මෙම ලිපියෙන් අවධානය යොමු කරන්නේ මිථුන සර්ෆැක්ටන්ට් වල ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී යාන්ත්‍රණය කෙරෙහි වන අතර ඒවා බැක්ටීරියා විනාශ කිරීමට ඵලදායී වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කරන අතර නව කොරෝනා වයිරස් පැතිරීම මන්දගාමී කිරීමට යම් උපකාරයක් සැපයිය හැකිය.
Surfactant, එනම් Surface, Active සහ Agent යන වාක්‍ය ඛණ්ඩවල හැකිලීමකි. Surfactants යනු මතුපිට සහ අතුරුමුහුණත්වල ක්‍රියාකාරී වන අතර මතුපිට (මායිම්) ආතතිය අඩු කිරීමේ ඉතා ඉහළ හැකියාවක් සහ කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇති ද්රව්ය වේ, යම් සාන්ද්‍රණයකට වඩා වැඩි ද්රාවණවල අණුක වශයෙන් ඇණවුම් කරන ලද එකලස්කිරීම් සාදන අතර එමඟින් යෙදුම් ක්‍රියාකාරකම් පරාසයක් ඇත. මතුපිට ද්‍රව්‍යවල හොඳ විසරණය, තෙත් බව, ඉමල්ෂන් කිරීමේ හැකියාව සහ ප්‍රති-ස්ථිතික ගුණ ඇති අතර සියුම් රසායනික ක්ෂේත්‍රය ඇතුළු බොහෝ ක්ෂේත්රවල සංවර්ධනය සඳහා ප්‍රධාන ද්රව්ය බවට පත්ව ඇති අතර ක්‍රියාවලීන් වැඩිදියුණු කිරීම, බලශක්ති පරිභෝජනය අඩු කිරීම සහ නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කිරීම සඳහා සැලකිය යුතු දායකත්වයක් ලබා දෙයි. . සමාජයේ සංවර්ධනය සහ ලෝක කාර්මික මට්ටමේ අඛණ්ඩ ප්‍රගතියත් සමඟ, මතුපිට ද්රව්ය භාවිතය ක්‍රමයෙන් දෛනික භාවිතයේ රසායනික ද්‍රව්‍යවල සිට ප්රතිබැක්ටීරීය කාරක, ආහාර ආකලන, නව බලශක්ති ක්ෂේත්ර, දූෂක ප්‍රතිකාර වැනි ජාතික ආර්ථිකයේ විවිධ ක්ෂේත්ර වෙත ව්‍යාප්ත වී ඇත. ජෛව ඖෂධ.
සාම්ප්‍රදායික සර්ෆැක්ටන්ට් යනු ධ්‍රැවීය හයිඩ්‍රොෆිලික් කාණ්ඩ සහ ධ්‍රැවීය නොවන ජලභීතික කාණ්ඩ වලින් සමන්විත "ඇම්ෆිෆිලික්" සංයෝග වන අතර ඒවායේ අණුක ව්‍යුහයන් රූප සටහන 1(a) හි දැක්වේ.
වර්තමානයේ, නිෂ්පාදන කර්මාන්තයේ පිරිපහදු කිරීම සහ ක්‍රමානුකූලකරණය වර්ධනය වීමත් සමඟ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේ මතුපිට ගුණ සඳහා ඇති ඉල්ලුම ක්‍රමයෙන් වැඩි වෙමින් පවතී, එබැවින් ඉහළ පෘෂ්ඨීය ගුණ සහිත සහ විශේෂ ව්‍යුහයන් සහිත සර්ෆැක්ටන්ට් සොයා ගැනීම සහ සංවර්ධනය කිරීම වැදගත් වේ. Gemini Surfactants සොයා ගැනීම මෙම හිඩැස් නැති කර කාර්මික නිෂ්පාදනයේ අවශ්‍යතා සපුරාලයි. පොදු Gemini surfactant යනු හයිඩ්‍රොෆිලික් කාණ්ඩ දෙකක් (සාමාන්‍යයෙන් අයනික හෝ හයිඩ්‍රොෆිලික් ගුණ සහිත නොවන අයනික) සහ හයිඩ්‍රොෆොබික් ඇල්කයිල් දාම දෙකක් සහිත සංයෝගයකි.
රූප සටහන 1(b) හි පෙන්වා ඇති පරිදි, සාම්ප්‍රදායික තනි දාම මතුපිටක ද්‍රව්‍යවලට ප්‍රතිවිරුද්ධව, Gemini Surfactants සම්බන්ධක කණ්ඩායමක් (spacer) හරහා හයිඩ්‍රොෆිලික් කාණ්ඩ දෙකක් එකට සම්බන්ධ කරයි. කෙටියෙන් කිවහොත්, Gemini surfactant හි ව්යුහය සාම්ප්‍රදායික මතුපිටක ද්රව්ය ප්‍රධාන කාණ්ඩ දෙකක් සම්බන්ධක කණ්ඩායමක් සමඟ දක්ෂ ලෙස බන්ධනය කිරීමෙන් සෑදී ඇති බව තේරුම් ගත හැකිය.
Gemini Surfactant හි විශේෂ ව්යුහය එහි ඉහළ මතුපිට ක්‍රියාකාරිත්වයට තුඩු දෙයි, එය ප්‍රධාන වශයෙන් හේතු වන්නේ:
(1) Gemini Surfactant අණුවේ ජලභීතික වලිග දාම දෙකෙහි වැඩි දියුණු කරන ලද ජලභීතික බලපෑම සහ මතුපිට ද්‍රාවණය ජලීය ද්‍රාවණයෙන් පිටවීමේ ප්‍රවණතාව වැඩි වීම.
