ГОСТ 29213-91
(ИСО 896-77)

Группа Л00

     

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 ВЕЩЕСТВА ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ

Обозначения

Surface active agents. Scientific classification

МКС 01.075

         71.100.40

ОКП 24 8000

Дата введения 1993-01-01

     

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН ТК 193 "Кислоты жирные синтетические, высшие жирные спирты, поверхностно-активные вещества"

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 26.12.91 N 2139

Настоящий стандарт подготовлен методом прямого применения международного стандарта ИСО 896-77* "Вещества поверхностно-активные. Научная классификация" и полностью ему соответствует

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 2004 г.

ВВЕДЕНИЕ

Обозначение (классификация) поверхностно-активных веществ позволяет четко и логично обозначить структурные химические группы поверхностно-активных веществ в виде десятичной системы обозначения. Ее целью является описание поверхностно-активного вещества в соответствии с его химической формулой.

Классификация основана на полярной (неполярной) структуре поверхностно-активных веществ, которая определяет его гидрофобные и липофильные свойства.

Предлагаемая классификация водорастворимых поверхностно-активных веществ способствует раздельному рассмотрению гидрофильной и гидрофобной частей молекулы. Поверхностно-активное вещество можно описать обозначением этих частей.

Однако множество возможных вариантов структуры гидрофобной части делает необходимым разделение этой части на несколько составных частей. Гидрофильная часть, более простая в структурном отношении, также требует четкой определенности ее характеристик, особенно ответственных за солюбилизацию в воде или в органической среде.

Однако раздельная классификация недостаточна, чтобы установить определенный классификационный индексный номер, который соответствовал бы индивидуальному продукту. Классификация не является точной химической номенклатурой. Напротив, она подразумевает, что несколько продуктов, имеющих очень близкие химические структуры и практические характеристики, будут обозначаться одним и тем же классификационным индексным номером. Более того, определенный классификационный индексный номер должен обозначать воссоздание структуры молекулы, которая будет приближенной, однако достаточно точной.

Использование десятичной классификации приемлемо для технических специалистов с обычным уровнем знаний химии и технологии поверхностно-активных веществ. Для однозначного определения классификационного индексного номера поверхностно-активного вещества необходимо строгое соблюдение правил классификации и тщательное изучение таблицы классификации.

1. НАЗНАЧЕНИЕ

Настоящий стандарт представляет научную классификацию поверхностно-активных веществ.

2. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Классификация применима как для поверхностно-активных веществ, используемых в водной среде, так и для поверхностно-активных веществ, применяемых в органических средах.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЯ

3.1. Основная гидрофильная группа - группа, воплощающая одну и только одну функцию, которая рассматривается как наиболее важная с точки зрения гидрофильного поведения поверхностно-активного вещества.

3.2. Вторичные гидрофильные группы - группы, воплощающие функции солюбилизирующих свойств, отличающиеся от основной гидрофильной группы; эти группы служат только в качестве вторичного признака для характеристики поверхностно-активного вещества.

3.3. Основной гидрофобный остаток, определяющий гидрофобное поведение поверхностно-активного вещества, - остаток, представляющий собой радикал гидрофобного типа, рассматриваемый как единое целое вместе с его заместителями. Он должен связываться с основной гидрофильной группой четко определенным способом.

3.4. Характерные гидрофобные остатки - химические группы, которые гидрофобны не более чем основной гидрофобный остаток, с которым они функционально связаны. Они составляют либо промежуточную соединительную связь в пределах собственно молекулы, либо проявляются в виде вторичного гидрофобного остатка, присоединенного к основной части молекулы.

3.5. Промежуточные функциональные группы - группы, встречающиеся между гидрофобным остатком (остатками) и основной гидрофильной группой и присоединенные к последней либо углеводородной связью, либо характерным гидрофобным остатком. Они обусловливают характеристики гидрофобной части.

3.6. Дополнительные свойства гидрофильной части - свойства, которые позволяют достаточно полно описать гидрофильную часть и охарактеризовать солюбилизирующие свойства в водной среде или нерастворимость в воде в случае использования в органических средах.

