Tensoactivo

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Capa superficial d'un tensoactivo sobre una superficie d'agua.
Micela.

Los tensoactivos o tensioactivos (tamién llamaos surfactantes) son sustances qu'inflúin per mediu de la tensión superficial na superficie de contactu ente dos fases (p.ej., dos líquidos insolubles unu n'otru). El términu surfactante ye un anglicismu, tomáu de la palabra surfactant, que de la mesma ye un términu que provien de "Surface active aguent" (axente activu de superficie).[1] Cuando s'utilicen na tecnoloxía doméstica denominar como emulsionantes; esto ye, sustances que dexen consiguir o caltener una emulsión. En función del so mayor o menor dispersión n'agua, y el so mayor o menor estabilización de les miceles o coloides, los tensioactivos empléguense como emulsionantes, humectantes, deterxentes o solubilizantes.

Ente los tensoactivos atópense les sustances sintétiques que s'utilicen regularmente na llavadura, ente les que s'inclúin productos como deterxentes pa llavar la ropa, fregaplatos, productos pa esaniciar el polvu de superficies, xel de ducha y xampús. Fueron desenvueltos na primer metá del sieglu XX, y suplantaron llargamente al xabón tradicional. Güei día tamién se producen tensoactivos a partir de fontes naturales por estracción, siendo dalgunos llargamente aceptaos en cosmética natural y biolóxica (poliglucósidos).

Clasificación de los tensioactivos[editar | editar la fonte]

Según la so estructura molecular[editar | editar la fonte]

Les propiedaes de los tensoactivos llógrense al traviés de la so estructura molecular. Los tensoactivos compónense d'una parte hidrófoba o hidrófuga y un restu hidrófilo, o soluble n'agua. Dizse que son Molécules anfifílicas.

Al contactu cola agua les molécules individuales empobínense talmente que la parte hidrofóbica sobresal del nivel de l'agua, encarándose al aire, mentanto la parte hidrofílica quédase somorguiada. Otru fenómenu ye que les molécules anfifílicas alliniar de tal manera que les partes hidrofílicas queden d'un llau y les partes hidrófobicas del otru llau, polo qu'empiecen a formar burbuyes,les partes hidrófobes queden nel centru, y los restos solubles n'agua queden entós na periferia eslleíos na agua. Estes estructures denominar miceles.

La clasificación encontar nel poder de disociación del tensoactivo en presencia d'un electrolitu y de les sos propiedaes fisicoquímiques. Pueden ser: iónicos o non-iónicos; y dientro de los iónicos según la carga que tenga la parte que presenta l'actividá de superficie van ser: aniónicos, catiónicos y anfóteros.

Los iónicos, con fuerte afinidá pel agua, motivada pola so atracción electrostática escontra los dipolos de l'agua, pueden abasnar consigo a les soluciones de cadenes d'hidrocarburos, por casu l'ácidu pálmico, prácticamente non ionizable ye insoluble, ente que'l palmitato sódicu ye soluble dafechu ionizado.

Distintes clases de tensioactivos según la so naturaleza iónica

Tensioactivos aniónicos[editar | editar la fonte]

Artículu principal: Tensioactivo aniónico

Ente tolos tensioactivos o surfactantes, los aniónicos son los que más se producen a escala industrial tocantes a volume. Tocantes a relación efectividá/aprecio son los meyores polo xeneral.[2]

Por definición, la parte hidrofílica de la molécula del tensioactivo tien una carga negativa. Ésta suel tratase d'un grupu carboxilato, sulfatu, sulfonato o fosfatu.

Tensoactivos catiónicos[editar | editar la fonte]

Artículu principal: Tensioactivo catiónico

Por definición, la parte hidrofílica d'estos tensioactivos tien una carga positiva. Estos tensoactivos suelen tener una alta adherencia en distintes sustratos y una alta "persistencia" nesa adhesión. Un fechu esperimental que caracteriza a estos compuestos ye que camuda les propiedaes superficiales y convierte una superficie hidrofílica n'hidrofóbica y viceversa.[2]

Les aminas de cadena llarga y los sos sales, tantu aminas cuaternaries como imidazolinas, tienen propiedaes bactericidas y pueden matar distintos microorganismos o siquier retrasar la so crecedera.