(2) විද්‍යුත් ස්ථිතික විකර්ෂණය හේතුවෙන් හයිඩ්‍රොෆිලික් ප්‍රධාන කණ්ඩායම් එකිනෙකින් වෙන් වීමේ ප්‍රවණතාව, විශේෂයෙන් අයනික ප්‍රධාන කණ්ඩායම්, ස්පේසර් බලපෑමෙන් සැලකිය යුතු ලෙස දුර්වල වේ;
(3) Gemini Surfactants හි විශේෂ ව්යුහය ජලීය ද්‍රාවණයේ ඔවුන්ගේ එකතු කිරීමේ හැසිරීමට බලපාන අතර, ඒවාට වඩාත් සංකීර්ණ සහ විචල්‍ය එකතු කිරීමේ රූප විද්‍යාව ලබා දෙයි.
Gemini Surfactants සාම්ප්‍රදායික surfactants හා සසඳන විට ඉහළ මතුපිට (මායිම්) ක්‍රියාකාරකම්, අඩු විවේචනාත්මක මයිකල් සාන්ද්‍රණය, වඩා හොඳ තෙත් බව, emulsification හැකියාව සහ ප්රතිබැක්ටීරීය හැකියාව ඇත. එබැවින්, සර්ෆැක්ටන්ට් සංවර්ධනය හා භාවිතය සඳහා Gemini Surfactants සංවර්ධනය හා භාවිතය ඉතා වැදගත් වේ.
සාම්ප්‍රදායික සර්ෆැක්ටන්ට් වල "ඇම්ෆිෆිලික් ව්යුහය" ඒවාට අද්විතීය මතුපිට ගුණ ලබා දෙයි. රූප සටහන 1(c) හි පෙන්වා ඇති පරිදි, සාම්ප්‍රදායික මතුපිටක ද්‍රව්‍යයක් ජලයට එකතු කළ විට, හයිඩ්‍රොෆිලික් ප්‍රධාන කණ්ඩායම ජලීය ද්‍රාවණය තුළ දිය වීමට නැඹුරු වන අතර, ජලභීතික කාණ්ඩය ජලයේ මතුපිට අණු දියවීම වළක්වයි. මෙම ප්‍රවනතා දෙකේ ඒකාබද්ධ බලපෑම යටතේ, වායු-ද්‍රව අතුරුමුහුණතෙහි මතුපිට අණු පොහොසත් වන අතර පිළිවෙලට සකස් කිරීමකට භාජනය වන අතර එමඟින් ජලයේ මතුපිට ආතතිය අඩු වේ. සාම්ප්‍රදායික සර්ෆැක්ටන්ට් මෙන් නොව, මිථුන සර්ෆැක්ටන්ට් යනු "ඩිමර්" වන අතර එමඟින් සාම්ප්‍රදායික සර්ෆැක්ටන්ට් ස්පේසර් කණ්ඩායම් හරහා එකට සම්බන්ධ කරයි, එමඟින් ජලයේ මතුපිට ආතතිය සහ තෙල්/ජල අන්තර් මුහුණත ආතතිය වඩාත් ඵලදායී ලෙස අඩු කළ හැකිය. මීට අමතරව, Gemini Surfactants අඩු විවේචනාත්මක මයිසෙල් සාන්ද්‍රණය, වඩා හොඳ ජල ද්‍රාව්‍යතාව, ඉමල්සිෆිකේෂන්, පෙන, තෙත් කිරීම සහ ප්රතිබැක්ටීරීය ගුණ ඇත.
| Gemini Surfactants හඳුන්වාදීම 1991 දී, මෙන්ගර් සහ ලිටාවු [13] පළමු bis-alkyl chain surfactant සකසන ලද අතර එය දෘඩ සම්බන්ධක කණ්ඩායමක් සමඟින් "මිථුන මතුපිට" ලෙස නම් කරන ලදී. එම වසරේම, Zana et al [14] ප්‍රථම වරට චතුර්ථක ඇමෝනියම් ලවණ Gemini Surfactants මාලාවක් සකස් කර ක්‍රමානුකූලව මෙම චතුර්ථක ඇමෝනියම් ලුණු Gemini Surfactants මාලාවේ ගුණ විමර්ශනය කරන ලදී. 1996, පර්යේෂකයන් සාම්ප්‍රදායික සර්ෆැක්ටන්ට් සමඟ සංයෝග වූ විට විවිධ මිථුන මතුපිටකවල මතුපිට (මායිම්) හැසිරීම, එකතු කිරීමේ ගුණාංග, ද්‍රාවණ භූ විද්‍යාව සහ අදියර හැසිරීම සාමාන්‍යකරණය කර සාකච්ඡා කළහ. 2002 දී, Zana [15] ජලීය ද්‍රාවණයේ Gemini Surfactants එකතු කිරීමේ හැසිරීම මත විවිධ සම්බන්ධක කණ්ඩායම්වල බලපෑම විමර්ශනය කරන ලද අතර, එය මතුපිට ද්රාවණවල වර්ධනය බෙහෙවින් දියුණු කළ සහ ඉතා වැදගත් කාර්යයකි. පසුව, Qiu et al [16] විසින් Cetyl Bromide සහ 4-amino-3,5-dihydroxymethyl-1,2,4-triazole මත පදනම් වූ විශේෂ ව්‍යුහයන් අඩංගු Gemini Surfactants සංශ්ලේෂණය සඳහා නව ක්‍රමයක් සොයා ගන්නා ලද අතර, එමඟින් මාර්ගය තවදුරටත් පොහොසත් විය. Gemini Surfactant සංශ්ලේෂණය. |
