¿Cuáles son los tensoactivos de los detergentes?
5.2.5. Efecto solubilizador de los agentes tensoactivos
La mugre entra en contacto con la solución de los tensoactivos donde los extremos hidrófobicos de las moléculas de tensoactivo se disuelven en la grasa. El tensoactivo modifica el ángulo de contacto θ entre la suciedad y el sustrato si el θ es menor de 90° es imposible que haya una eliminación total de grasa, al someterla a agitación desplaza la suciedad grasosa en forma de partícula microscópicas formando una emulsión cuando hay agitación suficiente.
La eliminación de grasa rara vez es completa cuando θ es menor a 90°, casi siempre la mayor parte de la grasa se elimina de una capa fuertemente adsorbida monomolecular o dúplex. (H. wittcoff, L. Noriega, 1978).
5.2.6. Clasificación y propiedades de los tensoactivos
Desde el punto de vista comercial, los tensoactivos se clasifican a menudo en función de su uso pero este tipo de clasificación no resulta adecuada y podría dar lugar a confusiones ya que muchos de ellos presentan diversas aplicaciones. La clasificación mas aceptada científicamente se basa en su capacidad de disociación en agua ya que es el principal medio de aplicación de los tensoactivos. Se clasifican según la naturaleza de su grupo hidrófilo o polar. (Porter, 1994; Effendy y Maibach, 1995; Salager, 2002).
5.2.6.1. Tensoactivos Aniónicos
Se conocen bajo esta denominación los tensoactivos que en solución acuosa se disocian, originando iones orgánicos grasos con carga negativa, a los que se debe la tensoactividad, e iones positivos sencillos, que confieren solubilidad al compuesto. (J. Villa. 1997).
Los tensoactivos aniónicos comprenden aquellos que poseen uno o varios grupos funcionales que se ionizan en disolución acuosa originando iones orgánicos con carga negativa y responsable de la actividad superficial.
Son los más usados en composiciones detergentes en polvo así como en productos líquidos para el lavado de ropa. La producción de los tensoactivos aniónicos representa alrededor del 55% de los tensoactivos producidos en el mundo.
Las principales razones para su predominio en el futuro son las siguientes: excelente capacidad limpiadora en usos domésticos y en aplicaciones industriales, compatibilidad con los nuevos procesos de fabricación, flexibilidad en las formulaciones, bajo costo de fabricación, rápida y elevada biodegradabilidad y baja toxicidad acuática. (Piasecki. 2002).
5.2.6.2. Tensoactivos Catiónicos
Los tensoactivos catiónicos son de poca utilidad en limpieza porque la mayoría de las superficies tienen una carga negativa y los cationes se absorben sobre ellas en lugar de solubilizar la suciedad adherida. Sin embargo debido a esta propiedad tiene numerosas aplicaciones especializadas. Por ejemplo, las aminas y también los compuestos cuaternarios inhiben el crecimiento de organismos moleculares como las bacterias y algas. Las moléculas se orientan en la interface entre la membrana bacteriana y el agua o el aire. Esta película cerrada de dimensión molecular interfiere con la respiración del organismo y este muere. Así los cationes son antisépticos y bactericidas y se utilizan por ejemplo en pastillas para la garganta. (H. Wittcoff, L Noriega, 1978).
Prácticamente todos los catiónicos de importancia industrial son compuestos grasos nitrogenados. Volumen 1, sección 3.2.2 (H. wittcoff, L Noriega. OP. CIT.). Y mucho son compuestos nitrogenados cuaternarios como el cloruro de trimetilamonio de ácidos grasos de sebo. (H. wittcoff, L Noriega, OP. CIT.).
Los tensoactivos catiónicos se disocian dando lugar a un anillo anfifilo y un contra- ión aniónico, que suele ser un halogenuro. Estos tensoactivos son en general mas costosos que los aniónicos y los no iónicos debido al numero y tipo de reacciones necesarias para su síntesis, como consecuencia, solo se utilizan en aplicaciones especificas: como antimicrobianos naturales o sintéticos de uso externo o como agentes de adsorción sobre sustratos biológicos inertes con carga negativa (Zografi y col., 1999: Pérez y col., 2002; Haldar y col., 2005).
Entre los tensoactivos mas comunes se encuentra el cloruro de benzalconio y el bromuro de hexadecil trimetilamonio (HTAB, en sus siglas en ingles).
5.2.6.3. Tensoactivos no Iónicos
En los tensoactivos no iónicos la parte hidrofílica de la molécula no es ion sino una cadena de polioxietileno (-OCH2CH2) nOCH2OH. La solubilidad en agua se debe a la capacidad de los átomos de oxigeno y del grupo oxhidrilo de formar enlaces de hidrogeno con agua.
Estos tensoactivos no se ionizan en solución acuosa ya que su grupo hidrófilo no se puede disociar y por tanto, no se ven afectados por el pH de la solución. Una gran proporción de estos tensoactivos son hidrofilicos por la presencia de una cadena de polietilenglicol o de polisacárido.
Representan aproximadamente el 40% de la producción mundial y son poco tóxicos. Son utilizados en preparaciones farmacéuticas (Kolodziejska, 2005; Vyas y col, 2005) y en la industria cosmética y como emulsificantes y solubilizantes en los alimentos (Rosen, 2004; Golemanov y col., 2006).
Los tensoactivos no iónicos son excelentes agentes humectantes, compatibles tanto con aniónicos como con catiónicos y no son afectados por los iones calcio-magnesio del agua dura. (H. Wittcoff, L Noriega, OP. CIT).
5.2.6.4. Tensoactivos Anfotéricos
Tensoactivos anfotéricos son un grupo de productos especializado que tienen tanto una carga negativa como una carga positiva en la misma molécula, como tienen centros aniónicos y catiónicos pueden comportarse como aniónicos o catiónicos, dependiendo del pH de la solución en la que se utilicen.
Las estructuras típicas son las betaínas R- N+ (CH3)2 – CH2 – COO-, que son catiónicas en solución ácida y zwitteriónicas en solución básica, y los aminoácidos, R-N+(CH3)2-CH2-COO-, que son catiónicos en solución ácida y aniónicos en solución básica.
En ambas estructuras, R debe ser una cadena alquílica lineal C12-C18 saturada. Algunos anfotéricos producen alto volumen de espuma y se utilizan para shampoos. (H. Wittcoff, L Noriega, OP. CIT)
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19 marzo, 2019
