سورفکتانت | تعریف ویژگی ها، کاربردها و انواع آن

اصطلاح سورفکتانت از ‘ Surfactant agent ‘ نشات می گیرد و به ماده ای اشاره می کند که کشش سطحی بین مواد و فازهای مختلف را کاهش می دهد. این ترکیبات کاربرد گسترده ای در شوینده ها، مرطوب کننده ها، عوامل کف کننده، عوامل امولسیون کننده و عوامل پخش کننده دارند. در حوزه مواد شوینده ، سورفکتانت ها نقش مهمی در از بین بردن کثیفی از پارچه، پوست و همچنین ظروف غذاخوری دارند.

مواد سورفکتانت کاربردهای زیادی در صنایع مختلف دارند. هدف این مقاله بررسی ویژگی ها و کاربردهای بی شمار آنها است.

سورفکتانت چیست؟

سورفکتانت ترکیبی است که کشش سطحی بین مواد مختلف مانند دو مایع، گاز و مایع یا بین مایع و جامد را کاهش می دهد.این یک ماده آلی است که از نظر ساختار آمفی­فیلیک است، به این معنی که دارای هر دو گروه آبگریز و آب دوست است. این ماهیت دوگانه سورفکتانت‌ها را قادر می‌سازد تا به طور موثر در فصل مشترک بین فازهای مختلف عمل کنند.

به طور معمول این مواد در آب پخش می شوند و در فصل مشترک بین هوا و آب و همچنین بین روغن و آب جذب می شوند. قسمت نامحلول در آب سورفکتانت، تمایل پیوستن به فاز هوا یا روغن دارد. در حالی که قسمت محلول در آب، در فاز آب باقی می ماند.

سورفکتانت ها اجزای ضروری در مواد شوینده هستند که صابون ها شناخته شده ترین نمونه ها هستند. صابون ها معمولاً از چربی هایی به نام گلیسرید که استرهایی با زنجیره کربوکسیلیک اسید طولانی هستند به دست می آیند.

گلیسریدها از استرهایی تشکیل شده اند که توسط الکل تری هیدریک، گلیسرول با اسیدهای چرب که دارای اسیدهای کربوکسیلیک با زنجیره بلند هستند تشکیل شده اند.

ویژگی های سورفکتانت

در فاز آبی، مواد سورفاکتانتی می توانند میسل ها را تشکیل دهند. میسل ها ساختارهایی هستند که دم های آبگریز را درون هسته خود جمع می‌کنند و سرهای آبدوست (هیدروفیلیک) در اطراف مایع محیط قرار می‌گیرند.

شکل مولکول ها و تعادل میان سرهای آبدوست و دم های آبگریز در ساختار سورفاکتانت ها تأثیرگذار است. برای اندازه‌گیری این تعادل از معیار HLB (هیدروفیل _ لیپوفیل) استفاده می‌شود.

سورفاکتانت های با HLB بالاتر از 10 به لحاظ شیمیایی آبدوست (هیدروفیلیک) هستند و به عنوان امولسیون O/W (روغن در آب) عمل می‌کنند.

در حالی که سورفاکتانت های لیپوفیلی، مقادیر کمتری از HLB (بین 1 تا 10) دارند و به عنوان امولسیون W/O (آب در روغن) عمل می‌کنند. به عنوان مثال، سدیم لوریل سولفات (SLS) یک سورفاکتانت با سطح بالای HLB است.

کاربرد سورفکتانت

مواد شیمیایی کشاورزی:

​​مواد فعال سطحی در فرمولاسیون مواد شیمیایی کشاورزی مانند علف‌کش‌ها، حشره‌کش‌ها و ضدعفونی‌کننده‌ها استفاده می‌شوند تا خواص مرطوب کنندگی، پخش و چسبندگی آنها را بهبود ببخشند. این به مواد شیمیایی کمک می کند تا سطوح هدف را بهتر بپوشانند و از آنها محافظت کنند.

محصولات مراقبت شخصی:

موادفعال سطحی معمولا در محصولات مراقبت شخصی مانند لوازم آرایشی، شامپو، ژل دوش، نرم کننده مو و خمیر دندان یافت می شوند.

آنها در کف کردن، امولسیون کردن و پاکسازی نقش دارند. به عنوان مثال در شامپوها به پراکندگی روغن ها و کثیفی ها کمک می کنند و شستشوی آنها را آسان تر می کنند.

اطفاء حریق:

برخی از فوم های آتش نشانی از مواد فعال سطحی برای ایجاد یک پوشش فوم پایدار استفاده می کنند که می تواند انواع خاصی از آتش ها را با خفه کردن آنها و کاهش گسترش شعله ها خاموش کند.

صنعت نفت:

سورفکتانت ها در صنعت نفت به روش های مختلفی استفاده می شوند. از جمله استفاده از پلیمرهای سورفکتانت قلیایی برای بهبود جریان نفت در خطوط لوله و چاه های نفت.

آنها همچنین می توانند با کاهش کشش سطحی به بازیابی نفت از مخازن کمک کنند.

صنعت خودرو:

برای جلوگیری از چسبیدن ذرات و لجن به قطعات موتور به روان کننده های موتور خودرو، سورفکتانت ها اضافه می شود. این به حفظ راندمان موتور و افزایش عمر موتور کمک می کند.

