Quali sono i tipi di tensioattivi? Come funzionano i tensioattivi?

Tensioattivo è ampiamente utilizzato nell'industria della chimica fine. Si riferisce a una sostanza in grado di ridurre significativamente la tensione superficiale della soluzione di destinazione. Ha gruppi idrofili e lipofili fissi e può essere orientato sulla superficie della soluzione. I tensioattivi più comuni sono quelli anionici, cationici, zwitterionici e non ionici.

Tensioattivo cationico

I tensioattivi cationici sono principalmente derivati organici amminici contenenti azoto. Poiché l'atomo di azoto della molecola contiene una coppia di elettroni solitari, può combinarsi con l'idrogeno della molecola acida mediante un legame a idrogeno, in modo che il gruppo amminico sia carico positivamente.

Tensioattivo cationico Classificazione

In base alla struttura chimica dei tensioattivi cationici, essi possono essere suddivisi principalmente in quattro tipi: tipo di sale amminico, tipo di sale di ammonio quaternario, tipo eterociclico e tipo di sale di loxano.
1. Tipo di sale amminico: È il nome generale dei tensioattivi a base di sale amminico primario, sale amminico secondario e sale amminico terziario. Le loro proprietà sono molto simili, principalmente il sale formato da ammina alifatica e acido inorganico, che è solubile solo in soluzione acida. In condizioni alcaline, i sali di ammina reagiscono facilmente con le basi per generare ammine libere e ridurre la loro solubilità, per cui l'ambito di utilizzo è limitato.
2. Sale di ammonio quaternario: È la varietà più importante di tensioattivi cationici e le sue proprietà e metodi di preparazione sono diversi da quelli del tipo a sale amminico. Questi tensioattivi sono solubili in soluzioni sia acide che alcaline, hanno una serie di proprietà eccellenti e sono compatibili con altri tipi di tensioattivi, per cui sono ampiamente utilizzati.
3. Tipo eterociclico: Gli anelli eterociclici contenuti nella molecola del tensioattivo cationico sono principalmente anelli di morfolina contenenti azoto, anelli di piridina, anelli di imidazolo, anelli di piperazina e anelli di chinolina.
4. Tipo di sale halal: I tensioattivi cationici possono essere classificati in tensioattivi contenenti N, P, As, S, I e altri elementi in base alla differenza di eteroatomi, ma questo metodo di classificazione è raramente utilizzato. In base agli atomi con carica positiva, i tensioattivi cationici comprendono anche sali, sali di solfonio, sali di iodio e composti salini.

Uso di tensioattivi cationici

I tensioattivi cationici hanno buoni effetti sterilizzanti, ammorbidenti, antistatici e anticorrosivi e alcune proprietà emulsionanti e umettanti, e sono spesso utilizzati per scopi speciali come fungicidi, ammorbidenti per fibre e agenti antistatici.

Tensioattivo anionico

I tensioattivi anionici sono una classe di prodotti con la più lunga storia di sviluppo, la più grande produzione e la più grande varietà di tensioattivi. I tensioattivi anionici si dividono in solfonati e solfati in base alla struttura dei loro gruppi idrofili, che attualmente costituiscono le principali categorie di tensioattivi anionici. Le varie funzioni dei tensioattivi si manifestano principalmente nel modificare le proprietà della superficie del liquido, dell'interfaccia liquido-liquido e dell'interfaccia liquido-solido, tra cui la superficie (interfaccia) del liquido è la più importante.

Tensioattivo anionico Tipi

1. Carbossilato: tensioattivo anionico il cui gruppo idrofilo è un gruppo carbossilico, compresi i sali di potassio, sodio, ammonio e trietanolammonio degli acidi grassi superiori. La parte tensioattiva dopo la ionizzazione in acqua è l'anione dell'acido grasso.
2. Sale estere dell'acido solforico: L'acido solforico è un acido dibasico che può generare il monoestere dell'acido solforico e il diestere solforico quando avviene l'esterificazione con gli alcoli. Il sale formato dalla neutralizzazione del monoestere dell'acido solforico con gli alcali è chiamato sale solfato.
3. Sali di esteri fosforici: I sali di esteri alchilici del fosfato includono sali mono- e diesterici dell'acido alchilico, nonché sali mono- e diesterici dell'acido fosforico di eteri di poliossietilene di alcoli grassi e sali mono- e diesterici dell'acido fosforico di eteri di poliossietilene di alchilfenolo. I più comuni sono i sali mono- e diesterici degli alchilfosfati.
4. Solfonato: Dopo la ionizzazione in acqua, l'anione che genera attività superficiale come solfonato (R-S03) è chiamato tensioattivo anionico di tipo solfonato. I prodotti comunemente utilizzati sono il sodio diottil succinato solfonato (Aloso-OT), il sodio dodecilbenzene solfonato e il sodio glicocholato. La sua solubilità in acqua e resistenza agli acidi, la resistenza ai sali di calcio e magnesio sono leggermente peggiori rispetto al solfato, ma non è facile da idrolizzare in soluzione acida.

