PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Adsorpcja dwufunkcyjnych labilnych surfaktantów kationowych na granicy faz ciecz/gaz : opis za pomocą modelu kwazi-dwuwymiarowego elektrolitu

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Adsorption of dicephalic labile cationic surfactants at liquid/gas interfaces : surface quasi-two-dimensional electrolyte model descripton
Języki publikacji
PL
Abstrakty
EN
There is an increasing interest in surfactants that comprise a linkage that breaks down in a controlled way. The most known examples of the cleavage mechanism include acid or alkaline hydrolysis, UV irradiation, enzymatic or heat decomposition. For practical reasons, the labile grouping can be inserted between the hydrophobic tail of the surfactant and the polar head group. Chemically and/or enzymatically induced cleavage of this labile bond would cause the separation of the polar part and the hydrophobic tail and, consequently, change of surface activity, an event usually referred to as the primary degradation of the surfactant. Dicephalic labile cationic surfactants belong to the class of surface active compounds with many potential applications often associated with their biological activity for a wide range of bacteria, viruses, fungi, or algae. Thus, they can be used in disinfecting agents or for protecting against the occurrence of these microorganisms. They adsorb well on negatively charged surfaces, which can be used in the treatment of fabrics. Due to excellent antistatic properties, they can be used for the final rinsing of fabrics, especially synthetic ones. In flotation processes, they can act as collectors, and in catalysis, they can be used as phase transfer catalysts or templates for zeolite synthesis. We present the surface quasi-two-dimensional electrolyte (STDE) model as a universal model for the description of ionic surfactants’ adsorption at fluid interfaces that explicitly considers the electric double formation upon surfactant adsorption. The model was adapted to describe phenomena occurring for adsorption of dicephalic surfactants as counterion specificity or formation of surfactant ioncounterion associates. As an example, we applied the model to explain the mechanism of adsorption at water/air interface of novel dicephalic cationic surfactants, N,N-bis[3,3′-(trimethylammonio)propyl]alkylamide dibromides and N,N-bis[3,3′-(trimethylammonio)propyl]alkylamide dimethylsulfates, both belonging to the class of chemodegradable surfactants having amide bond between two quaternary amine cationic groups and a single hydrophobic tail. Additionally, we used the same model to describe adsorption isotherms of N,N-bis[3,3- (dimethylamine)propyl]alkylamide dichlorides, having as two hydrophilic groups tertiary amines, which charge is pH-dependent. Application of the STDE model allowed an excellent description of experimental adsorption isotherm of dicephalic cationic surfactants and explained the specific features connected with the presence of multicharged headgroup.
Rocznik
Strony
1119--1155
Opis fizyczny
Bibliogr. 84 poz., schem., tab., wykr.
Twórcy
  • Wydział Chemiczny, Katedra Inżynierii i Technologii Procesów Chemicznych, Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Polska
  • Instytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni im. Jerzego Habera, PAN, ul. Niezapominajek 8, 30-239 Kraków, Polska
  • Wydział Chemiczny, Katedra Inżynierii i Technologii Procesów Chemicznych, Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Polska
  • Instytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni im. Jerzego Habera, PAN, ul. Niezapominajek 8, 30-239 Kraków, Polska
  • Wydział Chemiczny, Katedra Inżynierii i Technologii Procesów Chemicznych, Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Polska
  • Instytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni im. Jerzego Habera, PAN, ul. Niezapominajek 8, 30-239 Kraków, Polska
Bibliografia
  • [1] D.J.F. Taylor, R.K. Thomas, J. Penfold, Adv. Colloid Interface Sci. 2007, 132, 69.
  • [2] K. Holmberg, Langmuir, 2010, 26, 9276.
  • [3] A. Tehrani-Bagha, K. Holmberg, Curr. Opin. Colloid Interface Sci., 2007,12, 81.
  • [4] A. Sokołowski, A. Bieniecki, K.A. Wilk, B. Burczyk, Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Aspects, 1995, 98, 73.