චීනයේ Gemini Surfactants පිළිබඳ පර්යේෂණ ප්‍රමාද වී ආරම්භ විය; 1999 දී Fuzhou විශ්ව විද්‍යාලයේ Jianxi Zhao Gemini Surfactants පිළිබඳ විදේශීය පර්යේෂණ ක්‍රමානුකූලව සමාලෝචනය කළ අතර චීනයේ බොහෝ පර්යේෂණ ආයතනවල අවධානය දිනා ගත්තේය. ඉන් පසුව, චීනයේ Gemini Surfactants පිළිබඳ පර්යේෂණ සමෘද්ධිමත් වීමට පටන් ගත් අතර ඵලදායී ප්රතිඵල ලබා ගත්තේය. මෑත වසරවලදී, පර්යේෂකයන් නව Gemini Surfactants සංවර්ධනය කිරීම සහ ඒවායේ භෞතික රසායනික ගුණාංග අධ්යයනය කිරීම සඳහා කැපවී ඇත. ඒ අතරම, ජෙමිනි සර්ෆැක්ටන්ට් වල යෙදීම් ක්‍රමයෙන් වන්ධ්යාකරණය සහ ප්රතිබැක්ටීරීය, ආහාර නිෂ්පාදනය, පෙණ ඉවත් කිරීම සහ පෙන නිෂේධනය, මත්ද්‍රව්‍ය මන්දගාමී මුදා හැරීම සහ කාර්මික පිරිසිදු කිරීම යන ක්ෂේත්රවල වර්ධනය වී ඇත. surfactant අණුවල ඇති ජලාකර්ෂණීය කාණ්ඩ ආරෝපණය වී තිබේද නැද්ද යන්න සහ ඒවා රැගෙන යන ආරෝපණ වර්ගය මත පදනම්ව, Gemini Surfactants පහත සඳහන් කාණ්ඩවලට බෙදිය හැකිය: කැටායන, ඇනොනික්, නොවන සහ amphoteric Gemini Surfactants. ඒවා අතර, කැටායන මිථුන සර්ෆැක්ටන්ට් සාමාන්‍යයෙන් quaternary ඇමෝනියම් හෝ ඇමෝනියම් ලවණ Gemini Surfactants වෙත යොමු කරයි, anionic Gemini Surfactants බොහෝ දුරට Gemini Surfactants වෙත යොමු වන අතර ඒවායේ හයිඩ්‍රොෆිලික් කාණ්ඩ සල්ෆොනික් අම්ලය, පොස්පේට් සහ කාබොක්සිලික් අම්ලය වන අතර, Gemini Surfactant නොවන බහු ඔක්සිසයිල් සර්ෆැක්ටන්ට් වේ.
1.1 කැටායන මිථුන පෘෂ්ඨයන්
කැටායන මිථුන මතුපිට ද්‍රව්‍යවලට ජලීය ද්රාවණවල කැටායන විඝටනය කළ හැක, ප්‍රධාන වශයෙන් ඇමෝනියම් සහ චතුර්ථක ඇමෝනියම් ලවණ Gemini Surfactants. කැටායන මිථුන සර්ෆැක්ටන්ට් වලට හොඳ ජෛව හායනය වීමේ හැකියාව, ශක්තිමත් අපවිත්‍ර කිරීමේ හැකියාව, ස්ථායී රසායනික ගුණ, අඩු විෂ සහිත, සරල ව්යුහය, පහසු සංශ්ලේෂණය, පහසුවෙන් වෙන් කිරීම සහ පිරිසිදු කිරීම, බැක්ටීරියා නාශක ගුණ, ප්‍රති-විඛාදන, ප්‍රති-ස්ථිතික ගුණ සහ මෘදු බව ද ඇත.
Quaternary ammonium ලුණු මත පදනම් වූ Gemini Surfactants සාමාන්‍යයෙන් තෘතියික ඇමයින් වලින් ඇල්කයිලීකරණ ප්‍රතික්‍රියා මගින් සකස් කර ඇත. පහත සඳහන් පරිදි ප්‍රධාන කෘතිම ක්‍රම දෙකක් තිබේ: එකක් නම් ඩිබ්‍රෝමෝ ආදේශක ඇල්කේන සහ තනි දිගු දාම ඇල්කයිල් ඩයිමෙතයිල් තෘතීයික ඇමයින් හතරැස් කිරීම ය; අනෙක නම් 1-bromo-ආදේශක දිගු දාම ඇල්කේන සහ N,N,N',N'-tetramethyl ඇල්කයිල් ඩයමයින් නිර්ජලීය එතනෝල් සමඟ ද්‍රාවක සහ තාපන ප්‍රවාහය ලෙස ක්වාටරනයිස් කිරීමයි. කෙසේ වෙතත්, ඩිබ්‍රෝමෝ-ආදේශක ඇල්කේන වඩා මිල අධික වන අතර සාමාන්‍යයෙන් දෙවන ක්‍රමය මගින් සංස්ලේෂණය කරනු ලබන අතර ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණය රූප සටහන 2 හි දැක්වේ.
1.2 Anionic Gemini Surfactants
Anionic Gemini Surfactants හට ජලීය ද්‍රාවණයක ඇනායන විඝටනය කළ හැක, ප්‍රධාන වශයෙන් සල්ෆොනේට්, සල්ෆේට් ලවණ, කාබොක්සිලේට් සහ පොස්පේට් ලවණ වර්ග Gemini Surfactants. Anionic surfactants අපවිත්‍ර කිරීම, පෙණ දැමීම, විසුරුම, ඉමල්සිෆිකේෂන් සහ තෙත් කිරීම වැනි වඩා හොඳ ගුණ ඇති අතර ඒවා ඩිටර්ජන්ට්, පෙණ නඟින කාරක, තෙත් කිරීමේ කාරක, ඉමල්සිෆයර් සහ විසරණ ලෙස බහුලව භාවිතා වේ.
1.2.1 සල්ෆොනේට්
සල්ෆනේට් මත පදනම් වූ ජෛව සර්ෆැක්ටන්ට් වලට හොඳ ජල ද්‍රාව්‍යතාව, හොඳ තෙත් බව, හොඳ උෂ්ණත්වය සහ ලුණු ප්‍රතිරෝධය, හොඳ ඩිටර්ජන්සි සහ ශක්තිමත් විසුරුමේ හැකියාව ඇති අතර ඒවා ඩිටර්ජන්ට්, පෙණ නඟින කාරක, තෙත් කාරක, ඉමල්සිෆයර් සහ පෙට්‍රෝලියම්වල විසරණ ලෙස බහුලව භාවිතා වේ. රෙදිපිළි කර්මාන්තය සහ දෛනික භාවිතයේ රසායනික ද්රව්ය සාපේක්ෂ වශයෙන් පුළුල් අමුද්රව්ය ප්‍රභවයන්, සරල නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන් සහ අඩු පිරිවැය හේතුවෙන්. Li et al විසින් නව ඩයල්කයිල් ඩයිසල්ෆොනික් අම්ලය Gemini Surfactants (2Cn-SCT) මාලාවක් සංස්ලේෂණය කරන ලදී, සාමාන්‍ය සල්ෆොනේට් ආකාරයේ baryonic surfactant, trichloramine, aliphatic amine සහ taurine අමුද්රව්ය ලෙස තුන්-පියවර ප්‍රතික්‍රියාවක භාවිතා කරයි.
