Цетиловый спирт Cetyl alcohol

Введение

Стеариловый спирт, пальмитиловый спирт или 1-гексадеканоловый спирт – это длинноцепочечный жир с 16 атомами углерода, что отличает его от обычных потребительских спиртов. Присутствие длинной алкильной цепи в этом соединении придает ему двойственное свойство. Гидроксильная группа (OH), являющаяся основной причиной названия «спирт», обладает водорастворимостью и взаимодействием с полярными молекулами. С другой стороны, длинная алкильная цепь или стеариловая группа придает ему водоотталкивающее свойство и взаимодействие с неполярными структурами. Несмотря на упомянутые амфифильные или двойные свойства, стеариловый спирт не растворяется в воде, так как его водоотталкивающие свойства преобладают над водорастворимостью. Стеариловый спирт широко используется в промышленности, такой как косметика и уход за кожей, фармацевтика, смазывающие вещества и реологические модификаторы.

Физический вид и свойства

Стеариловый спирт обычно находится в виде гранул, порошка или воскового вида при комнатной температуре. Он имеет белый цвет, высокую вязкость и практически отсутствие запаха. Температура плавления этого соединения составляет около 50 градусов Цельсия, что особенно полезно для применения в косметической и гигиенической промышленности.

Химическая структура и механизм действия

Стеариловый спирт обычно известен по химической формуле C16H34O или CH3(CH2)15OH. Это соединение относится к алканолам (известным как иеопак 1-гексадеканол), и длинная алкильная цепь придает ему различные свойства по сравнению с алкоголями с короткой цепью. С практической точки зрения химическая структура стеарилового спирта можно разделить на две части:

Алкильная цепь: Присутствие 16 атомов углерода в длинной алкильной цепи стеарилового спирта придает ему свойство отталкивать воду. Эта длинная цепь делает стеариловый спирт своего рода жирной кислотой. Вязкость этого соединения также зависит от наличия такой длинной цепи. Взаимодействия неполярных соединений с пластичными телами, загрязнителями и неполярными растворителями, также являются результатом низкого дипольного момента этой части структуры. Энергия поверхности этой длинной цепи, в сочетании с присутствием полярной гидроксильной группы, придает соединению свойства, подобные сурфактантам.

Гидроксильная группа: Относительная полярность стеарилового спирта обусловлена наличием гидроксильной группы (OH). Присутствие кислорода позволяет гидроксильной группе взаимодействовать с другими соединениями или самим стеариловым спиртом. Несмотря на преобладание полярной части соединения, присутствие гидроксильной группы придает соединению свойства, подобные амфифильным. Хотя стеариловый спирт, согласно своему названию, относится к классу алкоголей, он не растворяется в воде из-за наличия длинной алкильной цепи. Тем не менее, стеариловый спирт растворяется в спирте, таком как этанол, и многих маслах. Эта смешиваемость обеспечивает возможность использования его в масляных основах.

Стеариловый спирт обладает слабой реакционной способностью, что предотвращает случайные реакции и нарушение свойств продукта. Тем не менее, присутствие сильных окислительных веществ в системе может усилить окисление стеарилового спирта.

Химическая страктура «Стеариловый спирт»

Процесс производства

Процесс производства стеарилового спирта может осуществляться различными методами. Один из наиболее распространенных способов – это процесс снижения жирных кислот и масел, таких как кокосовое и пальмовое (пальмовое) масло. Несмотря на то, что основное количество стеарилового спирта производится из природных источников, также возможен и искусственный синтез этого соединения через нефтехимический процесс и полимеризацию этилена с последующими окислительными и восстановительными реакциями. Интересным моментом в производстве стеарилового спирта является то, что первоначальным источником его производства была изоляция масла китов.

Возможные применения в различных отраслях

В области здравоохранения и моющих средств

Стеариловый спирт широко используется в продуктах, таких как шампуни для волос и тела. В многих шампунях, лосьонах и кремах он выполняет функцию смягчителя. Высокая увлажняющая способность и формирование защитного слоя на поверхности кожи стимулируют производителей использовать это соединение. Свойство смягчения стеарилового спирта не ограничивается кремами и лосьонами и может использоваться в формулах шампуней для волос. Присутствие стеарилового спирта в продукте способствует более равномерной структуре и коррекции реологических свойств. Высокая вязкость этого вещества делает его подходящим для использования в качестве загустителя. Как упоминалось ранее, применение этого соединения способствует большей устойчивости эмульсии.

Смазывающие вещества

Структура, подобная воску, в сочетании с низкой окисляемостью и подходящей температурной устойчивостью делает это соединение подходящим для использования в индустрии смазочных веществ. Некоторые применения стеарилового спирта в этой отрасли связаны с реологическими свойствами этого соединения и коррекцией течеискательных свойств других смазочных веществ. Тем не менее возможно использование стеарилового спирта для создания пленок смазывающего вещества (граничное смазывание) из-за снижения трения между двумя поверхностями. С другой стороны, с увеличением популярности водных смазочных веществ и ростом интереса к экологическим аспектам, стеариловый спирт может способствовать большей стабильности, улучшенной эмульсификации и желательным реологическим свойствам в таких составах.

Производство ПАВы и ПАА

Одним из основных применений стеарилового спирта является его использование в качестве сырьевого материала для производства различных анионных, катионных и неионных ПАВ. Как упоминалось ранее, сам стеариловый спирт обладает двойственной природой; различные процессы, такие как сульфонирование и другие, применяются для преобразования сырого стеарилового спирта в ПАВ с различными характеристиками.

Экологические аспекты

В общем, стеариловый спирт считается безопасным соединением для использования в косметической и гигиенической промышленности. Это соединение хорошо совместимо с кожей и обычно не вызывает чувствительности или аллергических реакций. Кроме того, Агентство по продуктам и лекарствам США (FDA) утвердило определенные дозы этого соединения для использования в пищевой и медицинской промышленности. Следовательно, стеариловый спирт можно считать безопасным соединением с точки зрения здоровья. С экологической точки зрения стеариловый спирт, подобно другим длинноцепочечным жирным спиртам, является биоразлагаемым соединением. Различные микроорганизмы способны разрушать углеродную цепь стеарилового спирта, превращая его в более простые соединения. Таким образом, можно утверждать, что стеариловый спирт является экологически дружественным соединением. Перспективой может быть рассмотрение стеарилового спирта как экологически безопасного соединения, учитывая его хорошую биоразлагаемость и широкое применение в различных отраслях промышленности.