4. ПРИНЦИП

Классификация поверхностно-активных веществ позволяет разделить их в соответствии со следующими характеристиками:

1) основная гидрофильная группа;

2) вторичные гидрофильные группы;

3) основной гидрофобный остаток;

4) характерные гидрофобные остатки;

5) промежуточные функциональные группы;

6) дополнительные свойства гидрофильного остатка.

5. ПРАВИЛА КЛАССИФИКАЦИИ

5.1. В основу классификации поверхностно-активных веществ положено определение основной гидрофильной группы, а также основного гидрофобного остатка. Для того чтобы избежать неоднозначных результатов, эти элементы необходимо определить, руководствуясь следующими правилами.

Правило 1

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КЛАССИФИКАЦИОННОГО ИНДЕКСНОГО НОМЕРА, ХАРАКТЕРИЗУЮЩЕГО ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОЕ ВЕЩЕСТВО, В ПЕРВУЮ ОЧЕРЕДЬ РАССМАТРИВАЕТСЯ ОСНОВНАЯ ГИДРОФИЛЬНАЯ ГРУППА.

5.2. Выделены три гидрофильные группы:

гидрофильные группы с анионными свойствами;

гидрофильные группы с катионными свойствами;

гидрофильные группы с неионогенными свойствами.

Правило 2

ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОЕ ВЕЩЕСТВО, ОТНОСЯЩЕЕСЯ К КАЖДОЙ ИЗ ТРЕХ ГИДРОФИЛЬНЫХ ГРУПП, ОБОЗНАЧАЕТСЯ ПОСРЕДСТВОМ ОДНОЙ ИЗ ЦИФР: 1, 2, 3:

1 относится к группам с анионными свойствами;

2 относится к группам с катионными свойствами;

3 относится к группам с неионогенными свойствами.

5.3. В том случае, если поверхностно-активное вещество содержит только одну гидрофильную группу, результат получается однозначным. Если оно содержит несколько таких групп, то применяется правило 3.

Правило 3

Если молекула содержит более одной гидрофильной группы, то:

1. ОСНОВНОЙ ГИДРОФИЛЬНОЙ ГРУППОЙ ЯВЛЯЕТСЯ ТА, КОТОРАЯ ПОЯВЛЯЕТСЯ ПЕРВОЙ. ПОРЯДОК, В КОТОРОМ ДОЛЖНЫ БЫТЬ ВЫБРАНЫ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ, СЛЕДУЮЩИЙ (см. таблицу):

а) катионная группа из колонки 2, указанная в ячейках 5, 6, 7, 8 и, возможно, 9, если функциональная группа является достаточно основной;

б) анионная группа из колонки 1, указанная в ячейках 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и, возможно, 9, если функциональная группа достаточно кислая;

в) неионогенная группа из колонки 1, указанная в ячейках 3, 4, 5 и 6;

г) катионная группа из колонки 2, указанная в ячейках 1, 2, 3, 4 и, возможно, 9, если функциональная группа имеет слабоосновной характер;

д) анионная группа из колонки 1, указанная в ячейке 1 и, возможно, ячейке 9, если функциональная группа имеет слабокислый характер;

е) другие неионогенные группы из колонки 3, указанные в ячейках 1, 2, 7, 8 и 9.

Цифра, соответствующая основной группе, должна подчеркиваться.

2. ВТОРИЧНАЯ ГИДРОФИЛЬНАЯ ГРУППА ДОЛЖНА ВЫБИРАТЬСЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТОГО ЖЕ ПОРЯДКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГРУПП.

Цифра, выбранная для этой вторичной гидрофильной группы, не приводится, если она находится в той же колонке, что и основная гидрофильная группа.

5.4. Гидрофобная часть поверхностно-активного вещества имеет более или менее сложную структуру, так как она может состоять из различных углеводородных остатков с гидрофобными свойствами, промежуточных водородных групп или заместителей.

Выбор основного гидрофобного остатка является существенным фактором в классификации поверхностно-активных веществ. Чтобы сделать однозначный выбор, необходимо соблюдать следующие правила:

Правило 4*

________________

* В приложении Е на примерах, иллюстрирующих использование правил 4, 5 и 6, рассмотрены случаи классификации поверхностно-активных веществ, в гидрофильную часть которых входят как алифатические, так и циклические цепочки.

