Die fünf Hauptfunktionen von Tensiden

1.Emulgierwirkung

Die umfassende Affinität der hydrophilen und lipophilen Gruppen in Tensidmolekülen zu Öl oder Wasser. Erfahrungsgemäß liegt der HLB-Wert (Hydrophilic-Lipophilic Balance) von Tensiden im Bereich von 0–40, während der von nichtionischen Tensiden im Bereich von 0–20 liegt.

Mischungsadditivitätsformel: HLB=(HLBa Wa+HLBb /Wb) / (Wa+Wb) Theoretische Berechnung: HLB=∑(HLB-Wert der hydrophilen Gruppen)+∑(HLB-Wert der lipophilen Gruppen)-7 HLB: 3-8 W/O-Emulgator: Tween; HLB-Wert von monovalenten Seifen: 8-16 O/W-Emulgator: Span; divalente Seifen.

Ein grobes Dispersionssystem, das durch Dispergieren einer oder mehrerer Flüssigkeiten als Flüssigkeitströpfchen mit einem Durchmesser von mehr als 10⁻⁷ m in einer anderen, nicht mischbaren Flüssigkeit entsteht, wird als Emulsion bezeichnet. Zur Stabilisierung der Emulsion muss ein Emulgator zugesetzt werden. Je nach Struktur des Emulgators kann entweder eine Öl-in-Wasser-Emulsion (O/W) mit Wasser als kontinuierlicher Phase oder eine Wasser-in-Öl-Emulsion (W/O) mit Öl als kontinuierlicher Phase entstehen. Manchmal ist die Zugabe eines weiteren Tensids erforderlich, um die Emulsion zu spalten. Dieses wird als Demulgator bezeichnet. Es trennt die dispergierte Phase vom Dispersionsmedium in der Emulsion. Beispielsweise werden Demulgatoren Rohöl zugesetzt, um Öl und Wasser zu trennen.

2. Schaumbildung und Entschäumungseffekte

Tenside finden auch in der pharmazeutischen Industrie breite Anwendung. In pharmazeutischen Zubereitungen können viele wasserunlösliche Wirkstoffe, wie beispielsweise einige ätherische Öle, fettlösliche Cellulosen und Steroidhormone, durch die solubilisierende Wirkung von Tensiden transparente Lösungen bilden und ihre Konzentration erhöhen. Im Herstellungsprozess von Arzneimitteln dienen Tenside als unverzichtbare Emulgatoren, Netzmittel, Suspendiermittel, Schaumbildner und Entschäumer. Ein Schaum ist definiert als ein von einem Flüssigkeitsfilm umschlossenes Gas. Bestimmte Tenside bilden in Verbindung mit Wasser Filme einer bestimmten Festigkeit, die Luft einschließen und so Schaum erzeugen. Solche Tenside werden als Schaumbildner bezeichnet und finden Anwendung in der Schaumflotation, der Schaumbrandbekämpfung sowie bei der Reinigung und Fleckenentfernung. Umgekehrt werden in bestimmten Bereichen auch Entschäumer benötigt: Beispielsweise entsteht bei der Zuckerherstellung und der Verarbeitung traditioneller chinesischer Arzneimittel übermäßiger Schaum. In solchen Fällen müssen geeignete Tenside zugesetzt werden, um die Festigkeit des Flüssigkeitsfilms zu reduzieren, die Blasenbildung zu beseitigen und Unfälle zu vermeiden.

3. Suspensionseffekt

In der PestizidindustrieFür benetzbare Pulver, emulgierbare Konzentrate und konzentrierte Emulsionen ist eine bestimmte Menge an Tensiden erforderlich. Beispielsweise bestehen die Wirkstoffe in benetzbaren Pulvern größtenteils aus hydrophoben organischen Verbindungen. Nur in Gegenwart von Tensiden, welche die Oberflächenspannung des Wassers reduzieren, können die Pestizidpartikel von Wasser benetzt werden und wässrige Suspensionen bilden.

Die Anwendung von Tensiden bei der Erzflotation beruht auf deren flotationsfördernder Wirkung. Die Erzpulpe wird gerührt, während von unten Luft in den Tank eingeblasen wird. Dabei sammeln sich Blasen mit den gewünschten Erzpartikeln an der Oberfläche. Diese Blasen werden aufgefangen, und der Schaum wird aufgebrochen und konzentriert, um das Erz anzureichern. Erzfreier Schlamm und Gestein verbleiben am Boden des Tanks und werden regelmäßig entfernt. Sobald 5 % der Erzpartikeloberfläche mit Tensiden bedeckt sind, wird die Oberfläche hydrophob. Dadurch lagern sich die Erzpartikel an die Blasen an und steigen zur Flüssigkeitsoberfläche auf, wo sie leicht gesammelt werden können. Geeignete Tenside sollten so ausgewählt werden, dass ihre hydrophilen Gruppen ausschließlich an der Erzpartikeloberfläche adsorbiert sind, während die hydrophoben Gruppen zum Wasser hin orientiert sind.

4. Desinfektion und Sterilisation

In der pharmazeutischen Industrie werden sie als Fungizide und Desinfektionsmittel eingesetzt. Ihre bakterizide und desinfizierende Wirkung beruht auf ihrer starken Wechselwirkung mit Proteinen in bakteriellen Biofilmen, wodurch diese Proteine ​​denaturiert oder inaktiviert werden. Diese Desinfektionsmittel sind relativ gut wasserlöslich. Je nach Konzentration eignen sie sich zur präoperativen Hautdesinfektion, Wund- und Schleimhautdesinfektion, Instrumentendesinfektion und Umgebungsdesinfektion.

5. Reinigungswirkung

Das Entfernen von Fett und Schmutz ist ein relativ komplexer Prozess, der mit den oben genannten Funktionen wie Benetzung und Schaumbildung zusammenhängt. Reinigungsmitteln werden üblicherweise verschiedene Hilfsstoffe zugesetzt, um die Benetzungswirkung auf den zu reinigenden Gegenständen zu verbessern. Sie erfüllen außerdem Funktionen wie Schaumbildung, Aufhellung und die Bedeckung der gereinigten Oberfläche, um eine erneute Verschmutzung zu verhindern. Der Dekontaminationsprozess der Tenside, die die Hauptbestandteile darstellen, verläuft wie folgt: Wasser hat eine hohe Oberflächenspannung und benetzt Ölflecken schlecht, wodurch diese schwer zu entfernen sind. Nach Zugabe von Tensiden richten sich deren hydrophobe Gruppen zur Textiloberfläche aus und adsorbieren den Schmutz, wodurch sich dieser allmählich von der Oberfläche löst. Der Schmutz wird im Wasser suspendiert oder schwimmt mit dem Schaum an die Oberfläche und wird anschließend entfernt. Die saubere Oberfläche wird von Tensidmolekülen bedeckt. Abschließend ist anzumerken, dass die Wirkung von Tensiden nicht nur auf einem einzigen Aspekt ihrer Rolle beruht, sondern in vielen Fällen das Ergebnis des Zusammenwirkens mehrerer Faktoren ist. Beispielsweise können sie in der Papierindustrie als Kochmittel, Altpapier-Deinkingmittel, Leimungsmittel, Harzbarriere-Kontrollmittel, Entschäumer, Weichmacher, Antistatika, Kalkhemmer, Entfetter, Bakterizide und Algizide, Korrosionsinhibitoren usw. eingesetzt werden.