An Easy Guide to Understanding Surfactants
Tweet
Drukuj
Co to jest surfaktant?
Surfaktanty są podstawowym składnikiem detergentów czyszczących. Słowo surfaktant oznacza środek powierzchniowo czynny. Jak sama nazwa wskazuje, surfaktanty pobudzają aktywność na powierzchni, którą czyścisz, aby pomóc w wychwytywaniu brudu i usuwaniu go z powierzchni.
Surfaktanty mają hydrofobowy (nienawiązujący do wody) ogon i hydrofilową (kochającą wodę) głowę. Hydrofobowy ogon każdego środka powierzchniowo czynnego otacza glebę. Hydrofilowa główka jest otoczona przez wodę.
Jak działają środki powierzchniowo czynne?
Gdy w roztworze znajduje się wystarczająca ilość cząsteczek środka powierzchniowo czynnego, łączą się one razem, tworząc struktury zwane micelami. Gdy micela się tworzy, główki surfaktantu ustawiają się tak, aby były wystawione na działanie wody, podczas gdy ogonki są zgrupowane razem w centrum struktury, chronione przed wodą.
Micele działają jak jednostka do usuwania zabrudzeń. Hydrofobowe ogony są przyciągane do zabrudzeń i otaczają je, podczas gdy hydrofilowe głowy ściągają otoczone zabrudzenia z powierzchni do roztworu czyszczącego. Następnie micele reformują się z ogonami zawieszającymi glebę w centrum struktury.
Typy surfaktantów
Głowa hydrofilowa każdego surfaktantu jest naładowana elektrycznie. Ładunek ten może być ujemny, dodatni lub obojętny. W zależności od ładunku głowy hydrofilowej, środek powierzchniowo czynny jest sklasyfikowany jako anionowy, niejonowy, kationowy lub amfoteryczny.
Surfaktanty anionowe
Anionowe środki powierzchniowo czynne mają ujemny ładunek na ich hydrofilowym końcu. Ujemny ładunek pomaga cząsteczkom surfaktantu podnosić i zawieszać gleby w micelach. Ponieważ są one w stanie zaatakować szeroki zakres zabrudzeń, anionowe środki powierzchniowo czynne są często stosowane w mydłach i detergentach. Anionowe środki powierzchniowo czynne tworzą dużo piany podczas mieszania. Podczas gdy anionowe środki powierzchniowo czynne są doskonałe do podnoszenia i zawieszania cząstek stałych, nie są one tak dobre w emulgowaniu zabrudzeń oleistych.
Siarczany, sulfoniany i glukoniany są przykładami anionowych środków powierzchniowo czynnych.
Nonionowe środki powierzchniowo czynne
Nonionowe środki powierzchniowo czynne są neutralne, nie mają żadnego ładunku na ich hydrofilowym końcu. Niejonowe środki powierzchniowo czynne są bardzo dobre w emulgowaniu olejów i są lepsze niż anionowe środki powierzchniowo czynne w usuwaniu zabrudzeń organicznych. Te dwa są często używane razem, aby stworzyć podwójne działanie, wielozadaniowe środki czyszczące, które mogą nie tylko podnieść i zawiesić cząstki brudu, ale także emulgować oleiste gleby.
Niektóre niejonowe środki powierzchniowo czynne mogą być niepieniące lub niskopieniące. To czyni je dobrym wyborem jako składnik detergentów niskopieniących.
Nonionowe środki powierzchniowo czynne mają unikalną właściwość zwaną punktem zmętnienia. Punkt chmury to temperatura, w której niejonowy środek powierzchniowo czynny zaczyna oddzielać się od roztworu czyszczącego, co nazywane jest rozdzieleniem faz. Kiedy to nastąpi, roztwór czyszczący staje się mętny. Uważa się, że jest to temperatura zapewniająca optymalne działanie detergentowe. W przypadku niskopieniących środków czyszczących, optymalny efekt detergencji występuje w punkcie zmętnienia; w przypadku środków pieniących, optymalny efekt detergencji występuje tuż poniżej punktu zmętnienia lub na początku punktu zmętnienia. Mieszanie niskopieniących środków czyszczących jest wystarczające, aby zapobiec rozdzieleniu faz.
