background image

SUBSTANCJE 

POWIERZCHNIOWO CZYNNE

                 

                                        Anna Jaros

                                      Eliza Dura

background image

W przemyśle kosmetycznym czy 
farmaceutycznym na szeroką skalę stosuje się 
układy składające się z 2 nie mieszających się 
ze sobą faz, jedna z nich jest fazą ciągłą, czyli 
rozpraszającą a druga fazą nieciągła, czyli 
rozproszoną. Istnieje, więc problem utrwalenia 
takich układów, które maja olbrzymią 
powierzchnie styku tych faz. Związkami, które 
ten problem rozwiązuj są, tenzydy.

background image

Tenzydy to związki chemiczne, które 
wykazują dobre własności myjące, 
emulgujące, dyspergujące, pianotwórcze oraz 
są zdolne do zmniejszania napięcia na 
powierzchni kontaktu fazowego, mają także 
charakterystyczną budowę amfifilową 
(biegunową), ponieważ zawierają w swojej 
cząsteczce asymetrycznie rozłożone, zarówno 
polarne grupy hydrofilowe, jak i niepolarne - 
lipofilowe. 

background image

Wskutek takiej budowy mają zdolność 
ustawiania się w sposób zorientowany na 
powierzchni kontaktu fazowego i 
zmniejszenia napięcia powierzchniowego np. 
grupa polarna tkwi w fazie wodnej, bowiem 
do niej wykazuje powinowactwo a niepolarna 
w fazie hydrofobowej albowiem to do nie 
wykazuje powinowactwo.

background image

Do grup polarnych zaliczamy:

COOH

COOR

CHO

NH

4

NO

2

SO

3

Me

Cl, Br, I

OH

background image

Do grup apolarnych zaliczamy:

Grupy arylowe np. fenylowa C

6

H

5

naftylowa:C

10

H

7

Grupy sterydowe

Rodniki węglowodorowe alkilowe, 

szczególnie grupy o dłuższym łańcuchu 
węglowym np.C11-C17

background image
background image

Właściwości związków powierzchniowo czynnych 
wykorzystywane są przede wszystkim w procesie 
usuwania brudu (szampony, proszki do prania, płyny do 
mycia naczyń, mydła). Na zatłuszczonych 
powierzchniach adsorbuje się (osadza na powierzchni) 
związek powierzchniowo czynny, orientując się 
hydrofobowym „ogonem” do powierzchni tłuszczu. 
Hydrofilowa „głowa” pozostaje na zewnątrz i umożliwia 
zwilżanie tłuszczowej powierzchni wodą. 
nieobecności SPC proces zwilżania byłby 
znacznie utrudniony, ze względu na to, iż tłuszcz 
i woda nie mieszają się wzajemnie.

background image

Napięcie powierzchniowe wody może się zmienić, 
gdy rozpuścimy w niej np. sacharozę czy inne 
hydrofilowe substancje. Napięcie zmniejsza się 
natomiast, gdy w wodzie rozpuścimy SPC.
W przypadku, gdy w roztworze stężenie tenzydow 
nie jest zbyt duże gromadzą się one na granicy faz, 
inaczej dzieje się natomiast, gdy ich stężenie jest 
większe-wówczas część SPC dokładnie pokrywa 
cześć graniczna a pozostała ich ilość „pływa” 
wewnątrz cieczy łącza się w micele koloidowe.

background image

Stężenie tenzydów, w, którym pokrywają 

one już cała granicę mononuklearną, 
nazywamy Krytycznym stężeniem 
micelarnym, warto wspomnieć, że takie 
stężenie SPC jest optymalne dla jego 
działania, dalsze zwiększanie jego 
stężenia nie przynosi już poprawy efektu 
działania. 

background image

    Oto kilka pożądanych własności SPC:

Nie mogą być drażniące ( w przypadku użycia 
zewnętrznego)

Charakter grup hydrofilowych i lipofilnych – ich 
ilość, moc działania i wzajemny stosunek sił 
oddziaływania decydują o zachowaniu się 
emulgatora w różnych układach

SPC stosowane (do użytku wewnętrznego) w 
lecznictwie musza być obligatoryjnie nietoksyczne 

background image

       SPC dzielimy na następujące 

rodzaje: 

Niejonowe(niedysocjujące)

Jonowe(dysocjujące)

background image

NIEJONOWE

W tym typie SPC przeważają: alkohole 

alifatyczne ( n=10-16), oto najczęściej 
stosowane:
Laurylowy CH

3

(CH

2

)

10

CH

2

OH

  Cetylowy  CH

3

(CH

2

)

14

CH

2

OH

  Stearylowy CH

3

(CH

2

)

16

CH

2

OH

Oraz ich mieszaniny

Estry i etery

background image

Spany, sa bardzo mało toksyczne, 

rozpuszczają się dość dobrze w etanolu i 
olejach, w H

2

O są nierozpuszczalne, dają 

emulsje typu W/O, maja zastosowanie do 
produkcji maści i kremów kosmetycznych.

