Resum: analitza les funcions dels tensioactius, com humectar, dispersar, emulsionar, solubilitzar, escumar, desespumar, rentar i descontaminar, etc., introduint la classificació dels tensioactius i introduint diversos agents de superfície d'ús comú I el paper en cosmètics, detergents, medicaments, aliments. Es descriu la tendència de desenvolupament dels tensioactius.

1. Classificació dels tensioactius

Hi ha moltes maneres de classificar els tensioactius, que es classifiquen segons la font de tensioactius. Els tensioactius es divideixen generalment en tres categories: tensioactius sintètics, tensioactius naturals i tensioactius biològics.

Els tensioactius es poden dividir en quatre categories: aniónica, catiónica, zwitteriónica i no iònica segons el tipus d’ions generats pel grup hidrofílic. Els tensioactius d’ús habitual, la base hidrofòbica dels quals és un grup d’hidrocarburs, també poden contenir elements com oxigen, nitrogen, sofre, clor, brom i iode a la molècula i s’anomenen tensioactius d’hidrocarburs o tensioactius ordinaris. Els tensioactius que contenen fluor, silici, fòsfor i bor s’anomenen tensioactius especials. La introducció de fluor, silici, fòsfor, bor i altres elements proporciona als tensioactius un rendiment més únic i excel·lent. Els tensioactius que contenen fluor són una de les varietats més importants de tensioactius especials.

2. El paper principal dels tensioactius

(1) Emulsificació: a causa de l’alta tensió superficial de l’oli a l’aigua, quan l’oli s’escola a l’aigua, remeneu-lo vigorosament, l’oli es tritura en boles fines i es barreja en una emulsió, però l’agitació s’atura i torna a capes. Si afegiu un agent tensioactiu i remeneu enèrgicament, no serà fàcil separar-lo durant molt de temps després d’aturar-se, que és l’emulsificació. La raó és que la hidrofobicitat del petroli està envoltada pel grup hidrofílic de l’agent actiu, formant una atracció direccional, reduint el treball necessari per a la dispersió del petroli a l’aigua i emulsionant el petroli. Per a

(2) Efecte humectant: sovint hi ha una capa de cera, greix o material escamós adherit a la superfície de la peça, que és hidròfob. A causa de la contaminació d’aquestes substàncies, la superfície de les peces no és fàcil de mullar per l’aigua. Quan s’afegeixen tensioactius a la solució aquosa, les gotes d’aigua de les peces es dispersen fàcilment, cosa que redueix considerablement la tensió superficial de les peces i aconsegueix el propòsit de mullar-se. Per a

(3) Solubilització: les substàncies greixoses es poden "dissoldre" després d'afegir tensioactius, però aquesta dissolució només es pot produir quan la concentració del tensioactiu arriba a la concentració crítica del col·loide. La solubilitat es basa en l'objecte de solubilització i depèn de la naturalesa. En termes de solubilització, la llarga cadena d’hidrocarburs del gen hidròfob és més forta que la cadena d’hidrocarburs curta, la cadena d’hidrocarburs saturats és més forta que la cadena d’hidrocarburs insaturats i l’efecte de solubilització dels tensioactius no iònics és generalment més significatiu. Per a

(4) Efecte de dispersió: les partícules sòlides com la pols i la brutícia són relativament fàcils d’agregar juntes i són fàcils de col·locar a l’aigua. Les molècules dels tensioactius poden dividir els agregats de partícules sòlides en partícules fines, que es dispersen i es suspenen en la solució. Participa en la promoció de la dispersió uniforme de les partícules sòlides. (5) Efecte d'escuma: la formació d'escuma és principalment l'adsorció direccional de l'agent actiu, causada per la disminució de la tensió superficial entre les fases gasosa i líquida. En general, els agents actius de baix pes molecular són fàcils d’escumar, els agents d’alt pes molecular tenen menys escuma, el groc d’àcid mirístic té les propietats d’escuma més altes i l’estearat de sodi té les pitjors propietats d’escuma. Els agents actius aniónics tenen millors propietats d’escuma i estabilitat d’escuma que els no iònics. Per exemple, l’alquilbencensulfonat sòdic té fortes propietats d’escuma. Els estabilitzants d’escuma que s’utilitzen habitualment inclouen amides d’alcohol gras, carboximetilcel·lulosa, etc., i els inhibidors d’escuma inclouen àcids grassos, èsters d’àcids grassos, polieters, etc. i altres tensioactius no iònics.

