سورفکتانت چیست و چه کاربردهایی دارد؟

اصطلاح "سورفکتانت" از کلمه "سورفکتانت" گرفته شده است و به ماده ای اطلاق می شود که کشش سطحی بین مواد و فازها را کاهش می دهد. این مواد به طور گسترده در مواد پاک کننده یافت می شوند. محصولات مرطوب کننده عامل فوم ساز امولسیفایر و عوامل پراکنده سورفکتانت ها اجزای شوینده مهمی هستند که به حذف کثیفی از لباس، پوست و ظروف حمام و آشپزخانه کمک می کنند. سورفکتانت ها کاربردهای متنوعی دارند. و در این مقاله از پیشگامان شیمی ما سعی خواهیم کرد خواص و کاربردهای سورفکتانت ها را بررسی کنیم.

سورفکتانت ماده ای است که برای کاهش کشش سطحی بین یا بین دو ماده غیرمشابه مانند گازها و مایعات استفاده می شود. این ماده به عنوان مواد آلی طبقه بندی می شود و از نظر ساختاری آمونیاک است. به این معنی که این ماده دارای گروه های آبگریز و آب دوست است. به عبارت دیگر، یک مایع دارای یک جزء محلول در آب و یک جزء محلول در آب است. یکی از ویژگی های رایج یک سورفکتانت، پراکندگی آن در آب و جذب در سطح مشترک هوا و آب است. آب همچنین می تواند در سطح مشترک روغن و آب خیس شود، جایی که با روغن مخلوط می شود.

در این حالت گروه نامحلول در آب از فاز آبی خارج شده و وارد فاز هوا یا روغن می شود. از طرف دیگر، هد محلول در آب به طور کلی در فاز آبی باقیمانده مهم است.

سورفکتانت ها جزء مهمی در مواد شوینده هستند، صابون ها محبوب ترین نوع آن هستند و عمدتاً از چربی هایی به نام گلیسرید مشتق می شوند. گلیسریدها خود از استرهای با زنجیره کربوکسیلیک اسید بلند مشتق می شوند. الکل های آزمایشی و استرهای مشتق شده از گلیسرول حاوی اسیدهای کربوکسیلیک زنجیره بلند با گلیسرید و اسیدهای چرب هستند. گلیسریدها هنگامی که در حضور محلول هیدروکسید سدیم گرم می شوند هیدرولیز می شوند و صابون، نمک سدیم و غیره را تشکیل می دهند.

خواص سورفکتانت

امروزه بسته به نوع نیاز از سورفکتانت های مختلفی مانند امولسیفایرها، مواد کف کننده و مرطوب کننده ها استفاده می شود. سورفکتانت کشش سطحی در مرز مشترک بین دو فاز را کاهش می دهد و این امر استفاده از آن را در بسیاری از موقعیت های خاص ضروری می کند. این ابزار نقش مهمی در تمیز کردن، روانکاری، توزیع ذرات بین دو فاز، امولسیون کردن، ایجاد کف و ... دارد. سایر موارد استفاده از سورفکتانت ها عبارتند از:

مورد استفاده در فرمولاسیون مواد شیمیایی کشاورزی مانند علف کش ها، آفت کش ها، بیوسیدها (ضدعفونی کننده ها) و...

در محصولات مراقبت شخصی مانند لوازم آرایشی، شامپو، ژل دوش، نرم کننده مو و خمیر دندان.

استفاده از کپسول های آتش نشانی.

استفاده از پلیمرهای سورفکتانت قلیایی در حمل و نقل نفت در خطوط لوله نفت و همچنین در چاه های نفت.

افزودن سورفکتانت ها به روان کننده های موتور خودرو برای جلوگیری از چسبیدن ذرات به قطعات موتور.

برای جلوگیری از خوردگی در شناورسازی سنگ معدن و سایر صنایع استفاده می شود.

ذرات موجود در هوا را معلق کنید.

انواع سورفکتانت ها

سورفکتانت های مختلفی وجود دارد که بر اساس گروه های سر قطبی طبقه بندی می شوند. این به این دلیل است که دم های آبگریز این مواد اغلب یکسان هستند. انواع مختلف سورفکتانت ها را می توان در دسته های زیر قرار داد:

آنیونی

اگر بار سر آبدوست ماده منفی باشد به آن سورفکتانت آنیونی می گویند. وجود گروه های آنیونی مانند سولفات ها، سولفونات ها، فسفات ها و کربوکسیلات ها باعث می شود سورفکتانت ها در این گروه قرار گیرند.

از هر

به همین ترتیب، اگر گروه انتهایی آبدوست این ماده دارای بار مثبت باشد، سورفکتانت کاتیونی خواهد بود. کلریدهای آلکیل آمونیوم نمونه های معمولی از سورفکتانت های کاتیونی هستند.

زویتریونیک

سورفکتانت چیست ؟ سورفکتانت زوئیترونیک که به نام آمفوتریک نیز شناخته می شود، در قسمت آبدوست خود دارای بارهای مثبت و منفی است. در واقع هر دو گروه آنیونی و کاتیونی در این مولکول ها وجود دارند، بنابراین بار خالص مولکول صفر است. بتائین و اسیدهای آمینه نمونه هایی از این نوع سورفکتانت هستند.

غیر یونی

یک سورفکتانت غیریونی عمدتاً خنثی است و در انتهای آبدوست هیچ باری ندارد. از این مواد می توان برای امولسیون کردن روغن ها استفاده کرد. به نظر می رسد که سورفکتانت های غیریونی نسبت به انواع آنیونی حساسیت کمتری نسبت به سختی آب دارند و فوم با شدت کمتری دارند. نمونه‌های رایج سورفکتانت‌های غیریونی شامل اتوکسیلات، آلکوکسیلات و کوکامید است.