Tensoactivos non iónicos[editar | editar la fonte]

Artículu principal: Tensioactivo non iónicu

Por definición, los tensioactivos non iónicos son tensioactivos que nun contienen grupos funcionales disociables (ionizables) y, poro, non se disocian na agua n'iones. Como tou tensioactivo, componse d'una parte non-polar y una parte polar. Como una parte non polar ye principalmente una cadena alifática (d'ente C12-C18), anque hai tensioactivos non iónicos non alifáticos. Los grupos polares suelen ser un grupu alcohol o éter.[2]

Tensoactivos anfóteros[editar | editar la fonte]

Artículu principal: Tensioactivo anfótero

Por definición, son tensoactivos que tienen tantu un grupu catiónico como un grupu aniónico. L'usu del términu anfótero facer más restrictivu: La carga de la molécula tien de camudar col pH, amosando una estructura zwitteriónica a un pH entemediu (puntu isoeléctrico).[2]

Según el so balance hidrófilo-lipofílico[editar | editar la fonte]

El balance o equilibriu hidrófilo-lipofílico (HLB) d'un tensioactivo ye una midida del grau nel que ye hidrófilo o lipófilo, determináu por aciu el cálculu de los valores pa les distintes rexones de la molécula, como describe Griffin en 1949[3] y 1954.[4] Suxuriéronse otros métodusobremanera en 1957 por Davies.[5]

Griffin escurrió una escala arbitraria de valores pa clasificar a los tensioactivos ente lipófilos, con valores de HLB baxos (de 1-8), y hidrófilos, con valores de HLB altos (9-18). Dientro d'estos grupos atopen otros subgrupos por cuenta de les sos propiedaes físicu-químiques:

Clasificación HLB.png

Tolos tensioactivos tienen propiedaes humectantes, dispersantes, defloculantes, deterxentes, emulsificantes, suspensores y solubilizantes en dalgún grau, pero, polo xeneral, apodera una d'elles sobre les demás, lo cual acuta l'usu de cada tensioactivo pa una determinada aplicación.

Solubilizantes[editar | editar la fonte]

Un solubilizante ye un compuestu anfifílico que dexa preparar disoluciones aguacientes, de concentración un tanto elevada, de sustances inmiscibles o parcialmente miscibles cola agua.

Cuando un tensioactivo eslleir o esvalixada n'agua, aquella queda absorbíu na superficie d'ésta. Pero si la concentración d'ésti ye alzada, va esistir un escesu d'ésti que nun puede ser absorbíu na superficie del líquidu y que va formar miceles. La solubilización puede asoceder nun sistema que consta d'un disolvente, un coloide d'asociación (por casu, un coloide que forma micelas), y siquier otru componente llamáu solubilizador o solubilizante:[6]

Encapsulating process.jpg

Deterxentes[editar | editar la fonte]

Los deterxentes son tensioactivos que s'empleguen pa dixebrar la suciedá de cualquier tipu de superficie.

Xabones[editar | editar la fonte]

Los xabones considerar de dos tipos: de tocador y de llavar. Los xabones de tocador más nidios lleven glicerina que ye'l que-yos da la suavidá, pero suelen realizase con álcalis. Los xabones pueden llevar colorantes, grases o aceites, arumes y antisépticos. Los xabones duros realizar con Hidróxidu de sodiu sosa o sales de sodiu, ente que los blandios con potasa o sales de potasiu. Sicasí la durez depende de la cantidá de agua que se dexe al productu final y del tipu de grasa emplegada na saponificación.

