TENSOACTIVOS Y SU APLICACIÓN

TENSOACTIVOS Y SU APLICACIÓN

Se define a un tensoactivo como un compuesto de tipo orgánico que es capaz de romper o modificar la tensión superficial de otro líquido. Es decir tiene la propiedad de alterar la energía de superficie con la cual entra en contacto.

Para que una sustancia sea surfactante debe de estar caracterizada por dos grupos bien definidos:

 Un polar: grupo hidrofílico (que se asocia con el agua)

 Uno no polar: grupo hidrófobo (que no se asocia con el agua)

Los tensoactivos presentan un carácter dual con respecto a las propiedades de superficie. El grupo hidrofílico ejerce u efecto solubilizante y tiende a llevar a la molécula a disolución completa. El grupo hidrófobo en cambio, debido a su insolubilidad tiende a contrarrestar el efecto del grupo hidrofílico.

Debido a esto los grupos hidrofílicos tienden a dirigirse a la fase acuosa y los hidrófobos a la fase no acuosa.

CARACTERIZACIÓN DE LOS GRUPOS HIDROFÍLICOS

Los grupos hidrofílicos se pueden clasificar en tres tipos:

a) Grupos ácidos:

Carboxilo

Monoester sulfúrico

Sulfónico

Fosfato

b) Grupos básicos:

Amina primaria

Amina secundaria

Amina terciaria

Amina cuaternaria

c) Grupos iónicos:

Ester

Amidas

Aminas

Éter

Alcohol

CARACTERÍATICAS DE LOS GRUPOS LIPOFÍLICOS

Son estructuras alifáticas o aromáticas que utilizan como materia prima hidrocarburos alifáticos saturados o insaturados, ramificados o lineales.

 Cadenas alquílicas lineales que contienen de 8 a 18 carbonos

 Cadenas alquílicas que contienen de 3 a 8 carbonos fuertemente unidos a núcleos aromáticos como benceno o naftaleno

 Hidrocarburos derivados del petróleo en el rango de 8 a 20 carbonos a partir de kerosina, aceites ligeros y ceras de parafina

CLASIFICACIÓN DE LOS TENSOACTIVOS (SURFACTANTES)

Se pueden clasificar en base a los usos a los que se destinan, propiedades físicas, o estructura química, aunque ninguna de ellas es completamente satisfactoria, pero tal vez la más lógica es clasificarlos en base a su comportamiento en solución acuosa.

Se clasifican en función de su comportamiento en agua en:

TENSOACTIVOS ANIÓNICOS

Los aniónicos son aquellas moléculas en las cuales el ión tensoactivo queda cargado negativamente en solución.

En la fabricación de shampoos, los tensoactivos aniónicos son los de mayor importancia, ya que todos contienen por lo menos un tensoactivo de este tipo como surfactante principal.

Los tensoactivos aniónicos se forman por una cadena de átomos de carbono (R), con un grupo polar negativo (X) y un catión (M). La parte hidrofílica contiene los grupos aniónicos. La molécula queda entonces de la siguiente manera:

R: cadena de átomos de carbono

X: grupo polar negativo, por ejemplo: carboxilatos, sulfatos, fosfatos.

M: Na+, K+, etc.

TENSOACTIVOS CATIÓNICOS

Son aquellas moléculas en las que el ion tensoactivo queda cargado positivamente en solución acuosa.

Contienen por lo menos una cadena de 8 a 25 átomos de carbono, contienen un grupo polar positivo, generalmente se trata de grupos nitrogenados como las aminas:

La molécula queda entonces de la siguiente manera:

R: cadena de átomos de carbono

X: grupo polar positivos, por ejemplo: aminas

M: sulfatos, fosfatos, etc.

Los cuaternarios de amonio son también surfactantes catiónicos pero están siempre protonados.

Los tensoactivos catiónicos son compuestos caros, irritantes, incompatibles con los surfactantes aniónicos, pero que dejan una película delgada sobre las superficies en que se aplican.

Por ejemplo al ser aplicado un tensoactivo catiónico en una formulación para el cabello le daría una característica acondicionadora. Generalmente se utiliza en suavizantes de telas y como agente acondicionador.

TENSOACTIVOS NO IÓNICOS

Son materiales que no tiene carga. Se solubilizan por medio de cadenas de polietilenglicol, las cuales atrapan moléculas de agua por la formación de puentes de hidrógeno.

Los grupos éter modifican también la solubilidad de los tensoactivos.

La mayoría de los derivados de ésteres también son tensoactivos no iónicos que contienen cadenas alcoxiladas.

Entre los más comerciales de encuentran las alcanolamidas de ácidos grasos.

Este tipo de tensoactivos son estables frente a la mayoría de los productos químicos en las concentraciones usuales de empleo (no más de 15%). Al no ionizarse en agua no forman sales con los iones metálicos y por lo tanto son igualmente efectivos en aguas duras y blandas. Los agentes no iónicos se utilizan generalmente como estabilizadores de espuma y modificadores de viscosidad.

TENSOACTIVOS ANFOTÉRICOS

Son tensoactivos que contienen dos grupos polares, uno positivo (catiónico) que normalmente en un grupo amino y uno negativo (aniónico) que normalmente es

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