35 р. 20 к. БЗ її—12—91/1218
Г
СТАНДАРТ
ОСУДАРСТВЕННЫЙ СОЮЗ А ССРВЕЩЕСТВА ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ
ОБОЗНАЧЕНИЯ
(ИСО 896-77)
Издание официальное
КОМИТЕТ СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ СССР
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
С О Ю 3 А С С Р
ВЕЩЕСТВА ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ
ОБОЗНАЧЕНИЯ
(ИСО 896-77)
Издание официальное
МОСКВА - 199
2© Издательство стандартов, 1992
УДК 661.185:006.354 Группа ЛО
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
В
ГОСТ
29213—91
(ИСО 896—77)
Обозначения
Surface active agents, і
Scientific classification
ОКП 24 8000
Дата вие дени я 01.01.9%
0. 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 части 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 ин-
Издание официальное
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован или распространен без разрешения Госстандарта СССР дексный 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 поверхностноактивного вещества необходимо строгое соблюдение правил классификации и ■ тщательное изучение таблицы классификации.
НАЗНАЧЕНИЕ
Настоящий стандарт представляет научную классификацию поверхностно-активных веществ.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Классификация применима как для поверхностно-активных веществ, используемых в водной среде, так и для поверхностноактивных веществ, применяемых в органических средах.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Основная гидрофильная группа — группа, воплощающая одну <и только одну функцию, которая рассматривается как наиболее важная с точки зрения гидрофильного поведения поверхностно-активного вещества.
Вторичные гидрофильные группы — группы, воплощающие функции солюбилизирующихся свойств, отличающиеся от основной гидрофильной труппы; эти группы служат только в качестве вторичного признака для характеристики поверхностно-активного вещества.
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.
Характерные гидрофобные остатки — химические группы, которые гидрофобны не более, чем основной гидрофобный остаток, с которым они функционально связаны. Оши составляют либо промежуточную соединительную связь в пределах собственно молекулы, либо проявляются в виде вторичного гидрофобного остатка, присоединенного к основной части молекулы.
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 обуславливают характеристики гидрофобной части.
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.
ПРИНЦИП
Классификация поверхностно-активных веществ позволяет разделить их в соответствии со следующими характеристиками:
основная гидрофильная группа; .
вторичные гидрофильные группы;
основной гидрофобный остаток;
характерные гидрофобные остатки;
промежуточные функциональные группы;
. дополнительные свойства гидрофильного остатка.
ПРАВИЛА КЛАССИФИКАЦИИ
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!
ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КЛАССИФИКАЦИОННОГО ИНДЕКСНОГО НОМЕРА, ХАРАКТЕРИЗУЮЩЕГО ПОВЕРХНОСТ- НО-АКТИВНОЕ ВЕЩЕСТВО, В ПЕРВУЮ ОЧЕРЕДЬ РАССМАТРИВАЕТСЯ ОСНОВНАЯ ГИДРОФИЛЬНАЯ ГРУППА.
Выделены три гидрофильные группы:
гидрофильные группы с анионными свойствами;
гидрофильные группы с катионными свойствами;
гидрофильные группы с неионогенными свойствами.
Правило 2
ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОЕ ВЕЩЕСТВО, ОТНОСЯЩИЕСЯ К КАЖДОЙ ИЗ ТРЕХ ГИДРОФИЛЬНЫХ ГРУПП, ОБОЗНАЧАЕТСЯ ПОСРЕДСТВОМ ОДНОЙ ИЗ ЦИФР: 1, 2, 3:
относится к группам с анионными свойствами;
относится к группам с катионными свойствами;
относится к группам с неионогенными свойствами.
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:
ОСНОВНОЙ ГИДРОФИЛЬНОЙ ГРУППОЙ является ТА, КОТОРАЯ ПОЯВЛЯЕТСЯ ПЕРВОЙ, порядок, в кото РОМ ДОЛЖНЫ БЫТЬ ВЫБРАНЫ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ, СЛЕДУЮЩИЙ (см. таблицу):
катионная группа из колонки 2, указанная в ячейках 5, 6, 7, 8 и, возможно, 9, если функциональная группа является достаточно основной;
анионная группа из колонки 1, указанная в ячейках 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и, возможно, 9, если функциональная группа достаточно ікислая;
неиногенная группа из колонки 1, указанная в ячейках 3, 4, 5 «и 6;
катионная группа из колонки 2, указанная в ячейках 1, 2, 3, 4, и, возможно, 9, если функциональная группа имеет слабоосновный характер;
анионная ячейка из колонки 1, указанная в ячейке 1 и, возможно, ячейке 9, если функциональная группа имеет слабокислый характер;
другие неиногенные группы из колонки 3, указанные в ячейках 1, 2, 7, 8 и 9.
