Our main products: Amino silicone, block silicone, hydrophilic silicone,all of their silicone emulsion,wetting rubbing fastness improver, water repellent(Fluorine free,Carbon 6,Carbon 8), demin washing chemicals(ABS, Enzyme, Spandex protector, Manganese remover), Main export countries: India, Pakistan, Bangladesh, Türkiye, Indonesia, Uzbekistán, etc.
El glutamato de monosódico industrial, también conocido como tensioactivos, es un tipo de sustancia que, cuando se agrega en pequeñas cantidades, puede reducir en gran medida la tensión superficial del disolvente (generalmente agua) y cambiar el estado interfacial del sistema; Cuando alcanza una cierta concentración, forma micelas en la solución. Por lo tanto, produce humectación o humectación, emulsificación y demulsificación, espuma o desfoaming, solubilización, lavado y otros efectos para cumplir con los requisitos de las aplicaciones prácticas. El glutamato de Monosodium, como sustancia umami, es ubicua en nuestra dieta y vida diaria. En la producción industrial, los tensioactivos son sustancias similares al glutamato de Monosodium, que no requieren una gran cantidad y pueden tener efectos milagrosos. Estas sustancias se conocen comúnmente como tensioactivos.
Introducción a los tensioactivos
Los tensioactivos tienen una estructura molecular zwitteriónica: un extremo es un grupo hidrofílico, abreviado como un grupo hidrofílico, también conocido como grupo oleofóbico o oleofóbico, que puede disolver tensioactivos en agua como monómeros. Los grupos hidrofílicos son a menudo grupos polares, que pueden ser grupos carboxilo (- COOH), grupos de ácido sulfónico (- SO3H), grupos amino (- NH2) o grupos amino y sus sales. Los grupos hidroxilo (- OH), grupos de amida, enlaces de éter (- o-), etc. también pueden ser grupos hidrofílicos polares; El otro extremo es un grupo hidrofóbico, abreviado como un grupo oleofílico, también conocido como un grupo hidrófobo o hidrófobo. Los grupos hidrofóbicos suelen ser cadenas de hidrocarburos no polares, como las cadenas de alquilo hidrofóbicas R - (alquilo), Ar - (arilo), etc.
Los tensioactivos se dividen en tensioactivos iónicos (incluidos tensioactivos catiónicos y aniónicos), tensioactivos no iónicos, tensioactivos anfotéricos, tensioactivos compuestos y otros tensioactivos.
En una solución tensioactiva, cuando la concentración del tensioactivo alcanza un cierto valor, las moléculas de tensioactivos formarán varias combinaciones ordenadas llamadas micelas. La micelización o la formación de micelas es una propiedad fundamental de las soluciones tensioactivas, y algunos fenómenos interfaciales importantes están relacionados con la formación de micelas. La concentración en la que los tensioactivos forman micelas en solución se denomina concentración crítica de micelas (CMC). Las micelas no son formas esféricas fijas, sino que son formas extremadamente irregulares y que cambian dinámicamente. Bajo ciertas condiciones, los tensioactivos también pueden exhibir un estado de micela inversa.
Los principales factores que afectan la concentración crítica de micelas
Estructura de tensioactivos
Adición y tipos de aditivos
La influencia de la temperatura
Interacción entre tensioactivos y proteínas
Las proteínas contienen grupos no polares, polares y cargados, y muchas moléculas anfifílicas pueden interactuar con las proteínas de varias maneras. Los tensioactivos pueden formar combinaciones ordenadas moleculares con diferentes estructuras en diferentes condiciones, como micelas, micelas inversas, etc., y sus interacciones con proteínas también son diferentes. Existen principalmente interacciones electrostáticas e hidrofóbicas entre proteínas y tensioactivos (PS), mientras que la interacción entre tensioactivos y proteínas iónicas se debe principalmente a la interacción electrostática de los grupos polares y la interacción hidrófoba de las cadenas de hidrógeno de carbono hidrófobos, que se unen a las partes polares e hidrofóbicas de las proteínas, respectivamente, formando complejos de PS. Los tensioactivos no iónicos interactúan principalmente con proteínas a través de fuerzas hidrofóbicas, y la interacción entre sus cadenas hidrófobas y los grupos hidrofóbicos de proteínas pueden tener un cierto impacto en la estructura y la función de los tensioactivos y las proteínas. Por lo tanto, el tipo, la concentración y el entorno del sistema de los tensioactivos determinan si estabilizan o desestabilizan proteínas, agregan o se dispersan.