1.2.2 සල්ෆේට් ලවණ
සල්ෆේට් එස්ටර ලවණ ද්විත්ව මතුපිටක්කාරකවලට අතිශය අඩු පෘෂ්ඨික ආතතිය, ඉහළ මතුපිට ක්රියාකාරිත්වය, හොඳ ජල ද්‍රාව්‍යතාව, පුළුල් අමුද්රව්ය ප්‍රභවය සහ සාපේක්ෂ සරල සංස්ලේෂණය යන වාසි ඇත. එය හොඳ සේදීමේ කාර්ය සාධනය සහ පෙණ දැමීමේ හැකියාව, දෘඩ ජලයේ ස්ථායී කාර්ය සාධනය සහ සල්ෆේට් එස්ටර ලවණ ජලීය ද්‍රාවණයේ උදාසීන හෝ තරමක් ක්ෂාරීය වේ. රූප සටහන 3 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, Sun Dong et al විසින් ප්‍රධාන අමුද්රව්ය ලෙස ලෝරික් අම්ලය සහ පොලිඑතිලීන් ග්ලයිකෝල් භාවිතා කරන ලද අතර ආදේශ කිරීම, එස්ටරීකරණය සහ එකතු කිරීමේ ප්‍රතික්‍රියා හරහා සල්ෆේට් එස්ටර බන්ධන එකතු කරන ලද අතර එමඟින් සල්ෆේට් එස්ටර ලුණු වර්ගය baryonic surfactant-GA12-S-12 සංස්ලේෂණය කරයි.
1.2.3 කාබොක්සිලික් අම්ල ලවණ
කාබොක්සිලේට් මත පදනම් වූ Gemini Surfactants සාමාන්‍යයෙන් මෘදු, කොළ පැහැති, පහසුවෙන් ජෛව හායනයට ලක්විය හැකි අතර ස්වභාවික අමුද්‍රව්‍යවල පොහොසත් ප්‍රභවයක්, ඉහළ ලෝහ චලන ගුණ, හොඳ දෘඩ ජල ප්රතිරෝධයක් සහ කැල්සියම් සබන් විසුරුම, හොඳ පෙණ සහ තෙත් කිරීමේ ගුණ ඇති අතර ඒවා ඖෂධවල බහුලව භාවිතා වේ. රෙදිපිළි, සියුම් රසායනික ද්රව්ය සහ අනෙකුත් ක්ෂේත්ර. කාබොක්සිලේට් මත පදනම් වූ ජෛව සර්ෆැක්ටන්ට් වල ඇමයිඩ් කාණ්ඩ හඳුන්වා දීමෙන් මතුපිට අණුවල ජෛව හායනය වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර ඒවා හොඳ තෙත් කිරීම, ඉමල්ෂන් කිරීම, විසරණය සහ අපවිත්‍ර කිරීමේ ගුණ ඇති කරයි. Mei et al විසින් dodecylamine, dibromoethane සහ succinic anhydride අමුද්රව්ය ලෙස භාවිතා කරමින් ඇමයිඩ් කාණ්ඩ අඩංගු කාබොක්සිලේට් මත පදනම් වූ baryonic surfactant CGS-2 සංස්ලේෂණය කරන ලදී.
1.2.4 පොස්පේට් ලවණ
පොස්පේට් එස්ටර ලවණ වර්ගය Gemini Surfactants ස්වභාවික ෆොස්ෆොලිපිඩ් වලට සමාන ව්‍යුහයක් ඇති අතර ප්‍රතිලෝම micelles සහ vesicles වැනි ව්‍යුහයන් සෑදීමට නැඹුරු වේ. පොස්පේට් එස්ටර ලුණු වර්ගයේ Gemini Surfactants ප්‍රති-ස්ථිතික කාරක සහ රෙදි සෝදන ඩිටර්ජන්ට් ලෙස බහුලව භාවිතා වන අතර ඒවායේ ඉහළ ඉමල්සිෆිකේෂන් ගුණ සහ සාපේක්ෂව අඩු කෝපයක් පුද්ගලික සම රැකවරණය සඳහා පුළුල් ලෙස භාවිතා කිරීමට හේතු වී තිබේ. ඇතැම් පොස්පේට් එස්ටර පිළිකා නාශක, පිළිකා නාශක සහ ප්රතිබැක්ටීරීය විය හැකි අතර ඖෂධ දුසිම් ගනනක් නිපදවා ඇත. ෆොස්ෆේට් එස්ටර ලුණු වර්ගයේ ජෛව සර්ෆැක්ටන්ට් පළිබෝධනාශක සඳහා ඉහළ ඉමල්සිෆික් ගුණ ඇති අතර ඒවා ප්රතිබැක්ටීරීය සහ කෘමිනාශක ලෙස පමණක් නොව වල් නාශක ලෙසද භාවිතා කළ හැකිය. Zheng et al විසින් P2O5 සහ ortho-quat-based oligomeric diols වලින් පොස්පේට් එස්ටර ලුණු Gemini Surfactants සංශ්ලේෂණය අධ්යයනය කරන ලදී, ඒවා වඩා හොඳ තෙත් කිරීමේ බලපෑමක්, හොඳ ප්‍රති-ස්ථිතික ගුණ සහ මෘදු ප්‍රතික්‍රියා තත්වයන් සහිත සාපේක්ෂ සරල සංශ්ලේෂණ ක්‍රියාවලියක් ඇත. පොටෑසියම් පොස්පේට් ලවණ බැරියෝනික් සර්ෆැක්ටන්ට් හි අණුක සූත්‍රය රූප සටහන 4 හි දැක්වේ.