3 Aplicació de surfactant

L'aplicació de tensioactius es pot dividir en aplicacions civils i industrials. Segons les dades, dos terços dels tensioactius civils s’utilitzen en productes de protecció personal; els detergents sintètics són un dels mercats més grans de consum de tensioactius. Els productes inclouen pols per rentar, detergents líquids, detergents per a rentavaixelles i diversos productes per a la llar. Productes de neteja i productes de protecció personal com: xampú, condicionador, crema per als cabells, gel per als cabells, loció, tòner, netejador facial, etc. Els tensioactius industrials són la suma de tensioactius utilitzats en diversos camps industrials diferents dels tensioactius civils. Entre els seus camps d’aplicació s’inclouen la indústria tèxtil, la indústria del metall, la pintura, la pintura, la indústria dels pigments, la indústria de la resina plàstica, la indústria alimentària, la paperera, la pell, l’exploració del petroli, la indústria dels materials de construcció, la mineria, la indústria energètica, etc. .

3.1.1 Tensioactiu en cosmètica

Els tensioactius s’utilitzen àmpliament en diversos cosmètics com a emulsionants, penetrants, detergents, suavitzants, agents humectants, bactericides, dispersants, solubilitzants, agents antiestàtics, tints per als cabells, etc. Els tensioactius no iònics s’utilitzen més sovint en cosmètica perquè no són irritants i són fàcilment compatible amb altres components. En general, són èsters i polieters d’àcids grassos.

3.1.2 Els requisits dels cosmètics per als tensioactius

La composició de les formulacions cosmètiques és diversa i complexa. A més de les matèries primeres d’oli i aigua, també hi ha diversos tensioactius funcionals, conservants, sabors i pigments, etc., que pertanyen a un sistema de dispersió multifàsica. Amb cada vegada més formulacions cosmètiques i requisits funcionals, també augmenta la varietat de tensioactius utilitzats en cosmètics. Els tensioactius que s’utilitzen en cosmètics no han de tenir irritació de la pell, ni efectes secundaris tòxics, i també han de complir els requisits d’incoloritat, olors desagradables i alta estabilitat.

3.2 Aplicació de tensioactius en detergents

Els tensioactius tenen funcions de neteja i desinfecció eficients i s’han convertit durant molt de temps en la part més important dels productes de neteja. El tensioactiu és el component principal del detergent. Interacciona amb la brutícia i entre la brutícia i la superfície sòlida (com mullar-se, impregnar-se, emulsionar-se, solubilitzar-se, dispersar-se, fer escuma, etc.) i aprofitant l’agitació mecànica s’obté l’efecte de rentat. Els més utilitzats i més utilitzats són els tensioactius aniónics i no iònics. Els tensioactius catiònics i anfotèrics només s’utilitzen en la producció de determinats tipus i funcions especials de detergents. Les principals varietats són LAS (referent a alquilbenzensulfonat), AES (alcohol gras polioxietilensulfat), MES (àcid α-sulfonic sal d’àcids grassos), AOS (α-alquenil sulfonat), Alquil polioxietilè èter, alquilfenol polioxietilè èter, greix dietanolamina àcida, tipus aminoàcid, tipus betaina, etc.

