Resumen: Discute las funciones de los tensioactivos, tales como humectantes, dispersantes, emulsionantes, solubilizantes, espumantes, antiespumantes, lavado y descontaminación, etc., introduciendo la clasificación de los tensioactivos e introduciendo varias actividades de superficie comúnmente utilizadas como Agente. Y el papel en cosméticos, detergentes, medicinas, alimentos. Se describe la tendencia de desarrollo de los tensioactivos.

1. Clasificación de tensioactivos

Hay muchas formas de clasificar los tensioactivos, que se clasifican según la fuente de los tensioactivos. Los tensioactivos generalmente se dividen en tres categorías: tensioactivos sintéticos, tensioactivos naturales y tensioactivos biológicos.

Los tensioactivos se pueden dividir en cuatro categorías: aniónicos, catiónicos, bipolares y no iónicos según el tipo de iones generados por el grupo hidrófilo. Los tensioactivos de uso común, cuya base hidrófoba es un grupo hidrocarbonado, también pueden contener elementos como oxígeno, nitrógeno, azufre, cloro, bromo y yodo en la molécula, y se denominan tensioactivos de hidrocarburos o tensioactivos ordinarios. Los tensioactivos que contienen flúor, silicio, fósforo y boro se denominan tensioactivos especiales. La introducción de flúor, silicio, fósforo, boro y otros elementos proporciona a los tensioactivos un rendimiento más exclusivo y excelente. Los tensioactivos que contienen flúor son una de las variedades más importantes de tensioactivos especiales.

2. El papel principal de los tensioactivos

(1) Emulsificación: debido a la alta tensión superficial del aceite en el agua, cuando el aceite se gotea en el agua, revuelva vigorosamente, el aceite se tritura en perlas finas y se mezcla en una emulsión, pero la agitación se detiene y vuelve a capas. Si agrega un surfactante y revuelve vigorosamente, no será fácil separarlo durante mucho tiempo después de detener, que es la emulsificación. La razón es que la hidrofobicidad del aceite está rodeada por el grupo hidrófilo del agente activo, formando una atracción direccional, reduciendo el trabajo requerido para la dispersión del aceite en agua y emulsionando bien el aceite. A

(2) Efecto humectante: a menudo hay una capa de cera, grasa o material escamoso adherida a la superficie de la pieza, que es hidrófoba. Debido a la contaminación de estas sustancias, la superficie de las piezas no es fácil de mojar con agua. Cuando se agregan tensioactivos a la solución acuosa, las gotas de agua en las piezas se dispersan fácilmente, lo que reduce en gran medida la tensión superficial de las piezas y logra el propósito de humedecer. A

(3) Solubilización: las sustancias aceitosas se pueden “disolver” después de agregar tensioactivos, pero esta disolución solo puede ocurrir cuando la concentración del tensioactivo alcanza la concentración crítica del coloide. La solubilidad se basa en el objeto de solubilización y depende de la naturaleza. En términos de solubilización, la cadena de hidrocarburo del gen hidrófobo largo es más fuerte que la cadena de hidrocarburo corta, la cadena de hidrocarburo saturado es más fuerte que la cadena de hidrocarburo insaturado y el efecto de solubilización de los tensioactivos no iónicos es generalmente más significativo. A

(4) Efecto de dispersión: las partículas sólidas como el polvo y las partículas de suciedad son relativamente fáciles de agregar y se depositan fácilmente en el agua. Las moléculas de tensioactivos pueden dividir los agregados de partículas sólidas en partículas finas, que se dispersan y suspenden en la solución. Desempeñar un papel en la promoción de la dispersión uniforme de partículas sólidas. (5) Efecto espuma: La formación de espuma es principalmente la adsorción direccional del agente activo, que es causada por la disminución de la tensión superficial entre las fases gaseosa y líquida. Generalmente, los agentes activos de bajo peso molecular son fáciles de espumar, los agentes activos de alto peso molecular tienen menos espuma, el amarillo de ácido mirístico tiene las propiedades espumantes más altas y el estearato de sodio tiene las peores propiedades espumantes. Los agentes activos aniónicos tienen mejores propiedades de formación de espuma y estabilidad de la espuma que los no iónicos. Por ejemplo, el alquilbencenosulfonato de sodio tiene fuertes propiedades de formación de espuma. Los estabilizadores de espuma comúnmente utilizados incluyen amidas de alcohol graso, carboximetilcelulosa, etc., y los inhibidores de espuma incluyen ácidos grasos, ésteres de ácidos grasos, poliéteres, etc. y otros tensioactivos no iónicos.