Цифра, соответствующая основной группе, должна подчеркиваться.
ВТОРИЧНАЯ ГИДРОФИЛЬНАЯ ГРУППА ДОЛЖНА ВЫБИРАТЬСЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТОГО ЖЕ ПОРЯДКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГРУПП.
Цифра, выбранная для этой вторичной гидроксильной группы, не приводится, если она находится в той же колонке, что и основная гидрофильная группа.
Гидрофобная часть поверхностно-активного вещества имеет более или менее сложную структуру, так как она может состоять из различных углеводородных остатков с гидрофобными свойствами, промежуточных углеводородных групп или заместителей.
Выбор основного гидрофобного остатка является существенным фактором в классификации поверхностно-активных веществ. Чтобы сделать однозначный выбор, необходимо соблюдать следующие правила:
Правило 41
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 гидрофабного 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.
П р а в и л о 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 С6 в гексилсульфате натрия.
П р а в и л о 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 — СО—N (С^НэІг, — 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
КЛАССИФИКАЦИЯ
Классификация основана на использовании десятичной системы с применением как минумум 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.
Каждая колонка содержит подразделы, пронумерованные от О до 9. Нуль обычно означает, если не оговорено особо, отсутствие функциональных групп или характеристики в соответствии со специальными указаниями различных колонок.
Детальное описание элементов, используемых в классификации, приведено в приложении В, а обсуждение вопросов применения десятичной системы классификации — в приложении Г.
В приложении Е даны примеры этой классификации.
В приложении Д представлена система классификации для справок на перфокартах.
Обозначение поверхностно-активных веществ
. .Колонки 1—3
F, — Ключевая гидрофильная группа. Характеристические свойства
1 Анионная |
2 Катионная |
3 Неионогенная |
0 АА Отсутствует |
0 АА Отсутствует |
0 АА Отсутствует |
1 ВВ — СООН |
1 ВВ Первичный амин |
1 ВВ Алифатическая гидроксильная группа |
2 СС - OSOaH |
2 " СС Вторичный амин |
2 СС Алициклическая или ароматическая гидроксильная группа |
Продолжение |
||
1 Анионная |
2 Катионная |
3 Неионогенная |
з дд — SO3H |
3 ДД Третичный амин |
3 дд Неразветвленный полиэфир при промежуточной цели |
4 ЕЕ — S— SO3H |
4 ЕЕ Изонитрил |
4 ЕЕ Разветвленный . полиэфир при промежуточной цепи |
5 FF — SO2H, включая другие серные функции — SO2NH(r) |
5 FF ; Четвертичные аммониевые катионы |
5. FF ... Производные ссфбитана, маннитана, углеводородов |
6 GG Эфиры ортофосфорной кислоты |
6 GG Пиридиний-ион |
. 6 GG Производные сорбитана, манитана и рксиалкилированных . .углеводородов |
7 НН Фосфорные кислоты |
7 НН Сульфоний-ион |
7 НН Карбонильная группа |
8 КК Перкислоты |
8 КК Фосфоний-ион |
8 КК Уреаза, уреиды и полипептиды |
9 LL Другие анионные функциональные группы |
9 LL Другие катионные функциональные группы Колонки 4—6 |
9 LL Другие неионогенные функциональные группы |
Rtа>Основная гидрофобная часть Важнейшие характеристические свойства |
||
4 Состав |
5 Замещение |
6 Связь основной функции F1 |
0 АА Неразветвленная алифатическая группа |
0 АА Отсутствие |
0 АА Неароматическая первичная |
1 ВВ Разветвленная алифатическая |
1 ВВ Ненасыщенные связи —С=С— —С==С- ' |
1 ВВ Неароматическая вторичная |