Катионные поверхностно-актив­ные вещества

КАТИОННЫЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА (КПАВ), одна из основных классификационных групп поверхностно-активных веществ (ПАВ), характеризующихся тем, что в водной среде в результате электролитической диссоциации они образуют поверхностно (адсорбционно) активные катионы и адсорбционно неактивные анионы. Наибольшее практическое значение имеют соли первичных, вторичных, третичных алифатических аминов (используют при низких значениях pH) и четвертичных аммониевых оснований RNH₂∙HX, RR’NH∙HX, R(R’)₂N∙HX, R(R’)₃N∙H⁺Xˉ, [R(R’)₂N⁺CH₂C₆H₅]Xˉ (где R - высший алкил с числом атомов С от 8 до 22, обычно 12-18; R’ - низший алкил, например СН₃ или С₂Н₅; Х - анион, например Clˉ, Вrˉ или СН₃СООˉ); соли алифатических диаминов [RH₂N^+—(CH₂)₃^—N⁺H₃](Xˉ)₂; соли N-алкилпиридиния [RNC₅H₅]⁺Xˉ; производные алкиламиноамидов, алкилимидазолинов и другие дифильные органические соединения с четвертичными атомами азота, положительный электрический заряд которых нейтрализован отрицательным зарядом противоиона (аниона).

Молекулярная структура некоторых КПАВ может включать кроме ионогенных полярные неионогенные группы. Таковы, например, четвертичные аммониевые соли этоксилированных алкиламинов состава [Н(ОСН₂СН₂)_n—N⁺RR’— (СН₂СН₂O)_mН]Хˉ, где n, m варьируют от нескольких единиц до нескольких десятков.

Как особую группу КПАВ следует рассматривать высокомолекулярные поверхностно-активные вещества, представляющие собой растворимые полиэлектролиты катионного типа. В их числе, например, линейно-циклический полимер на основе диметилдиаллиламмонийхлорида (формула I), производные полиакриламида (например, состава II), хитозана и др.

По объёму мирового производства КПАВ занимают третью позицию после анионных и неионогенных ПАВ, их роль в различных видах современной технологии постоянно возрастает. КПАВ применяют в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и быту. КПАВ - стабилизаторы битумных эмульсий при строительстве дорог, гидрофобизаторы строительных материалов и конструкций, флотореагенты при обогащении полезных ископаемых, присадки к топливам и смазочным маслам, текстильно-вспомогательные вещества (антистатики, мягчители и др.), ингредиенты полимерных материалов. КПАВ используют в нефтегазовой промышленности как реагенты для обработки буровых растворов, применяемых при строительстве скважин, как ингибиторы коррозии, как реагенты для деэмульгирования и обессоливания сырой нефти. КПАВ используют также (часто в сочетании с неионогенными ПАВ) как бактерицидные и бактериостатические средства, фунгициды, альгициды.

Литературу смотри при ст. Поверхностно-активные вещества.

Л. А. Шиц.