Quais são os tipos de surfactantes? Como os surfactantes funcionam?

Surfactante Sinosurf é amplamente utilizado no setor de química fina. Refere-se a uma substância que pode reduzir significativamente a tensão superficial da solução-alvo. Ela tem grupos hidrofílicos e lipofílicos fixos e pode ser orientada na superfície da solução. Os surfactantes comuns são os surfactantes aniônicos, os surfactantes catiônicos, os surfactantes zwitteriônicos e os surfactantes não iônicos.

Surfactante catiônico

Os surfactantes catiônicos são principalmente derivados de amina orgânica contendo nitrogênio. Como o átomo de nitrogênio na molécula contém pares de elétrons solitários, ele pode se combinar com o hidrogênio na molécula de ácido por meio de ligação de hidrogênio, de modo que o grupo amino é carregado positivamente.

Surfactante catiônico Classificação

De acordo com a estrutura química dos surfactantes catiônicos, eles podem ser divididos principalmente em quatro tipos: tipo de sal de amina, tipo de sal de amônio quaternário, tipo heterocíclico e tipo de sal de loxano.
1. Tipo de sal de amina: É o nome geral do surfactante de sal de amina primária, sal de amina secundária e sal de amina terciária. Suas propriedades são muito semelhantes, principalmente o sal formado por amina alifática e ácido inorgânico, que só é solúvel em solução ácida. Em condições alcalinas, os sais de amina reagem facilmente com bases para gerar aminas livres e reduzir sua solubilidade, portanto, o escopo de uso é limitado.
2. Tipo de sal de amônio quaternário: É a variedade mais importante de surfactante catiônico, e suas propriedades e métodos de preparação são diferentes dos do tipo sal de amina. Esses surfactantes são solúveis em soluções ácidas e alcalinas, têm uma série de excelentes propriedades e são compatíveis com outros tipos de surfactantes, por isso são amplamente utilizados.
3. Tipo heterocíclico: Os anéis heterocíclicos contidos na molécula do surfactante catiônico são principalmente anéis de morfolina contendo nitrogênio, anéis de piridina, anéis de imidazol, anéis de piperazina e anéis de quinolina.
4. Tipo de sal halal: Os surfactantes catiônicos podem ser classificados em surfactantes contendo N, P, As, S, I e outros elementos de acordo com a diferença de heteroátomos, mas esse método de classificação raramente é usado. De acordo com os átomos que carregam cargas positivas, os surfactantes catiônicos também incluem sais, sais de sulfônio, sais de iodo e compostos de sal.

Uso de surfactantes catiônicos

Os surfactantes catiônicos têm bons efeitos de esterilização, amaciamento, antiestático e anticorrosão e certas propriedades emulsificantes e umectantes, e são frequentemente usados para fins especiais, como fungicidas, amaciantes de fibras e agentes antiestáticos.

Surfactante aniônico

Os tensoativos aniônicos são uma classe de produtos com a mais longa história de desenvolvimento, a maior produção e a maior variedade de tensoativos. Os surfactantes aniônicos são divididos em sulfonatos e sulfatos de acordo com a estrutura de seus grupos hidrofílicos, que são as principais categorias de surfactantes aniônicos atualmente. As várias funções dos surfactantes se manifestam principalmente na alteração das propriedades da superfície do líquido, da interface líquido-líquido e da interface líquido-sólido, entre as quais a superfície (interface) do líquido é a mais importante.

Surfactante aniônico Tipos

1. Carboxilato: surfactante aniônico cujo grupo hidrofílico é um grupo carboxila, incluindo sais de potássio, sódio, amônio e trietanolamônio de ácidos graxos superiores. A porção superficialmente ativa após a ionização em água é o ânion do ácido graxo.
2. Sal de éster de ácido sulfúrico: O ácido sulfúrico é um ácido dibásico que pode gerar monoéster de ácido sulfúrico e diéster de ácido sulfúrico quando ocorre a esterificação com álcoois. O sal formado pela neutralização do monoéster do ácido sulfúrico e do álcali é chamado de sal de sulfato.
3. Sais de éster de fosfato: Os sais de ésteres de fosfato de alquila incluem sais mono e diésteres de ácido fosfórico de alquila, bem como sais mono e diésteres de ácido fosfórico de éteres de polioxietileno de álcool graxo e sais mono e diésteres de ácido fosfórico de éteres de polioxietileno de alquilfenol. Os mais comuns são os sais mono e diésteres de fosfatos de alquila.
4. Sulfonato: Após a ionização na água, o ânion que gera atividade de superfície como sulfonato (R-S03) é chamado de surfactante aniônico do tipo sulfonato. Os produtos comumente usados são o dioctil succinato sulfonato de sódio (Aloso-OT), o dodecilbenzeno sulfonato de sódio e o glicocolato de sódio. Sua solubilidade em água e resistência a ácidos, resistência a sais de cálcio e magnésio são ligeiramente piores do que o sulfato, mas não é fácil de hidrolisar em solução ácida.

