Гидротопы представляют собой небольшие молекулы органических солей, которые позволяют маслам и другим гидрофобным соединениям лучше смешиваться с водой.
Поскольку гидротопы улучшают растворимость продуктов, они также считаются поверхностно-активными веществами.
Гидротоп представляет собой соединение, которое солюбилизирует гидрофобные соединения в водных растворах способами, отличными от мицеллярной солюбилизации.
Как правило, гидротопы состоят из гидрофильной части и гидрофобной части (аналогично поверхностно-активным веществам), но гидрофобная часть обычно слишком мала, чтобы вызвать спонтанную самоагрегацию.
Гидротопы не имеют критической концентрации, выше которой спонтанно начинает происходить самоагрегация (как это установлено для мицелло- и везикулообразующих ПАВ, которые имеют критическую концентрацию мицеллообразования (КМК) и критическую концентрацию везикул (КВК)).
Вместо этого некоторые гидротопы агрегируют в процессе поэтапной самоагрегации, постепенно увеличивая размер агрегации.
Однако многие гидротопы, по-видимому, вообще не образуют самоагрегатов, если только не был добавлен солюбилизат.
Примеры гидротопов включают мочевину, тозилат, кумолсульфонат и ксилолсульфонат.
Термин гидротопия первоначально был предложен Карлом Нойбергом для описания увеличения растворимости растворенного вещества при добавлении довольно высоких концентраций солей щелочных металлов различных органических кислот.
Однако этот термин использовался в литературе для обозначения не образующих мицеллы веществ, как жидких, так и твердых, способных растворять нерастворимые соединения.
Химическая структура обычных гидротопных солей Нойберга (прототип, бензоат натрия) обычно состоит из двух основных частей: анионной группы и гидрофобного ароматического кольца или системы колец.
Анионная группа участвует в обеспечении высокой растворимости в воде, что является необходимым условием для гидротопного вещества.
Тип аниона или иона металла, по-видимому, оказывает незначительное влияние на это явление.
С другой стороны, планарность гидрофобной части была подчеркнута как важный фактор в механизме гидротопной солюбилизации.
Для образования гидротопа ароматический углеводородный растворитель сульфируется с образованием ароматической сульфокислоты.
Затем гидротоп нейтрализуют основанием.
Добавки могут как увеличивать, так и уменьшать растворимость растворенного вещества в данном растворителе.
Эти соли, повышающие растворимость, называются «высаливающимися» в растворенном веществе, а те соли, которые уменьшают растворимость, «высаливают» растворенное вещество.
Эффект добавки во многом зависит от влияния Гидротопа на структуру воды или способности Гидротопа конкурировать с молекулами воды-растворителя.
В Западной Африке, которая является регионом с крайне ограниченным увлажнением, информация о почвенных водах играет жизненно важную роль в гидрологическом и метеорологическом моделировании для улучшения планирования водных ресурсов и продовольственной безопасности.
Недавние и предстоящие спутниковые миссии, такие как SMOS и MetOp, обещают региональное наблюдение за влажностью почвы.
Разрешение спутников относительно низкое (>100 км 2 ), что требует от Hydrotope крупномасштабной информации о влажности почвы для целей калибровки и проверки.
Мы предлагаем протокол отбора проб влажности почвы на основе гидротопов.
Гидротопы определяются как ландшафтные единицы, демонстрирующие внутренне согласованное гидрологическое поведение.
Этот гидротопный анализ помогает следующим образом:
1) путем обеспечения статистически надежной проверки за счет уменьшения общей дисперсии пикселей,
2) за счет улучшения схем выборки для наземной проверки за счет снижения вероятности систематической ошибки выборки.
В качестве примера приложения мы представляем данные из трех мест с различными режимами влажности в бассейне реки Вольта как в засушливый, так и во влажный периоды.
Результаты показывают, что в зависимости от общего состояния влажности достигаются различные уровни уменьшения общей дисперсии пикселей влажности почвы.
Что касается различия между различными единицами гидротопа, Hydrotop показывает, что при промежуточных условиях влажности различие между различными единицами гидротопа является самым высоким, тогда как чрезвычайно сухие или влажные условия имеют тенденцию оказывать гомогенизирующее влияние на пространственное распределение влаги в почве.
