Ein einfacher Leitfaden zum Verständnis von Tensiden
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Was ist ein Tensid?
Tenside sind ein Hauptbestandteil von Reinigungsmitteln. Das Wort Tensid bedeutet oberflächenaktives Mittel. Wie der Name schon sagt, regen Tenside die Aktivität auf der zu reinigenden Oberfläche an und helfen so, Schmutz einzufangen und ihn von der Oberfläche zu entfernen.
Tenside haben einen hydrophoben (wasserabweisenden) Schwanz und einen hydrophilen (wasserliebenden) Kopf. Der hydrophobe Schwanz jedes Tensids umgibt die Verschmutzungen. Der hydrophile Kopf ist von Wasser umgeben.
Wie funktionieren Tenside?
Wenn eine ausreichende Menge an Tensidmolekülen in einer Lösung vorhanden ist, verbinden sie sich miteinander und bilden Strukturen, die Mizellen genannt werden. Wenn sich die Mizelle bildet, positionieren sich die Tensidköpfe so, dass sie dem Wasser ausgesetzt sind, während die Schwänze in der Mitte der Struktur gruppiert sind und vor Wasser geschützt sind.
Die Mizellen arbeiten als Einheit, um Schmutz zu entfernen. Die hydrophoben Schwänze werden von Verschmutzungen angezogen und umgeben sie, während die hydrophilen Köpfe die umgebenen Verschmutzungen von der Oberfläche in die Reinigungslösung ziehen. Dann bilden sich die Mizellen neu, wobei die Schwänze den Schmutz im Zentrum der Struktur halten.
Typen von Tensiden
Der hydrophile Kopf jedes Tensids ist elektrisch geladen. Die Ladung kann negativ, positiv oder neutral sein. Abhängig von der Ladung des hydrophilen Kopfes wird das Tensid als anionisch, nichtionisch, kationisch oder amphoter klassifiziert.
Anionische Tenside
Anionische Tenside haben eine negative Ladung an ihrem hydrophilen Ende. Die negative Ladung hilft den Tensidmolekülen, Verschmutzungen anzuheben und in Mizellen zu suspendieren. Da sie in der Lage sind, ein breites Spektrum an Verschmutzungen anzugreifen, werden anionische Tenside häufig in Seifen und Reinigungsmitteln eingesetzt. Anionische Tenside erzeugen beim Mischen viel Schaum. Während anionische Tenside hervorragend zum Anheben und Suspendieren von partikulären Verschmutzungen geeignet sind, sind sie nicht so gut im Emulgieren von öligen Verschmutzungen.
Sulfate, Sulfonate und Gluconate sind Beispiele für anionische Tenside.
Nichtionische Tenside
Nichtionische Tenside sind neutral, sie haben keine Ladung auf ihrem hydrophilen Ende. Nichtionische Tenside können Öle sehr gut emulgieren und sind besser als anionische Tenside in der Lage, organische Verschmutzungen zu entfernen. Die beiden werden häufig zusammen verwendet, um doppelwirkende Mehrzweckreiniger zu schaffen, die nicht nur partikuläre Verschmutzungen anheben und suspendieren, sondern auch ölige Verschmutzungen emulgieren können.
Einige nichtionische Tenside können nicht schäumend oder schaumarm sein. Das macht sie zu einer guten Wahl als Inhaltsstoff in schaumarmen Waschmitteln.
Nichtionische Tenside haben eine einzigartige Eigenschaft, die als Trübungspunkt bezeichnet wird. Der Trübungspunkt ist die Temperatur, bei der das nichtionische Tensid beginnt, sich von der Reinigungslösung zu trennen, was als Phasentrennung bezeichnet wird. Wenn dies geschieht, wird die Reinigungslösung trüb. Dies gilt als die Temperatur für eine optimale Reinigungswirkung. Bei schwach schäumenden Reinigern liegt die optimale Reinigungskraft am Trübungspunkt; bei schäumenden Reinigern liegt die optimale Reinigungskraft entweder knapp unterhalb des Trübungspunktes oder am Beginn des Trübungspunktes. Bei schwach schäumenden Reinigern reicht das Rühren aus, um eine Phasentrennung zu verhindern.