Valor HLB del tensioactivo
Para exhibir una actividad interfacial única, los tensioactivos deben mantener un cierto equilibrio entre los grupos hidrofóbicos e hidrofílicos. HLB (equilibrio lipofílico hidrofílico) es el valor de equilibrio oleofílico hidrofílico de los tensioactivos, que es un indicador de las propiedades hidrofílicas e hidrofóbicas de los tensioactivos.
El valor de HLB es un valor relativo (entre 0 y 40), como la cera de parafina con valor HLB = 0 (sin grupo hidrofílico), el polioxietileno con un valor de HLB de 20 y SDS con una fuerte hidrofilia con un valor de HLB de 40. El valor de HLB se puede usar como una referencia para seleccionar tensioactivos. Cuanto mayor sea el valor de HLB, mejor será la hidrofilia del tensioactivo; Cuanto más pequeño es el valor de HLB, más pobre es la hidrofilia del tensioactivo.
La función principal de los tensioactivos
Efecto de emulsificación
Debido a la alta tensión superficial del aceite en el agua, cuando el aceite se cae en el agua y se agita vigorosamente, el aceite se tritura en cuentas finas y se mezcla entre sí para formar una emulsión, pero la agitación se detiene y las capas se vuelven a colocar. Si se agrega y agita vigorosamente un tensioactivo, pero no es fácil separarse durante mucho tiempo después de detenerse, esto es emulsificación. La razón es que la hidrofobicidad del aceite está rodeada por los grupos hidrofílicos del agente activo, formando una atracción direccional y reduciendo el trabajo requerido para la dispersión del aceite en el agua, lo que resulta en una buena emulsificación del aceite.
Efecto humectante
A menudo hay una capa de cera, grasa o escala como sustancia adherida a la superficie de las piezas, que son hidrófobas. Debido a la contaminación de estas sustancias, la superficie de las partes no es fácilmente humedecida por el agua. Cuando se agregan tensioactivos a la solución acuosa, las gotas de agua en las partes se dispersan fácilmente, reduciendo en gran medida la tensión superficial de las partes y logrando el propósito de humedecer
Efecto de solubilización
Después de agregar tensioactivos a sustancias petroleras, solo pueden "disolver", pero esta disolución solo puede ocurrir cuando la concentración de tensioactivos alcanza la concentración crítica de coloides, y la solubilidad está determinada por el objeto y las propiedades solubilizantes. En términos de efecto de solubilización, las largas cadenas genéticas hidrofóbicas son más fuertes que las cadenas cortas, las cadenas saturadas son más fuertes que las cadenas insaturadas y el efecto de solubilización de los tensioactivos no iónicos es generalmente más significativo.
Efecto disperso
Las partículas sólidas como el polvo y las partículas de suciedad tienden a reunirse y establecerse fácilmente en el agua. Las moléculas de los tensioactivos pueden dividir los agregados de partículas sólidas en pequeñas partículas, lo que les permite dispersar y suspender en solución, promoviendo la dispersión uniforme de partículas sólidas.
Acción de espuma
La formación de espuma se debe principalmente a la adsorción direccional del agente activo y la reducción de la tensión superficial entre el gas y las fases líquidas. En general, el agente activo de bajo molecular es fácil de espuma, el agente activo de alta molecular tiene menos espuma, el amarillo miristato tiene una propiedad de espuma más alta y el estearato de sodio tiene la peor propiedad de espuma. El agente activo aniónico tiene una mejor propiedad de espuma y estabilidad de espuma que el agente activo no iónico, como el sulfonato de alquilbenceno de sodio, tiene una fuerte propiedad de espuma. Los estabilizadores de espuma comúnmente utilizados incluyen alcohol alifático amida, carboximetilcelulosa, etc. Los inhibidores de espuma incluyen ácidos grasos, éster de ácidos grasos, poliéter, etc. y otros tensioactivos no iónicos.
