कैटियनिक सर्फेक्टेंट क्या है?

कैटियन सर्फेक्टेंट मुख्य रूप से नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक अमाइन डेरिवेटिव हैं, क्योंकि इसके अणु में नाइट्रोजन परमाणु में एक एकल इलेक्ट्रॉन जोड़ी होती है,तो यह हाइड्रोजन बंधन द्वारा एसिड अणु में हाइड्रोजन के साथ संयुक्त किया जा सकता है, ताकि अमीनो समूह सकारात्मक रूप से आवेशित हो। इसलिए, उनके पास केवल अम्लीय माध्यम में अच्छी सतह गतिविधि होती है; क्षारीय माध्यम में, यह जड़ना और सतह गतिविधि खोना आसान है।नाइट्रोजन युक्त कैटियनिक सर्फेक्टेंट्स के अतिरिक्त, सल्फर, फास्फोरस, आर्सेनिक और अन्य तत्वों वाले कैटियन सर्फेक्टेंट की एक छोटी संख्या है।

I. विकास:

1896 के आरंभ में ही एफ. क्राफ्ट और अन्य लोगों ने पाया कि सेटिलामाइन के हाइड्रोक्लोराइड में साबुन फोम बनाने का गुण होता है,लेकिन यह 1928 के बाद तक नहीं था कि उद्योग में कैटियन सर्फेक्टेंट को अपनाया गया था, जैसे कि फाइबर नरम करने वाले, स्थैतिक रोकथाम एजेंट, जल-विरोधी एजेंट, रंगाई सहायक, खनिज तरंग और जीवाणुनाशक एजेंट आदि के रूप में उपयोग किया जाता है।इसकी खपत एनिओनिक और नॉन-आयनिक सर्फेक्टेंट्स की तुलना में कम हैहालांकि, इसकी खपत एनिऑनिक सर्फेक्टेंट और नॉन-आयन सर्फेक्टेंट की तुलना में कम है, और इसका उपयोग मुख्य रूप से घर्षण में कमी और जीवाणुनाशक प्रभाव जैसे विशेष अनुप्रयोगों में किया जाता है।कैटियनिक सर्फेक्टेंट्स पानी में विघटित होकर सतह-सक्रिय कैटियन बनाते हैं, जो एनिओनिक सर्फेक्टेंट्स के विपरीत चार्ज रखते हैं, और अक्सर “इंवर्स साबुन” के रूप में संदर्भित होते हैं।इसमें कम से कम एक लंबी श्रृंखला वाला हाइड्रोफोबिक समूह और एक सकारात्मक रूप से आवेशित हाइड्रोफिलिक समूह होता है. लंबी श्रृंखला वाले हाइड्रोफोबिक समूह आमतौर पर फैटी एसिड या पेट्रोकेमिकल्स से प्राप्त होते हैं। सतह-सक्रिय कैशन का सकारात्मक आवेश आमतौर पर नाइट्रोजन परमाणुओं द्वारा किया जाता है,लेकिन सल्फर और फास्फोरस परमाणुओं द्वारा भी ले जाया जा सकता है, लेकिन वर्तमान में वाणिज्यिक रूप से उपलब्ध सैकड़ों कैटियनिक सर्फेक्टेंट्स में से अधिकांश में सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए नाइट्रोजन परमाणु होते हैं।इसलिए फैटी अमीन्स कैटियन सर्फेक्टेंट के लिए महत्वपूर्ण कच्चे माल हैं।.

कैटियन सर्फेक्टेंट्स, अन्य प्रकार के सर्फेक्टेंट की तरह, इंटरफेस या सतहों पर अवशोषित होते हैं, और एक निश्चित सांद्रता तक पहुंचने पर समाधान में माइसेल बनाते हैं (महत्वपूर्ण माइसेल सांद्रता,या सीएमसी)इस प्रकार विलायक के सतह तनाव को कम करता है और सतह गतिविधि प्रदर्शित करता है।कैटियनिक सर्फेक्टेंट्स का डिटर्जेंट प्रभाव सीमित है, और उनके बैक्टीरियोस्टैटिक गुण और कठोर सतह अवशोषण के लिए आत्मीयता अधिक प्रमुख हैं।और सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कैटियन सर्फेक्टेंट्स पर बहुत स्पष्ट गतिविधि हैकैटियन सर्फेक्टेंट मानव त्वचा, बालों और दांतों द्वारा आसानी से अवशोषित होते हैं। उदाहरण के लिए, वे मुख्य रूप से कॉस्मेटिक में बैक्टीरियल और एंटीबैक्टीरियल एजेंट, बालों को कंडीशनिंग एजेंट,त्वचा को नरम करने वाले और क्षय विरोधी योजक.

