מהם תפקידיהם של חומרים פעילי שטח?

1. פעולת הרטבה (HLB נדרש: 7-9)

הרטבה מתייחסת לתופעה שבה הגז הנספג על משטח מוצק מוחלף בנוזל. חומרים המשפרים את יכולת ההחלפה הזו נקראים חומרי הרטבה. הרטבה מחולקת בדרך כלל לשלושה סוגים: הרטבה במגע (הרטבת הידבקות), הרטבה טבילה (הרטבת חדירה) והרטבה מתפשטת (הרטבת התפשטות).

מבין אלה, פיזור הוא הסטנדרט הגבוה ביותר של הרטבה, ומקדם הפיזור משמש בדרך כלל כאינדיקטור לביצועי הרטבה בין מערכות.

בנוסף, זווית המגע היא גם קריטריון להערכת יעילות ההרטבה.

השימוש בחומרים פעילי שטח יכול לשלוט במידת ההרטבה בין נוזלים למוצקים.

בתעשיית חומרי ההדברה, חלק מהגרגירים והאבקות לריסוס מכילים כמויות מסוימות של חומרים פעילי שטח. מטרתם לשפר את ההידבקות וההתפשטות של החומר על המשטח המטופל, להגביר את קצב השחרור ואת שטח הפיזור של החומרים הפעילים בתנאים לחים, ולשפר את השפעות המניעה והבקרה של מחלות.

בתעשיית הקוסמטיקה, כחומר מתחלב, הוא מרכיב הכרחי במוצרי טיפוח לעור כגון קרמים, תחליבים, חומרי ניקוי ומסירי איפור.

2. פעולות הקצפה והפחתת הקצפה

חומרים פעילי שטח נמצאים בשימוש נרחב גם בתעשיית התרופות. בניסוחים פרמצבטיים, תרופות רבות בעלות מסיסות גרועה כגון שמנים נדיפים, תאית מסיסה בשומן והורמונים סטרואידים יכולות ליצור תמיסות שקופות ולהגביר את הריכוז באמצעות פעולת המסה של חומרים פעילי שטח.

במהלך הכנת תרופות, חומרים פעילי שטח הם הכרחיים כמתחלבים, חומרי הרטבה, חומרי מתלה, חומרי הקצפה וחומרי מסירי הקצפה. קצף מורכב מגז המוקף בשכבה נוזלית דקה. חלק מהחומרים הפעילי שטח יכולים ליצור שכבות בעלות חוזק מסוים עם מים, תוך הוספת אוויר ליצירת קצף, המשמש לציפה של מינרלים, כיבוי אש בקצף וניקוי. חומרים כאלה נקראים חומרי הקצפה.

לעיתים יש צורך בחומרים נוגדי קצף. בזיקוק סוכר ובייצור רפואה סינית מסורתית, קצף מוגזם יכול להיות בעייתי. הוספת חומרים פעילי שטח מתאימים מפחיתה את חוזק הסרט, מסלקת בועות ומונעת תאונות.

3. פעולת השעיה (ייצוב השעיה)

בתעשיית חומרי ההדברה, אבקות להרטבה, תרכיזים מתחלבים ואמולסיות מרוכזות דורשות כולן כמויות מסוימות של חומרים פעילי שטח. מכיוון שרבים מהמרכיבים הפעילים באבקות להרטבה הם תרכובות אורגניות הידרופוביות, יש צורך בחומרים פעילי שטח כדי להפחית את מתח הפנים של המים, מה שמאפשר הרטבה של חלקיקי תרופה ויצירת תרחיפים מימיים.

חומרים פעילי שטח משמשים בציפה של מינרלים כדי להשיג ייצוב תרחיף. על ידי ערבוב ובועות אוויר מתחתית המיכל, בועות הנושאות אבקת מינרלים יעילה מתאספות על פני השטח, שם הן נאספות ומוסרות מהקצף לצורך ריכוז, ומשיגות העשרה. חול, בוץ וסלעים ללא מינרלים נשארים בתחתית ומסירים מעת לעת.

כאשר 5% משטח החול המינרלי מכוסה על ידי קולט, הוא הופך הידרופובי ונצמד לבועות, ועולה אל פני השטח לאיסוף. הקולט המתאים נבחר כך שהקבוצות ההידרופיליות שלו יידבקו רק לפני השטח של החול המינרלי בעוד שהקבוצות ההידרופוביות פונות אל המים.

4. חיטוי ועיקור

בתעשיית התרופות, חומרים פעילי שטח יכולים לשמש כקוטלי חיידקים וחומרי חיטוי. השפעות החיטוי והעיקור שלהם נובעות מאינטראקציות חזקות עם חלבוני ביופילם של חיידקים, הגורמות לדנטורציה או אובדן תפקוד.

לחומרי חיטוי אלה יש מסיסות גבוהה במים וניתן להשתמש בהם בריכוזים שונים עבור:

חיטוי עור לפני ניתוח

חיטוי פצעים או ריריות

· עיקור מכשירים

חיטוי סביבתי

5. פעולת ניקוי וחיטוי

הסרת כתמי שומן היא תהליך מורכב הקשור לפעולות הרטבה, הקצפה ופעולות אחרות שהוזכרו לעיל.

דטרגנטים מכילים בדרך כלל מספר רכיבי עזר כדי:

·שיפור הרטבה של האובייקט המנוקה

· יצירת קצף

· מספק אפקטים של הבהרה

· למנוע הצטברות חוזרת של לכלוך

תהליך הניקוי של חומרים פעילי שטח כמרכיב העיקרי פועל באופן הבא:

למים יש מתח פנים גבוה ויכולת הרטבה נמוכה עבור כתמים שמנוניים, מה שמקשה על הסרתם. לאחר הוספת חומרים פעילי שטח, הקבוצות ההידרופוביות שלהם מכוונות למשטחי הבד ולכלוך שסופג אותם, ומנתקות בהדרגה את המזהמים. הלכלוך נשאר תלוי במים או צף אל פני השטח עם קצף לפני שהוא מוסר, בעוד שהמשטח הנקי מצופה במולקולות חומר פעיל שטח.

לבסוף, יש לציין כי חומרים פעילי שטח פועלים לא באמצעות מנגנון יחיד אלא לעתים קרובות באמצעות השפעה משולבת של גורמים מרובים.

לדוגמה, בתעשיית הנייר, הם יכולים לשמש כ:

· חומרי בישול

חומרי הסרת דיו מנייר פסולת

· חומרי גודל

· חומרי בקרת מכשולים של שרף

·מכלי קצף

מרככים

חומרים אנטי-סטטיים

מעכבי אבנית

· חומרי ריכוך

· חומרים להסרת שומנים

קוטלי חיידקים וקוטלי אצות

מעכבי קורוזיה

צרו קשר!