  • [5] B. Burczyk, Biodegradable and Chemodegradable Nonionic Surfactants, [w:] Encyclopedia of Surface and Colloid Science, A. T. Hubbard, (red.) Marcel Dekker, Inc., New York – Basel 2002, s. 724-752.
  • [6] B. Burczyk, Zielona Chemia: zadania, cele, przykłady i osiągnięcia; Wiadomości chemiczne 2002.
  • [7] E. Grabińska-Sota, Czwartorzędowe sole amoniowe-ocena oddziaływania na środowisko, Czwartorzędowe sole amoniowe i obszary ich zastosowań w gospodarce, Praca zbiorowa, red. R. Zieliński, Instytut Technologii Drewna, Poznań 2001.
  • [8] G. Para, A. Hamerska-Dudra, K.A. Wilk, P. Warszyński, Colloids Surf. A, 2011, 383, 67.
  • [9] S.K. Samanta, S. Bhattacharya, P.K. Maiti, J. Phys. Chem. B, 2009, 113, 13545.
  • [10] N. Gao, J. Dong, G. Zhang, X. Zhou, J. Eastoe, J. Mutch, R.K. Heenan, J. Colloid Interface Sci. 2007, 314, 707.
  • [11] K.Z. Roszak, S.L. Torcivia, K.M. Hamill, A.R. Hill, K.R. Radloff, D.M. Crizer, A.M. Middleton, K.L. Caran, J. Colloid Interface Sci., 2009, 331, 560.
  • [12] S. Bhattacharya, S.K. Samanta, J. Phys. Chem. Lett., 2011, 2, 914.
  • [13] J. Haldar, V.K. Aswal, P.S. Goyal, S. Bhattacharya, J. Colloid Interface Sci., 2005, 282, 156.
  • [14] Ł. Lamch, K. Witek, E. Jarek, E. Obłąk, P. Warszyński, K.A. Wilk, J. Colloid Interface Sci., 2020, 558, 220.
  • [15] A.J. Jackson, P.X. Li, C.C. Dong, R.K. Thomas, J. Penfold, Langmuir, 2009, 25, 3957.
  • [16] G. Bai, J. Wang, H. Yan, Z. Li, R.K. Thomas, J. Phys. Chem. B, 2001, 105, 3105.
  • [17] J. Haldar, P. Kondaiah, S.J. Bhattacharya, Med. Chem., 2005, 48, 3823.
  • [18] A. Meister, A. Blume, Curr. Opin. Colloid Interface Sci., 2007, 12, 138.
  • [19] J. Węgrzyńska, G. Para, J. Chlebicki, P. Warszyński, K.A. Wilk, Langmuir, 2008, 24, 3171.
  • [20] R. Zana, J. Xia, Gemini Surfactants: Synthesis, Interfacial and Solution-Phase Behaviour, and Applications; Marcel Dekker: New York, 2004.
  • [21] K. Din, M.S. Sheikh, A.A. Dar, J. Phys. Chem. B, 2010, 114, 6023.
  • [22] T. Yoshimura, A. Ohno, K. Esumi, Langmuir, 2006, 22, 4643.
  • [23] S. Langsrud, M. Sidhu, E. Heir, A. Holck, Int. Biodeter. Biodegr., 2003, 51, 283.
  • [24] J. Moran, M. Addy, R. Jackson, R. Nowcombe, J. Clin, Pesidontol. 2000, 27, 37.
  • [25] A. Skrzypczak, J. Błaszczak, Aktywność powierzchniowa czwartorzędowych dichlorków bisamoniowych pochodnych 1-alkiloimidazoli, Instytut Technologii Drewna, 107, Poznań 2005.
  • [26] O. Farago, K. Ewert, A. Ahmad, H.M. Evans, N. Gronbech-Jensen, C.R. Safinya, Biophys. J. 2008, 95, 836.
  • [27] A. Piecuch, Ł. Lamch, E. Paluch, E. Obłąk, K.A. Wilk, J. Appl. Microbiol., 2016, 121, 682.
  • [28] E. Paluch, A. Piecuch, E. Obłąk, Ł. Lamch, K.A. Wilk, Colloids Surf. B, 2018, 164, 34.