Clasificación de tensioactivos
Los tensioactivos pueden dividirse en tensioactivos aniónicos, tensioactivos no iónicos, tensioactivos zwitteriónicos y tensioactivos catiónicos en función de sus características de estructura molecular.
Tensioactivo aniónico
Sulfonato
Los agentes activos comunes de este tipo incluyen alquilbenzenesulfonato lineal de sodio y sulfonato de alfa olefina de sodio. El alquilbenzenesulfonato lineal de sodio, también conocido como LAS o ABS, es un polvo blanco o de color amarillo pálido o sólido de escamas con buena solubilidad en sistemas de tensioactivos complejos. Es relativamente estable para álcali, ácido diluido y agua dura. Comúnmente utilizado en líquido para lavavajillas (detergente para lavavajillas) y detergente de lavandería líquida, generalmente no se usa en champú y rara vez se usa en el gel de ducha. En el detergente para lavavajillas, su dosis puede representar aproximadamente la mitad de la cantidad total de tensioactivos, y el rango de ajuste real de su proporción en los detergentes de lavandería líquida es relativamente amplio. Un sistema de compuesto típico utilizado en el detergente para lavavajillas es el sistema ternario "LAS (alquilbenzenesulfonato lineal sodio) - AES (alcohol éter sulfato sodio) - FFA (amida de alcohol alquílico)". Las ventajas prominentes del alquilbenzenesulfonato lineal de sodio son una buena estabilidad, un fuerte poder de limpieza, un daño ambiental mínimo y la capacidad de biodegradarse en sustancias inofensivas a un precio bajo. La destacada desventaja es que es muy estimulante. El sulfonato de alfa olefina de sodio, también conocido como AOS, es altamente soluble en agua y tiene una buena estabilidad en una amplia gama de valores de pH. Entre las variedades de sal de ácido sulfónico, el rendimiento es mejor. Las ventajas sobresalientes son una buena estabilidad, buena solubilidad en el agua, buena compatibilidad, baja irritación y degradación microbiana ideal. Es uno de los principales tensioactivos comúnmente utilizados en champú y gel de ducha. Su desventaja es que es relativamente costoso.
Sulfato
Los agentes activos comunes de este tipo incluyen alcohol graso de sodio, sulfato de éter de polioxietileno y dodecil sulfato de sodio.
Alcohol graso de sodio polioxietileno éter sulfato, también conocido como AES o alcohol de sodio, sulfato de éter.
Fácil de disolver en agua, se puede usar en champú, gel de ducha, detergente líquido para lavavajillas (detergente para lavavajillas) y detergente líquido de lavandería. La solubilidad en el agua es mejor que el dodecil sulfato de sodio, y se puede preparar en cualquier proporción de la solución acuosa transparente a temperatura ambiente. La aplicación de alquilbenzenesulfonato de sodio en detergentes líquidos es más extensa y tiene una mejor compatibilidad que la del alquilbenzenesulfonato de cadena recta; Se puede complejar con muchos tensioactivos en formas binarias o múltiples para formar soluciones acuosas transparentes. Las ventajas sobresalientes son la baja irritación, la buena solubilidad en el agua, la buena compatibilidad y el buen rendimiento para prevenir la sequedad de la piel, el agrietamiento y la rugosidad. La desventaja es que la estabilidad en los medios ácidos es ligeramente pobre, y el poder de limpieza es inferior al alquilbenzenesulfonato lineal de sodio y el dodecil sulfato de sodio.
El dodecil sulfato de sodio, también conocido como AS, K12, sulfato de sodio y agente espumante de lauril sulfato de sodio, es insensible al álcali y el agua dura. Su estabilidad en condiciones ácidas es inferior a la de los sulfatos generales y cerca de la del alcohol graso de sulfato de polioxietileno éter. Es fácilmente degradable y tiene un daño ambiental mínimo. Cuando se usa en detergentes líquidos, la acidez no debe ser demasiado alta; El uso de sales de etanolamina o amonio en el champú y el lavado corporal no solo puede aumentar la estabilidad del ácido, sino también ayudar a reducir la irritación. A excepción de su buena capacidad de espuma y su fuerte poder de limpieza, su rendimiento en otros aspectos no es tan bueno como el del sulfato de éter de alcohol de sodio. El precio de los tensioactivos aniónicos comunes es generalmente más alto.