Tensioattivo zwitterionico

I tensioattivi anfoteri si riferiscono a tensioattivi che hanno due proprietà ioniche allo stesso tempo. Tuttavia, i cosiddetti tensioattivi bifacciali si riferiscono a tensioattivi composti da anioni e cationi, cioè c'è un catione a un'estremità del gruppo idrofilo. E l'anione, è un tensioattivo che combina i due gruppi insieme.

Tensioattivo zwitterionico utilizzo

1. Trattamento delle acque nell'industria dell'acqua di rubinetto, depurazione delle acque ad alta torbidità, sedimentazione, lavaggio del carbone, lavorazione dei minerali, metallurgia, industria del ferro e dell'acciaio, zinco, industria della lavorazione dell'alluminio, industria elettronica, ecc.
2. È ampiamente utilizzato nell'industria petrolifera, nella produzione di petrolio, nei fanghi di perforazione, nel trattamento dei fanghi di scarto, nella prevenzione della canalizzazione dell'acqua, nella riduzione dell'attrito, nel miglioramento del recupero del petrolio e nel recupero terziario del petrolio.
3. Viene utilizzato come agente apprettante per i tessuti, con prestazioni di apprettatura stabili, minore apprettatura, basso tasso di rottura del tessuto e superficie liscia del tessuto.
4. L'impiego nell'industria della carta è finalizzato a migliorare il tasso di ritenzione di cariche e pigmenti. Per ridurre la perdita di materie prime e l'inquinamento ambientale; il secondo è migliorare la resistenza della carta (compresa la resistenza a secco e a umido); inoltre, l'uso di PAM può anche migliorare la resistenza allo strappo e la porosità della carta per migliorare le proprietà visive e di stampa.
5. Utilizzato nella carta da imballaggio per alimenti e tè, in altre industrie, nell'industria alimentare, per la chiarificazione del succo di canna e per l'estrazione del fosforo flottante dello sciroppo nella produzione di zucchero di canna e di zucchero di barbabietola.

Tensioattivo non ionico

I tensioattivi non ionici si riferiscono a molecole con gruppi eterei come principali gruppi idrofili della molecola, che non si dissociano in soluzioni acquose e la cui attività superficiale è riflessa da molecole neutre. I tensioattivi non ionici hanno un'elevata attività superficiale, buone proprietà di solubilizzazione, lavaggio, antistaticità, dispersione del sapone di calcio e altre proprietà, minore irritazione ed eccellenti funzioni di bagnatura e lavaggio.

Tensioattivo non ionico utilizzo

I tensioattivi non ionici sono utilizzati principalmente nella produzione di prodotti industriali di uso quotidiano per la produzione di detergenti, cosmetici, farmaci, ecc. I componenti principali di saponi e detergenti sono i tensioattivi non ionici, che rimuovono lo sporco dalle superfici solide grazie ai loro buoni effetti umettanti, solubilizzanti ed emulsionanti durante il processo di lavaggio.

Tensioattivi nei cosmetici

1. Emulsione
I tensioattivi possono far sì che la fase oleosa immiscibile e la fase acquosa si mescolino per formare un sistema di dispersione relativamente stabile, cioè un'emulsione. Il ruolo svolto dai tensioattivi nell'emulsione è chiamato emulsificazione. I tensioattivi che svolgono un ruolo emulsionante sono chiamati emulsionanti. Pertanto, i tensioattivi sono presenti nelle creme e nelle lozioni che utilizziamo quotidianamente.
La cosiddetta emulsificazione significa che le creme e le lozioni idratanti più comuni nei prodotti per la cura della pelle contengono sia ingredienti solubili in olio che molta acqua. Si tratta di composti prodotti da due tipi di sostanze chimiche: ingredienti solubili in olio e acqua. Ma perché all'occhio umano non si vedono né le goccioline all'interno né l'acqua che fuoriesce? Perché hanno già prodotto un sistema di gestione della dispersione ben proporzionato, cioè i componenti solubili in olio sono uniformemente dispersi in acqua sotto forma di liquidi fini, oppure l'acqua è uniformemente dispersa in componenti solubili in olio sotto forma di liquidi fini. Il primo caso è chiamato olio in acqua, mentre il secondo è chiamato acqua in olio. Questi tipi di prodotti per la cura della pelle sono chiamati prodotti per la cura della pelle a base di solventi, che sono il tipo più comune di prodotti per la cura della pelle. Come tutti sanno, in tutte le condizioni normali, olio e acqua sono miscibili tra loro. Una volta terminata la miscelazione, l'olio e l'acqua vengono riportati allo stato di livello e non è possibile ottenere un sistema di gestione decentralizzato stabile e uniforme. I componenti solubili in olio e acqua possono spesso produrre un sistema di gestione disperso ben miscelato. Grazie all'aggiunta di tensioattivi, la struttura unica dei tensioattivi può far sì che i due tipi di sostanze chimiche, olio e acqua, che sono miscibili, si distribuiscano uniformemente. Mescolati insieme, producono un sistema di gestione della dispersione relativamente stabile, cioè il solvente; l'effetto che il tensioattivo esercita completamente nel solvente è chiamato emulsionamento. Il tensioattivo che esercita pienamente l'effetto emulsionante è chiamato demulsionante. È un demulsificatore. Pertanto, i tensioattivi sono presenti nelle creme e nelle lozioni idratanti che tutti usano abitualmente.

