Abstrak: Membahas fungsi surfaktan, seperti pembasahan, pendispersi, pengemulsi, pelarutan, pembusaan, penghilang busa, pencucian dan dekontaminasi, dll, memperkenalkan klasifikasi surfaktan, dan memperkenalkan beberapa Agen aktivitas permukaan yang umum digunakan. Dan perannya dalam kosmetik, deterjen, obat-obatan, makanan. Tren perkembangan surfaktan dijelaskan.

1. Klasifikasi surfaktan

Ada banyak cara untuk mengelompokkan surfaktan yang diklasifikasikan menurut sumber surfaktannya. Surfaktan biasanya dibagi menjadi tiga kategori: surfaktan sintetis, surfaktan alami, dan surfaktan biologis.

Surfaktan dapat dibagi menjadi empat kategori: anionik, kationik, zwitterionik dan nonionik sesuai dengan jenis ion yang dihasilkan oleh gugus hidrofilik. Surfaktan yang umum digunakan, yang basa hidrofobiknya adalah gugus hidrokarbon, juga dapat mengandung unsur-unsur seperti oksigen, nitrogen, sulfur, klorin, brom, dan yodium dalam molekulnya, dan disebut surfaktan hidrokarbon atau surfaktan biasa. Surfaktan yang mengandung fluor, silikon, fosfor dan boron disebut surfaktan khusus. Pengenalan fluor, silikon, fosfor, boron dan elemen lainnya memberikan surfaktan kinerja yang lebih unik dan sangat baik. Surfaktan yang mengandung fluor adalah salah satu jenis surfaktan khusus yang paling penting.

2. Peran utama surfaktan

(1) Emulsifikasi: Karena tegangan permukaan minyak yang tinggi di dalam air, ketika minyak diteteskan ke dalam air, aduk dengan kuat, minyak dihancurkan menjadi butiran halus dan dicampur menjadi emulsi, tetapi pengadukan berhenti dan kembali lapisan. Jika surfaktan ditambahkan dan diaduk kuat-kuat, tidak akan mudah memisahkan dalam waktu lama setelah berhenti, yaitu emulsifikasi. Alasannya adalah bahwa hidrofobisitas minyak dikelilingi oleh gugus hidrofilik dari zat aktif, membentuk tarikan terarah, mengurangi kerja yang diperlukan untuk dispersi minyak dalam air, dan membuat sumur minyak teremulsi. Untuk

(2) Efek pembasahan: Seringkali ada lapisan lilin, minyak atau bahan bersisik yang menempel pada permukaan bagian tersebut, yang bersifat hidrofobik. Akibat pencemaran zat-zat ini, permukaan bagian-bagian tersebut tidak mudah dibasahi air. Ketika surfaktan ditambahkan ke larutan encer, tetesan air pada bagian-bagiannya dengan mudah tersebar, yang sangat mengurangi tegangan permukaan bagian-bagian tersebut dan mencapai tujuan pembasahan. Untuk

(3) Pelarutan: zat berminyak dapat "dilarutkan" setelah menambahkan surfaktan, tetapi pelarutan ini hanya dapat terjadi bila konsentrasi surfaktan mencapai konsentrasi kritis koloid. Kelarutan didasarkan pada objek kelarutan dan itu tergantung pada sifatnya. Dalam hal pelarutan, rantai hidrokarbon gen hidrofobik panjang lebih kuat dari rantai hidrokarbon pendek, rantai hidrokarbon jenuh lebih kuat daripada rantai hidrokarbon tak jenuh, dan efek pelarutan surfaktan nonionik umumnya lebih signifikan. Untuk

(4) Efek dispersi: partikel padat seperti partikel debu dan kotoran relatif mudah berkumpul bersama, dan mudah mengendap di air. Molekul surfaktan dapat membagi agregat partikel padat menjadi partikel halus, yang terdispersi dan tersuspensi dalam larutan. Berperan dalam mempromosikan dispersi seragam dari partikel padat. (5) Efek busa: Pembentukan busa terutama merupakan adsorpsi terarah dari zat aktif, yang disebabkan oleh penurunan tegangan permukaan antara fase gas dan cairan. Umumnya, zat aktif dengan berat molekul rendah mudah berbusa, zat aktif dengan berat molekul tinggi memiliki lebih sedikit busa, asam miristat kuning memiliki sifat berbusa tertinggi, dan natrium stearat memiliki sifat berbusa terburuk. Zat aktif anionik memiliki sifat berbusa dan stabilitas busa yang lebih baik daripada zat non-ionik. Misalnya, natrium alkilbenzena sulfonat memiliki sifat berbusa yang kuat. Penstabil busa yang umum digunakan termasuk amida alkohol lemak, karboksimetil selulosa, dll., Dan penghambat busa termasuk asam lemak, ester asam lemak, polieter, dll. Dan surfaktan nonionik lainnya.

