سورفاکتانت چیست و چه کاربردی دارد؟

سورفاکتانت (SURFACTANT) یکی از همه کاره ترین محصولات صنایع شیمیایی است. این مولکول آمفی فیلیک در همه شوینده های خانگی  تا لجن های حفاری و مواد غذایی  و حتی داروها استفاده می شود.

اصطلاح سورفاکتانت از کلمه عامل فعال سطحی گرفته شده است. این مولکول های آمفی فیلیک به راحتی جذب محیط های  حد فاصل هوا و آب می شوند. در این محیط ها آنها خود را طوری تطبیق می دهند که قسمت آبگریز در هوا و قسمت آب دوست در آب باشد. این امر باعث کاهش تنش های سطحی می شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در این رابطه با ما در نشریه جهان شیمی فیزیک همراه باشید.

سورفاکتانت چیست؟

همانطور که گفته شد سورفاکتانت ها مولکول های آمفی فیلیکی هستند که دارای قسمت های آبگریز و آب دوست هستند. دم آبگریز هیدروکربن ، فلوروکربن یا سیلوکسان است. سورفاکتانت ها به طور معمول بر اساس سر قطبی آنها طبقه بندی می شوند زیرا دم های آبگریز آنها اغلب مشابه هستند. اگر گروه سر هیچ بار و شارژی نداشته باشد ، سورفاکتانت را غیر یونی می نامند. اگر گروه سر دارای بار منفی یا مثبت باشد ، به ترتیب آنیونی یا کاتیونی نامیده می شود. اگر شامل هر دو گروه مثبت و منفی باشد ، به سورفاکتانت زوئتریونیک گفته می شود.

سورفاکتانت های آنیونی و غیر یونی بیشترین کاربرد را در صنعت دارند. انواع آنیونی به ویژه در محصولاتی مانند مواد شوینده و شامپو ، پودر لباسشویی استفاده می شود. از طرف دیگر انواع غیر یونی اغلب به عنوان مواد مرطوب کننده و در صنایع غذایی استفاده می شوند. هر دو سورفاکتانت کاتیونی و زوتریونیک استفاده های خاصی دارند زیرا تولید آنها پر هزینه است.

کاربردهای سورفاکتانت

مواد سورفکتانی که به مواد پاک کننده مانند مواد شوینده ها اضافه می شوند  اجازه می دهند مواد شوینده با آب مخلوط شوند و به مواد تمیز کننده کمک می کند تا آلودگی های سطحی را پاک کنند. بدون مواد فعال کننده سطحی ، صابون ها با آب مخلوط نمی شوند ، بلکه فقط آب را قرار گرفته و روند تمیز کردن را بسیار دشوار می کنند.

مواد سورفکتانت همچنین به عنوان ماده ای در روان کننده ها مانند کرم اصلاح استفاده می شود و به تیغ ها اجازه می دهد تا موهای زائد را به راحتی از بین ببرند و به کاهش تحریک کمک می کنند.

سورفاکتانت های اضافه شده به روان کننده های موتور اتومبیل باعث می شوند ذرات به قطعات موتور نچسبند و  به قطعات اجازه می دهد تا به راحتی حرکت کنند و سطح عملکرد ماشین را در سطح مناسبی نگه می دارند.

ایمنی و عوارض سورفاکتانت

بیش از ۲۵۰ تحقیق در مورد خصوصیات محیطی و سمیت چهار کلاس عمده سورفاکتانت با حجم بالا که در طیف وسیعی از محصولات مراقبت شخصی و پاک کننده استفاده می شود نشان داده است اگرچه  این ترکیبات در حجم بسیار بالایی استفاده می شوند و به طور گسترده ای در محیط آبزیان آزاد می شوند ، اما هیچ تأثیر سوئی بر محیط های آبزیان یا رسوبات در سطوح فعلی مورد استفاده ندارند.

بیشتر سورفاکتانت های آنیونی و غیر یونی غیر سمی هستند و LD50 قابل مقایسه ای با کلرید سدیم دارند. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض سورفاکتانت ها می تواند باعث تحریک و آسیب پوست شود زیرا سورفاکتانت ها غشای چربی محافظت کننده پوست و سلول ها را مختل می کنند. تحریک پذیری پوست به طور کلی با سورفاکتانت های غیر یونی ، آمفوتریک ، آنیونی ، کاتیونی افزایش می یابد.

بهتر است بدانید:

این ترکیبات به طور معمول به روش های مختلفی در زمین و سیستم های آبی ذخیره می شوند ، چه به عنوان بخشی از یک فرآیند در نظر گرفته شده و چه به عنوان زباله های صنعتی و خانگی دفع شده باشند.

سورفاکتانت های آنیونی را می توان در خاک در نتیجه استفاده از لجن فاضلاب ، آبیاری فاضلاب و فرآیند های تصفیه مجدد یافت. غلظت نسبتاً زیاد مواد فعال کننده سطح همراه با برخی فلزات می تواند یک خطر زیست محیطی باشد. در غلظت های کم ، بعید به نظر می رسد که کاربرد این ترکیبات تأثیر قابل توجهی بر تحرک فلزات کمیاب داشته باشد.

به دلیل حجم سورفاکتانت های آزاد شده در محیط ، تجزیه بیولوژیکی آنها بسیار مورد توجه است. استراتژی های افزایش تخریب آنها شامل تیمار با ازن و تجزیه بیولوژیکی است. دو سورفاکتانت اصلی ، آلکیل بنزن سولفونات های خطی (LAS) و آلکیل فنل اتوکسیلات ها (APE) در شرایط هوازی موجود در تصفیه خانه های فاضلاب و خاک به نونیل فنل تجزیه می شوند  که تصور می شود در غدد درون ریز اختلال ایجاد می کند. به همین دلیل علاقه به سورفاکتانت های زیست تخریب پذیر یا بیوسورفاکتانت ها مانند آنهایی که از اسیدهای آمینه مشتق شده اند ، افزایش یافته است.