agentes tensoactivos
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AGENTES TENSOACTIVOS
INTRODUCCIONLos agentes tensoactivos son compuestos químicos que al disolverse en agua o en otro disolvente, se orienta entre el liquido y una fase sólida, líquida o gaseosa, modificando las propiedades de la interfase.
Las modificaciones pueden estar acompañadas por formación de espuma y de coloides, emulsiones o suspensiones, dispersiones aerosoles o espumas.
INTRODUCCION
INTRODUCCION
Los agentes de superficie orgánicos son compuestos de constitución química no definida que tienen uno o varios grupos funcionales hidrófilos e hidrófobos en una relación tal que mezclados con agua a una concentración del 0,5% a 20°C, y dejados en reposo durante una hora a la misma temperatura, producen un líquido transparente o translúcido o una emulsión estable sin separación de sustancias insolubles.
INTRODUCCION
HIDROFÓBICA
Cadenas carbonadas de alquilo o arilaquilo lineales o Ramificadas
HIDROFÍLICA
Grupos carboxilo, amonio, esteres, fosfatos, sulfonatos, sulfatos, eter de poliglicol....
AGENTES DE SUPERFICIE", O SIMPLEMENTE "SURFACTANTES"
Pueden formar una capa de adsorción en una interfase; en este estado presentan un conjunto de propiedades físico-químicas, principalmente una actividad en superficie (por ejemplo: descenso de la tensión superficial, formación de espuma, emulsificación o acción humectante) de aquí que se conozcan comúnmente con el nombre de
TENSOACTIVOS: UTILIZACIÓN
Las PREPARACIO
NES TENSOACTIVAS se utilizan
para numerosos
fines industriales
por su actividad
limpiadora, humectante, emulsionante o dispersante, principalment
e como:
1. Detergente
s para la industria
textil, utilizados
para eliminar las grasas y la suciedad
durante la fabricación y acabado de textiles.
2. Humectantes
, emulsionantes, adyuvantes para el tejido y productos de avivado
en la industria
textil.
TENSOACTIVOS: UTILIZACIÓN
3. Reverdecedores (para pieles en
bruto), desengrasantes, humectantes de
teñido, igualadores y productos de matizado para
pieles, cueros y peletería.
4. Materias básicas para las
preparaciones para lavar (ejemplo: preparaciones tensoactivas aniónicas que
pueden contener, como residuos o
bien como componentes
añadidos intencionadamente, cantidades notables de sulfato de sodio o
de otras sales minerales de las
derivadas del procedimiento de
fabricación del producto
tensoactivo).
TENSOACTIVOS: UTILIZACIÓN
5. Dispersante
s para la industria
del papel y del caucho sintético.
6. Productos
para la flotación en la industria
minera.
7. Emulsionantes para la
preparación de
productos farmacéutic
os y de cosméticos.
TEORÍA DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL
Es el resultado de las fuerzas moleculares,
que ejercen una atracción no compensada
hacia el interior del líquido sobre las moléculas
individuales de la superficie
La tendencia
de cualquier superficie líquida es hacerse lo
más reducida posible como
resultado de esta
tensión
La tensión superficial
es important
e en condicione
s de ingravidez
; en los vuelos
espaciales
La forma casi perfectamente esférica de una
burbuja de jabón, que se
debe a la distribución de la tensión sobre
la delgada película de
jabón, es otro ejemplo de esta
fuerza
TIPOS DE INTERFASE
INTERFASE
A causa de la baja solubilidad de las cadenas de los hidrocarburos en el
agua, los agentes tensoactivos tienden a minimizar la interfase
La interfase se ocupa completamente de
moléculas de agentes tensoactivos y éstas se
asocian formando agregados.
La unión de dos disoluciones no miscibles, una acuosa y
otra orgánica, que contienen electrolitos diferentes y cuyo estudio ayuda a comprender
el transporte de iones
La línea de separación entre dos fases o medios
diferentes, como por ejemplo, agua/aire, metal/disolución,
agua/disolvente orgánico
sólido
sólidosólido
líquido
sólido
(vapor)
INTERFASES
La mayoría de los procesos fisicoquímicos naturales y artificiales ocurren en sistemas heterogéneos en donde las diferentes fases que las componen están separadas por una interfase, definida como la región del sistema material cuyas propiedades fisicoquímicas se modifican.Las interfases pueden definirse según el tipo d estado de agregación de las fases que separa:
gas líquido
gas
líquido líquido
Interfase Interfase Interfase Interfase Interfase
líquido-gas líquido-líquido sólido-líquido sólido-gas sólido-gas
La importancia de las interfases en procesos de tr nsferencia de materia es de gran importancia debido a la actividad superficial que presentan.