3 Penerapan Surfaktan

Aplikasi surfaktan dapat dibagi menjadi aplikasi sipil dan industri. Menurut data, dua pertiga surfaktan sipil digunakan dalam produk perlindungan pribadi; deterjen sintetis adalah salah satu pasar konsumen terbesar untuk surfaktan. Produk-produknya antara lain bubuk pencuci, deterjen cair, deterjen pencuci piring dan berbagai produk rumah tangga. Produk pembersih dan produk pelindung diri seperti: sampo, kondisioner, krim rambut, gel rambut, lotion, toner, pembersih wajah, dll. Surfaktan industri adalah jumlah surfaktan yang digunakan di berbagai bidang industri selain surfaktan sipil. Bidang aplikasinya meliputi industri tekstil, industri logam, cat, cat, industri pigmen, industri resin plastik, industri makanan, industri kertas, industri kulit, eksplorasi minyak bumi, industri bahan bangunan, industri pertambangan, industri energi, dll. Beberapa aspek dijelaskan di bawah ini. .

3.1.1 Surfaktan dalam kosmetik

Surfaktan banyak digunakan dalam berbagai kosmetik sebagai pengemulsi, penetran, deterjen, pelembut, agen pembasah, bakterisida, dispersan, pelarut, agen antistatis, pewarna rambut, dll. Surfaktan non-ionik paling umum digunakan dalam kosmetik karena tidak menyebabkan iritasi dan bersifat mudah kompatibel dengan komponen lain. Umumnya, mereka adalah ester dan polieter asam lemak.

3.1.2 Persyaratan kosmetik untuk surfaktan

Komposisi formulasi kosmetik beragam dan kompleks. Selain bahan baku minyak dan air, terdapat juga berbagai surfaktan fungsional, pengawet, perasa dan pigmen, dll., Yang termasuk dalam sistem dispersi multi-fase. Dengan semakin banyaknya formulasi kosmetik dan kebutuhan fungsional, variasi surfaktan yang digunakan dalam kosmetik juga semakin meningkat. Surfaktan yang digunakan dalam kosmetik tidak boleh menyebabkan iritasi kulit, tidak ada efek samping toksik, dan juga memenuhi persyaratan tidak berwarna, tidak berbau dan memiliki stabilitas tinggi.

3.2 Penerapan surfaktan dalam deterjen

Surfaktan memiliki fungsi pembersihan dan disinfeksi yang efisien, dan telah lama menjadi bagian terpenting dari produk pembersih. Surfaktan adalah komponen utama deterjen. Ini berinteraksi dengan kotoran dan antara kotoran dan permukaan padat (seperti pembasahan, perembesan, pengemulsi, pelarutan, pendispersi, pembusaan, dll.) Dan memanfaatkan pengadukan mekanis memperoleh efek pencucian. Surfaktan yang paling banyak digunakan dan paling banyak digunakan adalah surfaktan anionik dan nonionik. Surfaktan kationik dan amfoter hanya digunakan dalam produksi deterjen jenis dan fungsi khusus tertentu. Varietas utama adalah LAS (mengacu pada alkil benzena sulfonat), AES (alkohol lemak polioksietilen eter sulfat), MES (garam asam lemak asam α-sulfonat), AOS (α-alkenil sulfonat), Alkil polioksietilen eter, alkilfenol polioksietilen eter, lemak diethanolamine asam, jenis asam amino, jenis betaine, dll.

