Электронный научный журнал
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

ПОЛУЧЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ВОЗОБНОВЛЯЕМОГО СЫРЬЯ

Крохмалюк Ю.В. 1
1 Оренбургский государственный университет
В данной статье описывается метод получения более экологичного ПАВ из эфиромасличного сырья и его показатели поверхностного натяжения, вязкости и краевого угла смачивания в ходе эксперимента. Также изучены показатели сырья на различных этапах эксперимента и их сравнительная характеристика. Поверхностно-активные вещества (ПАВ) используются во многих сферах человеческой жизни, при этом некоторые ионогенные вещества опасны для здоровья людей и окружающей среды. Попадание таких средств в океан приводит к удерживанию CO2 и кислорода в массе воды., поэтому так важно найти способ получения более экологичного ПАВ.
экологичные пав
синтез
эфиромасличное сырье
1. Абрамзон, А. А., Зайченко, Л. П., Файнгольд, С. И. Поверхностно-активные вещества. Синтез, анализ, свойства, применение. – Л. : Химия, 1988. – 200 с.
2 Горяев, М.И. Характеристика химических соединений, входящих в состав эфирных масел / М.И.Горяев, под ред. проф. Г.В. Лигулевского. – Алма–Ата: изд–во Акад. Наук Казах. ССР, 1953. – 550 с.
3 Холмберг, К., Йёнссон, Б., Кронберг, Б., Линдман, Б. Поверхностно- активные вещества и полимеры в водных растворах. – 2007. – 531 с.
4 Bohlmann, F. Naturally occurring terpene derivatives. Part 311. Sesquiterpenes from Kleinia species // F. Bohlmann, M. Ahmed, J. Jakupovic, C._Jeffrey // Phytochemistry. – 1981. – Vol. 20. – P. 251–256.

В данной статье описывается метод получения более экологичного ПАВ из эфиромасличного сырья и его показатели поверхностного натяжения, вязкости и краевого угла смачивания в ходе эксперимента. Также изучены показатели сырья на различных этапах эксперимента и их сравнительная характеристика.

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) используются во многих сферах человеческой жизни, при этом некоторые ионогенные вещества опасны для здоровья людей и окружающей среды. Попадание таких средств в океан приводит к удерживанию CO2 и кислорода в массе воды., поэтому так важно найти способ получения более экологичного ПАВ [1,3].

Эфиромасличное сырье является основой для получения эфирных масел, оно экологично и возобновляемо. Получение эфирных масел из эфиромасличного сырья может происходить за счет экстракции Сокслета [2]. Получение ПАВ происходит в несколько этапов:

1) экстракция эфирномасличных растений для получения эфирных масел;

2) дистилляция;

3) гидролиз эфирных масел;

4) синтез ПАВ [4].

Синтез ПАВ происходит в присутствии белкового изолята и смеси метиловых эфиров жирных кислот. Более подробно получение ПАВ изображено на рисунке 1, где R1 – остатки жирных кислот растительных масел, R2 – ­­­­функциональная группа остатка одноатомного спирта, R3 – алифатический или ароматический заместитель, в том числе содержащий функциональные группы (-NH2-OH,), R4- водород или метильная группа.

Весь эксперимент условно разделен на три этапа (Ⅰ, Ⅱ и Ⅲ) для более легкого описания результатов. Таким образом показатели замерялись у выделенных эфирных масел, полученного из них мыла и синтезированных из этих продуктов ПАВ. Так, показатель кинематической вязкости повышался на всем протяжении эксперимента, наиболее высокое изменение наблюдалось у грейпфрута на 0,62 мм²/с во втором этапе, в сравнении с первым. Наименьшее изменение показателя вязкости наблюдалось при переходе со второго на третий этап с 0,06 мм²/с до 0,13 мм²/с. Более наглядно изменение показателя вязкости указано на рисунке 2.

 

Рисунок 1 – Реакции, происходящие при получении ПАВ из эфирных масел

Рисунок 2 – Изменение показателя вязкости в ходе эксперимента

Показатель поверхностного натяжения в ходе эксперимента повышался, что является следствием снижения гидрофильности.  Значительное повышение при переходе с первого на второй этап наблюдается у имбиря – на 27,315 Н/м, наименьшее – у укропа – на 5,315 Н/м.

Рисунок 3 – Изменение поверхностного натяжения в процессе эксперимента

При переходе со второго на третий этап эксперимента наибольшее изменение поверхностного натяжения наблюдается у укропа – повышение на 30,662 Н/м, наименьший – у имбиря на 7,399 Н/м. Более наглядно показатели поверхностного натяжения на каждом этапе указаны на рисунке 3.

В ходе эксперимента на основе эфиромасличных растений были получены экологически чистые поверхностно-активные вещества, обладающие как гидрофобными, так и гидрофильными свойствами, средней вязкостью и мылящимися свойствами.

Так же измерялся показатель краевого угла смачивания у синтезированного ПАВ. Показатель краевого угла смачивания на стекле- говорит о гидрофильных свойствах, на парафине- о гидрофобных. Соответственно увеличение гидрофильности говорит о уменьшении краевого угла смачивания на стекле, а увеличение гидрофобности, наоборот, об повышении краевого угла смачивания на стекле. На парафине же обратная ситуация.

ПАВ, разбавленное в 20 раз водой показывало повышение гидрофобности на гидрофильном участке по сравнению с выделенными маслами с одной стороны, и увеличение гидрофильности на гидрофобной среде по сравнению с выделенным маслом с другой.


Библиографическая ссылка

Крохмалюк Ю.В. ПОЛУЧЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ВОЗОБНОВЛЯЕМОГО СЫРЬЯ // Международный студенческий научный вестник. – 2021. – № 4. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=20702 (дата обращения: 20.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074