Tensioactivo catiónico
En comparación con varios tipos de tensioactivos, los tensioactivos catiónicos tienen el efecto de ajuste más destacado y el efecto bactericida más fuerte, aunque tienen desventajas, como un poder de limpieza deficiente, mala capacidad de espuma, mala compatibilidad, alta irritabilidad y alto precio. Los tensioactivos catiónicos no son directamente compatibles con los tensioactivos aniónicos y solo pueden usarse como agentes o fungicidas acondicionadores. Los tensioactivos catiónicos se usan comúnmente como tensioactivos auxiliares en detergentes líquidos (como un componente de acondicionamiento menor en formulaciones) para productos de mayor grado, principalmente para champú. Como componente de agente de ajuste, no puede ser reemplazado por otros tipos de tensioactivos en el champú de detergente líquido de alta gama.
Los tipos comunes de tensioactivos catiónicos incluyen cloruro de hexadeciltrimethilamonio (1631), cloruro de octadeciltrimetilamonio (1831), goma de guar catiónica (C-14 S), pitenol catiónico, aceite de silicona cátionic, óxido de dimetil dimetil amina (OB-2), etc.
Tensioactivo zwitteriónico
Los tensioactivos bipolares se refieren a tensioactivos que tienen grupos hidrofílicos aniónicos y catiónicos. Por lo tanto, estos tensioactivos exhiben propiedades catiónicas en soluciones ácidas, propiedades aniónicas en soluciones alcalinas y propiedades no iónicas en soluciones neutrales. Los tensioactivos bipolares son fácilmente solubles en agua, ácido concentrado y soluciones álcali, e incluso en soluciones concentradas de sales inorgánicas. Tienen una buena resistencia al agua dura, una baja irritación de la piel, buena suavidad de la tela, buenas propiedades antiestáticas, buen efecto bactericida y buena compatibilidad con varios tensioactivos. Los tipos importantes de tensioactivos anfotéricos incluyen dodecil dimetil betaína y carboxilato imidazolina.
Tensioactivo no iónico
Los tensioactivos no iónicos tienen buenas propiedades, como solubilización, lavado, antiestático, baja irritación y dispersión de jabón de calcio; El rango de pH aplicable es más amplio que el de los tensioactivos iónicos generales; A excepción de las propiedades de ensuciamiento y espuma, otras propiedades a menudo son superiores a los tensioactivos aniónicos generales. Agregar una pequeña cantidad de tensioactivo no iónico al tensioactivo iónico puede aumentar la actividad superficial del sistema (en comparación entre el mismo contenido de sustancia activa). Las principales variedades incluyen amidas de alcohol alquil (FFA), éteres de polioxietileno de alcohol graso (AE) y éteres de polioxietileno de alquilphenol (APE u OP).
Las amidas de alcohol alquílico (FFA) son una clase de tensioactivos no iónicos con rendimiento superior, amplias aplicaciones y alta frecuencia de uso, comúnmente utilizada en varios detergentes líquidos. En detergentes líquidos, a menudo se usa en combinación con amidas, con una relación de "2: 1" y "1.5: 1" (alcohol alquílico amida: amida). Las amidas de alcohol alquílico se pueden usar en detergentes generalmente ligeramente ácidos y alcalinos, y son la variedad más barata de tensioactivos no iónicos.
Aplicación de tensioactivos
Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, especialmente el progreso de la industria química y la penetración de las disciplinas relacionadas, el papel y la aplicación de los tensioactivos se han generalizado cada vez más en profundidad. Desde la minería de minerales y el desarrollo de la energía, hasta los efectos de las células y las enzimas, se pueden encontrar los rastros de los tensioactivos. Hoy en día, la aplicación de tensioactivos no se limita a agentes de limpieza de detergentes, agentes de limpieza de pastas de dientes, emulsionantes cosméticos y otras industrias químicas diarias, sino que se ha extendido a otros campos de producción, como petroquímicos, desarrollo de energía e industria farmacéutica.
