Resumo: discute as funcións dos tensioactivos, como mollar, dispersar, emulsionar, solubilizar, espumar, desespumar, lavar e descontaminar, etc., introducindo a clasificación dos tensioactivos e introducindo varias actividades superficiais de uso común. E o papel en cosméticos, deterxentes, medicamentos, alimentos. Descríbese a tendencia de desenvolvemento dos surfactantes.

1. Clasificación dos surfactantes

Hai moitos xeitos de clasificar os surfactantes, que se clasifican segundo a fonte de surfactantes. Os tensioactivos adoitan dividirse en tres categorías: tensioactivos sintéticos, tensioactivos naturais e tensioactivos biolóxicos.

Os tensioactivos pódense dividir en catro categorías: aniónica, catiónica, zwitteriónica e non iónica segundo o tipo de ións xerados polo grupo hidrofílico. Os surfactantes de uso común, cuxa base hidrofóbica é un grupo hidrocarbonado, tamén poden conter elementos como osíxeno, nitróxeno, xofre, cloro, bromo e iodo na molécula, e chámanse surfactantes hidrocarbonados ou surfactantes comúns. Os surfactantes que conteñen flúor, silicio, fósforo e boro chámanse tensioactivos especiais. A introdución de flúor, silicio, fósforo, boro e outros elementos proporciona aos surfactantes un rendemento máis único e excelente. Os tensioactivos que conteñen flúor son unha das variedades máis importantes de tensioactivos especiais.

2. O papel principal dos surfactantes

(1) Emulsificación: debido á alta tensión superficial do aceite na auga, cando o aceite é goteado na auga, remexe vigorosamente, o aceite esmágase en contas finas e mestúrase nunha emulsión, pero a axitación detense e volve a capas. Se engades un tensioactivo e remexes vigorosamente, non será fácil separalo durante moito tempo despois de parar, que é a emulsificación. A razón é que a hidrofobicidade do aceite está rodeada polo grupo hidrofílico do axente activo, formando unha atracción direccional, reducindo o traballo necesario para a dispersión do aceite na auga e facendo que o aceite sexa ben emulsionado. Para

(2) Efecto humectante: a miúdo hai unha capa de cera, graxa ou material escamoso unida á superficie da peza, que é hidrófoba. Debido á contaminación destas substancias, a superficie das pezas non é doada de ser mollada pola auga. Cando se engaden surfactantes á solución acuosa, as gotas de auga nas pezas dispersanse facilmente, o que reduce moito a tensión superficial das pezas e consegue o propósito de mollar. Para

(3) Solubilización: as substancias oleosas poden "disolverse" despois de engadir surfactantes, pero esta disolución só pode producirse cando a concentración do surfactante alcanza a concentración crítica do coloide. A solubilidade baséase no obxecto de solubilización e depende da natureza. En termos de solubilización, a longa cadea de hidrocarburos do xene hidrofóbico é máis forte que a curta de hidrocarburos, a cadea de hidrocarburos saturados é máis forte que a de hidrocarburos insaturados e o efecto de solubilización dos surfactantes non iónicos é xeralmente máis significativo. Para

(4) Efecto de dispersión: as partículas sólidas como po e po son relativamente fáciles de agrupar e son fáciles de instalar na auga. As moléculas dos surfactantes poden dividir os agregados de partículas sólidas en partículas finas, que se dispersan e suspenden na solución. Desempeñar un papel na promoción da dispersión uniforme de partículas sólidas. (5) Efecto de escuma: a formación de escuma é principalmente a adsorción direccional do axente activo, causada pola diminución da tensión superficial entre as fases gasosa e líquida. Xeralmente, os axentes activos de baixo peso molecular son fáciles de espumar, os axentes activos de alto peso molecular teñen menos escuma, o amarelo de ácido mirístico ten as propiedades de escuma máis altas e o estearato de sodio ten as peores propiedades de escuma. Os axentes activos aniónicos teñen mellores propiedades de escuma e estabilidade da escuma que os non iónicos. Por exemplo, o alquilbenceno sulfonato de sodio ten fortes propiedades de escuma. Os estabilizadores de escuma usados ​​habitualmente inclúen amidas de alcohol graxo, carboximetilcelulosa, etc., e os inhibidores de escuma inclúen ácidos graxos, ésteres de ácidos graxos, polieteros, etc. e outros surfactantes non iónicos.

