CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT - PHÂN LOẠI ĐƠN GIẢN
Surface active agents - Simplified classification
Lời nói đầu
TCVN 7160 : 2002 hoàn toàn tương đương với ISO 2131-1972.
TCVN 7160 : 2002 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 91 "Chất hoạt động bề mặt" biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.
CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT - PHÂN LOẠI ĐƠN GIẢN
Surface active agents - Simplified classification
1. Phạm vi và lĩnh vực áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định cách đơn giản hóa việc phân loại chất hoạt động bề mặt (sau đây gọi là phân loại đơn giản), phù hợp với cách phân loại khoa học (ISO/R 896) về sắp xếp các gốc.
Việc phân loại đơn giản chất hoạt động bề mặt cho phép những đặc tính của chúng được biểu thị bằng một hệ thống chữ và số rút gọn, gồm có một chữ cái và bốn con số (năm con số đối với trường hợp hợp chất gồm vài nhóm ưa nước), đối với các nguyên tố cấu trúc chính của phân tử dùng:
1) chữ cái để chỉ đặc tính ion;
2) con số thứ nhất để chỉ nhóm ưa nước;
3) con số thứ hai để chỉ nhóm kỵ nước;
4) con số thứ ba để chỉ nhóm chức trung gian;
5) con số thứ tư để chỉ tính chất bổ sung của nhóm ưa nước;
6) con số thứ năm (trong ngoặc đơn giữa con số thứ nhất và thứ hai) để chỉ nhóm ưa nước thứ hai của hợp chất gồm vào nhóm ưa nước mạng những đặc tính ion khác nhau
Dựa vào bảng phân loại cho trong phụ lục A xuất phát từ cách phân loại khoa học chung, áp dụng các nguyên tắc quy định trong điều 3, tiến hành xác định những con số tương ứng với các nhóm có trong phân tử.
3.1. Chọn nhóm ưa nước
Nguyên tắc 1
Nhóm ưa nước là điểm khởi đầu cho sự phân loại. Đặc tính ion của nó sẽ được chỉ ra ở một trong người chữ cái sau đây:
A đối với những nhóm ưa nước anion;
C đối với những nhóm ưa nước cation;
N đối với những nhóm ưa nước non-ion;
Z đối với những hợp chất lưỡng tính đích thực.
Nguyên tắc 2
Số thứ nhất trong thứ tự đánh số tiếp theo để chỉ những nhóm ưa nước chính, được lựa chọn từ sự có mặt của vài nhóm ưa nước với những đặc tính ion đồng nhất, tham khảo sự phân chia trong bảng A.1 của phụ lục A:
cho những nhóm:
anion: 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 1
cation: 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 1 - 2 - 3 - 4
non-ion: 3 - 4 - 5 - 6 - 1 - 2 - 7 - 8 - 9
Nguyên tắc 3
Khi có mặt của vài nhóm ưa nước với những đặc tính ion khác nhau, phải xem xét hai phương án sau:
a) khi có mặt của những nhóm anion và cation (hợp chất lưỡng tính), sử dụng chữ cái Z để chỉ ra nhóm cation thứ nhất và nhóm anion thứ hai, trong ngoặc đơn, áp dụng nguyên tắc 2 nếu cần thiết;
b) khi có mặt của một nhóm ion và một nhóm non-ion, sử dụng chữ cái biểu thị những đặc tính của nhóm ion để chỉ ra nhóm thứ nhất này và nhóm non-ion thứ hai, trong ngoặc đơn, áp dụng nguyên tắc 2 nếu cần thiết;
3.2. Chọn nhóm kỵ nước
Nguyên tắc 4
Nhóm kỵ nước đã xác định chính là gốc quan trọng nhất đối với tác động kỵ nước, nó thường là chuỗi hydrocacbon dài nhất (kể cả vòng).
Nguyên tắc 5
Theo nguyên tắc 4, một chuỗi hydrocacbon béo được coi như đủ dài nếu nó gồm ít nhất 8 nguyên tử cacbon.
