Una guía fácil para entender los tensioactivos
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¿Qué es un tensioactivo?
Los tensioactivos son un componente principal de los detergentes de limpieza. La palabra surfactante significa agente activo de superficie. Como su nombre indica, los tensioactivos generan actividad en la superficie que se está limpiando para ayudar a atrapar la suciedad y eliminarla de la superficie.
Los tensioactivos tienen una cola hidrofóbica (que odia el agua) y una cabeza hidrofílica (que ama el agua). La cola hidrofóbica de cada tensioactivo rodea la suciedad. La cabeza hidrofílica está rodeada de agua.
¿Cómo funcionan los tensioactivos?
Cuando hay una cantidad suficiente de moléculas de tensioactivos presentes en una solución, se combinan entre sí para formar estructuras llamadas micelas. Al formarse la micela, las cabezas de los tensioactivos se posicionan de forma que quedan expuestas al agua, mientras que las colas se agrupan en el centro de la estructura protegidas del agua.
Las micelas funcionan como una unidad para eliminar la suciedad. Las colas hidrofóbicas son atraídas por las suciedades y las rodean, mientras que las cabezas hidrofílicas sacan las suciedades rodeadas de la superficie y las introducen en la solución limpiadora. A continuación, las micelas se vuelven a formar con las colas suspendiendo la suciedad en el centro de la estructura.
Tipos de tensioactivos
La cabeza hidrofílica de cada tensioactivo está cargada eléctricamente. La carga puede ser negativa, positiva o neutra. Dependiendo de la carga de la cabeza hidrofílica, el surfactante se clasifica como aniónico, no iónico, catiónico o anfótero.
Turfactantes aniónicos
Los surfactantes aniónicos tienen una carga negativa en su extremo hidrofílico. La carga negativa ayuda a las moléculas de los tensioactivos a levantar y suspender los suelos en micelas. Como son capaces de atacar una amplia gama de suelos, los tensioactivos aniónicos se utilizan con frecuencia en jabones y detergentes. Los tensioactivos aniónicos crean mucha espuma cuando se mezclan. Mientras que los tensioactivos aniónicos son excelentes para levantar y suspender la suciedad en partículas, no son tan buenos para emulsionar la suciedad aceitosa.
Los sulfatos, los sulfonatos y los gluconatos son ejemplos de tensioactivos aniónicos.
Tensioactivos no iónicos
Los tensioactivos no iónicos son neutros, no tienen ninguna carga en su extremo hidrófilo. Los tensioactivos no iónicos son muy buenos para emulsionar aceites y son mejores que los tensioactivos aniónicos para eliminar la suciedad orgánica. Los dos se utilizan con frecuencia juntos para crear limpiadores de doble acción y multiuso que no sólo pueden levantar y suspender la suciedad en partículas, sino también emulsionar la suciedad aceitosa.
Ciertos tensioactivos no iónicos pueden ser no espumosos o poco espumosos. Esto los convierte en una buena opción como ingrediente de los detergentes de baja espuma.
Los tensioactivos no iónicos tienen una propiedad única llamada punto de turbidez. El punto de enturbiamiento es la temperatura a la que el tensioactivo no iónico comienza a separarse de la solución limpiadora, lo que se denomina separación de fases. Cuando esto ocurre, la solución de limpieza se vuelve turbia. Se considera que esta es la temperatura para la detergencia óptima. Para los limpiadores poco espumosos, la detergencia óptima está en el punto de turbidez; para los limpiadores espumosos, la detergencia óptima está justo por debajo del punto de turbidez o al comienzo del punto de turbidez. La agitación de los limpiadores poco espumosos es suficiente para evitar la separación de fases.
La temperatura del punto de turbidez depende de la proporción de las porciones hidrofóbicas e hidrofílicas del tensioactivo no iónico. Algunos puntos de turbidez están a temperatura ambiente mientras que otros son muy altos. Algunos no iónicos no tienen punto de turbidez porque tienen una proporción muy alta de partes hidrofílicas e hidrofóbicas.
Ejemplos de algunos surfactantes no iónicos comunes incluyen los etoxilatos, alcoxilatos y cocamidas.
Turfactantes catiónicos
Los surfactantes catiónicos tienen una carga positiva en su extremo hidrofílico. La carga positiva los hace útiles en productos antiestáticos, como los suavizantes. Los tensioactivos catiónicos también pueden servir como agentes antimicrobianos, por lo que a menudo se utilizan en desinfectantes.
Los tensioactivos catiónicos no pueden utilizarse con tensioactivos aniónicos. Si los tensioactivos catiónicos cargados positivamente se mezclan con tensioactivos aniónicos cargados negativamente, se caerán de la solución y dejarán de ser eficaces. Sin embargo, los tensioactivos catiónicos y no iónicos son compatibles.
Ejemplos de algunos tensioactivos catiónicos comunes son los cloruros de alquil amonio.
Tensioactivos anfóteros
Los tensioactivos anfóteros tienen una carga doble en su extremo hidrofílico, tanto positiva como negativa. Las cargas duales se anulan entre sí creando una carga neta de cero, denominada zwitteriónica. El pH de cualquier solución determinará la reacción de los tensioactivos anfóteros. En soluciones ácidas, los tensioactivos anfóteros se cargan positivamente y se comportan de forma similar a los tensioactivos catiónicos. En soluciones alcalinas, desarrollan una carga negativa, similar a los tensioactivos aniónicos.
Los tensioactivos anfóteros se utilizan a menudo en productos de cuidado personal como champús y cosméticos. Ejemplos de algunos tensioactivos anfóteros de uso frecuente son las betaínas y los aminoácidos.
Cómo se utilizan los tensioactivos en los limpiadores
Los tensioactivos son un ingrediente clave en los productos de limpieza. Una cosa que diferencia a los productos de limpieza es la forma en que están hechos. Los limpiadores hechos con un solo producto químico, dirigidos a un tipo específico de suciedad, se denominan limpiadores básicos. Los limpiadores que son mezclas de varios ingredientes químicos diseñados para trabajar juntos para eliminar varios tipos de suciedad se denominan limpiadores formulados.
Los limpiadores formulados suelen contener cuatro elementos básicos: tensioactivos, hidrotropos, potenciadores y portadores. Los hidrótropos son productos químicos que mantienen estables en una solución los tensioactivos y los potenciadores, que de otro modo serían incompatibles. El portador es agua o un disolvente. Estos elementos trabajan juntos para crear acciones mecánicas que eliminen la suciedad. El resultado final es un producto que puede atacar la suciedad de las superficies con una variedad de mecanismos de limpieza que incluyen la emulsión, el levantamiento, la dispersión, el secuestro, la suspensión y la descomposición de suciedades de diversos tipos. El tipo de tensioactivos utilizados en un producto de limpieza determina en gran medida qué tipo de suciedad eliminarán mejor.
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