3 Aplicación de surfactante

A aplicación de tensioactivos pódese dividir en aplicacións civís e industriais. Segundo os datos, dous terzos dos surfactantes civís úsanse en produtos de protección persoal; os deterxentes sintéticos son un dos maiores mercados de consumo de surfactantes. Os produtos inclúen deterxentes líquidos, deterxentes para lavar louza e varios produtos domésticos. Produtos de limpeza e produtos de protección persoal como: xampú, acondicionador, crema para o cabelo, xel para o pelo, loción, toner, limpador facial, etc. Os tensioactivos industriais son a suma de tensioactivos empregados en diversos campos industriais distintos dos tensioactivos civís. Os seus campos de aplicación inclúen a industria téxtil, a industria do metal, a pintura, a pintura, a industria dos pigmentos, a industria da resina plástica, a industria alimentaria, a industria do papel, a industria do coiro, a exploración do petróleo, a industria dos materiais de construción, a industria mineira, a enerxía, etc. A continuación descríbense varios aspectos. .

3.1.1 Surfactante en cosméticos

Os surfactantes úsanse amplamente en diversos cosméticos como emulsionantes, penetrantes, deterxentes, suavizantes, axentes humectantes, bactericidas, dispersantes, solubilizantes, axentes antiestáticos, colorantes para o cabelo, etc. facilmente compatible con outros compoñentes. Xeralmente, son ésteres e polieteros de ácidos graxos.

3.1.2 Os requisitos dos cosméticos para os tensioactivos

A composición de formulacións cosméticas é diversa e complexa. Ademais das materias primas de petróleo e auga, hai tamén varios tensioactivos funcionais, conservantes, sabores e pigmentos, etc., que pertencen a un sistema de dispersión multifásico. Con cada vez máis formulacións cosméticas e requirimentos funcionais, tamén aumenta a variedade de tensioactivos empregados en cosméticos. Os surfactantes utilizados en cosméticos non deben ter irritación na pel, nin efectos secundarios tóxicos e tamén deben cumprir os requisitos de incoloridade, sen olor desagradable e alta estabilidade.

3.2 Aplicación de tensioactivos en deterxentes

Os surfactantes teñen funcións de limpeza e desinfección eficientes e convertéronse durante moito tempo na parte máis importante dos produtos de limpeza. O surfactante é o compoñente principal do deterxente. Interacciona coa sucidade e entre a suciedade e a superficie sólida (como mollar, permear, emulsionar, solubilizar, dispersar, espumar, etc.) e aproveitando a axitación mecánica obtén o efecto lavado. Os máis empregados e máis empregados son os tensioactivos aniónicos e non iónicos. Os surfactantes catiónicos e anfóteros só se usan na produción de determinados tipos e funcións especiais de deterxentes. As principais variedades son LAS (referido a alquilbenceno sulfonato), AES (alcohol graxo polioxietileno éter sulfato), MES (ácido α-sulfónico sal de ácido graxo), AOS (α-alquenil sulfonato), Alquil polioxietileno éter, alquilfenol polioxietileno éter, graxo dietanolamina ácida, tipo de aminoácidos, tipo de betaína, etc.

3.3 Aplicación de tensioactivos na industria alimentaria

3.3.1 Emulsionantes e espesantes de alimentos O papel máis importante dos tensioactivos na industria alimentaria é actuar como emulsionantes e espesantes. Os fosfolípidos son os emulsionantes e estabilizadores máis empregados. Ademais dos fosfolípidos, os emulsionantes máis empregados son os glicéridos de ácidos graxos S, principalmente monoglicéridos T, ésteres de sacarosa de ácidos graxos, ésteres de sorbitano de ácidos graxos, ésteres de propilenglicol de ácidos graxos, fosfolípidos de soia, goma arábiga, ácido algínico, caseinato de sodio, xelatina e xema de ovo Os espesantes divídense en dúas categorías: natural e sintetizada químicamente. Os espesantes naturais inclúen amidón, goma arábiga, goma guar, carragenina, pectina, ágar e ácido algínico feito de plantas e algas. Tamén hai xelatina, caseína e caseinato sódico feitos de animais e plantas que conteñen proteínas. E goma xantana feita de microorganismos. Os espesantes sintéticos máis empregados son o carboximetilcelulosa sódica: @ :, alginato de propilenglicol, ácido glicólico de celulosa e poliacrilato de sodio, glicolato de amidón de sodio, fosfato de amidón de sodio, metilcelulosa e ácido poliacrílico Sodio, etc.