Nguyên tắc 6
Nếu chất hoạt động bề mặt không bao gồm một chuỗi hydrocacbon với ít nhất 8 nguyên tử cacbon, thì chấp nhận gốc vòng như là một nhóm kỵ nước đã xác định.
3.3. Chọn nhóm chức trung gian
Nguyên tắc 7
Chọn lựa một nhóm chức trung gian gần nhất với một nhóm ưa nước chính
Chú thích: Chất hoạt động bề mặt quan trọng nhất phù hợp với công thức:
R - X - R' - F
trong đó những chữ cái F, R', X trong bảng A.1 của phụ lục A có nghĩa như sau:
R để chỉ nhóm kỵ nước chính;
X để chỉ một chức trung gian;
R' để chỉ đạo một chuỗi hydrocacbon ngắn;
F để chỉ nhóm ưa nước chính.
Những chữ F, R’, X trong bảng A.1 của phụ lục A có nghĩa giống nhau; mặt khác chữ r, cũng được sử dụng trong bảng, để chỉ một hydro hoặc gốc alkyl.
3.4. Chọn tính chất bổ sung của nhóm ưa nước
Nguyên tắc 8
Tính chất bổ sung của nhóm ưa nước là tính chất bổ sung của nhóm ưa nước chính, được lựa chọn cho phù hợp với số thứ tự trong bảng A.1.
3.5. Chú thích
Nhiều thành phần trong ngoặc đơn có thể bị mất, vì vậy cần thiết ghi chép sự phân loại trên phiếu đục lỗ hoặc trên máy tính. Trong trường hợp các hợp chất có hai hoặc nhiều nhóm ưa nước có đặc tính ion giống nhau, chèn số 0 vào giữa con số thứ nhất và con số thứ hai đang tồn tại. Trong trường hợp các hợp chất gồm có vài nhóm đặc tính ion khác nhau, đơn thuần bỏ dấu ngoặc đơn.
Ví dụ A 1031 (xem Phụ lục B, điều B.1) trở thành A 10031 và ví dụ Z 2(1)002 (xem Phụ lục B, điều B.4) trở thành Z 21002.
(quy định)
Bảng A.1 - Phân loại đơn giản chất hoạt động bề mặt
Nhóm ưa nước | Xác định nhóm kỵ nước | Nhóm chức trung gian | Tính chất bổ sung của nhóm ưa nước | ||||
anion | cation | non-ion | anion | cation | non-ion | ||
|
|
| 0 Gốc béo không nhánh | 0 Không có | 0 Không có | 0 Không có | 0 Không có |
1 - COOH | 1 Amin bậc nhất | 1 Nhóm hydroxyl béo | 1 Gốc béo nhánh | 1 -COO - R' - F | 1 Muối kim loại kiềm Li, Na, K, v.v. (Nhóm Ia) | 1 1 hoặc 2 gốc kỵ nước Anion vô cơ | 1 Chức hydroxyt đặc trưng |
2 -OSO3H | 2 Amin bậc hai | 2. Nhóm hydroxyt của alicyclic hoặc chất thơm | 2 Gốc alicyclic tecpen | 2 -OOC - R' - F | 2 Muối kim loại kiềm thổ Mg, Ca, Sr, Ba vv. (Nhóm IIa) | 2 1 hoặc 2 gốc kỵ nước Anion hữu cơ | 2 Chức este đặc trưng |
3 -SO3H | 3 Amin bậc 3 | 3 Không có nhánh polyete trên dãy hợp chất trung gian | 3 Gốc benzen không ngưng tụ | 3 -CON(r) - R' - F -N(r)CO - R' - F Chức trung gian 1 và 2 | 3 Muối của kim loại Cu, Ag, Zn, Cd, Hg (Nhóm Ib và IIb) | 3 1 hoặc 2 gốc kỵ nước Gốc benzyl và tương tự. Anion vô cơ | 3 Chức este đặc trưng |