Surfactante Zwitteriônico

Os surfactantes anfotéricos referem-se a surfactantes que têm duas propriedades iônicas ao mesmo tempo. Entretanto, os chamados surfactantes de dupla face referem-se a surfactantes compostos por ânions e cátions, ou seja, há um cátion em uma extremidade do grupo hidrofílico. E o ânion é um surfactante que combina os dois juntos.

Surfactante Zwitteriônico uso

1. Tratamento de água na indústria de água de torneira, purificação de água com alta turbidez, sedimentação, lavagem de carvão, processamento mineral, metalurgia, indústria de ferro e aço, zinco, indústria de processamento de alumínio, indústria eletrônica, etc.
2. É amplamente utilizado no setor de petróleo, na produção de petróleo, na lama de perfuração, no tratamento de lama residual, na prevenção da canalização da água, na redução do atrito, no aprimoramento da recuperação de petróleo e na recuperação terciária de petróleo.
3. É usado como agente de colagem para têxteis, com desempenho de colagem estável, menos colagem, baixa taxa de ruptura do tecido e superfície lisa do tecido.
4. Usado no setor de papel, o primeiro é para melhorar a taxa de retenção de cargas e pigmentos. A segunda é melhorar a resistência do papel (incluindo resistência a seco e resistência a úmido), além disso, o uso de PAM também pode melhorar a resistência ao rasgo e a porosidade do papel para melhorar as propriedades visuais e de impressão
5. Usado em papel de embrulho para alimentos e chá, outras indústrias, indústria alimentícia, usado para clarificação de suco de cana e extração de fósforo flutuante de xarope na produção de açúcar de cana e açúcar de beterraba.

Surfactante não iônico

Os tensoativos não iônicos referem-se a moléculas com grupos éter como os principais grupos hidrofílicos da molécula, que não se dissociam em soluções aquosas e cuja atividade de superfície é refletida por moléculas neutras. Os tensoativos não iônicos têm alta atividade de superfície, boa solubilização, lavagem, antiestática, dispersão de sabão de cálcio e outras propriedades, menos irritação e excelentes funções de umectação e lavagem.

Surfactante não iônico uso

Os surfactantes não iônicos são usados principalmente na produção de produtos industriais diários para a produção de detergentes, cosméticos, medicamentos, etc. Os principais componentes dos sabões e detergentes são os tensoativos não iônicos, que removem a sujeira de superfícies sólidas por meio de seus bons efeitos umectantes, solubilizantes e emulsificantes durante o processo de lavagem.

Surfactantes em cosméticos

1. Emulsificação
O surfactante pode fazer com que a fase de óleo imiscível e a fase de água se misturem para formar um sistema de dispersão relativamente estável, ou seja, uma emulsão. O papel desempenhado pelos surfactantes na emulsão é chamado de emulsificação. Chamamos os surfactantes que desempenham um papel emulsificante de emulsificantes. Portanto, há surfactantes nos cremes e loções que usamos todos os dias.
A chamada emulsificação significa que os cremes e loções hidratantes mais comuns em produtos para cuidados com a pele contêm ingredientes solúveis em óleo e muita água. Eles são compostos produzidos por dois tipos de substâncias químicas: ingredientes solúveis em óleo e água. Mas por que não vemos nem as gotículas internas nem a água saindo pelo olho humano? Isso ocorre porque eles já produziram um sistema de gerenciamento de dispersão bem proporcionado, ou seja, os componentes solúveis em óleo são uniformemente dispersos em água na forma de líquidos finos, ou a água é uniformemente dispersa em componentes solúveis em óleo na forma de líquidos finos. O primeiro é chamado de óleo em água, e o segundo é chamado de água em óleo. Esses tipos de produtos para cuidados com a pele são chamados de produtos para cuidados com a pele à base de solvente, que são o tipo mais comum de produtos para cuidados com a pele. Como todos sabem, em todas as condições normais, o óleo e a água são miscíveis entre si. Após o término da mistura, o óleo e a água são restaurados ao estado de nível, e não é possível obter um sistema de gerenciamento descentralizado estável e uniforme. Os componentes solúveis em óleo e a água geralmente podem produzir um sistema de gerenciamento disperso bem misturado. Devido à adição de surfactantes, a estrutura exclusiva dos surfactantes pode fazer com que os dois tipos de substâncias químicas, óleo e água, que são miscíveis, sejam distribuídos uniformemente. Misturados e produzindo um sistema de gerenciamento de dispersão relativamente estável, ou seja, o solvente, o efeito que o surfactante exerce totalmente no solvente é chamado de emulsificação. Chamamos o surfactante que exerce totalmente o efeito de emulsificação. Ele é um desemulsificante. Portanto, há surfactantes nos cremes e loções hidratantes que todos costumam usar.