3.3 Aplicació de tensioactius a la indústria alimentària

3.3.1 Emulsionants i espessidors dels aliments El paper més important dels tensioactius a la indústria alimentària és actuar com a emulsionants i espessidors. Els fosfolípids són els emulsionants i estabilitzadors més utilitzats. A més dels fosfolípids, els emulsionants més utilitzats són els glicèrids d’àcids grassos S, principalment monoglicèrids T, èsters de sacarosa d’àcids grassos, èsters de sorbità d’àcids grassos, èsters de propilenglicol d’àcids grassos, fosfolípids de soja, goma àrab, àcid alginic, caseïnat de sodi, gelatina i rovell d’ou Els espessidors es divideixen en dues categories: natural i sintetitzada químicament. Entre els espessidors naturals s’inclouen midó, goma aràbiga, goma guar, carragenà, pectina, agar i àcid alginic a partir de plantes i algues marines. També hi ha gelatina, caseïna i caseïnat sòdic a partir d’animals i plantes que contenen proteïnes. I la goma xantana feta de microorganismes. Els espessidors sintètics més utilitzats són la carboximetilcel·lulosa sòdica: @ :, alginat de propilenglicol, àcid glicòlic de cel·lulosa i poliacrilat de sodi, glicolat de midó sòdic, fosfat de midó sòdic, metilcelulosa i àcid poliacrílic Sodi, etc.

3.3.2 Conservants dels aliments Els èsters de ramnosa tenen certes propietats antibacterianes, antivirals i anti-micoplasma. Els èsters de sacarosa també tenen un major efecte inhibidor sobre els microorganismes, especialment els bacteris Gram-positius que formen espores.

3.3.3 Dispersants alimentaris, agents espumants, etc. A més d'utilitzar-se com a emulsionants i espessidors en la producció d'aliments, els tensioactius també es poden utilitzar com a dispersants, agents humectants, agents espumants, antiespumants, agents de control de la cristal·lització, esterilitzar i prolongar el període de conservació dels aliments. . Per exemple, afegir 0,2-0,3% de fosfolípids de soja en granular llet sencera en pols pot millorar la seva hidrofilicitat i dispersibilitat, i es pot dissoldre ràpidament sense aglomeració durant la preparació. A l’hora de fer pastissos i gelats, afegir àcid gras de glicerol i greix de sacarosa pot tenir un efecte escumós que afavoreix la producció d’un gran nombre de bombolles. En la producció de llet condensada i productes de soja, afegir àcid gras de glicerol té un efecte espumós.

3.3.4 Aplicació a l'extracció i separació de pigments, components de fragàncies, components biològicament actius i productes fermentats

En els darrers anys, els tensioactius també s’han utilitzat àmpliament en l’extracció i separació d’ingredients naturals en aliments com pigments, ingredients aromàtics, ingredients biològicament actius i productes fermentats.

3.4 Aplicació de tensioactius en el camp de la medicina

Els tensioactius tenen les funcions de mullar, emulsionar, solubilitzar, etc., de manera que s’utilitzen àmpliament com a excipients farmacèutics, especialment en la tecnologia farmacèutica de microemulsió que s’ha desenvolupat els darrers anys. En la síntesi de fàrmacs, els tensioactius es poden utilitzar com a catalitzadors de transferència de fase, que poden canviar el grau de solvatació dels ions, augmentant així la reactivitat dels ions, fent que la reacció es desenvolupi en un sistema heterogeni i millorant molt l’eficiència de la reacció. Els tensioactius s’utilitzen sovint com a solubilitzants i sensibilitzants en anàlisis, especialment en espectroscòpia farmacèutica de fluorescència. En termes de desinfecció de la pell, desinfecció de ferides o membranes mucoses, desinfecció d’instruments i desinfecció ambiental abans de la cirurgia a la indústria farmacèutica, els tensioactius poden interactuar fortament amb proteïnes biofilm bacterianes per desnaturalitzar o perdre la seva funció, i s’utilitzen com a bactericides i desinfectants que s’utilitzen àmpliament.

4. La tendència de desenvolupament dels tensioactius

La direcció de desenvolupament dels tensioactius es manifestarà en els aspectes següents:

4.1 Retorn a la natura;

4.2 Substituïu els productes químics nocius;

4.3 Rentar i utilitzar a temperatura ambient;

4.4 Ús en aigües dures sense additius;

4.5 Protecció del medi ambient que pot tractar eficaçment els residus líquids, aigües residuals, pols, etc.

4.6 Tensioactius que poden millorar eficaçment la utilització de minerals, combustibles i producció;

4.7 Tensioactius multifuncionals;

4.8 Tensioactius preparats a partir de residus industrials o urbans basats en bioenginyeria;

4.9 Reutilitzar tensioactiu d'alta eficiència amb efecte sinèrgic produït per la tecnologia de formulació.