SUBSTANCJE

POWIERZCHNIOWO CZYNNE

Anna Jaros

Eliza Dura



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.



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. 



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.

Do grup polarnych zaliczamy:



COOH



COOR



CHO



NH

4



NO

2



SO

3

Me



Cl, Br, I



OH

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



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. W
nieobecności SPC proces zwilżania byłby
znacznie utrudniony, ze względu na to, iż tłuszcz
i woda nie mieszają się wzajemnie.



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.



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. 

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

SPC dzielimy na następujące

rodzaje: 



Niejonowe(niedysocjujące)



Jonowe(dysocjujące)

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



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.



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.



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.

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.



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

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 

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



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



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.

Bibliografia:



Zarys Chemii Kosmetycznej W. Malinka



Słownik chemiczny wydawnictwo Europa