مهار خوردگی:

در صنایعی مانند فلوتاسیون سنگ معدن، سورفکتانت ها می توانند برای مهار خوردگی استفاده شوند. آنها یک سد محافظ بر روی سطح فلزات تشکیل می دهند و حساسیت آنها را به خوردگی کاهش می دهند.

داروها:

در صنعت داروسازی، مواد فعال سطحی در فرمولاسیون های مختلفی از جمله سیستم های دارورسانی، امولسیون ها و به عنوان تثبیت کننده سوسپانسیون ها استفاده می شوند.

صنایع غذایی:

این مواد در صنایع غذایی برای اهداف مختلفی مانند امولسیون کردن در سس های سالاد و تثبیت خامه فرم گرفته استفاده می شوند.

رنگ ها و پوشش ها:

این مواد را می توان به فرمولاسیون رنگ و پوشش اضافه کرد تا خواص مرطوب کنندگی، پخش شدن و چسبندگی آنها را بهبود بخشد.

محصولات پاک کننده خانگی:

بسیاری از محصولات پاک کننده خانگی مانند مایعات ظرفشویی و پاک کننده های سطوح، حاوی سورفاکتانت هایی هستند که به از بین بردن کثیفی و مواد چرب کمک می کنند.

انواع سورفکتانت

مواد فعال سطحی Surfactant بر اساس گروه سر قطبی خود به دسته های مختلفی طبقه بندی می شوند:

سورفکتانت آنیونی

سورفکتانت آنیونی دارای یک گروه سر آبدوست با بار منفی هستند. این بار منفی معمولاً به دلیل وجود گروه های آنیونی مانند سولفات، سولفونات، فسفات یا کربوکسیلات است.

این مواد، معمولاً در محصولات پاک کننده و شوینده مختلف استفاده می شوند. نمونه هایی از مواد فعال سطحی آنیونی عبارتند از سدیم لوریل سولفات و سدیم دودسیل بنزن سولفونات.

سورفکتانت کاتیونی

سورفکتانت کاتیونی دارای یک گروه انتهایی آبدوست با بار مثبت هستند. نمونه های رایج مواد فعال سطحی کاتیونی کلریدهای آلکیل آمونیوم هستند. این مواد، اغلب به عنوان نرم کننده پارچه و در محصولات ضد میکروبی استفاده می شوند.

سورفکتانت زویتریونی (آمفوتریک)

سورفکتانت زویتریونی که به عنوان سورفکتانت های آمفوتریک نیز شناخته می شوند، در قسمت آبدوست خود دارای بارهای مثبت و منفی هستند.

آنها دارای هر دو گروه آنیونی و کاتیونی در مولکول های خود هستند و در نتیجه بار خالص صفر دارند. نمونه هایی از مواد فعال سطحی Surfactant زوئیتریونی شامل بتائین و آمینو اکسید می باشد. آنها اغلب در محصولات مراقبت شخصی استفاده می شوند و به دلیل ملایم بودنشان شناخته می شوند.

سورفکتانت غیر یونی

سورفکتانت غیر یونی دارای سر آبدوست خنثی هستند و باری ندارند. این مواد، اغلب برای امولسیون کردن روغن ها استفاده می شوند و در مقایسه با سورفکتانت آنیونی حساسیت کمتری نسبت به سختی آب دارند.

این مواد غیر یونی کف کمتری تولید می کنند. نمونه‌های رایج سورفکتانت‌ غیریونی شامل اتوکسیلات‌ها، آلکوکسیلات‌ها و کوکامیدها هستند.

این دسته از مواد فعال سطحی Surfactant در صنایع مختلف از جمله شوینده‌ها، محصولات مراقبت شخصی و داروسازی مهم هستند تا جایی که خواص و هزینه‌های خاص آنها نقش مهمی در عملکرد آنها دارد.

خرید سورفکتانت

سورفکتانت شرکت سودا شیمی به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله صنایع پتروشیمی، آب و فاضلاب، صنایع خوراکی و بهداشتی و صنایع خوراک دام استفاده می‌شود.

شرکت سودا شیمی با ارائه مشاوره فنی و پشتیبانی فنی پس از فروش نیز، سعی در ایجاد ارتباط نزدیک با مشتریان دارد تا به بهبود مستمر محصولات و خدمات خود بپردازد و نیازهای روزافزون صنایع مختلف را در تولید سورفکتانت‌های با کیفیت، برطرف سازد.

سخن پایانی

در این مقاله ما به دنیای سورفکتانت و کاربردهای شگفت انگیز آنها پرداختیم. این مواد، سوپراستارهایی هستند که با کاهش کشش سطحی و کنار هم قرار دادن فازهای مختلف جادو را ایجاد می کنند. ذر شرکت سودا شیمی به عنوان یک تولیدکننده و تأمین‌کننده متنوع محصولات شیمیایی به ارائه انواع سورفکتانت با کیفیت تضمینی برای مشتریان خود متعهد است. این شرکت با توجه به تقاضا و مشخصات فنی مورد نیاز صنایع مختلف، سعی در تهیه و ارائه سورفکتانت‌های مناسب و با کیفیت دارد.