سورفکتانت چیست و چه نقشی دارد؟

سودفکتانت ها تقریباً به طور کلی در تمام  پاک کننده ها، پوشش ها، جوهرها، روان کننده ها، چسب ها و لوازم آرایشی یافت می شوند. اما کاربرد این مواد چیست؟ یکی از ویژگی های مهم سورفکتانت ها این است که می توانند به ترکیب مواد غیر مشابه (مانند روغن و آب) کمک کنند. این مواد انواع گوناگونی دارند که در این مقاله سعی شده است با انواع سورفکتانت و نقش آن ها در فرمولاسیون ها بیشتر آشنا شویم. پا شیمی خونه همراه باشید

نقش سورفکتانت

یک ابزار مهم برای کنترل کشش سطحی، دسته ای از ترکیبات شیمیایی هستند  که به عنوان سورفکتانت شناخته می شوند.

ایجاد و نگهداری سطوح تمیز از نظر شیمیایی در بسیاری از موارد بخش مهمی از ساخت محصولات است. به عنوان مثال، بلوک های موتور خودرو با درزگیرهای سیلیکونی مونتاژ می شوند. اگر این سطوح قبل از استفاده از درزگیر از نظر شیمیایی تمیز نشوند، روغن موتور به داخل بلوک ها نشت می کند. تمیزی شیمیایی سطوح آب بندی را می توان از طریق فرآیندهای تمیز کردن آبی کنترل شده و نظارت دقیق به دست آورد. این فرآیندها به سورفکتانت ها برای حل شدن آلاینده ها در محلول پاک کننده بستگی دارد. با این حال، اگر سورفکتانت‌ها به طور کامل از طریق یک مرحله شستشو با آب حذف نشوند، نتیجه نهایی این است که خاک‌ها و آلاینده‌های اصلی را با خاک جدیدی جایگزین کرده‌ایم که چسبندگی درزگیر را نیز مهار می‌کند. در نتیجه توجه نمایید که  با اینکه سورفکتانت ها می توانند سطح را تمیز کنند و یا سبب بهبود فرمولاسیون ها شوند اما نباید بر روی سطح باقی بمانند و حتما باید با حلال هایی مانند آب از سطح به طور کامل پاک شوند تا بتوانند بهترین عملکرد خود را در فرمولاسیون نشان دهند.

نقش این مواد در جوهر وچسب و….

برای اینکه جوهرها، رنگ ها و چسب ها به درستی کار کنند، باید روی سطحی که روی آن اعمال می شود پخش شوند. این کار مستلزم آن است که کشش سطحی جوهر، رنگ یا چسب کمتر از انرژی سطحی زیرلایه باشد. (مولکول‌های موجود در رنگ، چسب یا جوهر باید قوی‌تر به سطح جذب شوند تا به یکدیگر). برای این منظور ما می توانیم کشش سطحی یک پوشش یا چسب را با افزودن سورفکتانت کنترل کنیم. سورفکتانت ها ارتباط مستقیمی با کشش سطحی دارند و نقش بسیار مهمی در فرآیندهای چسبندگی ایجاد می کنند

در کشاورزی

همانطور که گفته شد سورفکتانت، در ابتدایی ترین حالت، ماده ای است که برای کاهش کشش سطحی مایع طراحی شده است. برای بسیاری از موارد در فرآیندهای تولید، لازم است یک مایع پخش شود و یک سطح را خیس کند. افزودن یک سورفکتانت به یک پوشش یا مواد شوینده کشش سطحی مایع را کاهش می دهد، بنابراین جریان بیشتری پیدا می کند و کل سطح را می پوشاند. به عنوان مثال، سورفکتانت‌ها اغلب به علف کش ها اضافه می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که این ماده به‌جای بخش کوچکی از گیاه، به طور کامل در کل سطح برگ‌ها پخش می‌شود. این ماده اجازه می دهد تا علف کش حداکثر اثر را داشته باشد.

در شوینده ها و محصولات روزمره:

سورفکتانت‌ها علاوه بر کاهش کشش سطحی، خواص مفید دیگری نیز دارند، که سبب استفاده ی عمده ی این مواد در شوینده ها شده است. از جمله این خواص می توان به:

قدرت امولسیون کننده یا پخش کننده

خیس شدن

کف کردن

قدرت تعلیق/تثبیت کننده

اشاره کرد.

فقط یک روز بدون سورفکتانت ها را تصور کنید: خمیر دندان هنگام تمیز کردن دندان ها کف نمی کند و پس از مسواک زدن به درستی شستشو نمی شود. کف اصلاح وجود نخواهد داشت  و کرم صورت و ضد آفتاب روی سطح پوست جذب نمی شوند. و چیزی به نام فوم و کف در محصولات شوینده وجود نخواهد داشت.