1.3 අයනික නොවන Gemini Surfactants
Nonionic Gemini Surfactants ජලීය ද්‍රාවණයෙන් විඝටනය විය නොහැකි අතර අණුක ආකාරයෙන් පවතී. මෙම වර්ගයේ baryonic surfactant මෙතෙක් අධ්යයනය කර නොමැති අතර, වර්ග දෙකක් ඇත, එකක් සීනි ව්‍යුත්පන්නයක් වන අතර අනෙක ඇල්කොහොල් ඊතර් සහ ෆීනෝල් ඊතර් වේ. Nonionic Gemini Surfactants ද්‍රාවණයේ අයනික තත්වයේ නොපවතියි, එබැවින් ඒවාට ඉහළ ස්ථායීතාවයක් ඇත, ශක්තිමත් ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් මගින් පහසුවෙන් බලපෑමට ලක් නොවේ, වෙනත් වර්ගවල මතුපිටක සමඟ හොඳ සංකීර්ණතාවයක් ඇත, සහ හොඳ ද්‍රාව්‍යතාවයක් ඇත. එබැවින්, nonionic surfactants හොඳ detergency, dispersibility, emulsification, foaming, wettability, antistatic properties සහ sterilization වැනි විවිධ ගුණ ඇති අතර, පළිබෝධනාශක සහ ආලේපන වැනි විවිධ පැතිවල බහුලව භාවිතා කළ හැක. රූප සටහන 5 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, 2004 දී, FitzGerald et al විසින් polyoxyethylene පදනම් කරගත් Gemini Surfactants (nionic surfactants) සංස්ලේෂණය කරන ලද අතර, එහි ව්යුහය (Cn-2H2n-3CHCH2O(CH2CH2O)mH)2(CH2)6 (හෝ GemnE) ලෙස ප්‍රකාශ විය.
02 Gemini Surfactants හි භෞතික රසායනික ගුණාංග
2.1 Gemini Surfactants වල ක්රියාකාරිත්වය
මතුපිට පෘෂ්ඨයේ ක්රියාකාරිත්වය ඇගයීම සඳහා සරලම හා වඩාත්ම සෘජු මාර්ගය වන්නේ ඒවායේ ජලීය ද්රාවණවල මතුපිට ආතතිය මැනීමයි. ප්‍රතිපත්තිමය වශයෙන්, මතුපිට (මායිම්) තලයේ (රූපය 1 (c)) දිශානුගත සැකැස්ම මගින් සර්ෆැක්ටන්ට් ද්‍රාවණයක මතුපිට ආතතිය අඩු කරයි. Gemini Surfactants හි විවේචනාත්මක මයිකල් සාන්ද්‍රණය (CMC) විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙල දෙකකට වඩා කුඩා වන අතර C20 අගය සමාන ව්‍යුහයන් සහිත සාම්ප්‍රදායික සර්ෆැක්ටන්ට් වලට සාපේක්ෂව සැලකිය යුතු ලෙස අඩුය. දිගු ජලභීතික දිගු දාම ඇති අතර හොඳ ජල ද්‍රාව්‍යතාවයක් පවත්වා ගැනීමට උපකාර වන ජලභීතික කාණ්ඩ දෙකක් baryonic surfactant අණුවට ඇත. ජල/වායු අතුරුමුහුණතේදී, අවකාශීය අඩවි ප්‍රතිරෝධක බලපෑම සහ අණුවල සමජාතීය ආරෝපණ විකර්ෂණය හේතුවෙන් සාම්ප්‍රදායික මතුපිටක ද්රව්ය ලිහිල් ලෙස සකස් කර ඇති අතර එමඟින් ජලයේ මතුපිට ආතතිය අඩු කිරීමට ඇති හැකියාව දුර්වල කරයි. ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, Gemini Surfactants සම්බන්ධ කරන කණ්ඩායම් සහසංයුජ බන්ධන ඇති නිසා ජලභීතික කාණ්ඩ දෙක අතර දුර කුඩා පරාසයක් තුළ තබා ඇත (සාම්ප්‍රදායික මතුපිට ද්‍රව්‍යවල හයිඩ්‍රොෆිලික් කාණ්ඩ අතර ඇති දුරට වඩා ඉතා කුඩා), ප්‍රතිඵලයක් ලෙස Gemini Surfactants වඩා හොඳ ක්‍රියාකාරීත්වයක් ඇති කරයි. මතුපිට (මායිම).