ОСНОВНОЙ ГИДРОФОБНЫЙ ОСТАТОК, КАК ПРАВИЛО, ЯВЛЯЕТСЯ УГЛЕВОДОРОДНЫМ ОСТАТКОМ, НАИБОЛЕЕ УДАЛЕННЫМ ОТ ОСНОВНОЙ ГИДРОФИЛЬНОЙ ГРУППЫ.

Принятие в качестве классификационного признака того факта, что основной гидрофобный остаток наиболее удален от основной гидрофильной группы, позволяет учесть максимальное количество информации, чтобы дополнительно охарактеризовать поверхностно-активное вещество.

Заместители, входящие в состав основного гидрофобного остатка, не влияют на выбор последнего.

В этом случае, если гидрофобный остаток, выбранный в качестве основного, включает структурные элементы как алифатического, так и циклического (например, ароматического) типов, необходимо принимать во внимание длину алифатических цепей для того, чтобы определить циклический характер гидрофобного остатка.

Правило 5

АЛИФАТИЧЕСКУЮ УГЛЕВОДОРОДНУЮ ЦЕПЬ НЕОБХОДИМО РАССМАТРИВАТЬ ДОСТАТОЧНО БОЛЬШОЙ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ПРАВИЛА 4, ЕСЛИ ЭТА ЦЕПЬ СОДЕРЖИТ ПО КРАЙНЕЙ МЕРЕ ВОСЕМЬ УГЛЕРОДНЫХ АТОМОВ.

Правило 6

В СЛУЧАЕ ОТСУТСТВИЯ АЛИФАТИЧЕСКОЙ УГЛЕВОДОРОДНОЙ ЦЕПИ С ВОСЕМЬЮ И БОЛЕЕ АТОМАМИ УГЛЕРОДА ЦИКЛИЧЕСКИЙ ОСТАТОК ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ПРАВИЛА 4 НЕОБХОДИМО РАССМАТРИВАТЬ КАК ОСНОВНУЮ ЧАСТЬ.

Правило 7

В СЛУЧАЕ ОТСУТСТВИЯ АЛИФАТИЧЕСКОЙ УГЛЕВОДОРОДНОЙ ЦЕПИ С ВОСЕМЬЮ И БОЛЕЕ АТОМАМИ И КАКОГО-ЛИБО ЦИКЛИЧЕСКОГО ОСТАТКА В КАЧЕСТВЕ ОСНОВНОГО ГИДРОФОБНОГО ОСТАТКА НЕОБХОДИМО РАССМАТРИВАТЬ НАИБОЛЬШУЮ ГИДРОФОБНУЮ ЧАСТЬ.

Пример: Цепь в гексилсульфате натрия.

Правило 8

ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЙ ГИДРОФОБНЫЙ ОСТАТОК ДОЛЖЕН УДОВЛЕТВОРЯТЬ ПРАВИЛУ 5 ИЛИ 6, ОПРЕДЕЛЯЮЩИМ ОСНОВНОЙ ГИДРОФОБНЫЙ ОСТАТОК.

Однако вторичная функциональная группа может входить в молекулу с двумя радикалами, которые не имеют большого значения при рассмотрении отдельно, но поскольку они связаны друг с другом, например функциональная группа дибутиламида , - эти вторичные радикалы необходимо объединить вместе, а группу рассматривать в качестве характеристического гидрофобного радикала при условии, что он содержит по крайней мере восемь углеродных атомов.

В СООТВЕТСТВИИ С ПРАВИЛОМ 6 АРОМАТИЧЕСКАЯ ПРОМЕЖУТОЧНАЯ СВЯЗЬ, ДАЖЕ КОГДА ОНА НЕ ИМЕЕТ ЗАМЕСТИТЕЛЕЙ, ДОЛЖНА РАССМАТРИВАТЬСЯ КАК ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЙ ГИДРОФОБНЫЙ ОСТАТОК.

6. КЛАССИФИКАЦИЯ

Классификация основана на использовании десятичной системы с применением как минимум 10 цифр, разделенных на три группы из трех цифр, по крайней мере с одной дополнительной цифрой, таким образом, чтобы можно было определить основные гидрофильные группы.

Группы цифр записывают в виде колонок в соответствии с конститутивной последовательностью относительно позиций, рассмотренных выше.