कैटियनिक सर्फेक्टेंट्स की आणविक संरचना में सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए समूह होते हैं, जैसे अमाइन समूह और क्वाटरनरी अमोनिया समूह।कैटियनिक सर्फेक्टेंट जलीय घोल में आयन जोड़े और माइसेलर संरचनाएं बना सकते हैं, और विशेष रासायनिक और भौतिक गुणों की एक श्रृंखला है।

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II. सामान्य कैटियन सर्फेक्टेंट्स:

1क्वाटरनरी अमोनियम नमकः जैसे कि सेटिलट्रिमेथाइलमोनियम ब्रोमाइड (CTAB), सेटिलट्रिमेथाइलमोनियम क्लोराइड (CTAC) । इन कैटियनिक सर्फेक्टेंट्स में अच्छी घुलनशीलता और एमुल्सिफिकेशन गुण होते हैं,और अक्सर गीला एजेंट के रूप में प्रयोग किया जाता है, एमुल्सिफायर और बैक्टीरसाइड।

2. अमाइन आधारित सर्फेक्टेंट्स: जैसे कि सेटिलामाइन (C16-अमाइन), सेटिल डाइमेथिलामाइन (C16-डिमेथिलामाइन), आदि.और अक्सर वस्त्रों में गीला करने वाले एजेंटों और फैलाव के रूप में उपयोग किया जाता है, कागज और रंग उद्योग।

3अमीनो एसीटाल्डेहाइड सर्फेक्टेंट्स: जैसे कि सेटिल एसीटाल्डेहाइड अमाइन (सी16-अमीनो एसीटाल्डेहाइड), आदि।इनका अच्छा इमल्सिफायर और फैलाव गुण होता है और इनका प्रयोग आमतौर पर डाई में किया जाता है, कोटिंग और पेंट उद्योग।

III. मुख्य कार्य:

- सतह गतिविधि: कैटियन सर्फेक्टेंट्स तरल पदार्थों के सतह तनाव को कम कर सकते हैं, जिससे ठोस सतहों को गीला करना आसान हो जाता है, और ठोस पर तरल पदार्थों के फैलाव और गीलापन में सुधार होता है।

- एमुल्सिफायर: कैटियनिक सर्फेक्टेंट पानी और तेल के बीच एमुल्सिफाइड तरल पदार्थ बना सकते हैं, जिससे तेल-पानी मिश्रण अधिक स्थिर और फैलाने और मिश्रण करने में आसान हो जाते हैं।

- स्टरिलेंट्स: कुछ कैटियनिक सर्फेक्टेंट्स में बैक्टीरसाइड और एंटीमाइक्रोबियल गुण होते हैं और आमतौर पर इन्हें कीटाणुनाशक और सफाई उत्पादों में इस्तेमाल किया जाता है।

- नरम करने वाले पदार्थ: कैटियनिक सर्फेक्टेंट फाइबर को नरम कर सकते हैं और कपड़े को अधिक आरामदायक बना सकते हैं।

- विसारक: कैटियनिक सर्फेक्टेंट पानी में ठोस कणों को विसारित कर सकते हैं और उनके पुनर्गठन को रोक सकते हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कैटियनिक सर्फेक्टेंट्स की सकारात्मक चार्ज विशेषताओं के कारण, एनीओनिक पदार्थों (जैसे साबुन, एनीओनिक रंगों, आदि) के साथ उनकी बातचीत।) के परिणामस्वरूप वर्षा या सतह गतिविधि का नुकसान होगा, और इसलिए इन पदार्थों के साथ उनकी एक साथ उपस्थिति का उपयोग करते समय इनका उपयोग करने से बचना चाहिए।कैटियनिक सर्फेक्टेंट्स का पर्यावरण पर और जैविक विषाक्तता पर अधिक प्रभाव पड़ता है, और पर्यावरण संरक्षण और सुरक्षित उपयोग पर ध्यान देते हुए इस्तेमाल किया जाना चाहिए।

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