32.Surfaktanty w wodach naturalnych
Surfaktanty, czyli detergenty, środki powierzchniowo-czynne-surface actice agents, stanowią
grupę związków syntetycznych, są stosowane w wielu dziedzinach chemii gospodarczej jako
środki myjące, piorące, dyspergujące, emulgujące, pianotwórcze, itp. To związki organiczne
wykazujące hydrofobowość i hydrofilowość, czyli zawierają grupę polarną wykazującą
powinowactwo do wody, oraz grupę hydrofobową, unikaja jej. Surfaktanty mają tendencje do
adsorpcji na powierzchni rozdziału wody (cieczy), bardzo mała ich ilość potrafi bardzo
znacznie zredukować napięcie powierzchniowe. Pozwala to uzyskać większą zwilżalność
oczyszczanego lub barwionego tworzywa. Wówczas hydrofilowa część znajduje się w
wodzie, lipofilowa zaś w materiale organicznym i dzięki zmniejszeniu napięcia
powierzchniowego materiał nierozpuszczalny w wodzie ulega zwilżeniu i zmyty z
powierzchnii materiału. Ze względu na charakter chemiczny grupy polarnej rozróżnia się:
- detergenty anionowe -(sulfoniany alkilowe RSO3-Na+),najczęściej stosowany to
alkilobenzenosulfonian( ksiązka str 313 wzór nr 12), zawierający od 10 do 15 atomów węgla
w cząsteczce. Rozpuszczają się w wodzie i działają w postaci anionów. Znalazły szerokie
zastosowanie do celów gospodarstwa domowego oraz przemysłowych. Mogą występować w
ściekach bytowo-gospodarczych, przemysłowych, a także w wodach naturalnych wywołując
niekorzystny wpływ na pracę oczyszczalni i zakłócając procesy samooczyszczania się
zbiorników naturalnych. Sulfoniany mają taka zaletę, że nie strącają się w twardej wodzie
zawierającej sole wapnia lub magnezu.
- (estry alkilowe kwasu fosforowego ROPO32-), fosoranowe środki
zmiększające,ograniczające wzrost glonów np. związek chelatujący kwas nitrylotrioctowy,
który kompleksuje Ca2+ i Mg2+(książka wzór reakcji nr 16 str 315), jednak odrywa metale
ciężkiez osadów, które stają się bardziej ruchliwe, więc wprowadzono zmiennik fosforanów
zeolit, czyli polimeryczny glinokrzemian sodu, który aby uzyskać elektroujemność przyłącza
np. jony Ca2+.(książka str 315 nr 17)
- detergenty kationowe (aminy alifatyczne). ( książka str 313 nr 14)
- detergenty niejonowe (alkilo-, alkilofenylo-polietylenoglikole) stosowane jako środki
piorące czyszczące, emulgujące, w związku z tym występują w ściekach przemysłowych,
miejskich, bytowo-gospodarczych i wodach powierzchniowych. Najczęściej produkowane są
substancje niejonowe bazujące na eterach poliglikolowych alkilofenoli.(książka str 313 nr 15)
Gwałtowny wzrost stosowania surfaktantów powoduje coraz większą ich obecność w
ściekach komunalnych. Mimo że surfaktanty nie są silnie toksyczne w stosunku do ssaków,
często okazują się wysoko toksyczne dla organizmów wodnych, w tym mikroorganizmów
osadu czynnego w biologicznych oczyszczalniach ścieków. Sulfoniany będące pochodnymi
propylenu powodują długo utrzymującą się piane na powierzchnii rzek. Są odporne na
biochemiczną degradację jest.