионные, и плохо вспениваются. Однако катионные ПАВ хорошо проявляют себя как кондиционирующие вещества для волос, придавая мягкость и послушность волосам. Они могут снимать отрицательный заряд с волос, чем обеспечивают антистатический эффект. Катионные ПАВ «утяжеляют» волос, делая его более послушным, облегчая расчесывание и укладку.

Так как катионные ПАВ имеют заряд противоположный анионным ПАВ, то ранее они не смешивались. Сейчас есть возможность компоновать их в одном флаконе, благодаря этому катионные ПАВ смягчают агрессивное действие шампуней, а в применении в качестве кондиционера могут нейтрализовать агрессивный эффект.
Катионные поверхностно-активные вещества наиболее часто встречаются в кондиционерах и масках для волос, так же шампунях для окрашенных волос и шампунях 2-в-1. Так же их можно встретить в детских шампунях «без слез», так как они не вызывают раздражения глаз.

Амфотерные поверхностно-активные вещества

Амфотерные поверхностно-активные вещества могут содержать положительную или отрицательную группу в зависимости от рН. При этом они могут вести себя как катионные ПАВ при более низких значениях рН и анионные – при более высоких значениях рН. Пена этих поверхностно-активных веществ умеренная и придает управляемость волосам. Кроме этого группа амфотерных ПАВ минимально раздражает кожу головы и способна снимать уже имеющееся раздражение. Амфотерные ПАВ в сочетании с анионными улучшают пенообразующую способность и повышают безвредность рецептур, а при соединении с катионными полимерами усиливают положительное воздействие кондиционирующих добавок, таких как силиконы и полимеры, на волосы и кожу. Анионные ПАВ получают из натурального сырья, поэтому это достаточно дорогие компоненты.
Амфотерные ПАВ можно встретить в шампунях для детей (не раздражают глаза), специальных шампунях для поврежденных и тонких волос, шампунях 2-в-1, красках для волос, окислителях, а так же масках и кондиционерах.

Неионные поверхностно-активные вещества

Неионные поверхностно-активные вещества, вторая самая популярная группа ПАВ после анионных поверхностно-активных веществ, обладают полярными головками. Они являются самыми мягкими из всех поверхностно-активных веществ и используются в комбинации с анионными поверхностно-активными веществами как вторичный очиститель, а так же загуститель и стабилизатор пены.
Неионные ПАВ встречаются практически во всей косметике для волос, так как хорошо компонуются со многими веществами.

Чем моет моющее средство? (Часть 2) ПАВы в нашей жизни.

Поверхностно-активные вещества это огромное количество различных химических соединений, которые имеют разные свойства и разную степень опасности для здоровья. Поэтому считать, что все ПАВы вредны глупо и не продуктивно. 

Что такое ПАВ. Где ПАВ используются и как они работают?

Первая часть, описывающая то, как ПАВы работают здесь

В этой статье мы хотим разобраться, какие конкретно вещества используют производители моющих средств. Благодаря этому мы сможем понять, что лучше использовать в повседневной жизни, и на что обратить внимание, выбирая шампунь или стиральный порошок.

  1. Анионные ПАВ наиболее активные и лучше всего стирают. У этих синтетических ПАВ низкая биоразлагаемость и они всасываются через кожу. Поэтому в моющем средстве для безопасности человека и окружающей среды их должно быть как можно меньше. < 5%
  2. Катионноактивные ПАВ имеют антибактериальное свойства. Они токсичны и плохо разлагаются в природе. Их не добавляют в моющие средства.
  3. Амфотерные ПАВ проявляют свойства либо анионных либо катионных ПАВ в зависимости от кислотности среды, в которую они попадают.
  4. Неионогенные ПАВ отчищают хуже чем анионные, зато биоразлагаемы и не повреждают кожу. Это те ПАВ, которые мы бы хотели видеть в наших моющих средствах.

 

Стиральные порошки

В составе  синтетических стиральных порошков производители не пишут конкретно какие вещества они используют, ограничиваются очень общими названиями: анионные-неионогенные ПАВ, фосфаты и т.п. Поэтому точно определить вредоносность этих ингредиентов не представляется возможным. Приблизительно результаты в таблице.

