Środki
powierzchniowo czynne (SPC) to
związki, które charakteryzują się występowaniem w ich
cząsteczkach części hydrofilowej („lubiącej
wodę”, wykazującej powinowactwo do wody) i hydrofobowej („nie
lubiącej wodę”, nie wykazującej powinowactwa do wody). Związki
te mają zatem charakter amfifilowy,
związany z jednoczesną, niepełną rozpuszczalnością związku w
dwóch różnych rozpuszczalnikach.
SPC
posiadają zdolność do obniżania napięcia powierzchniowego
cieczy, dzięki czemu ułatwiają zwilżanie powierzchni ciał
stałych przez te ciecze. Ponadto umożliwiają mieszanie dwóch
niemieszających się ze sobą cieczy, np: wody i oleju, w wyniku
czego zostaje wytworzony układ koloidowy o nazwieemulsja (na
rysunku: Z.
Sumirska, Nowoczesne Fryzjerstwo, PPHU "Suzi", Warszawa
2005).
Wyróżnia
się dwa główne typy emulsji: olej/woda (rys. A) i woda/olej (rys.
B). Te kuliste twory wytworzone z oleju, wody i stabilizowane
obecnością zawiązku powierzchniowo czynnego to micele.
Przykłady
grup:
-
hydrofilowej: -COOH (karboksylowa), występująca w roztworze w
postaci jonowej: -COO-,
grupa hydroksylowa -OH (alkohole), grupa sulfonowa -SO3H,
występująca w postaci jonowej -SO3-
-
hydrofobowej: to przede wszystkim łańcuch węglowodorowy oznaczany
jako -R (np. -C15H31)
Przykładem
związku posiadającego grupy hydrofilową i hydrofobową
są:
palmitynian
sodu C15H31COONa
i stearynian sodu C17H35COONa,
sole, będące składnikiem mydła.
Środki
powierzchniowo czynne można podzielić na grupy w zależności od
ich zastosowania:
- emulgatory -
dodatki utrwalające emulsje
- środki
zwilżające
- środki
pianotwórcze -
dodatki utrwalające pianę
- detergenty -
środki czyszczące
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.