Die Temperatur des Trübungspunktes hängt vom Verhältnis der hydrophoben und hydrophilen Anteile des nichtionischen Tensids ab. Einige Trübungspunkte liegen bei Raumtemperatur, während andere sehr hoch sind. Einige nichtionische Tenside haben keinen Trübungspunkt, weil sie ein sehr hohes Verhältnis von hydrophilen zu hydrophoben Anteilen haben.
Beispiele für einige gängige nichtionische Tenside sind Ethoxylate, Alkoxylate und Cocamide.
Kationische Tenside
Kationische Tenside haben eine positive Ladung an ihrem hydrophilen Ende. Die positive Ladung macht sie nützlich in antistatischen Produkten, wie Weichspülern. Kationische Tenside können auch als antimikrobielle Wirkstoffe dienen, weshalb sie oft in Desinfektionsmitteln eingesetzt werden.
Kationische Tenside können nicht mit anionischen Tensiden verwendet werden. Werden positiv geladene kationische Tenside mit negativ geladenen anionischen Tensiden gemischt, fallen sie aus der Lösung und sind nicht mehr wirksam. Kationische und nichtionische Tenside sind jedoch kompatibel.
Beispiele für einige gängige kationische Tenside sind Alkylammoniumchloride.
Amphotere Tenside
Amphotere Tenside haben eine doppelte Ladung an ihrem hydrophilen Ende, sowohl positiv als auch negativ. Die beiden Ladungen heben sich gegenseitig auf, so dass eine Nettoladung von Null entsteht, die als zwitterionisch bezeichnet wird. Der pH-Wert einer gegebenen Lösung bestimmt, wie die amphoteren Tenside reagieren. In sauren Lösungen werden die amphoteren Tenside positiv geladen und verhalten sich ähnlich wie kationische Tenside. In alkalischen Lösungen entwickeln sie eine negative Ladung, ähnlich wie anionische Tenside.
Amphotere Tenside werden häufig in Körperpflegeprodukten wie Shampoos und Kosmetika eingesetzt. Beispiele für einige häufig verwendete amphotere Tenside sind Betaine und Aminooxide.
Wie Tenside in Reinigungsmitteln verwendet werden
Tenside sind ein wichtiger Bestandteil von Reinigungsprodukten. Eine Sache, die Reinigungsprodukte unterscheidet, ist, wie sie hergestellt werden. Reinigungsmittel, die aus einer einzigen Chemikalie bestehen und auf eine bestimmte Art von Schmutz abzielen, werden als Standardreiniger bezeichnet. Reiniger, die aus einer Mischung verschiedener chemischer Inhaltsstoffe bestehen, die zusammenarbeiten, um verschiedene Arten von Verschmutzungen zu entfernen, werden als formulierte Reiniger bezeichnet.
Formulierte Reiniger enthalten in der Regel vier Grundelemente: Tenside, Hydrotropika, Gerüststoffe und Träger. Hydrotrope sind Chemikalien, die die ansonsten unverträglichen Tenside und Builder in einer Lösung stabil halten. Der Träger ist entweder Wasser oder ein Lösungsmittel. Diese Elemente wirken zusammen, um mechanische Aktionen zur Entfernung von Verschmutzungen zu erzeugen. Das Endergebnis ist ein Produkt, das Schmutz auf Oberflächen mit einer Vielzahl von Reinigungsmechanismen angreifen kann, einschließlich Emulgieren, Anheben, Dispergieren, Sequestrieren, Suspendieren und Zersetzen von Verschmutzungen verschiedener Art. Die Art der Tenside, die in einem Reinigungsprodukt verwendet werden, bestimmt größtenteils, welche Verschmutzungen am besten entfernt werden können.
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