2.2 Gemini Surfactants එකලස් කිරීමේ ව්යුහය
ජලීය ද්‍රාවණ වලදී, baryonic surfactant සාන්ද්‍රණය වැඩි වන විට, එහි අණු ද්‍රාවණයේ මතුපිට සංතෘප්ත කරන අතර, අනෙක් අණු ද්‍රාවණයේ අභ්‍යන්තරයට සංක්‍රමණය වී මයිකල් සෑදීමට බල කරයි. සර්ෆැක්ටන්ට් මයිකල් සෑදීමට පටන් ගන්නා සාන්ද්‍රණය විවේචනාත්මක මයිකල් සාන්ද්‍රණය (CMC) ලෙස හැඳින්වේ. රූප සටහන 9 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, CMC ට වඩා සාන්ද්‍රණය වැඩි වූ පසු, ගෝලාකාර මයිකල් සෑදීමට එකතු වන සාම්ප්‍රදායික මතුපිටක ද්රව්ය මෙන් නොව, Gemini Surfactants ඒවායේ ව්‍යුහාත්මක ලක්ෂණ නිසා රේඛීය සහ ද්වි-ස්ථර ව්‍යුහයන් වැනි විවිධ මයිසෙල් රූපාක්ෂර නිපදවයි. මයිකල් ප්‍රමාණය, හැඩය සහ සජලනය යන වෙනස්කම් ද්‍රාවණයේ අදියර හැසිරීම සහ භූ විද්‍යාත්මක ගුණාංග කෙරෙහි සෘජු බලපෑමක් ඇති කරන අතර ද්‍රාවණයේ දුස්ස්රාවීතාවයේ වෙනස්කම් වලටද හේතු වේ. සාම්ප්‍රදායික surfactants, anionic surfactants (SDS) සාමාන්‍යයෙන් ගෝලාකාර මයිකල් සාදයි, ඒවා ද්‍රාවණයේ දුස්ස්රාවීතාවයට පාහේ බලපාන්නේ නැත. කෙසේ වෙතත්, Gemini Surfactants හි විශේෂ ව්යුහය වඩාත් සංකීර්ණ micell morphology ගොඩනැගීමට හේතු වන අතර ඒවායේ ජලීය ද්රාවණවල ගුණ සාම්ප්‍රදායික surfactants වලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් වේ. Gemini Surfactants හි ජලීය ද්රාවණවල දුස්ස්රාවීතාවය වැඩි වන්නේ Gemini Surfactants සාන්ද්‍රණය වැඩි වීමත් සමඟ, බොහෝ විට සෑදී ඇති රේඛීය මයිසෙල් වෙබ් වැනි ව්‍යුහයකට බැඳී ඇති නිසා විය හැකිය. කෙසේ වෙතත්, ද්‍රාවණයේ දුස්ස්රාවීතාවය වැඩි වන මතුපිටක සාන්ද්‍රණය සමඟ අඩු වේ, සමහර විට වෙබ් ව්‍යුහයේ බාධා කිරීම් සහ අනෙකුත් මයිකල් ව්‍යුහයන් සෑදීම නිසා විය හැකිය.
03 Gemini Surfactants හි ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී ගුණ
කාබනික ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී කාරකයක් ලෙස, baryonic surfactant හි ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී යාන්ත්‍රණය ප්‍රධාන වශයෙන් එය ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ගේ සෛල පටල මතුපිට ඇති ඇනායන සමඟ ඒකාබද්ධ වීම හෝ සල්ෆයිඩ්‍රයිල් කණ්ඩායම් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර ඒවායේ ප්‍රෝටීන සහ සෛල පටල නිෂ්පාදනය අඩාල කරයි, එමඟින් ක්ෂුද්‍රජීවී පටක විනාශ කරයි. නැතහොත් ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් මරා දමයි.
3.1 Anionic Gemini Surfactants හි ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී ගුණ
ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී ඇනොනික් සර්ෆැක්ටන්ට් වල ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී ගුණාංග ප්‍රධාන වශයෙන් තීරණය වන්නේ ඒවා රැගෙන යන ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී කොටස්වල ස්වභාවය අනුව ය. ස්වාභාවික රබර් කිරි සහ ආෙල්පන වැනි කොලොයිඩල් ද්‍රාවණවලදී, ජලභීතික දාම ජල-ද්‍රාව්‍ය විසරණවලට බන්ධනය වන අතර, හයිඩ්‍රොෆොබික් දාම දිශානුගත අවශෝෂණ මගින් හයිඩ්‍රොෆෝබික් විසරණවලට බන්ධනය වන අතර එමඟින් ද්වි-අදියර අතුරුමුහුණත ඝන අණුක අතුරු මුහුණත බවට පරිවර්තනය වේ. මෙම ඝන ආරක්ෂිත ස්ථරයේ ඇති බැක්ටීරියා නිෂේධන කණ්ඩායම් බැක්ටීරියා වර්ධනය වළක්වයි.
ඇනොනික් සර්ෆැක්ටන්ට් වල බැක්ටීරියා නිෂේධනය කිරීමේ යාන්ත්‍රණය කැටායන මතුපිටට වඩා මූලික වශයෙන් වෙනස් වේ. ඇනොනික් සර්ෆැක්ටන්ට් වල බැක්ටීරියා නිෂේධනය ඔවුන්ගේ ද්‍රාවණ පද්ධතියට සහ නිෂේධන කණ්ඩායම්වලට සම්බන්ධ වන බැවින් මෙම වර්ගයේ මතුපිටක් සීමා කළ හැකිය. හොඳ ක්ෂුද්‍ර ජීවී නාශක බලපෑමක් ඇති කිරීම සඳහා පද්ධතියේ සෑම අස්සක් මුල්ලක් නෑරම සර්ෆැක්ටන්ට් පවතින පරිදි මෙම වර්ගයේ මතුපිටක ප්‍රමාණවත් මට්ටම්වල තිබිය යුතුය. ඒ අතරම, මෙම වර්ගයේ surfactant දේශීයකරණය සහ ඉලක්ක කිරීම නොමැති අතර, අනවශ්ය අපද්රව්ය පමණක් නොව, දිගු කාලයක් පුරා ප්රතිරෝධයක් ඇති කරයි.
උදාහරණයක් ලෙස, ඇල්කයිල් සල්ෆනේට් මත පදනම් වූ ජෛව සර්ෆැක්ටන්ට් සායනික වෛද්‍ය විද්‍යාවේ භාවිතා කර ඇත. බුසල්ෆාන් සහ ට්‍රෙසොල්ෆාන් වැනි ඇල්කයිල් සල්ෆොනේට් ප්‍රධාන වශයෙන් මයිලෝප්‍රොලිෆෙරේටිව් රෝග සඳහා ප්‍රතිකාර කරයි, ගුවානීන් සහ යූරියාපියුරීන් අතර හරස් සම්බන්ධයක් ඇති කිරීමට ක්‍රියා කරයි, නමුත් මෙම වෙනස් කිරීම සෛලීය සෝදුපත් කියවීමෙන් ප්‍රතිසංස්කරණය කළ නොහැකි අතර එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඇපොප්ටෝටික් සෛල මිය යයි.