  • [29] S. Bhattacharya, S. De, Chem. Eur. J., 1999, 5, 2335.
  • [30] K.K. Ewert, H.M. Evans, A. Zidovska, N.F. Bouxsein, A. Ahmad, C.R.A. Safinya, J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 3998.
  • [31] K.N. Jayaprakash, J. Lu, B. Fraser-Reid, Angew. Chem., Int. Ed., 2005, 44, 5894.
  • [32] M. Antonietti, Curr. Opin. Colloid Interface Sci., 2001, 6, 244.
  • [33] K. Holmberg, Curr. Opin. Colloid Interface Sci., 2003, 8, 187.
  • [34] J. Haldar, V.K. Aswal, P.S. Goyal, S. Bhattacharya, J. Phys. Chem. B, 2001, 105, 12803.
  • [35] D.M. Wawrzyńczyk, U.J. Bazylińska, Ł. Lamch, J. Kulbacka, A.A. Szewczyk, A. Bednarkiewicz, K.A. Wilk, M. Samoć, ChemSusChem, 2019, 12, 706.
  • [36] R.S. Dias, B. Lindman, DNA Interactions with Polymers And Surfactants. John Wiley & Sons; 2008.
  • [37] J. Chlebicki, J. Węgrzyńska, K.A. Wilk, J. Colloid Interface Sci., 2008, 323, 372.
  • [38] W. Wang, W. Lu, L. Jiang, J. Phys. Chem. B, 2008, 112, 1409.
  • [39] X. Yan, S. Han, W. Hou, X. Yu X, C. Zeng, X. Zhao, H. Che, Colloids Surf. A, 2007, 303, 219.
  • [40] W. Zieliński, K.A. Wilk, G. Para, E. Jarek, K. Ciszewski, J. Palus, P. Warszyński, Colloids Surf. A, 2015, 480, 63.
  • [41] S. Mishra, V.K. Tyagi, J. Oleo Sci. 2007, 56, 269.
  • [42] J. Cross, E.J. Singer, Cationic surfactants, analytical and biological evaluation; Surfactant Science Series, Vol. 53; Marcel Dekker Inc.: New York, 1994.
  • [43] D.N. Rubingh, P.M. Holland, Cationic Surfactants: Physical Chemistry; Marcel Dekker: New York, 1991.
  • [44] D. Myers, Surfactants Science and Technology, 3 ed.; John Wiley & Sons, Inc.: Hoboken, NJ, 2006.
  • [45] K. Cho, K. Na, J. Kim, O. Terasaki, R. Ryoo, Chem. Mater., 2012, 24, 2733, doi:10.1021/cm300841v.
  • [46] G. Para, E. Jarek, P. Warszyński, Adv. Colloid Interface Sci., 2006, 122, 39.
  • [47] L. Pérez, A. Pinazo, M. R. Infante, R. Pons, J. Phys. Chem. B, 2007, 111, 11379.
  • [48] K. Dopierała, J. Łuczyński, K. Prochaska, Adv. Colloid Interface Sci., 2009, 151, 49.
  • [49] G. Para, P. Warszyński, Colloids Surf. A, 2007, 300, 346.
  • [50] A. Adamson, A.P. Gast, Physical Chemistry of Surfaces, 6th Edition, Wiley & Sons, Inc., New York, 1997.
  • [51] J.W. Gibbs, The Collected Works of J. Willard Gibbs, Vol. 1, Yale University Press, New Haven, 1957.
  • [52] R. Zana, Adv. Colloid Interface Sci., 2002, 97, 205.
  • [53] R. Miller, G. Kretzschmar, Colloid Polymer Sci., 1980, 258, 85.
  • [54] A.F.G. Ward, L. Tordai, J. Chem. Phys., 1949, 14, 453.
  • [55] J.F. Baret, J. Colloid Interface Sci., 1969, 30, 1.
  • [56] I. Langmuir, J. Am. Chem. Soc., 1918, 40, 1361.
  • [57] A. Frumkin, Z. Phys. Chem., 1925, 116, 466.
  • [58] E. Helfand, H.L. Frisch, J.L. Lebowitz, J. Chem. Phys., 1961, 34, 1037.