Безопасные ПАВ Опасные ПАВ
Ariel автомат
<5% неионогенные ПАВ 5-15% анионные ПАВ
Ушастый нянь
<5% неионогенные ПАВ 5-15% анионные ПАВ
Наша Мама детский мыльный порошок
Sodium tallowate — талловат натрия (мыло из животных жиров)

Sodium Cocoate — кокоат натрия (мыло из кокосового масла)

Sodium Palmitate — пальмитат натрия

(мыло из пальмового масла)

Персил Эксперт Сенситив
5% неионогенные ПАВ

5%  мыло

5-15% анионные ПАВ
Tide автомат Color
<5% неионогенные ПАВ 5-15% анионные ПАВ

<5% катионныеПАВ

Радует, что для детей придумали мыльный порошок, который состоит исключительно из натуральных ингридиентов. Таким порошком не страшно и самому помыться, не только вещи постирать. Вопрос остается: Насколько эффективно отстирывает мыло, без синтетических ПАВов? Остальные порошки по наличию поверхносто-активных веществ не сильно отличаются.

 

Шампунь

В шампунях в отличии от стиральных порошков и средств для мытья посуды указывают не вид используемых ПАВов, а конкретные вещества. Их список очень обширный. Здесь мы видим, что некоторые неионогенные ПАВы могут быть опасными, а напротив анионные ПАВ безвредные.

Безопасные ПАВ Опасные ПАВ
Бюбхен — Bubchen — Шампунь детский
Натриевая соль олефин-сульфонатов. (а-ПАВ)

Динатрия лаурет сульфосукцинат (а-ПАВ)

Лаурет-3 (Неионогенный ПАВ) Раздражает глаза.

Кокамидопропилбетаин (амфотерный ПАВ)

Глисс Кур — Gliss Kur — шампунь
Кокамидопропилбетаин (амфотерный ПАВ)

кокоамфодиацетат динатрия (Мягкое амфотерное ПАВ, не раздражающее глаза. )

ПЭГ-7 глицерил кокоат (неионогенное ПАВ)

Гидрогенизированное касторовое масло ПЭГ-40 (неионогенный ПАВ) — не токсичен, если нет индивидуальной непереносимости

Лаурет-23 (неионогенный ПАВ).

SLES Ла­урет­суль­фат нат­рия (а-ПАВ) — Потенциальный аллерген

Кокамид моноэтаноламид (неионогенный ПАВ) — высокоопасное вещество

Лаурет-4 (неионогенный ПАВ) вызывает раздражение на коже, может впитываться через кожные покровы

Наша Мама — детский шампунь
Децил глюкозид (Неионогенный ПАВ растительного происхождения)

Кокамидопропилбетаин (амфотерный ПАВ) — условно безвредный

Кокамид ДЭА (неионный ПАВ) — Само по себе вещество безопасно, но может вступать в реакцию с другими компонентами с образованием канцерогенных нитрозаминов

SLES Ла­урет­суль­фат нат­рия (а-ПАВ) — Потенциальный аллерген
Лореаль Эльсэв — L’Oreal Elseve — шампунь
Кокамидопропилбетаин (амфотерный ПАВ) — условно безвредный

Гликоль дистеарат (синтетический

нионогенный ПАВ)

Кокоат натрия — Мыло из кокосового масла

Метил Кокоат (Неионогенный ПАВ)

Глицерил линолеат (ПАВ растительного происхождения, эмолент)

Глицерил олеат (ПАВ растительного происхождения, эмолент)

SLES Ла­урет­суль­фат нат­рия (а-ПАВ) — Потенциальный аллерген

Кокамид МИПА — (неионогенный ПАВ) — при попадании в глаза и длительном воздействии на кожу вызывает раздражение

Как Вы можете заметить, производители шампуней не скупятся на обильное разнообразие ПАВов. Очень они стараются избавить наши головы от жира. Поэтому если у Вас возникла аллергическая реакция на шампунь — это совсем не удивительно и определить на что конкретно среагировала Ваша кожа будет очень сложно из-за “богатого” состава таких косметических средств. Очень разочаровал Gliss Kur содержанием высоко-опасного вещества, ведь им пользуюсь именно я.

