Amfoteryczne środki powierzchniowo czynne powszechnie stosowane w środkach czyszczących

2019-12-19 17:50:30

Anionowe środki powierzchniowo czynne to popularne grupy mydeł w japońskich środkach czyszczących. Wierzę, że wiele osób często widzi słowo „baza mydlana” i często słyszy, jak ludzie mówią, żeby nie używać środka czyszczącego na bazie mydła, ponieważ nie jest delikatny, ale czym jest baza mydlana? Należy zacząć od wzoru reakcji chemicznej wytwarzania „mydła”: tłuszcz + zasada = mydło + gliceryna. Tutaj ogólnie myślimy, że tłuszcz to gliceryd kwasu tłuszczowego. W stanie zasadowym kwas tłuszczowy sodowy wytwarzany w wyniku hydrolizy przez ogrzewanie jest mydłem.

Będziemy poszerzać zakres tego kwasu tłuszczowego sodowego. Długołańcuchowe kwasy karboksylowe, takie jak kwas laurynowy (kwas dodekanowy), kwas mirystynowy (kwas tetradekanowy), kwas palmitynowy (kwas heksadecylowy, kwas palmitynowy, kwas waleniowy), kwas stearynowy (kwas oktadekanowy) oraz wodorotlenek sodu, wodorotlenek potasu tworzą jednowartościowy sód XXX lub potas XXX, który jest powszechnie znany jako grupa mydeł.

Betaina i betainowe środki powierzchniowo czynne to powszechnie stosowane amfoteryczne środki powierzchniowo czynne stosowane w środkach czyszczących. Tak zwane amfoteryczne środki powierzchniowo czynne mają w cząsteczce zarówno kationowe, jak i anionowe grupy hydrofilowe i są amfoteryczne w środowisku obojętnym. Zasadniczo betainowe środki powierzchniowo czynne można mieszać z dowolnym innym rodzajem środków powierzchniowo czynnych. Jego podstawowa struktura molekularna składa się z czwartorzędowych kationów typu amoniowego i (zwykle) anionów typu kwasu karboksylowego. Wybaczcie, że jestem leniwy i nie narysowałem tego wzoru. Myślę, że jeśli to zrobię, wszyscy będą mieli zawroty głowy.

Chociaż istnieje wiele rodzajów środków powierzchniowo czynnych o różnych funkcjach, ich budowa molekularna ma wspólną cechę, to znaczy, że wszystkie składają się z grupy hydrofilowej i lipofilowej (lub grupy hydrofobowej). Grupa hydrofilowa może łączyć się z cząsteczkami wody, dzięki czemu środek powierzchniowo czynny jest rozpuszczalny w wodzie. Można również powiedzieć, że rozpuszczalność środków powierzchniowo czynnych w wodzie zależy głównie od ich liczby, siły i położenia połączenia, a także od proporcji grupy hydrofilowej i lipofilowej w strukturze molekularnej. W przypadku cząsteczek środka powierzchniowo czynnego typowe grupy hydrofilowe obejmują głównie grupę kwasu karboksylowego, grupę kwasu sulfonowego, grupę estru kwasu siarkowego, grupę hydroksylową, grupę eterową, grupę aminową, grupę polioksyetylenową itp. Grupa lipofilowa może spowodować rozpuszczenie utraconego środka aktywnego w oleju. Powszechna grupa lipofilowa obejmuje głównie alkil alifatyczny (taki jak dodecyl, oktadecyl), aryl (taki jak fenyl, naftyl) i alkiloaryl (taki jak butylenaftalen, dodecylobenzen).

To właśnie ze względu na amfifilowe (hydrofilowe i lipofilowe) właściwości strukturalne środków powierzchniowo czynnych mogą one zmieniać aktywność powierzchniową (lub powierzchnię styku) substancji, nadając w ten sposób cechę praktyczną. Na przykład środek powierzchniowo czynny może rozpuszczać się jednocześnie w wodzie i oleju lub mieszać olej i wodę dzięki swojej funkcji „pomostowej”, aby pełnić rolę emulgującą, odkażającą i zwilżającą. Ponadto środek powierzchniowo czynny może również sprzyjać oddzielaniu i rozdrabnianiu cząstek stałych oraz zapewniać ich równomierne rozproszenie w cieczy; może również spowodować rozproszenie powietrza w cieczy, tworząc pianę i utrzymując ją stabilnie bez pękania.