  • [59] I.B. Ivanov, K.P. Ananthapadmanabhan, A. Lips, Adv. Colloid Interface Sci., 2006, 123-126, 189, doi: 10.1016/j.cis.2006.05.020.
  • [60] O. Stern, Z. Electrochem., 1924, 30, 508.
  • [61] J.T. Davies, E.K. Rideal, Interfacial Phenomena. New York: Academic Press, 1963.
  • [62] R.P. Borwankar, D.T. Wasan, Chem. Eng. Sci., 1986, 1, 199.
  • [63] R.P. Borwankar, D.T. Wasan, Chem. Eng. Sci., 1988, 43, 1323.
  • [64] V.V. Kalinin, C.J. Radke, Colloids Surf A, 1996, 114, 337.
  • [65] D.C. Grahame, Chem. Rev., 1947, 41, 441.
  • [66] P.A. Kralchevsky, K.D. Danov, G. Broze, A. Mehreteab, Langmuir, 1999, 15, 2351.
  • [67] K.D. Danov, P.M. Vlahovska, P.A. Kralchevsky, G. Broze, A. Mehreteab, Colloid Surf., 1999, 156, 389.
  • [68] V.B. Fainerman, E.H. Lucassen-Reynders, R. Miller, Colloids Surf., A 1998, 143, 141.
  • [69] V.B. Fainerman, E.H. Lucassen-Reynders, Adv. Colloid Interface Sci., 2002, 96, 295.
  • [70] P. Warszyński, W. Barzyk, K. Lunkenheimer, H. Fruhner, J. Phys. Chem. B., 1998, 102, 10948.
  • [71] P. Warszyński, K. Lunkenheimer, G. Czichocki, Langmuir, 2002, 18, 2506.
  • [72] G. Para, E. Jarek, P. Warszyński, Z. Adamczyk, Colloids Surf A, 2003, 222, 213.
  • [73] G. Para, E. Jarek, P. Warszyński, Colloids and Surfaces A, 2005, 261, 65.
  • [74] P. Warszyński, D.K. Wantke, H. Fruhner, Colloids Surf A, 2001, 189, 29.
  • [75] E. Jarek, P. Wydro, P. Warszyński, M. Paluch, J. Colloids Interface Sci., 2006, 293, 194.
  • [76] E. Jarek, T. Jasiński, W. Barzyk, P. Warszyński, Colloids Surfaces A, 2010, 354(1–3), 188.
  • [77] N.A.J.M. Sommerdijk, T.L. Hoeks, K.J. Booy, M.C. Feiters, R.J.M. Nolte, Zwanenburg B. Chem. Commun., 1998, 1998, 743.
  • [78] R. Frąckowiak, K.A. Wilk, A. Piasecki, Patent. Polska, nr 211857. Bis-amoniowe sole alifatycznych amidów 3,3'-iminobis(N, N-dimetylopropyloaminy) i sposób ich wytwarzania : Int. Cl. C07C 237/00, C07C 231/00. Zgłosz. nr 388525 z 13.07.2009. Opubl. 31.07.2012. 4 s.
  • [79] G. Archontis, E. Leontidis, G. Andreou, J. Phys. Chem. B, 2005, 109, 17957.
  • [80] P. Jungwirth, D. J. Tobias D, J. Phys. Chem. B, 2002, 106, 6361.
  • [81] L. Vrbka, M. Mucha, B. Minofar, P. Jungwirth, E.C. Brown, D.J. Tobias, Curr. Opin. Colloid Interface Sci., 2004, 9, 67.
  • [82] G. Para, A. Hamerska-Dudra, K.A. Wilk, P. Warszyński, Colloids Surf. A, 2010, 365, 215.
  • [83] K. Kalyanasundaram, J.K. Thomas, J. Am. Chem. Soc., 1977, 99, 2039.
  • [84] R. Frąckowiak, G. Para, P. Warszyński, K.A. Wilk, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, 2012, 413, 108.
Uwagi
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-6b5dc677-340c-408e-b18e-e49a9aaf9f79
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.