3 Aplicación de surfactante

La aplicación de tensioactivos se puede dividir en aplicaciones civiles e industriales. Según los datos, dos tercios de los tensioactivos civiles se utilizan en productos de protección personal; Los detergentes sintéticos son uno de los mayores mercados de consumidores de tensioactivos. Los productos incluyen detergente en polvo, detergentes líquidos, detergentes para lavavajillas y diversos productos para el hogar. Productos de limpieza y protección personal tales como: champú, acondicionador, crema para el cabello, gel para el cabello, loción, tónico, limpiador facial, etc. Los tensioactivos industriales son la suma de los tensioactivos utilizados en diversos campos industriales distintos a los tensioactivos civiles. Sus campos de aplicación incluyen industria textil, industria del metal, pintura, industria de pigmentos, industria de resinas plásticas, industria alimentaria, industria del papel, industria del cuero, exploración petrolera, industria de materiales de construcción, industria minera, industria energética, etc. A continuación se describen varios aspectos .

3.1.1 Surfactante en cosméticos

Los tensioactivos se utilizan ampliamente en diversos cosméticos como emulsionantes, penetrantes, detergentes, suavizantes, agentes humectantes, bactericidas, dispersantes, solubilizantes, agentes antiestáticos, tintes para el cabello, etc. Los tensioactivos no iónicos se utilizan con mayor frecuencia en cosméticos porque no son irritantes y son fácilmente compatible con otros componentes. Generalmente, son ésteres y poliéteres de ácidos grasos.

3.1.2 Los requisitos de los cosméticos para tensioactivos

La composición de las formulaciones cosméticas es diversa y compleja. Además de las materias primas de aceite y agua, también existen varios tensioactivos funcionales, conservantes, aromas y pigmentos, etc., que pertenecen a un sistema de dispersión multifase. Con cada vez más formulaciones cosméticas y requisitos funcionales, la variedad de tensioactivos utilizados en cosmética también está aumentando. Los tensioactivos utilizados en cosméticos no deben producir irritación de la piel, no deben tener efectos secundarios tóxicos y también deben cumplir con los requisitos de falta de color, olor desagradable y alta estabilidad.

3.2 Aplicación de tensioactivos en detergentes

Los tensioactivos tienen funciones de limpieza y desinfección eficaces y se han convertido durante mucho tiempo en la parte más importante de los productos de limpieza. El surfactante es el componente principal del detergente. Interactúa con la suciedad y entre la suciedad y la superficie sólida (tales como humectantes, permeables, emulsionantes, solubilizantes, dispersantes, espumantes, etc.) y aprovechando la agitación mecánica se obtiene el efecto de lavado. Los más utilizados y los más utilizados son los tensioactivos aniónicos y no iónicos. Los tensioactivos catiónicos y anfóteros solo se utilizan en la producción de determinados tipos y funciones especiales de detergentes. Las principales variedades son LAS (se refiere a alquilbencenosulfonato), AES (polioxietilen éter sulfato de alcohol graso), MES (sal de ácido α-sulfónico de ácido graso), AOS (α-alquenil sulfonato), alquil polioxietilen éter, alquilfenol polioxietilen éter, grasas dietanolamina ácida, tipo de aminoácido, tipo de betaína, etc.