از کدام سورفکتانت استفاده کنم؟

این مواد طیف وسیعی از مواد شیمیایی را تشکیل می دهند. با این حال دو ویژگی عمده وجود دارد که با در نظر گرفتن آن ها می توانیم از این مواد به طور مناسب و به میزان مناسب استفاده کنیم.

مهمترین ویژگی یک سورفکتانت مقداری است که در آن کشش سطحی را تا حد مطلوب کاهش می دهد. این مقدار ایده آل سورفکتانت غلظت میسل بحرانی (CMC) نامیده می شود. فرمولاتور های چسب، پوشش و مواد شوینده باید دقیقاً از مقدار سورفکتانت لازم برای مرطوب شدن مطلوب پس از تماس مایع با سطح جامد آگاه باشند.

ویژگی دوم شامل تمام ویژگی های سورفکتانت مربوط به نحوه انطباق آن با نیازهای تولید است. هر زمان که یک ترکیب شیمیایی وارد فرآیند تولید می شود، عواقبی دارد که سازندگان باید در نظر بگیرند. سورفکتانت می تواند کار خود را انجام دهد و کشش سطحی را کاهش دهد، اما چه تأثیرات دیگری بر فرآیند دارد؟ ملاحظات خارج از تأثیر مستقیم آن بر کشش سطحی، مانند احتمال مضر بودن آن برای انسان یا محیط زیست، قبل از استفاده از هر سورفکتانت باید بررسی شود. به عنوان مثال سورفکتانت هایی مانند تگزاپون و سدیم لوریل سولفات از جمله پرکاربرد ترین مواد اولیه مورد استفاده در شوینده ها هستند که در برخی موارد تولید کنندگان به دلیل خاصیت تحریک پذیری و خشکی پوست به دنبال جایگزین هایی برای این مواد می باشند

انواع

سورفکتانت های آنیونی

این مواد دارای یک انتهای بار منفی مولکول هستند که سبب ایجاد بخش آبدوست مولکول می شود. این بخش‌های دارای بار منفی مولکول‌ها معمولاً سولفونات‌ها، سولفات‌ها یا کربوکسیلات‌ها هستند که معمولاً توسط کاتیون‌های فلزی با بار مثبت مانند سدیم یا پتاسیم خنثی می‌شوند. به عنوان مثال می توان به سولفونات های سدیم آلکیل بنزن،سدیم لوریل سولفات، تگزاپون، استئارات سدیم (یک صابون) و سولفات های الکل پتاسیم اشاره کرد. سورفکتانت های آنیونی یونی هستند و از دو یون تشکیل شده اند. یون فلزی و یک یون آلی با بار منفی

سورفکتانت های غیر یونی

سورفکتانت هایی هستند که هیچ یونی ندارند. آنها قطبیت خود را از داشتن یک بخش غنی از اکسیژن از مولکول در یک انتها و یک مولکول آلی بزرگ در انتهای دیگر به دست می آورند. نمونه‌هایی از سورفکتانت‌های غیریونی عبارتند از اتوکسیلات‌های الکل، نونیل فنوکسی پلی‌اتیلنوکسی الکل‌ها، و کوپلیمرهای بلوک اکسید اتیلن/اکسید پروپیلن

سورفکتانت های کاتیونی

اینها مولکول هایی با بار مثبت هستند که معمولاً از ترکیبات نیتروژن به دست می آیند. به دلیل تمایل مولکول کاتیونی با بار مثبت به سطوح سخت (که معمولاً دارای بار منفی هستند) معمولاً به عنوان مواد پاک کننده در پاک کننده های سطوح سخت استفاده نمی شوند. بسیاری از سورفکتانت های کاتیونی دارای خواص ضد باکتریایی یا سایر خواص ضدعفونی کننده هستند که در ایجاد مواد ضد عفونی کننده ای که یک لایه ضدعفونی کننده کاتیونی بر روی سطح باقی می گذارند مفید هستند.

سورفکتانت‌های کاتیونی معمولاً با سورفکتانت‌های آنیونی ناسازگار هستند، زیرا با سورفکتانت آنیونی با بار منفی واکنش می‌دهند و یک ترکیب نامحلول یا غیرموثر را تشکیل می‌دهند.

سورفکتانت های آمفوتریک

آن دسته از سورفکتانت هایی هستند که بار خود را با pH تغییر می دهند. بسته به pH می توانند آنیونی، غیریونی یا کاتیونی باشند. معمولاً هر آمفوتریک می تواند هر دو حالت از سه حالت ذکر شده  باشد.

برای خرید سورفکتانت با ما در شیمی خونه در ارتباط باشید.شیمی خونه فعال در زمینه خرید و فروش مواد شیمیایی