Principios básicos de espumación, emulsificación y humectación de tensioactivos.

2022-07-17 18:21:21

El tensioactivo puede lavar, emulsionar, hacer espuma, humedecer, remojar y dispersar, y la cantidad de tensioactivo es pequeña (generalmente de un pequeño porcentaje a unas pocas milésimas). Es fácil de operar, no tóxico y no corrosivo. Es un producto químico ideal, por lo que tiene importantes aplicaciones en la producción y la investigación científica. A la misma concentración, el componente no polar del tensioactivo es grande y su actividad superficial es fuerte. Es decir, entre homólogos la actividad superficial con más átomos de carbono es mayor. Sin embargo, cuando la cadena de carbono es demasiado larga, no tiene valor práctico debido a su baja solubilidad en agua.

La palabra Surfactante proviene del inglés superficie. En realidad, es una condensación de la frase agente tensioactivo. También tiene un nombre llamado tensio. Las sustancias que pueden reducir significativamente la tensión superficial de un líquido agregando una pequeña cantidad se denominan colectivamente tensioactivos. Según las instituciones de investigación científica, su actividad superficial corresponde a un líquido específico, que normalmente se refiere al agua. Un extremo del tensioactivo es una cadena de hidrocarburo no polar (grupo hidrocarburo), que tiene muy poca afinidad con el agua y, a menudo, se denomina grupo hidrofóbico; El otro extremo es un grupo polar (como - Oh, -cooh, -nh2, -so3h, etc.), que tiene una gran afinidad con el agua, por lo que se denomina grupo hidrófilo, que generalmente se denomina "molécula anfifílica" (molécula hidrófila lipófila). Para lograr estabilidad, el surfactante se puede disolver en agua de dos maneras.

1. Se forma una monocapa sobre la superficie del líquido.

El grupo hidrofílico se deja en el agua y el grupo hidrofóbico se extiende al aire para reducir el rechazo. La repulsión entre los grupos hidrófobos y las moléculas de agua equivale a hacer que las moléculas de agua de la superficie estén sujetas a un empuje hacia afuera, contrarrestando la atracción hacia adentro de las moléculas de agua de la superficie, incluso si se reduce la tensión superficial del agua. Este es el principio básico de la formación de espuma, emulsificación y humectación de tensioactivos. En el sistema petróleo-agua, las moléculas de surfactante se adsorberán en la interfaz petróleo-agua y los grupos polares se insertarán en el agua, mientras que las partes no polares ingresarán al petróleo y se orientarán en la interfaz. Esto genera tensión entre la fase petróleo-agua y reduce la tensión interfacial entre petróleo y agua. Esta propiedad tiene una influencia importante en la amplia aplicación de tensioactivos.

2. Formar "micelas".

Las micelas pueden ser esféricas o en capas. Los grupos hidrofóbicos están ocultos dentro de las micelas y los grupos hidrofílicos están lo más expuestos posible. Si el grupo polar está representado por una esfera y el grupo hidrofóbico no polar está representado por una columna, entonces se consideran las monocapas y las micelas. Si hay aceites insolubles en agua (un término general para líquidos orgánicos insolubles en agua) en la solución, pueden ingresar al centro de las micelas esféricas y a la capa intermedia de micelas en capas y disolverse. A esto se le llama solubilización de tensioactivos.