Quando i tensioattivi anionici vengono disciolti in acqua, possono dissociare i gruppi carichi negativamente che svolgono una parte dell'attività superficiale. È il prodotto con la storia di sviluppo più lunga, la produzione più grande e il maggior numero di varietà tra i tensioattivi. I tensioattivi anionici hanno generalmente buone proprietà di penetrazione, bagnanti, emulsionanti, disperdenti, solubilizzanti, schiumogene, antistatiche e lubrificanti. Hanno una buona detergenza se usati come detergenti.
Secondo la struttura del gruppo idrofilo, i tensioattivi anionici sono principalmente suddivisi in quattro tipi: carbossilato, solfonato, solfato e fosfato. Le tipologie di gruppi idrofili dei tensioattivi anionici sono limitate, mentre i gruppi idrofobici possono essere composti da vari gruppi, quindi ne esistono di molti tipi.
Quali sono le prestazioni degli alchilsolfati
La formula chimica generale dell'alchilsolfato è ROS03M, dove M può essere Na, K, NH4, NH(CH2CH2OH)3 e il numero di atomi di carbonio in R è 8-18. Questo tipo di tensioattivo ha una buona capacità schiumogena e prestazioni di lavaggio, è stabile in acqua dura. Nel frattempo, la sua soluzione acquosa è neutra o leggermente alcalina. Quindi viene utilizzato principalmente nei detersivi.
Il principale rappresentante dell'alchil solfato è sodio lauril etere solfato, SLES 70. E' facilmente solubile in acqua, ha forte potere schiumogeno, schiuma piena, bianca e fine. Ha anche eccellenti prestazioni emulsionanti e capacità di lavaggio.
L'alchilsolfato si ottiene solfatando l'alcol grasso e neutralizzandolo con alcali. A livello industriale gli alcoli grassi possono essere ottenuti da grassi o esteri di acidi grassi mediante decomposizione per idrogenazione, oppure dall'etilene mediante reazioni di Ziegler. L'agente solfatante può utilizzare acido solforico, acido clorosolfonico, acido solfammico, triossido di zolfo ecc.
Le proprietà dell'alchilsolfato sono influenzate dalla lunghezza della catena e dal grado di ramificazione del gruppo alchilico. Gli esperimenti hanno dimostrato che gli alchilsolfati C12-C14 hanno un'elevata solubilità. Gli alchilsolfati C12-C16 hanno una forte capacità di ridurre la tensione superficiale, tra i quali C14-C15 è il più forte. Gli alchilsolfati di C12 hanno la migliore bagnabilità. Gli alchilsolfati C13-C16 hanno eccellenti prestazioni di lavaggio, simili a quelle dei solfonati di α-olefina. Gli alchilsolfati C14-C15 hanno buone proprietà schiumogene, che sono vicine ai solfonati α-olefinici C14-C16.
Qual è il punto Kraff del tensioattivo ionico
C'è un evidente punto di svolta nella solubilità dei tensioattivi ionici con la temperatura. Cioè, in un intervallo di temperature più basso, la temperatura aumenta molto lentamente. Quando la temperatura sale ad un certo valore, la sua solubilità aumenta rapidamente all'aumentare della temperatura. Questa temperatura è chiamata punto Krafft del tensioattivo.
Il punto Krafft è un valore caratteristico dei tensioattivi ionici, ed è anche il limite inferiore della temperatura di applicazione dei tensioattivi. In altre parole, solo quando la temperatura è superiore al punto di Krafft il tensioattivo può agire meglio.
Ad esempio, il punto Krafft del sodio dodecil solfato è 8°C, mentre il punto Krafft del sodio dodecil solfato è 70°C. Se utilizzato a temperatura ambiente il primo è migliore come solubilizzante, mentre il secondo ha un punto Krafft elevato, il che non è l'ideale.
Come funzionano i tensioattivi anionici
Quando il tensioattivo viene sciolto in acqua, non solo viene adsorbito direzionalmente sulla superficie della soluzione, ma si allinea anche nella soluzione per formare micelle quando la concentrazione raggiunge un certo livello. Esistono due possibili percorsi che i tensioattivi possono intraprendere per rendersi molecole stabili in soluzione. Uno è lasciare il gruppo idrofilo nell'acqua e il gruppo lipofilo si estende alla fase oleosa o all'aria. Il secondo è quello di avvicinare tra loro i gruppi lipofili del tensioattivo per ridurre l'area di contatto tra i gruppi lipofili e l'acqua. Il primo è che le molecole del tensioattivo vengono adsorbite sull'interfaccia, e il risultato è che la tensione interfacciale si riduce per formare un film monomolecolare allineato, mentre il secondo forma micelle.
Poiché il gruppo idrofilo delle micelle è rivolto verso l'esterno e attrae le molecole d'acqua, il tensioattivo può essere disciolto stabilmente in acqua. Con l'aumento della concentrazione del tensioattivo in soluzione, le micelle sferiche possono trasformarsi in micelle a forma di bastoncino e persino micelle lamellari. Quest'ultimo può essere utilizzato per produrre cristalli liquidi, che hanno proprietà anisotrope.