W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Mogą Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej "Polityce prywatności Cookies"

Rozumiem i zgadzam się

Związki powierzchniowo czynne w detergentach

2022-11-16 / Autor: Anita Bocho-Janiszewska, Katedra Chemii Przemysłowej, Wydział Inżynierii Chemicznej i Towaroznawstwa, Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny w Radomiu

Związki powierzchniowo czynne, w literaturze nazywane również surfaktantami (ang. surface active agent), są związkami chemicznymi, które są szczególnie aktywne na granicach faz: ciało stałe – ciecz, ciecz – ciecz oraz ciecz – gaz. Są jednymi z najważniejszych i niezbędnych składników stosowanych w produktach chemii gospodarczej: detergentach do prania, detergentach do zmywania naczyń, produktach czyszczących i myjących. Zdolność surfaktantów do koncentracji na granicy faz wynika z ich charakterystycznej amfifilowej budowy – obecności ugrupowań zarówno hydrofilowych, jak i hydrofobowych w tej samej cząsteczce. Część hydrofilowa, zwana „głową”, składa się z grup jonowych lub silnie polarnych, natomiast część hydrofobowa, tzw. „ogon”, jest zwykle łańcuchem węglowodorowym (liniowym lub rozgałęzionym).

Specyficzna budowa cząsteczek surfaktantów jest również odpowiedzialna za zjawisko agregacji tych związków w roztworach wodnych. Cząsteczki związku powierzchniowo czynnego są zdolne do tworzenia w roztworach uporządkowanych struktur zwanych micelami. Siłą napędową tworzenia miceli jest dążenie cząsteczki do zmniejszenia kontaktu między łańcuchem węglowodorowym a wodą, a tym samym zmniejszenia energii swobodnej systemu. W efekcie, w miceli hydrofobowe grupy cząsteczek są skierowane do wnętrza miceli, a polarne (hydrofilowe) grupy są skierowane w stronę rozpuszczalnika. Micele są w dynamicznej równowadze, a szybkość wymiany między cząsteczką środka powierzchniowo czynnego i micelą może się różnić o rzędy wielkości, w zależności od struktury cząsteczki środka powierzchniowo czynnego. Stężenie, przy którym rozpoczyna się proces micelizacji, jest nazywane krytycznym stężeniem micelizacji (ang. critical micelle concentration, cmc).

Ze względu na dużą aktywnosć powierzchniową, surfaktanty są zdolne do zwilżania powierzchni i zmniejszania napięcia międzyfazowego między brudem a kąpielą myjącą. W efekcie brud jest usuwany z czyszczonej powierzchni i dyspergowany w fazie wodnej.

Rodzaje surfaktantów

Najczęściej stosowana klasyfikacja surfaktantów jest związana z rodzajem części hydrofilowej. Rozróżnia się dwa rodzaje związków powierzchniowo czynnych: jonowe oraz niejonowe. Surfaktanty jonowe dysocjują w wodzie z utworzeniem aktywnego powierzchniowo jonu. W zależności od rodzaju może to być anion, kation lub jon obojnaczy. Surfaktanty jonowe klasyfikuje się wówczas odpowiednio jako anionowe, kationowe lub amfoteryczne. Surfaktanty niejonowe nie ulegają dysocjacji pod wpływem wody, ich rozpuszczalność jest możliwa dzięki hydratacji oraz tworzeniu wiązań wodorowych z cząsteczkami wody.

Poprzednia strona 1 2 Następna strona