3.3 Aplicación de tensioactivos en la industria alimentaria

3.3.1 Emulsionantes y espesantes alimentarios La función más importante de los tensioactivos en la industria alimentaria es actuar como emulsionantes y espesantes. Los fosfolípidos son los emulsionantes y estabilizadores más utilizados. Además de los fosfolípidos, los emulsionantes comúnmente utilizados son glicéridos de ácidos grasos S, principalmente monoglicéridos T, ésteres de sacarosa de ácidos grasos, ésteres de sorbitán de ácidos grasos, ésteres de propilenglicol de ácidos grasos, fosfolípidos de soja, goma arábiga, ácido algínico, caseinato de sodio, gelatina y yema de huevo. Los espesantes se dividen en dos categorías: naturales y sintetizados químicamente. Los espesantes naturales incluyen almidón, goma arábiga, goma guar, carragenina, pectina, agar y ácido algínico elaborado a partir de plantas y algas marinas. También hay gelatina, caseína y caseinato de sodio elaborados a partir de animales y plantas que contienen proteínas. Y goma xantana elaborada a partir de microorganismos. Los espesantes sintéticos más utilizados son la carboximetilcelulosa de sodio: @ :, alginato de propilenglicol, ácido glicólico de celulosa y poliacrilato de sodio, glicolato de almidón de sodio, fosfato de almidón de sodio, metilcelulosa y ácido poliacrílico de sodio, etc.

3.3.2 Conservantes de alimentos Los ésteres de ramnosa tienen determinadas propiedades antibacterianas, antivirales y antimicoplasmas. Los ésteres de sacarosa también tienen un mayor efecto inhibidor sobre los microorganismos, especialmente las bacterias Gram-positivas formadoras de esporas.

3.3.3 Dispersantes alimentarios, agentes espumantes, etc. Además de utilizarse como emulsionantes y espesantes en la producción de alimentos, los tensioactivos también se pueden utilizar como dispersantes, agentes humectantes, agentes espumantes, antiespumantes, agentes de control de cristalización, esterilizar y prolongar el período de conservación de los alimentos . Por ejemplo, agregar 0,2-0,3% de fosfolípidos de soja al granular la leche entera en polvo puede mejorar su hidrofilicidad y dispersabilidad, y se puede disolver rápidamente sin aglomeración durante la preparación. Al hacer pasteles y helados, la adición de ácido graso de glicerol y grasa de sacarosa puede tener un efecto espumante que favorece la producción de una gran cantidad de burbujas. En la producción de leche condensada y productos de soja, la adición de ácido graso glicerol tiene un efecto antiespumante.

3.3.4 Aplicación en la extracción y separación de pigmentos, componentes de fragancias, componentes biológicamente activos y productos fermentados

En los últimos años, los tensioactivos también se han utilizado ampliamente en la extracción y separación de ingredientes naturales en alimentos como pigmentos, ingredientes aromatizantes, ingredientes biológicamente activos y productos fermentados.

3.4 Aplicación de tensioactivos en el campo de la medicina

Los tensioactivos tienen la función de humedecer, emulsionar, solubilizar, etc., por lo que son ampliamente utilizados como excipientes farmacéuticos, especialmente en la tecnología de microemulsión farmacéutica que se ha desarrollado en los últimos años. En la síntesis de fármacos, se pueden usar tensioactivos como catalizadores de transferencia de fase, que pueden cambiar el grado de solvatación de los iones, aumentando así la reactividad de los iones, haciendo que la reacción se desarrolle en un sistema heterogéneo y mejorando en gran medida la eficiencia de la reacción. Los tensioactivos se utilizan a menudo como solubilizantes y sensibilizadores en análisis, especialmente en espectroscopía de fluorescencia farmacéutica. En términos de desinfección de la piel, desinfección de heridas o membranas mucosas, desinfección de instrumentos y desinfección ambiental antes de la cirugía en la industria farmacéutica, los tensioactivos pueden interactuar fuertemente con proteínas de biopelículas bacterianas para desnaturalizar o perder su función, y se utilizan como bactericidas y desinfectantes ampliamente utilizados.

4. La tendencia de desarrollo de los tensioactivos

La dirección de desarrollo de los tensioactivos se manifestará en los siguientes aspectos:

4.1 Regreso a la naturaleza;

4.2 Reemplazar los productos químicos nocivos;

4.3 Lavar y utilizar a temperatura ambiente;

4.4 Uso en agua dura sin aditivos;

4.5 Protección del medio ambiente que puede tratar eficazmente los líquidos residuales, las aguas residuales, el polvo, etc. Surfactantes;

4.6 Surfactantes que pueden mejorar eficazmente la utilización de minerales, combustibles y producción;

4.7 Tensioactivos multifuncionales;

4.8 Tensioactivos preparados a partir de residuos industriales o urbanos basados ​​en bioingeniería;

4.9 Reutilización Tensioactivo de alta eficacia con efecto sinérgico producido por la tecnología de formulación.