계면활성제

소개

계면활성제

목차

1. 계면활성제
정의 및 성질
1.1 HLB
1.2 계면장력, 표면장력
1.3 집합체 형성과 CMC
역사 및 역할
2. 계면활성제 구조
3. 계면활성제 종류
3.1 음이온성 계면활성제
3.2 양이온성 계면활성제
3.3 양쪽성 계면활성제
3.4 비이온성 계면활성계의 분류
3.5 특수 계면활성제

4. 계면활성제 산업용도
4.1 섬유공업
4.2 농약공업(비료공업 포함)
4.3 Drycleaning공업
4.4 식품공업
4.5 제지·펄프공업
4.6 금속·기계공업
4.7 광업
4.8 화장품공업
4.9 계면활성제의 향후전망

참고문헌

본문내용

1. 계면활성제
정의 및 성질
계면활성제는 기-액, 액-액, 액-고, 기-고의 계면에 흡착하여 계면의 자유에너지를 낮추어 계면의 성질을 현저히 변화시키는 양친매성 물질을 말한다. 보통 1%농도에서 물의 표면장력을 72mN/m에서 30mN/m 이하로 감소시킨다. 이처럼 계면에 소량 존재해 그 계면의 고유한 물성을 크게 변화시킴으로써 용도에 적합한 작용, 즉 습윤, 유화, 분산, 발포, 세정, 윤활, 소포 등의 기능을 부여하는 정밀화학제품이다.
계면활성제의 흡착(adsorption)으로 인하여 물 표면에는 소수성 부분이 탄화수소가 늘어서게 되어 물 표면은 그 자체의 표면장력이 아닌 탄화수소의 표면장력에 접근하게 된다. 수용액에서 계면활성제의 농도가 높이자면 계면은 계면활성제분자로 완전히 덮이고 이보다 농도가 더 높아지면 단순 분산 형태로 계면활성제가 소수성 부분끼리 뭉쳐서 집합체를 형성하게 되는데 이것이 미셀(micelle)이다. 이러한 미셀이 생기는 농도를 임계미셀농도(critical micelle concentration, CMC)라 하며 표면장력, 전도도, 탁도 등 용액의 여러 가지 성질이 변하게 된다.
모든 계면활성제 응용 분야에 있어서 순수한 한 종류의 계면활성제보다도 이들의 혼합물이 이용된다. 어떤 경우에는 비록 한 종류의 계면활성제로 표시되었다고 하더라도 이의 합성 시 이용되는 원료의 순도, 미반응물 또는 부산물로 인하여 혼합물 형태로 존재하며 다른 경우에는 계면활성제 용액의 물성을 향상시키기 위하여 다른 계면활성제와 혼합한다. 이때 어떤 종류의 계면활성제를 어떤 비율로 혼합하느냐에 따라 그 혼합물의 계면 특성이 크게 좌우되어 용액의 표면장력, CMC, 기포력 및 세정성 등이 결정된다. 계면활성제 혼합물은 각각의 성분과는 크게 다른 계면물성을 가질 수 있으며 이들 서로 다른 종류의 분자들 간의 상호작용에 의하여 원하는 물성의 상승효과 또는 저하효과를 얻을 수 있다. 일반적으로 이온성 계면활성제와 비이온성 계면활성제를 혼합하면 상승효과를 갖고 같은 종류의 이온성 계면활성제들을 혼합하면 저하효과를 가져온다.

참고자료

· 1. 한국화학연구원, Development of Surface Modifying Agents using Hybrid Type Molecule, 복합분자형 표면개질제 개발, 과학기술부 (2003)
· 2. 한국공업화학회, 콜로이드 계면화학 최근 연구동향, 한국과학기술단체총연합회 (2007)
· 3. 임대진, 알칼리 산화 염모제의 계면활성제 함량에 따른 염색력 비교 연구 석사, 건국대학교 산업대학원 향장학과 (2010)
· 4. 서만철, SIEVE TRAY를 이용한 VOC 제거 기술의 현장적용 연구, 안산 환경기술 개발센터(2007)
· 5. 정밀화학원재, 계면활성제 합성 및 응용기술, 특허청(2001)