3.2 කැටායන මිථුන සර්ෆැක්ටන්ට් වල ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී ගුණ
සංවර්ධනය කරන ලද කැටායන මිථුන මතුපිට ඇති ප්‍රධාන වර්ගය වන්නේ ක්වාටර්නරි ඇමෝනියම් ලවණ වර්ගයේ මිථුන සර්ෆැක්ටන්ට් ය. Quaternary Amonium වර්ගයේ කැටායන Gemini Surfactants ප්‍රබල බැක්ටීරියා නාශක බලපෑමක් ඇති කරයි මන්ද යත්, Quaternary Amonium වර්ගයේ baryonic surfactant අණු වල ජලභීතික දිගු ඇල්කේන දාම දෙකක් ඇති අතර, hydrophobic chains සෛල බිත්තිය (peptidoglycan) සමග ජලභීතික අවශෝෂණ සාදයි. ඒ අතරම, ඒවායේ ධන ආරෝපිත නයිට්‍රජන් අයන දෙකක් අඩංගු වන අතර එමඟින් සෘණ ආරෝපිත බැක්ටීරියා මතුපිටට මතුපිට අණු අවශෝෂණය ප්‍රවර්ධනය කරන අතර විනිවිද යාම සහ විසරණය හරහා හයිඩ්‍රොෆෝබික් දාම බැක්ටීරියා සෛල පටල ලිපිඩ ස්ථරයට ගැඹුරට විනිවිද යයි. සෛල පටලයේ පාරගම්යතාව, බැක්ටීරියාව කැඩීමට තුඩු දෙයි, ප්‍රෝටීන් තුළට ගැඹුරට ඇති හයිඩ්‍රොෆිලික් කාණ්ඩවලට අමතරව, එන්සයිම ක්රියාකාරිත්වය නැතිවීමට සහ ප්‍රෝටීන් ක්‍රියා විරහිත වීමට හේතු වන අතර, මෙම බලපෑම් දෙකේ ඒකාබද්ධ බලපෑම හේතුවෙන් දිලීර නාශකයක් ඇති කරයි. ශක්තිමත් බැක්ටීරියා නාශක බලපෑමක්.
කෙසේ වෙතත්, පාරිසරික දෘෂ්ටි කෝණයකින්, මෙම සර්ෆැක්ටන්ට් වල රක්තපාත ක්රියාකාරිත්වය සහ සයිටොටොක්සිසිටි ඇති අතර ජලජ ජීවීන් සමඟ දිගු සම්බන්ධතා කාලය සහ ජෛව හායනය ඔවුන්ගේ විෂ වීම වැඩි කළ හැකිය.
3.3 අයෝනික් නොවන Gemini Surfactants හි ප්රතිබැක්ටීරීය ගුණ
දැනට nonionic Gemini Surfactants වර්ග දෙකක් ඇත, එකක් සීනි ව්‍යුත්පන්නයක් වන අතර අනෙක ඇල්කොහොල් ඊතර් සහ ෆීනෝල් ඊතර් වේ.
සීනි-ව්‍යුත්පන්න ජෛව සර්ෆැක්ටන්ට් වල ප්රතිබැක්ටීරීය යාන්ත්‍රණය පදනම් වී ඇත්තේ අණු වල සම්බන්ධතාවය මත වන අතර සීනි-ව්‍යුත්පන්න මතුපිටක ෆොස්ෆොලිපිඩ් විශාල සංඛ්‍යාවක් අඩංගු සෛල පටල වලට බන්ධනය විය හැක. සීනි ව්‍යුත්පන්න සර්ෆැක්ටන්ට් සාන්ද්‍රණය යම් මට්ටමකට ළඟා වූ විට, එය සෛල පටලයේ පාරගම්යතාව වෙනස් කරයි, සිදුරු සහ අයන නාලිකා සාදයි, එය පෝෂ්‍ය පදාර්ථ ප්‍රවාහනයට හා වායු හුවමාරුවට බලපාන අතර අන්තර්ගතය පිටතට ගලායාමට හේතු වන අතර අවසානයේ මරණයට හේතු වේ. බැක්ටීරියාව.
ෆීනොලික් සහ මධ්‍යසාර ඊතර් ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී කාරකවල ප්රතිබැක්ටීරීය යාන්ත්‍රණය වන්නේ සෛල බිත්තිය හෝ සෛල පටලය සහ එන්සයිම මත ක්‍රියා කිරීම, පරිවෘත්තීය ක්‍රියාකාරකම් අවහිර කිරීම සහ පුනර්ජනනීය ක්‍රියාකාරකම් කඩාකප්පල් කිරීමයි. නිදසුනක් ලෙස, ඩයිපෙනයිල් ඊතර් සහ ඒවායේ ව්‍යුත්පන්න (ෆීනෝල්) ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී ඖෂධ බැක්ටීරියා හෝ වෛරස් සෛල තුළ ගිල්වා සෛල බිත්තිය සහ සෛල පටලය හරහා ක්‍රියා කරයි, න්‍යෂ්ටික අම්ල සහ ප්‍රෝටීන වල සංශ්ලේෂණයට අදාළ එන්සයිම වල ක්රියාකාරිත්වය සහ ක්රියාකාරිත්වය වළක්වයි. බැක්ටීරියා වර්ධනය හා ප්රතිනිෂ්පාදනය. එය බැක්ටීරියාව තුළ ඇති එන්සයිමවල පරිවෘත්තීය හා ශ්වසන ක්‍රියාකාරකම් ද අඩපණ කරයි, පසුව එය අසාර්ථක වේ.