de
Material Líquido
(fase contínua)
COLOIDES
Un sistema coloidal es una suspensión de pequeñas partículas (30 – 104
Å)un material dispersas en otro:
MaterialDisperso Sólido
(partículas Líquido coloidales) Gaseoso
Sólido
Dispersante Gaseoso
Dependiendo del estado de agregación de cada componente del coloide, estos se clasifican en:
AEROSOLES EMULSIÓN DISPERSIONES ESPUMAS (LIQ ó SOL (liq disperso COLOIDALES (GAS disperso
disperso en GAS) en otro LIQ) (SOL disperso en LIQ ó SOL) Ejem: Niebla (L), Ejem: Leche en un LIQ) Ejem: Cerveza (L), Humo (S) Ejem: Arcillas Piedra pómex (S)
CLASIFICACIÓN
AGENTES TENSOACTIV
OS
CATIONICOS ANIÓNICOS ANFÓTEROS NO IÓNICOS
TENSOACTIVOS CATIÓNICOS
Los tenso activos catiónicos tienen una cadena alquílica hidrofóbica larga unida a un catión. Prácticamente todos los surfactantes catiónicos de importancia industrial son compuestos grasos nitrogenados y muchos son compuestos con nitrógeno cuaternario, como el cloruro de trimetilamonio de ácidos grasos de sebo
Los tensoactivos catiónicos son de poca utilidad en limpieza porque la mayoría de las superficies tienen una carga negativa y los cationes se adhieren sobre ella en lugar de solubilizar la suciedad adherida.
. Sin embargo, debido a esta propiedad, tienen numerosas aplicaciones especializadas. Por ejemplo: Como suavizantes de textiles, inhibidores del crecimiento de organismos unicelulares,Como inhibidores e corrosión en la recuperación de petróleo, En procesos de flotación para separar sílice o cloruro de potasio de otros minerales
LOS TENSOACTIVOS ANIÓNICOS:
En solución se ionizan, pero considerando el comportamiento de sus grupos en solución, el grupo hidrófobo queda cargado negativamente.
Están constituidos por una cadena alquílica lineal o ramificada que va de 10 a 14 átomos de carbono, y en su extremo polar de la molécula se encuentra un anión.
Representantes de este grupo son derivados del ión sulfato o de sulfonatos como es el dodecil sulfato de sodio o dodecil bencen sulfonato de sodio.
TENSOACTIVOS NO IÓNICOS:
En los tensoactivos la parte hidrofilica de la molécula no es un ion sino una cadena de polioxietileno (OCH2 CH2)nOCH2CH2OH. La solubilidad en agua se debe a la capacidad de los átomos de oxigeno y el grupo oxhidrilo de formar enlaces de hidrogeno con el agua.
Los tensoactivos no iónicos son excelentes agentes humectantes, compatibles tanto con anionicos como con cationicos y nos son afectados por los iones calcio-magnesio dela gua dura. Desafortunadamente tienen a ser ceras de bajo punto de fusión o líquidos y por consiguiente es difícil formularlos en forma de polvo.
Los tensoactivos a base de azúcar tienen una biodegradabilidad sumamente rápida y baja toxicad. Pueden elaborarse por completo con materias primas naturales un producto desarrollado actual es el Ester de sacarosa formados por el intercambio de ácidos entre sacarosa y cebo el producto es una mezcla compleja que contiene mas o menos una tercera parte de jabones de potasio convencionales. tienen aplicaciones potenciales para detergentes con baja formación de espuma y en detergentes industriales depende mucho del precio de la caña.
TENSOACTIVOS ANFOTERICOS:
Son un grupo de productos especializado que tienen tanto carga positiva como carga negativas en la misma molécula, pueden comportarse como anionicos o cationicos dependiendo del ph en la solución que se utilice .
algunos neotéricos producen alto volumen de espuma estable se utilizan como shampoos.
A ph cercanos a 7 son menos irritantes que los detergentes cationicos o anionicos se los utiliza en shampos suaves
Su formulación es complicada por su precipitación al a un ph cercano a su punto isoeléctrico pueden ser utilizados con NaOH en limpiadores alcalinos para superficies grasosa y con HCl como limpiadores ácidos para superficies oxidadas