background image

Tweeny są fizjologicznie obojętne, są 

praktycznie nie drażniące, bardzo mało 
toksyczne i dzięki temu mogą być 
używane do stosowania wewnętrznego

Estry glikoli 

polioksyetylenowych (PEG) - służą one 
jako emulgatory i solubilizatory, nie 
posiadają smaku i są mało toksyczne.

background image

Saponiny - grupa substancji roślinnych z grupy 
glikozydów. Wykazują zdolność obniżania napięcia 
powierzchniowego roztworów wodnych. Powodują 
także hemolizę czerwonych krwinek. Saponiny 
łatwo wnikają w warstwę lipidową błony 
komórkowej tuż przy cząsteczkach cholesterolu, 
ściągają cholesterol do warstwy zewnętrznej 
błony, co powoduje wniknięcie następnych 
cząsteczek saponin. W wodzie saponiny 
rozpuszczają się dając roztwory, które silnie się 
pienią i maja niskie napięcie powierzchniowe.

background image

   

JONOWE

a) anionowo czynne - część powierzchniowo czynną
stanowi anion cząsteczki; Do tej grupy związków zalicza się 
: mydła, siarczany alkilowe, niektóre sulfoniany alkilowe i 
alkilo- arylosulfonowe 
b) kationowe czynne - część powierzchniowo czynną
stanowi kation cząsteczki; zaliczamy tu czwarto-rzędowe 
zasady amoniowe zwane również mydłami inwertowanymi.
c) amfoteryczne (amfolityczne) - w zależności od pH 
roztworu część
powierzchniowo czynna może przyjmować postać
kationu lub anionu. W tej grupie wyróżniamy anionowe i 
kationowe czynne lecytyny i proteiny.

background image

Mydła
Są to sole kwasów tłuszczowych o wzorze R-COO-Me , 
gdzie R stanowi łańcuch prosty węglowodorowy 
nasycony bądź nienasycony. Me- są to głownie metale 
alkaliczne –jednowartościowe bądź grupa amonowa.

Mydła oraz detergenty usuwają „brud” oto cech im to 
umożliwiające:
Mają własności emulgujące

Zawieszające

Zwilżające

Pianotwórcze

background image

  Mydła potasowe, są bardziej miękkie od 

sodowych. W wodnych roztworach mydła ulęgają 
hydrolizie,

Mydła wapniowe i magnezowe są 
nierozpuszczalne w wodzie. 

Mydła, w których kationem jest rodnik 
organiczny 
-  są dobrymi emulgatorami, lecz nie 
wykazują własności czyszczących 

background image

   

W lecznictwie i w kosmetyce 

stosujemy 3 rodzaje mydeł

:

Mydła Przetłuszczone. Zawierają nierozłożony tłuszcz, przy użyciu 
natłuszczają one skórę,

Mydła obojętne nie zawierają ani tłuszczu niezmydlonego ani wolnych 
wodorotlenków alkaliów, nie drażnią one skóry i do codziennego użycia 
stosujemy tylko tego typu mydła.

Siarczany i sulfoniany alkilowe maja bardzo wysoką wartość HLB, jako sole 
silnych kwasów są lepiej rozpuszczalne od mydeł a ich sole wapniowe i 
magnezowe są rozpuszczalne w H

2

O, twarda woda nie jest, więc 

problemem podczas prania, są silnymi detergentami i maja odczyn 
obojętny. Są wydajnymi emulgatorami dla emulsji typu O/W.

Mydła alkaliczne. Zawierają niewielka ilość wolnych wodorotlenków 
alkaliów. Powoduje on pęcznienie skóry oraz rozpuszczanie naskórka

background image

Detergenty to ogólna nazwa środków piorących, 
myjących i czyszczących, których roztwory wodne lub 
emulsje ułatwiają usuwanie zabrudzeń z powierzchni 
ciał stałych, np. tkanin, szkła, ceramiki i metali. Są to 
środki powierzchniowo czynne. 
Oto ich cechy:
Szybko zwilża oczyszczana powierzchnie

Szybko emulguje oleje znajdujące się na tej 
powierzchni

Odczepia części stałe i oleiste, emulguje je i zawiesza

Stabilizuje otrzymana emulsje czy zawiesinę

background image

W skład detergentów wchodzą siarczany i 

sulfonamidy alkilowe oraz detergenty 
niejonowe, dodaje się też emulgatory 
koloidowe np.: karboksymetyloceluloze 
oraz fosforany i pirofosforany sodowe, te 
ostatnie pełnia role środków 
rozcieńczających i zapobiegają 
powtórnemu gromadzeniu się brudu.

background image

Bibliografia:

Zarys Chemii Kosmetycznej W. Malinka

Słownik chemiczny wydawnictwo Europa


Document Outline