انواع سورفکتانت ها و کاربردهای آن ها

سورفکتانت چیست؟ | Surfactant

کلمه Surfactant مخفف عبارت SURface ACTive AgeNT به معنی «عامل فعال سطحی» است. این ترکیبات از دو بخش اصلی تشکیل شده‌اند:

• بخش آبدوست (چربی‌گریز)

• بخش آب‌گریز (چربی‌دوست)

این ساختار دوگانه باعث می‌شود سورفکتانت‌ها در محلول‌های آبی جهت‌گیری خاصی داشته باشند و در سطح مایع تجمع پیدا کنند.

ساختار و نحوه عملکرد سورفکتانت‌ها

قسمت آب‌گریز اغلب شامل زنجیره‌ای از هیدروکربن‌ها با طول متوسط بین ۱۲ تا ۱۸ اتم کربن است. گاهی ممکن است این زنجیره شامل حلقه‌های آروماتیک نیز باشد. در تماس با آب، بخش آبدوست به سمت آب و بخش آب‌گریز به سمت خارج از آب جهت‌گیری می‌کند. این ویژگی سبب می‌شود سورفکتانت‌ها در سطح مایع تجمع کرده و کشش سطحی را کاهش دهند.

کاربردهای سورفکتانت‌ها

سورفکتانت‌ها نقش کلیدی در صنایع مختلف دارند. مهم‌ترین کاربردهای آن‌ها عبارت‌اند از:

1. صنعت شوینده‌ها

• ساخت شامپو، صابون مایع، نرم‌کننده، ژل و فوم‌ها

• کاهش کشش سطحی برای شویندگی بهتر

• امولسیون کردن چربی‌ها و کمک به حل شدن آن‌ها در آب

2. صنایع غذایی

• استفاده به عنوان امولسیفایر، ژل‌کننده و سوسپانسیون‌کننده

• بهبود بافت، صرفه‌جویی در چربی و افزایش عمر مفید محصولات

• تعامل با پروتئین‌ها و هیدروکلوئیدها برای ساختاردهی بهتر به محصول

3. صنایع دیگر

• در تولید رنگ، جوهر، چسب امولسیونی، مواد ضدعفونی‌کننده، خمیردندان، واکس‌ها و حشره‌کش‌ها

• در صنایع آتش‌نشانی به عنوان عامل کف‌کننده

• حذف مواد بازیافتی و چربی‌ها

ویژگی‌های مهم سورفکتانت‌ها

1. جذب بین سطحی

در سطح تماس دو فاز، غلظت سورفکتانت بیشتر از داخل فازها است و همین باعث کاهش کشش سطحی می‌شود.

2. ساختار دوگانه

دارای بخش‌های آبدوست و آب‌گریز هستند که در فازهای قطبی و غیرقطبی حل می‌شوند.

3. انحلال‌پذیری

باید در حداقل یکی از فازهای سیستم مایع انحلال‌پذیر باشند.

4. تشکیل مایسل (Micelle)

در غلظت مشخصی، مولکول‌ها به صورت خوشه‌ای گرد هم می‌آیند و مایسل تشکیل می‌دهند.

5. جهت‌گیری در سطح تماس

مولکول‌ها به صورت منظم در مرز دو فاز (مایع-مایع یا مایع-گاز) قرار می‌گیرند.

6. خواص عملکردی

شامل: شویندگی، کف‌کنندگی، خیس‌کنندگی، امولسیون‌کنندگی، حل‌کنندگی و پخش‌کنندگی

دسته‌بندی سورفکتانت‌ها

با توجه به نوع بار الکتریکی و ساختار مولکولی، سورفکتانت‌ها به چهار گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

1. سورفکتانت غیریونی (Nonionic Surfactants)

• استرهای اسید چرب سوربیتول

• مونوستارات سوربیتان و تریستارات سوربیتان

2. سورفکتانت آنیونی (Anionic Surfactants)

• سدیم لوریل سولفات (SLS)، سدیم لوریل اتر سولفات (SLES)

• صابون‌ها (مانند سدیم استئارات)

• سولفونات‌های آلکیل بنزن خطی (LABs)

• PFOS، DOSS، PFOA و دیگر فلوئورو سورفکتانت‌ها

3. سورفکتانت کاتیونی (Cationic Surfactants)

• ضدعفونی‌کننده‌ها مانند بنزالکونیوم کلرید (BAC)، ستیل تری‌متیل آمونیوم برمید (CTAB)

• کلرید ستیل پیریدینیوم (CPC) و کلرید بنزتونیوم (BZT)

4. سورفکتانت آمفوتریک (Amphoteric Surfactants)

(در متن اولیه ذکر نشده، اما برای تکمیل سئو اضافه شده است)

• دارای هر دو بار مثبت و منفی در ساختار خود

• مناسب برای محصولات پوست‌های حساس مانند شامپو کودک