3.3.2 Conservantes de alimentos Os ésteres de ramnosa teñen certas propiedades antibacterianas, antivirais e anti-micoplasma. Os ésteres de sacarosa tamén teñen un maior efecto inhibidor sobre os microorganismos, especialmente as bacterias Gram-positivas que forman esporas.

3.3.3 Dispersantes alimentarios, espumantes, etc. Ademais de empregarse como emulsionantes e espesantes na produción de alimentos, os tensioactivos tamén se poden usar como dispersantes, humectantes, espumantes, antiespumantes, axentes de control da cristalización, esterilizar e prolongar o período de conservación dos alimentos . Por exemplo, engadir 0,2-0,3% de fosfolípidos de soia ao granular leite en po enteiro pode mellorar a súa hidrofilicidade e dispersibilidade e pódese disolver rapidamente sen aglomerar durante a preparación. Cando se elaboran bolos e xeados, engadir ácido graxo glicerol e graxa sacarosa pode ter un efecto espumante, o que favorece a produción dunha gran cantidade de burbullas. Na produción de leite condensado e produtos de soia, engadir ácido graxo glicerol ten un efecto antiespumante.

3.3.4 Aplicación na extracción e separación de pigmentos, compoñentes de fragrancia, compoñentes bioloxicamente activos e produtos fermentados

Nos últimos anos, os surfactantes tamén se utilizaron amplamente na extracción e separación de ingredientes naturais en alimentos como pigmentos, ingredientes aromatizantes, ingredientes bioloxicamente activos e produtos fermentados.

3.4 Aplicación de tensioactivos no campo da medicina

Os tensioactivos teñen as funcións de mollar, emulsionar, solubilizar, etc., polo que son moi utilizados como excipientes farmacéuticos, especialmente na tecnoloxía farmacéutica de microemulsión que se desenvolveu nos últimos anos. Na síntese de fármacos, os tensioactivos pódense usar como catalizadores de transferencia de fase, que poden cambiar o grao de solvatación dos ións, aumentando así a reactividade dos ións, facendo que a reacción se desenvolva nun sistema heteroxéneo e mellore moito a eficiencia da reacción. Os surfactantes úsanse a miúdo como solubilizantes e sensibilizadores na análise, especialmente na espectroscopia farmacéutica de fluorescencia. En termos de desinfección da pel, desinfección de feridas ou membranas mucosas, desinfección de instrumentos e desinfección ambiental antes da cirurxía na industria farmacéutica, os surfactantes poden interactuar fortemente coas proteínas biofilm bacterianas para desnaturalizar ou perder a súa función, e úsanse como bactericidas e desinfectantes que se usan amplamente.

4. A tendencia de desenvolvemento dos surfactantes

A dirección de desenvolvemento dos surfactantes manifestarase nos seguintes aspectos:

4.1 Regreso á natureza;

4.2 Substitúe os produtos químicos nocivos;

4.3 Lavar e usar a temperatura ambiente;

4.4 Uso en auga dura sen aditivos;

4.5 Protección ambiental que pode tratar eficazmente os residuos líquidos, augas residuais, po, etc. Tensioactivos;

4.6 Surfactantes que poden mellorar efectivamente a utilización de minerais, combustibles e produción;

4.7 Surfactantes multifuncionais;

4.8 Tensioactivos preparados a partir de residuos industriais ou urbanos baseados na bioenxeñaría;

4.9 Reutilizar surfactante de alta eficiencia con efecto sinerxético producido pola tecnoloxía de formulación.