3.4 amphoteric Gemini Surfactants හි ප්රතිබැක්ටීරීය ගුණ
Amphoteric Gemini Surfactants යනු ඒවායේ අණුක ව්‍යුහයේ කැටායන සහ ඇනායන යන දෙකම ඇති, ජලීය ද්‍රාවණයක අයනීකරණය කළ හැකි, සහ එක් මධ්‍යම තත්ත්‍වයක දී සහ කැටායන මතුපිටක ද්රව්ය තවත් මධ්‍යම තත්ත්‍වයක දී ද ප්‍රදර්ශනය කළ හැකි surfactants කාණ්ඩයකි. ඇම්ෆොටරික් සර්ෆැක්ටන්ට් වල බැක්ටීරියා නිෂේධනය කිරීමේ යාන්ත්‍රණය අවිනිශ්චිත ය, නමුත් සාමාන්‍යයෙන් විශ්වාස කරන්නේ නිෂේධනය චතුරස්රාකාර ඇමෝනියම් සර්ෆැක්ටන්ට් වලට සමාන විය හැකි බවයි, එහිදී සර්ෆැක්ටන්ට් සෘණ ආරෝපිත බැක්ටීරියා මතුපිටට පහසුවෙන් අවශෝෂණය වන අතර බැක්ටීරියා පරිවෘත්තීය ක්‍රියාවලියට බාධා කරයි.
3.4.1 ඇමයිනෝ අම්ල Gemini Surfactants හි ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී ගුණ
ඇමයිනෝ අම්ල වර්ගයේ baryonic surfactant යනු ඇමයිනෝ අම්ල දෙකකින් සමන්විත කැටායන ඇම්ෆොටරික් baryonic surfactant වේ, එබැවින් එහි ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී යාන්ත්‍රණය චතුර්ථක ඇමෝනියම් ලවණ වර්ගයේ baryonic surfactant වලට වඩා සමාන වේ. විද්‍යුත් ස්ථිතික අන්තර්ක්‍රියා හේතුවෙන් surfactant හි ධන ආරෝපිත කොටස බැක්ටීරියා හෝ වෛරස් මතුපිට සෘණ ආරෝපිත කොටස වෙත ආකර්ෂණය වන අතර පසුව හයිඩ්‍රොෆොබික් දාම ලිපිඩ ද්වී ස්ථරයට බැඳී සෛල අන්තර්ගතය ගලායාමට සහ මරණය දක්වා විඛාදනයට තුඩු දෙයි. එය Quaternary ammonium-based Gemini Surfactants වලට වඩා සැලකිය යුතු වාසි ඇත: පහසු ජෛව හායනය, අඩු hemolytic ක්‍රියාකාරකම් සහ අඩු විෂ වීම, එබැවින් එය එහි යෙදුම සඳහා සංවර්ධනය වෙමින් පවතින අතර එහි යෙදුම් ක්ෂේත්‍රය පුළුල් වෙමින් පවතී.
3.4.2 ඇමයිනෝ අම්ල නොවන වර්ගයේ Gemini Surfactants හි ප්රතිබැක්ටීරීය ගුණ
ඇමයිනෝ අම්ල නොවන වර්ගයේ amphoteric Gemini Surfactants හට අයනීකරණය කළ නොහැකි ධන සහ ඍණ ආරෝපණ මධ්‍යස්ථාන දෙකම අඩංගු මතුපිට ක්‍රියාකාරී අණුක අපද්රව්ය ඇත. ප්‍රධාන ඇමයිනෝ අම්ල නොවන වර්ගයේ Gemini Surfactants නම් betaine, imidazoline සහ amine oxide වේ. උදාහරණයක් ලෙස බීටයින් වර්ගය ගතහොත්, බීටයින් වර්ගයේ ඇම්ෆොටරික් සර්ෆැක්ටන්ට් වල අකාබනික ලවණ මගින් පහසුවෙන් බලපෑමට ලක් නොවන සහ ආම්ලික සහ ක්ෂාරීය ද්‍රාවණ දෙකෙහිම මතුපිට බලපෑම් ඇති කරන අණුවල ඇනොනික් සහ කැටායන කාණ්ඩ දෙකම ඇති අතර කැටායන මිථුන මතුපිටකවල ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී යාන්ත්‍රණය වේ. ආම්ලික ද්රාවණවල සහ ක්ෂාරීය ද්රාවණවල ඇනොනික් ජෙමිනි සර්ෆැක්ටන්ට් වල අනුගමනය කෙරේ. එය වෙනත් වර්ගවල surfactants සමඟ විශිෂ්ට සංයෝග කාර්ය සාධනයක් ද ඇත.
04 නිගමනය සහ ඉදිරි දැක්ම
Gemini Surfactants ඔවුන්ගේ විශේෂ ව්යුහය නිසා ජීවිතයේ වැඩි වැඩියෙන් භාවිතා වන අතර, ඔවුන් ප්රතිබැක්ටීරීය වන්ධ්යාකරණය, ආහාර නිෂ්පාදනය, defoaming සහ foam නිෂේධනය, ඖෂධ මන්දගාමී නිදහස් කිරීම සහ කාර්මික පිරිසිදු කිරීම යන ක්ෂේත්රවල බහුලව භාවිතා වේ. හරිත පරිසර ආරක්ෂණය සඳහා වැඩිවන ඉල්ලුමත් සමඟ, Gemini Surfactants ක්‍රමයෙන් පරිසර හිතකාමී සහ බහුකාර්ය මතුපිටක් බවට වර්ධනය වේ. Gemini Surfactants පිළිබඳ අනාගත පර්යේෂණ පහත පැතිවලින් සිදු කළ හැක: විශේෂ ව්‍යුහයන් සහ කාර්යයන් සහිත නව Gemini Surfactants සංවර්ධනය කිරීම, විශේෂයෙන් ප්රතිබැක්ටීරීය සහ ප්‍රතිවෛරස් පිළිබඳ පර්යේෂණ ශක්තිමත් කිරීම; වඩා හොඳ කාර්ය සාධනයක් සහිත නිෂ්පාදන සෑදීම සඳහා පොදු මතුපිටක් හෝ ආකලන සමඟ සංයෝග කිරීම; සහ පරිසර හිතකාමී Gemini Surfactants සංස්ලේෂණය කිරීම සඳහා ලාභ සහ පහසුවෙන් ලබාගත හැකි අමුද්රව්ය භාවිතා කිරීම.
පසු කාලය: මාර්තු-25-2022