Cuando los tensioactivos aniónicos se disuelven en agua, pueden disociar grupos cargados negativamente que desempeñan un papel en la actividad superficial. Es un producto con la historia de desarrollo más larga, la mayor producción y la mayor variedad entre los tensioactivos. Los tensioactivos aniónicos generalmente tienen buenas propiedades de penetración, humectación, emulsificación, dispersión, solubilización, formación de espuma, antiestáticas y lubricantes. Tienen buena detergencia cuando se usan como detergentes.
Según la estructura del grupo hidrofílico, los tensioactivos aniónicos se dividen principalmente en cuatro tipos: carboxilato, sulfonato, sulfato y fosfato. Los tipos de grupos hidrófilos de los tensioactivos aniónicos son limitados, mientras que los grupos hidrófobos pueden estar compuestos por varios grupos, por lo que existen muchos tipos.
¿Cuáles son los rendimientos de los sulfatos de alquilo?
La fórmula química general del sulfato de alquilo es ROS03M, donde M puede ser Na, K, NH4, NH(CH2CH2OH)3 y el número de átomos de carbono en R es de 8 a 18. Este tipo de tensioactivo tiene buena capacidad de formación de espuma y rendimiento de lavado, y es estable en agua dura. Mientras tanto, su solución acuosa es neutra o ligeramente alcalina. Por eso se utiliza principalmente en detergentes.
El principal representante del alquilsulfato es lauril éter sulfato de sodio, SLES 70. Es fácilmente soluble en agua, tiene un fuerte poder espumante, espuma plena, blanca y fina. También tiene un excelente rendimiento emulsionante y capacidad de lavado.
El alquilsulfato se obtiene sulfatando un alcohol graso y neutralizándolo con álcali. Industrialmente, los alcoholes grasos se pueden obtener a partir de grasas o ésteres de ácidos grasos mediante descomposición por hidrogenación, o a partir de etileno mediante reacciones de Ziegler. El agente sulfatante puede utilizar ácido sulfúrico, ácido clorosulfónico, ácido sulfámico, trióxido de azufre, etc.
Las propiedades del sulfato de alquilo se ven afectadas por la longitud de la cadena y el grado de ramificación del grupo alquilo. Los experimentos han demostrado que los alquilsulfatos C12-C14 tienen una alta solubilidad. Los alquilsulfatos C12-C16 tienen una gran capacidad para reducir la tensión superficial, entre los cuales el C14-C15 es el más fuerte. Los alquilsulfatos de C12 tienen la mejor humectabilidad. Los alquilsulfatos C13-C16 tienen un excelente rendimiento de lavado, similar al de los α-olefinsulfonatos. Los alquilsulfatos C14-C15 tienen buenas propiedades espumantes, cercanas a las α-olefinasulfonatos C14-C16.
¿Cuál es el punto Kraff del tensioactivo iónico?
Existe un punto de inflexión evidente en la solubilidad de los tensioactivos iónicos con la temperatura. Es decir, en un rango de temperatura más bajo, la temperatura aumenta muy lentamente. Cuando la temperatura aumenta hasta un cierto valor, su solubilidad aumenta rápidamente a medida que aumenta la temperatura. Esta temperatura se llama punto Krafft del surfactante.
El punto Krafft es un valor característico de los tensioactivos iónicos y también es el límite inferior de la temperatura de aplicación de los tensioactivos. En otras palabras, sólo cuando la temperatura es superior al punto de Krafft, el tensioactivo puede funcionar mejor.
Por ejemplo, el punto Krafft del dodecilsulfato de sodio es 8°C, mientras que el punto Krafft del dodecilsulfato de sodio es 70°C. Cuando se usa a temperatura ambiente, el primero es mejor como solubilizante, mientras que el segundo tiene un punto Krafft alto, lo cual no es ideal.
¿Cómo funcionan los tensioactivos aniónicos?
Cuando el tensioactivo se disuelve en agua, no solo se adsorbe direccionalmente en la superficie de la solución, sino que también se alinea en la solución para formar micelas cuando la concentración alcanza un cierto nivel. Hay dos rutas posibles que pueden tomar los tensioactivos para convertirse en moléculas estables en solución. Una es dejar el grupo hidrófilo en el agua y el grupo lipófilo se extiende a la fase oleosa o al aire. El segundo es acercar los grupos lipófilos del tensioactivo para reducir el área de contacto entre los grupos lipófilos y el agua. La primera es que las moléculas de surfactante se adsorben en la interfaz y el resultado es que la tensión interfacial se reduce para formar una película monomolecular alineada, mientras que la segunda forma micelas.
Dado que el grupo hidrófilo de las micelas mira hacia afuera y atrae moléculas de agua, el tensioactivo se puede disolver de manera estable en agua. Con el aumento de la concentración de surfactante en solución, las micelas esféricas pueden transformarse en micelas en forma de bastón e incluso en micelas laminares. Este último se puede utilizar para fabricar cristales líquidos, que tienen propiedades anisotrópicas.