Многие химические вещества сами по себе безвредны, но они могут вступать в реакцию с другими веществами с образованием опасных ядов. Поэтому никогда не смешивайте разные моющие средства друг с другом, даже шампуни.

Вы когда-нибудь мылись детским шампунем? Он пенится гораздо хуже “взрослого”, и это благодаря тому, что в нём в разы меньше ингредиентов. Наиболее мягкие и современные ПАВы использует Бюбхен в своей детской косметике.

Средства для мытья посуды

Также как и на упаковках стиральных порошков на средствах для мытья посуды производители ограничиваются общим названием ингредиентов. Поэтому точно определить вредоносность состава этих товаров не представляется возможным. Приблизительно результаты в таблице.

У моющего средства Fairy есть своя страничка в википедии, где указаны конкретные вещества.

Условно безопасные ПАВ Условно опасные ПАВ
“AOS Бальзам”
<5% неионогенные ПАВ 15-30% анионные ПАВ
“Fairy Нежные руки”
<5% неионогенные ПАВ

оксид лаурамина (ПАВ с неионогенным/катионным характером)

5-15% анионные ПАВ

лауретсульфат натрия SLES (а-ПАВ) — Потенциальный аллерген

Наша Мама “Универсальное средство для мытья детской посуды”
5-15% неионогенные ПАВ 5-15% анионные ПАВ

<5% амфотерные ПАВ

“Пемолюкс Алое Вера”
5-15% анионные ПАВ

<5% амфотерные ПАВ

“Ушастый Нянь” Гель для мытья детской посуды
5-15% неионогенные ПАВ 5-15% анионные ПАВ

<5% амфотерные ПАВ

Больше всего ПАВов оказалось в  “AOS Бальзам”, все остальные средства идентичные в том числе и для детей.

 

Разобраться конкретно с каждым ингредиентом моющих средств очень сложно и обычному потребителю практически не возможно, потому что у него просто нет времени изучать всю эту химию. Поэтому проверками должны заниматься государственные контролирующие органы. Они должны анализировать состав товаров ежедневного потребления, чтобы стремящиеся к выгоде производители массово не травили  население. Но пока мы этого ждем, придется напрячься и, сверяясь с интернетом, проверять самим, чем мы моемся и моем наших детей.

В данной статье мы указали только наличие вредных и безвредных ПАВов в моющих средствах. Но, например, шампуни содержат очень много разных компонентов, среди которых есть и токсичные, например консерванты или щёлочь. Использование косметики с таким веществами ежедневно не рекомендуют. Поэтому в других статьях мы разберем полный состав какого-нибудь средства, чтобы показать каких веществ нужно остерегаться. Вы можете предложить в комментариях какие два средства нам следует сравнить на наличие вредных веществ в следующий раз.

Выводы:

  • Стиральные порошки и средства для мытья посуды разных производителей по наличию активных моющих компонентов в основном отличаются не значительно (кроме АОС, в котором в два раза больше анионных ПАВов). Поэтому различная цена этих средств отражает только маркетинговую стратегию производителей.
  • Состав шампуней разных марок действительно отличается друг от друга. И не смотря на то, что разобраться во множестве этих ингредиентов очень сложно, делать это всё-таки придется. Ведь в этой бытовой химии встречаются токсичные вещества.
  • ПАВы окружают нас в нашем быту, мы пользуемся их умением смывать жир каждый день. Боятся их нет никакого смысла. Мыло — самое древнее и привычное ПАВ. Оно принесло много пользы для жизни человека. Современные синтетические моющие средства во много раз эффективнее мыла, поэтому использовать их нужно умеренно. Всё, что можно отмыть горячей водой, нужно отмыть именно так. Лучше не лить и не сыпать моющие средства на всякий случай и про запас. Сокращение их использования выгодно и для здоровья, и для природы, и для домашнего бюджета.

 

Источники информации о свойствах химических веществ:

cosmobase.ru
sostav-info.ru
cosmeticsinfo.org
ru.wikipedia.org
haircolor.org.ua
dobroweb.ru

« Older Article

Next Article »


Смотрите также