آشنایی با سورفکتانت و انواع آن

سورفکتانت که به آن ماده فعال سطحی نیز می گوییم، مولکول های آفی فیلی هستند که در سطح مشترک سیال مانند هوا-آب (a/w)  و روغن-آب (o/w) جذب می شوند و با کاهش کشش سطحی، خاصیت پخش شوندگی و مرطوب کنندگی مایعات را افزایش می دهند.
این ویژگی استفاده از آنها را به عنوان عوامل کف کننده، امولسی فایرها، روان کننده ها و مواد شوینده در بسیاری از صنایع غذایی، بهداشتی و فرآیندهای بیولوژیکی ضروری می کنن. برای نشان دادن این ویژگی فیزیکی، سورفکتانت باید ساختار شیمیایی با دو گروه عاملی متفاوت با میل ترکیبی متفاوت در هر گروه عاملی داشته باشد.

معمولاً مولکول های سورفکتانت ها دارای زنجیره آلکیل با 8 تا 2 کربن هستند که تمایلی به آب نشان نمی دهد ( به آنها گروه های آبگریز گفته می شود زیرا سورفکتانت ها اغلب در سیستم های آبی استفاده می شوند، اما هنگامی که در سیستم های روغنی استفاده می شوند به آنها گرو های چربی دوست می گویند). سورفکتانت ها به علاوه دارای گروه عاملی آبدوست نیز هستند. به این ساختار با دو گروه عاملی با عملکرد متضاد، ساختار آمفی فیلی می گویند.

سر مولکول جذب آب می شود و دم آن جذب چربی و ذرات  آب گریز می شود. هنگامی که مولکول های سورفکتانت در مواد شوینده با چربی روی سطوح برخورد می کنند، دم آنها به داخل گریس کشیده می شود اما سرها همچنان در آب می نشینند. نیروهای جاذبه بین گروه های سر و آب به قدری قوی است که گریس از  سطح برداشته می شود. مولکول چربی که اکنون به طور کامل توسط سورفکتانت مواد شوینده احاطه شده است، به قطعات کوچکتر تقسیم و توسط آب شسته می شوند. به علاوه همانطور که پیشتر نیز عنوان شد، سورفکتانت ها با کاهش کشش سطحی ب به موثرتر شدن فرآیند شستشو کمک می کنند. کشش سطحی نیرویی است که به یک حباب آب روی سطح کمک می کند شکل خود را حفظ کند و پخش نشود. مولکول های سورفکتانت مواد شوینده این نیروها ا از هم جدا و آب را مرطوب تر می کنند.

سورفکتانت ها به دو دسته سورفکتانت های یونی و سورفکتانت های غیر یونی طبقه بندی می شوند.

1- سورفکتانت های یونی:

1-1- سورفکتانت های آنیونی که در محلول های آبی گروه آبدوست آن به آنیون ها تفکیک می شود؛

2-1- سورفکتانت های کاتیونی که در محلول های آبی گروه آبدوست آن به کاتیون های تفکیک می شود؛

3-1- سورفکتانت های آمفوتری که اغلب بسته به PH به آنیون ها و کاتیون ها تجزیه می شوند، تقسیم می شوند؛

گروه های متداول آبدوست سورفکتانت های یونی عبارتند از:

کربوکسیلات (^-COO)، سولفات (^-OSO₃)، سولفونات (^-SO₃)، کربوکسی بتائین (^-NR₂CH₂COO)، آمونیوم چهارتایی (⁺R₄N) و سولفوبتائین (^-N(CH₃)₂C₃H₆SO₃)

2- سورفکتانت های غیر یونی:

سورفکتانت های غیر یونی سورفکتانت هایی هستند که در محلول های آبی به یون ها تفکیک نمی شوند و با توجه به نوع گروه آبدوست، طبقه بندی می شوند.

از طرف دیگر سورفکتانت ها را با استفاده از حلالیت نیز می توان طبقه بندی نمود و به دو دسته سورفکتانت های آبدوست که در آب محلول هستند یا سورفکتانت های آبگریز (لیپوفیل) که در لیپیدها محلول هستند، تقسیم  می شوند.