Extracción de aceite
En la extracción de aceite, el uso de soluciones diluidas de agua de tensioactivos o soluciones mixtas concentradas de tensioactivos con aceite y agua puede aumentar la recuperación del petróleo crudo en un 15% a 20%. Debido a la capacidad de los tensioactivos para reducir la viscosidad de la solución, se usan durante la perforación para disminuir la viscosidad del petróleo crudo y reducir o evitar accidentes de perforación. También puede hacer pozos viejos que ya no rocían aceite de rociado.
Desarrollo de energía
Los tensioactivos también pueden contribuir al desarrollo energético. En la situación actual del aumento de los precios mundiales del petróleo y las fuentes de petróleo estrictas, el desarrollo de combustibles combinados de carbón petrolero tiene un significado profundo. Agregar tensioactivos al proceso puede producir un nuevo tipo de combustible con alta flujo, que puede reemplazar la gasolina como fuente de energía. Agregar emulsionantes a la gasolina, diesel y petróleo pesado no solo ahorra fuentes de petróleo, sino que también mejora la eficiencia térmica y reduce la contaminación ambiental. Por lo tanto, los tensioactivos tienen un significado profundo para el desarrollo de la energía.
Industria textil
La aplicación de tensioactivos en la industria textil tiene una larga historia. Las fibras sintéticas tienen inconvenientes como rugosidad, insuficiente esponjosa, susceptibilidad a la adsorción electrostática de polvo y una mala absorción de humedad y sensación de mano en comparación con las fibras naturales. Si se trata con tensioactivos especializados, estos defectos en las fibras sintéticas pueden mejorarse considerablemente. Los tensioactivos también se usan como ablandadores, agentes antiestáticos, agentes humectantes y penetrantes, y emulsionantes en la industria de impresión y teñido textiles. La aplicación de tensioactivos en la industria de impresión y teñido textil es muy extensa.
Limpieza de metales
En términos de limpieza de metales, los solventes tradicionales incluyen solventes orgánicos como gasolina, queroseno y tetracloruro de carbono. Según las estadísticas relevantes, la cantidad de gasolina utilizada para limpiar piezas metálicas en China es tan alta como 500000 toneladas por año. Los agentes de limpieza de metales a base de agua formulados con tensioactivos pueden ahorrar energía. Según los cálculos, una tonelada de agente de limpieza de metales puede reemplazar 20 toneladas de gasolina, y se puede usar una tonelada de materia prima de petróleo para producir 4 toneladas de agente de limpieza de metales, lo que indica que los tensioactivos tienen un significado profundo en la conservación de la energía. Los agentes de limpieza de metales con tensioactivos externos también tienen las características de ser no tóxicos, no inflamables, no contaminantes para el medio ambiente, y garantizar la seguridad de los trabajadores. Este tipo de agente de limpieza de metales se ha utilizado ampliamente para limpiar diferentes tipos de componentes de metal, como motores aeroespaciales, aviones, rodamientos, etc.
Industria alimentaria
En la industria alimentaria, los tensioactivos son aditivos multifuncionales utilizados en la producción de alimentos. Los tensioactivos de los alimentos tienen excelentes efectos emulsionantes, humectantes, anti sticking, preservación y floculación. Debido al efecto aditivo especial, puede hacer que los pasteles crujientes, los alimentos de espuma espuma, el pan suave y se dispersen uniformemente y emulsionen materias primas como la mantequilla artificial, la mayonesa y el helado, que tiene efectos únicos en la mejora del proceso de producción y la calidad interna de los productos.
Los pesticidas agrícolas son líquidos de emulsión que, debido a la tensión superficial del líquido, tienen la desventaja de ser difícil de propagar cuando se rocían sobre las hojas de la planta. Si se agrega un tensioactivo a la solución de pesticidas, el tensioactivo puede reducir la tensión superficial del líquido, es decir, la loción pierde su actividad superficial, y la loción pesticida se extenderá fácilmente en la superficie de la hoja, por lo que su efecto insecticida será mejor.
Tiempo de publicación: Oct-09-2024