ПОВЕРХНОСТНЫЕ СВОЙСТВА АНИОННО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ЦВИТТЕР-ИОННЫХ ПАВ НА ОСНОВЕ АМИНОВ И КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Получены композиции поверхностно-активных веществ на основе карбоновых кислот и алифатических аминов, отличающихся количеством аминогрупп в цепи и длиной углеводородного радикала, с использованием методологии «зеленой химии» путем реализации принципа мультикомпонентных реакций. Используя метод ИК-спектроскопии, установлена информация об основных функциональных группах и структуре объектов исследования: эпоксидированного рапсового масла, являющегося одним из источников органических кислот в композициях, и синтезированных анионно-ориентированных цвиттер-ионных ПАВ. По результатам изучения поверхностного натяжения методом отрыва кольца (Дю-Нуи) на межфазной границе раствор–воздух построены изотермы водных растворов ПАВ в щелочной среде, определены их коллоидно-химические свойства: поверхностное натяжение при достижении критической концентрации мицеллообразования, свободная энергия адсорбции Гиббса, поверхностная активность, гидрофильно-липофильный баланс. Показано, что все исследуемые поверхностно-активные композиции эффективно понижают поверхностное натяжение (вплоть до 25,2 мН/м), с ростом степени гидрофобности в гомологическом ряду аминов за счет увеличения длины углеводородного радикала уменьшаются критическая концентрация мицеллобразования и значения гидрофильно-липофильного баланса, а также увеличивается абсолютное значение стандартной свободной энергии адсорбции. Высокие значения гидрофильно-липофильного баланса для исследуемых ПАВ (16÷22) свидетельствуют о возможности их применения в качестве эффективных эмульгаторов при получении эмульсий I рода (масло/вода) и пенообразователей. Оценена пенообразующая способность ПАВ на основе пентаэтиленгексамина и олеиновой кислоты.

1. Опанасенко, О. Н. Свойства и применение битумных дисперсий и битумно-эмульсионных материалов / О. Н. Опанасенко, Н. П. Крутько. – Минск : Беларус. навука, 2014. – 270 с.

2. Применение многофункциональных поверхностно-активных реагентов для нефтедобычи и транспорта / М. И. Курбанбаев [и др.] // Нефть. Газ. Новации. – 2010. – № 10.– С. 33–38.

3. Получение, физико-химические характеристики, нефтесобирающие и диспергирующие свойства новых поверхностно-активных веществ на основе фракции кислот касторового масла, пропиленоксида и этаноламинов / З. Г. Асадов [и др.] // Хим. журн. Грузии. – 2005. – Т. 5, № 3. – С. 286–299.

4. Борисов, Д. Н. Получение кислородсодержащих четвертичных аммониевых соединений с анионами органических кислот – основы реагентов для нефтяной промышленности / Д. Н. Борисов, П. С. Фахретдинов, Г. В. Романов // Вестн. Казан. технол. ун-та. – 2009. – № 1. – С. 103–107.

5. Abdel-Moghny, Th. Effect of surfactant on the growth of onset aggregation of some Egyptian crude oils / Th. Abdel-Moghny, S. M. Desouky, M. Ramzi // J. of Dispersion Science and Technology. – 2008. – Vol. 29. – P. 397–405.

6. Эмульгаторы обратных эмульсий на основе моноэтаноламидов жирных кислот растительных масел / Е. И. Черных [и др.] // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Сер.: Химия, биология, фармация. – 2016. – № 1. – С. 35–42.

7. Рагимов, Р. А. Аммониевые соли кислотной фракции рапсового масла / Р. А. Рагимов // Химия растительного сырья. – 2015. – № 2. – С. 97–105.

8. Ланге, К. Р. Поверхностно-активные вещества: синтез, свойства, анализ, применение / К. Р. Ланге ; под науч. ред. Л. П. Зайченко. – СПб. : Профессия, 2004. – 240 с.

9. Абрамзон, А. А. Поверхностно-активные вещества. Синтез, анализ, свойства, применение / А. А. Абрамзон, Л. П. Зайченко, С. И. Файнгольд. – Л. : Химия, 1988. – 200 с.

10. ГОСТ 12497-93. Пластмассы. Соединения эпоксидные. Методы определения содержания эпоксидных групп. – Межгосударственный Совет по стандартизации, метрологии и сертификации. – 1995. – 15 с.

11. ГОСТ 5476-80. Масла растительные. Методы определения кислотного числа. – М.: ИПК изд-во стандартов, 1997. – 10 с.

12. Наканиси, К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений / К. Наканиси. – М.: Мир, 1965. – 216 с.

13. Тарасевич, Б. Н. ИК-спектры основных классов органических соединений. Справочные материалы [Электронный ресурс] / Б. Н. Тарасевич // МГУ им. М. В. Ломоносова. – 2012. – 55 с. – Mode of access : http:// www.chem.msu.su/rus/teaching/tarasevich/Tarasevich_IR_tables_29-02-2012.pdf. – Date of access : 14.10.2016.

14. Плетнев, М. Ю. Косметико-гигиенические моющие средства / М. Ю. Плетнев. – М. : Химия, 1990. – 272 с.

15. Tensiometer K100 MK2/SF/C. Instruction Manual V2-05: KRÜSS GmbH, Hamburg, 2001–2005. – 153 p.

16. Абрамзон, А. А. Поверхностно-активные вещества. Свойства и применение / А. А. Абрамзон. – Л. : Химия, 1981. – C. 304.

17. Lin, I. Y. Hydrophile-lipophile balance (hlb) of fluorocarbon surfactants and its relation to the critical micelle concentration (cmc) / I. Y. Lin // J. Phys. Chem. – 1972. – Vol. 76, № 14. – P. 2019–2023.

18. Фролов, Ю. Г. Курс коллоидной химии / Ю. Г. Фролов. – М.: Альянс, 2004. – 464 с.

19. Гельфман, М. И. Коллоидная химия / М. И. Гельфман, О. В. Ковалевич, В. П. Юстратов. – СПб. : Лань, 2003. – 336 с.

20. HLB & Emulsification. Description of Hydrophile, Lipophile Balance and use of HLB in Producing Emulsions (Technical Information Surface Chemistry) [Electronic resourse] // Akzo Nobel Surface Chemistry LLC. – 14 p. – 2008. – Mode of access: https://sc.akzonobel.com/en/fabric-cleaning/Documents/AkzoNobel_tb_HlbEmulsions.pdf. – Date of access: 10.11.2016.