4 -S-SO3H | 4 Oxit amin | 4 Có nhánh polyete trên dãy hợp chất trung gian | 4 Gốc thơm với vòng ngưng tụ | 4 -SO2N(r)-R' - F -N(r)SO2-R' - F | 4 Muối của kim loại chuyển tiếp Cr, Mn, Fe, Co, Ni (Nhóm VIa, VIIa, VIII) | 4 1 hoặc 2 gốc kỵ nước Gốc benzyl và tương tự. Anion hữu cơ | 4 Chức amit đặc trưng |
5 -SO2H Các chức sunfua khác, bao gồm -SO2NH(r) | 5 Amoni bậc 4 | 5 Dẫn xuất của sorbitan, mannitan, cacbohydrat và tương tự | 5 Gốc vòng dị đa với 1 nguyên tử không cacbon trên vòng | 5 O R' (O R)nF Chức trung gian 1, 2 và 3 | 5 Muối của kim loại Al, In, Sn, Pb, Bi (Nhóm IIIb đến Vb) | 5 3 gốc kỵ nước Anion vô cơ | 5 Chức sulfamit đặc trưng SO2N(r)2 |
6 Este của axit orthophosphoric | 6 Pyridin imidazolin và tương tự | 6 Dẫn xuất của sorbitan, mannitan, oxy alkyl cacbohydrat | 6 Gốc vòng dị đa với 2 hoặc nhiều hơn các nguyên tử không cacbon trên vòng | 6 -S - R' - F -SO - R' - F -SO2 - R' - F | 6 Muối của kim loại nhóm lantan và actin La, Ce, Th, U v.v… | 6 3 gốc kỵ nước. Anion hữu cơ | 6 |
7 Axit phosphonic | 7 Sunphonic | 7 Nhóm carbonyl | 7 Gốc trùng hợp | 7 -N(r) - R' - F | 7 Muối amoni | 7 Những phức kim loại | 7 |
8 Peraxit | 8 Phosphonic | 8 Ure, ureides, polypeptit | 8 Gốc chứa nguyên tố khác trong chuỗi | 8 Những nhóm khác - X - R' - F | 8 Muối bazơ hữu cơ | 8 Betain | 8 Chất dẫn xuất hữu cơ chứa kim loại |
9 Các chức anion khác | 9 Cách thức cation khác | 9 Các chức non-ion khác | 9 Các gốc kỵ nước khác | 9 | 9 Muối phức kim loại Bazơ hữu cơ chứa kim loại | 9 Những đặc trưng đặc biệt khác | 9 Những chức đặc trưng khác |
(tham khảo)
Ví dụ áp dụng phân loại giản đơn
B.1. Chất hoạt động bề mặt anion
Natri stearat | C17H35COONa | A 1001 |
Natri lauroyl sarcosinat | A 1031 | |
Natri laurylsunphat | C12H25 - OSO3Ha | A 2001 |
Natri lauryl etoxy-ete sunphat | C12H25 - OCH2 - CH2 - OCH2 - CH2 - OSO3Na | A 2051 |
Muối natri của este sunphuric của lauroyl etanolamit | C11H23 - CO - NH - CH2 - CH2 - OSO3Na | A 2031 |
Natri alkylsunphonat | A 3001 | |
Natri oleyl-oxyetan sunphonat | C17H33 - COO - CH2 - CH2 - SO3Na | A 3011 |
Muối natri của oleyl-metyltauric | A 3031 | |
Natri alkylaryl-sunphonat | A 3301 | |
Natri mono-alkylphotphat | A 6001 | |
Natri dioctylsunphocuccinat | A 3021 |
B.2. Chất hoạt động bề mặt cation
B.3. Chất hoạt động bề mặt non-ion
B.4. Chất hoạt động bề mặt ampholyt
B.5. Chất hoạt động bề mặt với nhóm ưa nước ion và non-ion