Związki powierzchniowo czynne.
Z kilkuset klas znanych środków powierzchniowo czynnych (SPC) przemysłowe zastosowanie znalazło 40 grup, przy czym dominujące znaczenie, oprócz mydła, ma jedynie 5 grup tych związków chemicznych. Należą do nich:
— prostołańcuchowe alkilobenzenosulfoniany (LABS),
— oksyalkilenowane alkohole tłuszczowe (AE),
— oksyalkilenowane alkilofenole (APS),
— alkiloeterosiarczany (AES),
— alkilosiarczany (AS).
Anionowymi SPC są LABS, AES, AS, natomiast do niejonowych SPC zalicza się AE i APS. W zastosowaniach dominują obecnie środki anionowe (ok. 60%), a następnie niejonowe (ok. 30%), przy czym prognozuje się wzrost udziału środków niejonowych.
Najważniejszymi anionowymi SPC, produkowanymi przez długie lata i w dużych ilościach, są LABS. Charakteryzują się one doskonałymi właściwościami powierzchniowo czynnymi, niską ceną, łatwością wprowadzania do środków ciekłych i proszkowych. Obecnie obserwuje się zmniejszenie zużycia LABS w Europie Zachodniej, a wzrost tam, gdzie zużycie jest niskie, tzn. w Chinach, Indiach, Azji Południowo–Wschodniej.
AES odznaczają się wysoką aktywnością powierzchniową, wysoką zdolnością pienienia, dobrą odpornością na twardość wody i temperaturę, są łagodniejsze w działaniu na skórę niż LABS i AS. Największe ilości AES są używane w szamponach, płynach myjących i kąpielowych.
AS wykazują doskonałe właściwości powierzchniowo czynne, zwilżające, pianotwórcze i tworzą stabilną pianę. Zastosowanie ich jest jednak ograniczone, ponieważ są wrażliwe na twardą wodę, temperaturę, a ich oddziaływanie na skórę jest lekko drażniące. AS lepiej rozkładają się biologicznie niż LABS, dlatego chętnie wykorzystuje się je w proszkach piorących w mieszaninach z innymi SPC.
AE mają największy udział w grupie niejonowych SPC. Związki te wykazują bardzo dobre właściwości zwilżające i powierzchniowo czynne przy umiarkowanych właściwościach pianotwórczych. Są praktycznie kompatybilne ze wszystkimi SPC, natomiast oddziaływanie na skórę jest porównywalne z większością SPC. Są często stosowane w piorących proszkach i płynach, środkach czyszczących dla gospodarstwa domowego oraz odgrywają dużą rolę w zastosowaniach komunalnych i przemysłowych.
APS charakteryzują się higroskopijnością, wykazują łagodnie oddziaływanie na skórę. Ze względu na niższą biorozkładalność w porównaniu z AE, ich zastosowanie w wyrobach chemii gospodarczej jest ograniczone. APS są głównie stosowane w przemyśle.
Wytwarza się wiele związków, które traktuje się jako zamienniki substancji najczęściej stosowanych. Do najważniejszych należą sulfonowane alfa-olefmy (AOS), które są alternatywnymi zamiennikami LABS i AES, oraz sulfonowane estry metylowe kwasów tłuszczowych (FAME), które zastępują LABS.
Produkowanych jest wiele innych środków o charakterze anionowym lub niejonowym, które wykorzystuje się w wyrobach chemii gospodarczej i środkach do mycia.
Do ważniejszych należy zaliczyć niejonowe alkilopoliglukozydy, które charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami powierzchniowo czynnymi, wysoką zwilżalnością i zdolnością pianotwórczą, kompatybilnością z innymi SPC oraz bardzo łagodnym oddziaływaniem na skórę. Są polecane do produkcji środków do mycia naczyń, proszków piorących i ciekłych środków czyszczących.
Środkami o charakterze anionowym są sulfonowane parafiny (drugorzędowe alkilosulfoniany) używane w produkcji proszków piorących, płynów do prania, czyszczenia, mycia, szamponów, sulfobursztyniany stosowane w kompozycjach piorących, myjących i szamponach, izotioniany wykorzystywane jako łagodne środki w kosmetykach, mydłach toaletowych i płynnych, tauryniany stosowane w szamponach i płynach do kąpieli oraz sarkozyniany stosowane w szamponach, pastach do zębów, środkach piorących do wełny i środkach do czyszczenia dywanów.
Poza anionowymi i kationowymi SPC wyróżnia się grupę amfoterycznych SPC. Środki te zawierają jednocześnie związki anionowe i kationowe. Do najbardziej rozpowszechnionych amfoterycznych SPC zalicza się betainy, stosowane w szamponach i płynnych mydłach, mające dodatkowo właściwości przeciwgrzybicze i antybakteryjne, oraz produkowane w znacznie mniejszej ilości kwasy aminokarboksylowe, wykorzystywane chętnie w szamponach, charakteryzujące się również właściwościami bakteriobójczymi.
W celu uzyskania najkorzystniejszego efektu usuwania różnego typu zabrudzeń z określonego typu materiałów, środki do prania zawierają często kompozycje składające się z dwóch, a czasem kilku SPC. Wybór najlepszych SPC zależy w znacznej mierze od ich oddziaływania na organizm człowieka, a także na środowisko, ze względu na łatwość i stopień biodegradacji.
SPC wykorzystuje się także jako emulgatory do produkcji pestycydów, w kosmetykach i w wyrobach chemii gospodarczej, jako środki zmiękczające, antystatyczne, inhibitory korozji oraz stosuje się w przemyśle kosmetycznym, włókienniczym, skórzanym, papierniczym, cementowym, metalowym, w wiertnictwie naftowym oraz w wielu innych dziedzinach.