Una molécula de xabón tien un estremu polar o iónicu, ente que'l restu de la molécula ye non polar; la cadena hidrocarbonada de dolce a dieciocho átomos de carbonu. El grupu polar tiende a faer el xabón soluble n'agua (hidrófilo) ente que la porción non polar (hidrocarburu) tiende a faelo soluble en grases (hidrófobu o lipófilo).

Les sustances que mengüen la tensión superficial d'un líquidu o l'acción ente dos líquidos, conozse como axentes tensoactivos. Los tensoactivos tamién pueden usase pa formular un xabón» anque nun se produzan por saponificación. Les formulaciones líquides pa la ducha a partir de tensoactivos presenten, con al respective de los xabones sólidos, delles ventayes: - Son más hixéniques debíu al acondicionamientu. - El so usu ye más simple. - Dexen la piel más nidio y menos tirante dempués de l'aplicación y l'esclariáu.

Deterxentes sintéticos y naturales[editar | editar la fonte]

La llimitación de los xabones como axentes de llimpieza dio impulsu a la industria de deterxentes o xabones tensoactivos. Anguaño fabríquense numberosos tensioactivos sintéticos y d'orixe natural que son utilizaos na industria cosmético.

Anque estos compuestos varien considerablemente na so estructura química, les molécules de toos ellos caracterícense por tener una cadena hidrocarbonada non polar, soluble en grases, y un estremu polar, soluble n'agua. Esto ye, son ambifílicos.

Estructuralmente los deterxentes son de dos tipos:

  1. Sales sódicos de los sulfatos d'arriendo, derivaos de los alcoholes de cadena llarga.
  2. Sales sódicos de los acedos alquilbencenosulfónicos de cadena llineal, los sulfonatos de alquilbenceno llineal o "LES" (Linear Alkylbenzene Sulfonates).

Según la carga de la molécula pueden clasificase en:

  • tensioactivos aniónicos: Contienen carga negativa en solución aguacienta.
  • tensioactivos catiónicos: Contienen carga positiva en solución aguacienta.
  • tensioactivos non iónicos: Non se disocian na agua, polo qu'escarecen de carga y apenes alterien la función barrera cutanea.
  • tensioactivos anfóteros: Dependiendo del pH pórtense como aniónicos o catiónicos. Tienen capacidá pa formar un ion tensioactivo con cargues tantu negatives como positives, según el pH. En pH acedu pórtense como catiónicos. En pH básicu, como aniónicos.

Los deterxentes actúen na mesma forma que los xabones pero tienen ciertes ventayes sobre estos; son eficientes n'agües dures, porque los alquilsulfatos y los alquilsulfonatos de calciu y de magnesiu son solubles n'agua. Amás, por ser sales de ácidos y de bases fuertes producen soluciones neutres, ente que los xabones que son sales d'ácidos débiles con bases fuertes producen soluciones llixeramente alcalines.

Emulsionantes[editar | editar la fonte]

Un emulsionante, emulgente o emulsificante ye un tensoactivo que dexa la emulsión d'un aceite nuna disolución aguacienta (emulsionante o/w) o d'agua nuna disolución orgánica (emulsionante w/o). Por cuenta de la capacidá anfifílica d'estos tensioactivos, que los sos HLB tán cercanos a la parte central de la escala, son capaces d'entemecer dos fases inmiscibles formando emulsiones estables.

Humectantes[editar | editar la fonte]

Un humectante ye un tensioactivo con un HLB mediu (asitiar na parte central de la escala). Cuando s'esllee n'agua, fai menguar el ángulu de contactu, moyando o humectando mayor proporción de superficie.

Usos en droguería y cosmética[editar | editar la fonte]

Los tensioactivos aniónicos son los ingredientes principales nos productos d'acción desengrasante: xampúes, xabón de manos, xel de ducha, deterxente llavadora, deterxente fregaplatos, etc. Los tensioactivos catiónicos suélense utilizar como acondicionadores: mázcaru capilar, suavizante testil, etc.