3.3 Penerapan surfaktan dalam industri makanan

3.3.1 Pengemulsi dan pengental makanan Peran surfaktan yang paling penting dalam industri makanan adalah bertindak sebagai pengemulsi dan pengental. Fosfolipid adalah pengemulsi dan penstabil yang paling umum digunakan. Selain fosfolipid, pengemulsi yang umum digunakan adalah gliserida asam lemak S, terutama monogliserida T, ester sukrosa asam lemak, ester asam lemak sorbitan, ester propilen glikol asam lemak, fosfolipid kedelai, gum arabic, asam alginat, natrium kaseinat, gelatin dan kuning telur dll. Pengental dibagi menjadi dua kategori: alami dan sintesis kimiawi. Bahan pengental alami antara lain pati, gum arabic, guar gum, karagenan, pektin, agar, dan asam alginat yang terbuat dari tumbuhan dan rumput laut. Ada juga gelatin, kasein dan natrium kaseinat yang terbuat dari hewan dan tumbuhan yang mengandung protein. Dan permen karet xanthan terbuat dari mikroorganisme. Pengental sintetis yang paling umum digunakan adalah natrium karboksimetil selulosa: @ :, propilen glikol alginat, asam glikolat selulosa dan natrium poliakrilat, pati natrium glikolat, pati natrium fosfat, metil selulosa dan asam poliakrilat Sodium dll.

3.3.2 Pengawet makanan Ester rhamnose memiliki sifat antibakteri, antivirus, dan anti-mikoplasma tertentu. Sukrosa ester juga memiliki efek penghambatan yang lebih besar pada mikroorganisme, terutama bakteri Gram-positif pembentuk spora.

3.3.3 Pendispersi makanan, bahan pembusa, dll. Selain digunakan sebagai pengemulsi dan pengental dalam produksi makanan, surfaktan juga dapat digunakan sebagai pendispersi, bahan pembasah, bahan pembusa, penghilang busa, bahan pengontrol kristalisasi, mensterilkan dan memperpanjang masa pengawetan makanan . Misalnya, menambahkan 0,2-0,3% fosfolipid kedelai saat membuat granulasi susu bubuk utuh dapat meningkatkan hidrofilisitas dan dispersibilitasnya, dan dapat larut dengan cepat tanpa penggumpalan selama persiapan. Saat membuat kue dan es krim, menambahkan asam lemak gliserol dan lemak sukrosa dapat menghasilkan efek berbusa, yang kondusif untuk produksi gelembung dalam jumlah besar. Dalam produksi susu kental manis dan produk kedelai, penambahan asam lemak gliserol memiliki efek penghilang busa.

3.3.4 Aplikasi dalam ekstraksi dan pemisahan pigmen, komponen wewangian, komponen aktif biologis dan produk fermentasi

Dalam beberapa tahun terakhir, surfaktan juga telah banyak digunakan dalam ekstraksi dan pemisahan bahan alami dalam makanan seperti pigmen, bahan perasa, bahan aktif biologis, dan produk fermentasi.

3.4 Penerapan surfaktan di bidang kedokteran

Surfaktan memiliki fungsi pembasahan, pengemulsi, pelarut, dll., Sehingga banyak digunakan sebagai eksipien farmasi, terutama dalam teknologi mikroemulsi farmasi yang telah berkembang beberapa tahun terakhir. Dalam sintesis obat, surfaktan dapat digunakan sebagai katalis transfer fasa, yang dapat mengubah derajat solvasi ion, sehingga meningkatkan reaktivitas ion, membuat reaksi berlangsung dalam sistem yang heterogen, dan sangat meningkatkan efisiensi reaksi. Surfaktan sering digunakan sebagai pelarut dan pemeka dalam analisis, terutama dalam spektroskopi fluoresensi farmasi. Dalam hal desinfeksi kulit, desinfeksi luka atau selaput lendir, desinfeksi instrumen, dan desinfeksi lingkungan sebelum operasi di industri farmasi, surfaktan dapat berinteraksi kuat dengan protein biofilm bakteri untuk mengubah sifat atau kehilangan fungsinya, dan digunakan sebagai bakterisida dan disinfektan yang banyak digunakan.

4. Tren perkembangan surfaktan

Arah perkembangan surfaktan akan dimanifestasikan dalam aspek-aspek berikut:

4.1 Kembali ke alam;

4.2 Mengganti bahan kimia berbahaya;

4.3 Cuci dan gunakan pada suhu kamar;

4.4 Gunakan dalam air sadah tanpa aditif;

4.5 Perlindungan lingkungan yang dapat secara efektif mengolah limbah cair, air limbah, debu, dll. Surfaktan;

4.6 Surfaktan yang secara efektif dapat meningkatkan pemanfaatan mineral, bahan bakar, dan produksi;

4.7 Surfaktan multifungsi;

4.8 Surfaktan yang dibuat dari limbah industri atau perkotaan berdasarkan bioteknologi;

4.9 Penggunaan Kembali Surfaktan efisiensi tinggi dengan efek sinergis yang dihasilkan oleh teknologi formulasi.