2. Solubilizzazione
I tensioattivi possono aumentare la solubilità di alcune sostanze insolubili o non solubili in acqua, in modo che possano essere completamente disciolte in acqua e infine formare uno stato trasparente. Questo effetto è chiamato solubilizzazione. Gli agenti sono chiamati anche solubilizzatori.

I tensioattivi possono espandere la solubilità in acqua di alcune sostanze chimiche insolubili o insolubili in acqua, in modo che possano essere completamente disciolte in acqua, producendo infine una situazione completamente trasparente. I tensioattivi solubilizzanti sono chiamati anche solubilizzatori. Ad esempio, si desidera aggiungere al toner completamente trasparente un ingrediente solubile in olio con ottime proprietà per la cura della pelle, ma l'olio non può essere sciolto in acqua e galleggia solo sulla superficie del toner sotto forma di piccole gocce. A questo punto, è possibile utilizzare l'effetto solubilizzante dei tensioattivi. In base all'aggiunta di tensioattivi, gli ingredienti oleosolubili vengono disciolti molto bene nell'acqua di addolcimento e il prodotto mostra infine un eccellente aspetto trasparente. Tuttavia, va notato che la quantità di componenti oleosolubili disciolti tramite solubilizzazione è relativamente limitata e molti componenti oleosolubili non possono essere completamente disciolti in acqua secondo il metodo di solubilizzazione. Pertanto, con l'aumento degli ingredienti oleosolubili, deve aumentare anche la quantità di tensioattivi, e gli ingredienti oleosolubili e l'acqua si formano in un'emulsione, motivo per cui alcuni tonici non sono completamente trasparenti e di colore bianco latte, perché le piante per la cura della pelle all'interno ci sono molti componenti oleosi, e il tensioattivo sarà il motivo dell'emulsione di acqua.

3. Effetto di pulizia
La caratteristica di base più ampia e pratica dei tensioattivi è l'effetto di lavaggio e decontaminazione. Il laurilsolfato di sodio è una materia prima comunemente utilizzata nelle serie di prodotti cosmetici per la pulizia, in grado di far ottenere alla pelle un buon effetto detergente. I tensioattivi anfoteri imidazolina, cocamidopropil betaina e aminoacidi sono tensioattivi detergenti delicati e sono componenti indispensabili per la preparazione di prodotti per il lavaggio del viso di alta gamma, shampoo per la cura dei capelli e shampoo per bambini.

4. Dispersione
Il fenomeno per cui i tensioattivi fanno sì che le sostanze insolubili in acqua formino particelle e si disperdano uniformemente è chiamato dispersione, che massimizza gli effetti di sbiancanti in polvere, correttori e creme solari.

5. Effetto bagnante
I cosmetici sono inseparabili dall'effetto bagnante dei tensioattivi e i biosurfattanti hanno raggiunto risultati notevoli in questo senso. Come componente importante delle cellule biologiche, i fosfolipidi svolgono un ruolo importante nel metabolismo cellulare e nella bioregolazione della permeabilità della membrana cellulare e hanno una buona idratazione e permeabilità alla pelle umana. I biosurfattanti sopranolipidici hanno una particolare affinità con la pelle, che può risultare morbida e umida.

6. Effetto schiuma
La formazione di schiuma è dovuta principalmente all'adsorbimento direzionale dell'agente attivo, causato dalla riduzione della tensione superficiale tra la fase gassosa e quella liquida. In generale, gli agenti attivi a basso peso molecolare sono facili da schiumare, quelli ad alto peso molecolare sono meno schiumogeni, il miristato giallo ha la più alta schiumabilità e lo stearato di sodio ha la peggiore schiumabilità. Ad esempio, l'alchilbenzensolfonato di sodio ha forti proprietà schiumogene. Gli stabilizzatori di schiuma comunemente utilizzati includono ammidi di alcool grasso, carbossimetilcellulosa, ecc. e gli inibitori di schiuma includono acidi grassi, esteri di acidi grassi, polieteri, ecc. e altri tensioattivi non ionici.

Alcuni tensioattivi hanno un ottimo effetto pulente e schiumogeno per il poliuretano. I saponi, che tutti conoscono bene, sono un tipo di tensioattivi molto comune. Agente attivante) per ottenere l'effetto di pulizia e schiuma poliuretanica. Alcuni detergenti esercitano pienamente l'effetto pulente anche in base agli ingredienti del sapone al loro interno, ma gli ingredienti del sapone hanno un forte potere pulente, che è molto facile da causare la disoleazione della pelle, e l'irritazione è leggermente più forte. Per questo motivo, le pelli secche e sensibili non sono adatte all'applicazione di questi prodotti detergenti. Inoltre, prodotti come il lavaggio del corpo, lo shampoo, l'igienizzante per le mani e il dentifricio sbiancante sono tutti tensioattivi che sfruttano appieno i loro effetti detergenti e schiumogeni del poliuretano.