Surfactante pulmonar[editar | editar la fonte]

Llámase-y asina a una sustanza presente nos pulmones (específicamente nos alvéolos), compuesta principalmente por fosfolípidos (nun 80%, el predominante ye la dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC)), lípidos neutros (8%) y proteínes (12%). La so principal función ye amenorgar la tensión superficial alveolar. La DPPC por sigo sola puede amenorgala, pero los otros componentes son riquíos pa facilitar la adsorción a la superficie y otros (como aumentar la defensa contra patóxenos esneldaos). Tamién s'utilicen estos compuestos, dacuando sintetizaos artificialmente, o estrayíos d'otros animales, en naciellos prematuros que riquen asistencia ventilatoria.[7]

Usos n'alimentos[editar | editar la fonte]

Na industria de los alimentos utilicen sustances con actividá superficial, pa la preparación y estabilización de los distintos sistemes esvalixaos de los que tán compuestos los distintos productos alimenticios, como son les mayoneses, los aderezos, el yogurt pa beber, llicores en crema, xelaos, pan, embutíos, etc.[8]

Estes sustances faciliten la formación d'estos sistemes pol amenorgamientu de la tensión superficial, les más utilizaes n'alimentos con estes característiques, son les especies macromoleculares, como son les proteínes y los hidrocoloides, estos se adsorben na interface y esto ye lo que dexen qu'actúen como emulsificante, espumantes, llubrificantes, dispersantes, etc.[9][10]

Referencies[editar | editar la fonte]

  1. Rosen MJ and Kunjappu JT (2012). Surfactants and Interfacial Phenomena, 4th, Hoboken, New Xerséi: John Wiley & Sons, 1. ISBN 1-118-22902-9.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 Oldenhove de Guertechin, Louis. Handbook of Detergents, Part A: Properties (Serie: Surfactant Science). Capítulu 2: Surfactants: Classification. CRC Press. ISBN 978-0824714178.
  3. Griffin, William C., 1, archivado del original el 12 d'agostu de 2014, https://web.archive.org/web/20140812062735/http://journal.scconline.org//pdf/cc1949/cc001n05/p00311-p00326.pdf 
  4. Griffin, William C., 5, archivado del original el 12 d'agostu de 2014, https://web.archive.org/web/20140812062747/http://journal.scconline.org//pdf/cc1954/cc005n04/p00249-p00256.pdf 
  5. Davies JT, Gas/Liquid and Liquid/Liquid Interface (Proceedings of the International Congress of Surface Activity), http://www.firp.ula.ve/arquivos/historicos/57_Chap_Davies.pdf 
  6. Micellar solublization. In: International Union of Pure and Applied Chemistry, "Compendium of Chemical Terminology" ("the Gold Book"), 2nd edition. Blackwell Scientific Publications, Oxford, 1997. (2006-)
  7. «Surfactante pulmonar». Consultáu'l 21 d'agostu de 2009.
  8. «Surface and interfacial activities and emulsion characteristics of some food hydrocolloids». Food Hydrocolloids. 1991. http://ac.els-cdn.com.pbidi.unam.mx:8080/S0268005X09800453/1-s2.0-S0268005X09800453-main.pdf?_tid=efa1d1c6-y3f6-11y5-9b44-00000aacb362&acdnat=1457308722_7029c3db6y2bef10c29c666628d0892d. 
  9. «Hydrocolloid at interfaces and the influence on the properties of dispersed systems.». Food Hydrocolloiids. 2003. 
  10. «Interfacial behaviour of crayfish protein isolate.». Food Hydrocolloids. 2013. http://ac.els-cdn.com.pbidi.unam.mx:8080/S0268005X12001622/1-s2.0-S0268005X12001622-main.pdf?_tid=35970260-y3fb-11y5-a646-00000aab0f6c&acdnat=1457310558_0d37b01b9c091y442f6b00fd2041f9df. 



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