Эта статья подтверждает, что четко определенные гидротопные единицы обеспечивают улучшение средних показателей влажности почвы в масштабе пикселей, которые можно легко применять.
Примеры гидротопов:
Нафталинсульфонат натрия (любые соли, оканчивающиеся на «сульфонат»)
Лауретсульфосукцинат динатрия (любые соли, содержащиеся в «сульфосукцинате»)
Применение гидротопа:
Гидротопы используются в промышленности и в коммерческих целях в составах чистящих средств и средств личной гигиены, что позволяет создавать более концентрированные составы поверхностно-активных веществ.
Около 29 000 метрических тонн производится (то есть изготавливается и импортируется) ежегодно в США.
Годовой объем производства (плюс импорт) в Европе и Австралии составляет примерно 17 000 и 1 100 метрических тонн соответственно.
Обычные продукты, содержащие гидротопы, включают моющие средства для стирки, очистители поверхностей, моющие средства для посуды, жидкое мыло, шампуни и кондиционеры.
Они представляют собой связующие агенты, используемые в концентрациях от 0,1 до 15% для стабилизации формулы, изменения вязкости и температуры помутнения, уменьшения разделения фаз при низких температурах и ограничения пенообразования.
Было показано, что аденозинтрифосфат (АТФ) предотвращает агрегацию белков при нормальных физиологических концентрациях и примерно на порядок более эффективен, чем ксилолсульфонат натрия, в классическом гидротопном анализе.
Было показано, что гидротопная активность АТФ не зависит от гидротопной активности как «энергетической валюты» в клетках.
Кроме того, функция АТФ как биологического гидротопа была показана для всего протеома в условиях, близких к нативным.
Однако в недавнем исследовании гидротопные способности АТФ были поставлены под сомнение, поскольку Hydrotope обладает сильными характеристиками высаливания из-за трифосфатного фрагмента Hydrotope.
Гидротопы представляют собой небольшие молекулы органических солей, которые позволяют маслам и другим гидрофобным соединениям лучше смешиваться с водой.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
12068-03-0, 30526-22-8, Na соль толуолсульфокислоты, K соль толуолсульфокислоты, Na соль ксилолсульфокислоты, аммониевая соль ксилолсульфокислоты, K соль ксилолсульфокислоты, Ca соль ксилолсульфокислоты, кумолсульфокислота Натриевая соль кислоты, аммониевая соль кумолсульфоновой кислоты
Экологические соображения Гидротопа:
Гидротопы имеют низкий потенциал биоаккумуляции, так как коэффициент распределения октанол-вода <1,0.
Исследования показали, что гидротопы очень мало летучи, с давлением паров <2,0x10-5 Па.
Они аэробно биоразлагаемы.
Удаление активного ила в процессе вторичной очистки сточных вод составляет >94%.
Исследования острой токсичности на рыбе показали, что LC50 >400 мг активного ингредиента (д.в.)/л.
Для дафний EC50 составляет >318 мг а.и./л.
Наиболее чувствительными видами являются зеленые водоросли со значениями EC50 в диапазоне 230–236 мг а.и./л и концентрациями, не вызывающими наблюдаемого воздействия (NOEC), в диапазоне 31–75 мг а.и./л.
Было установлено, что прогнозируемая неэффективная концентрация в водной среде (PNEC) составляет 0,23 мг а.и./л.
Было определено, что отношение прогнозируемой концентрации в окружающей среде (PEC)/PNEC составляет < 1, и поэтому было установлено, что гидротопы в бытовых стиральных и чистящих средствах не представляют опасности для окружающей среды.
Здоровье человека Гидротопа:
Совокупное воздействие на потребителей (прямой и косвенный контакт с кожей, проглатывание и вдыхание) оценивается в 1,42 мкг/кг массы тела/день.
Ксилолсульфонат кальция и кумолсульфонат натрия вызывают временное легкое раздражение глаз у животных.
Исследования не выявили мутагенных, канцерогенных или репродуктивных свойств гидротопов.