Temperatura punktu zmętnienia zależy od stosunku części hydrofobowej i hydrofilowej niejonowego środka powierzchniowo czynnego. Niektóre punkty chmury są w temperaturze pokojowej, podczas gdy inne są bardzo wysokie. Niektóre niejonowe środki powierzchniowo czynne nie mają punktu chmury, ponieważ mają bardzo wysoki stosunek cząsteczek hydrofilowych do hydrofobowych.
Przykłady niektórych powszechnych niejonowych środków powierzchniowo czynnych obejmują etoksylaty, alkoksylaty i kokamidy.
Kationowe środki powierzchniowo czynne
Kationowe środki powierzchniowo czynne mają dodatni ładunek na ich hydrofilowym końcu. Dodatni ładunek sprawia, że są one użyteczne w produktach antystatycznych, takich jak płyny do płukania tkanin. Kationowe środki powierzchniowo czynne mogą również służyć jako środki przeciwdrobnoustrojowe, więc są często stosowane w środkach dezynfekujących.
Kationowe środki powierzchniowo czynne nie mogą być stosowane z anionowymi środkami powierzchniowo czynnymi. Jeśli dodatnio naładowane kationowe środki powierzchniowo czynne zostaną zmieszane z ujemnie naładowanymi anionowymi środkami powierzchniowo czynnymi, wypadną z roztworu i nie będą już skuteczne. Kationowe i niejonowe środki powierzchniowo czynne, jednakże, są kompatybilne.
Przykłady niektórych powszechnych kationowych środków powierzchniowo czynnych obejmują chlorki alkiloamoniowe.
Surfaktanty amfoteryczne
Amfoteryczne środki powierzchniowo czynne mają podwójny ładunek na ich hydrofilowym końcu, zarówno dodatni jak i ujemny. Podwójne ładunki znoszą się wzajemnie, tworząc ładunek netto równy zeru, określany jako zwitterionowy. pH danego roztworu określa, jak reagują amfoteryczne środki powierzchniowo czynne. W roztworach kwaśnych, amfoteryczne środki powierzchniowo czynne stają się dodatnio naładowane i zachowują się podobnie do kationowych środków powierzchniowo czynnych. W roztworach alkalicznych rozwijają ładunek ujemny, podobny do anionowych środków powierzchniowo czynnych.
Amfoteryczne środki powierzchniowo czynne są często stosowane w produktach higieny osobistej, takich jak szampony i kosmetyki. Przykładami niektórych często stosowanych amfoterycznych środków powierzchniowo czynnych są betainy i aminotlenki.
Jak środki powierzchniowo czynne są stosowane w środkach czyszczących
Surfaktanty są kluczowym składnikiem środków czyszczących. Jedną z rzeczy, która odróżnia produkty czyszczące jest sposób ich wytwarzania. Środki czyszczące wykonane z jednego składnika chemicznego, przeznaczone do konkretnego rodzaju zabrudzeń, nazywane są towarowymi środkami czyszczącymi. Środki czyszczące, które są mieszankami różnych składników chemicznych zaprojektowanych tak, aby współpracowały ze sobą w celu usuwania różnych rodzajów zabrudzeń, nazywamy środkami czyszczącymi w formie preparatu.
Składniki środków czyszczących w formie preparatu zawierają zazwyczaj cztery podstawowe elementy: środki powierzchniowo czynne, hydrotropy, środki budujące i nośniki. Hydrotropy to związki chemiczne, które utrzymują niezgodne środki powierzchniowo czynne i środki budujące w stanie stabilnym w roztworze. Nośnikiem jest albo woda, albo rozpuszczalnik. Elementy te współpracują ze sobą w celu stworzenia mechanicznych oddziaływań usuwających zabrudzenia. Efektem końcowym jest produkt, który może atakować brud na powierzchniach za pomocą różnych mechanizmów czyszczących, w tym emulgowania, podnoszenia, rozpraszania, sekwestrowania, zawieszania i rozkładania różnego rodzaju zabrudzeń. Rodzaj środków powierzchniowo czynnych użytych w produkcie czyszczącym w dużej mierze decyduje o tym, jakie zabrudzenia będą najlepiej usuwane.
IPC oferuje pełną linię preparatów czyszczących, które należą do najbezpieczniejszych, a zarazem najskuteczniejszych rozwiązań na rynku. Poproś o bezpłatną próbkę, aby przetestować nasze produkty do najbardziej wymagających zastosowań czyszczących.
TweetDrukuj