2. Solubilização
Os surfactantes podem aumentar a solubilidade de algumas substâncias insolúveis ou insolúveis na água, de modo que elas possam ser completamente dissolvidas na água e, por fim, formar um estado transparente. Esse efeito é chamado de solubilização. Os agentes também são chamados de solubilizadores.

Os surfactantes podem aumentar a solubilidade de alguns produtos químicos insolúveis ou insolúveis em água, de modo que possam ser completamente dissolvidos em água e, por fim, produzir uma situação completamente transparente. Os surfactantes solubilizantes também são chamados de solubilizadores. Por exemplo, você deseja adicionar um ingrediente solúvel em óleo com ótimas propriedades de cuidados com a pele ao toner totalmente transparente, mas o óleo não pode ser dissolvido em água e apenas flutua na superfície do toner na forma de pequenas gotículas. Nesse momento, todos O efeito de solubilização dos surfactantes pode ser usado. De acordo com a adição de surfactantes, os ingredientes solúveis em óleo são muito bem dissolvidos na água de amolecimento, e o produto finalmente apresenta uma excelente aparência transparente. Entretanto, deve-se observar que a quantidade de componentes solúveis em óleo dissolvidos por solubilização é relativamente limitada, e muitos componentes solúveis em óleo não podem ser completamente dissolvidos em água de acordo com o método de solubilização. Portanto, com o aumento dos ingredientes solúveis em óleo, a quantidade de surfactantes também deve ser aumentada, e os ingredientes solúveis em óleo e a água são formados em uma emulsão, razão pela qual alguns toners não são completamente transparentes e brancos leitosos, porque as plantas de cuidados com a pele dentro Há muitos componentes de óleo, e o surfactante será a razão para a emulsão de água.

3. Efeito de limpeza
A característica básica mais ampla e prática dos surfactantes é o efeito de lavagem e descontaminação. O lauril sulfato de sódio é uma matéria-prima comumente usada em séries de cosméticos de limpeza, o que pode fazer com que a pele obtenha um bom efeito de limpeza. Os surfactantes anfóteros imidazolina, cocamidopropil betaína e aminoácidos são surfactantes de limpeza suave e são componentes indispensáveis para a preparação de produtos de limpeza facial de alta qualidade, xampus para cabelos e xampus para bebês.

4. Dispersão
O fenômeno em que os surfactantes fazem com que substâncias insolúveis em água formem partículas na água e sejam uniformemente dispersas é chamado de dispersão, o que maximiza os efeitos do clareador em pó, do corretivo e do protetor solar.

5. Efeito de umedecimento
Os cosméticos são inseparáveis do efeito umectante dos surfactantes, e os biossurfactantes alcançaram resultados notáveis nesse sentido. Como um componente importante das células biológicas, os fosfolipídios desempenham um papel importante no metabolismo celular e na permeabilidade da membrana celular e na biorregulação, além de terem boa hidratação e permeabilidade à pele humana. Os biossurfactantes de soforolipídios têm uma afinidade peculiar com a pele, o que pode deixá-la macia e úmida.

6. Efeito de espuma
A formação de espuma se deve principalmente à adsorção direcional do agente ativo, que é causada pela redução da tensão superficial entre as fases gasosa e líquida. Em geral, os agentes ativos de baixo peso molecular são fáceis de espumar, os agentes ativos de alto peso molecular têm menos espuma, o miristato amarelo tem a maior capacidade de espuma e o estearato de sódio tem a pior capacidade de espuma. Por exemplo, o alquil benzeno sulfonato de sódio tem fortes propriedades de formação de espuma. Os estabilizadores de espuma comumente usados incluem amidas de álcool graxo, carboximetilcelulose, etc., e os inibidores de espuma incluem ácidos graxos, ésteres de ácidos graxos, poliéteres, etc. e outros surfactantes não iônicos.

Alguns surfactantes têm efeitos muito bons de limpeza e de formação de espuma de poliuretano. Os sabões que todos conhecem muito bem são um tipo muito comum de surfactantes. Agente ativador) para obter o efeito de limpeza e formação de espuma de poliuretano. Alguns produtos de limpeza também exercem totalmente o efeito de limpeza de acordo com os ingredientes do sabão em seu interior, mas os ingredientes do sabão têm um forte poder de limpeza, o que é muito fácil de causar a remoção da oleosidade da pele, e a irritação é um pouco mais forte. Portanto, a pele seca e a pele sensível não são adequadas para a aplicação de tais produtos de limpeza. Além disso, os produtos como sabonete líquido, xampu, desinfetante para as mãos e pasta de dente branqueadora são todos surfactantes que dão total vazão aos seus efeitos de limpeza e de formação de espuma de poliuretano.