界面活性剤または界面活性剤は、2 つの表面間の表面張力を変更する化合物です。界面活性剤化合物は両親媒性分子です。つまり、異なる極性の 2 つの部分を持ち、1 つは親油性 (油に混和性) と非極性、もう 1 つは親水性 (水に混和性) と極性です。
特にカナダでは、「界面活性剤」を圧縮した英語の単語「サーファクタント」の転置である「界面活性剤」についても話します。
界面活性剤の性質
界面活性剤の特性は、その両親媒性構造によるものです。この構造は、空気/水および水/油タイプの界面に対して特別な親和性を与え、それによってこれらの界面の自由エネルギーを下げる能力を与えます。この現象が分散系の安定化の基礎となります。
界面活性剤は、少量使用した場合でも、特に水の表面張力を大きく変える物質です。
最も重要なのは、水の表面張力を下げる界面活性剤です。それらは非常に多数あります。これらには、アンモニアを除く、無機塩および塩基を除くほとんどすべての物体が含まれます。
界面活性剤の働き
界面活性剤は、その機能に応じて名前が付けられることがあります。
洗剤
洗剤(または界面活性剤、洗剤、界面活性剤) は、一般的に石油に由来する化合物であり、界面活性剤としての性質を持ち、汚れを除去することができます。洗浄は、洗浄された表面、特に皮膚、食事の準備や消費に使用される器具に存在する細菌の大部分を除去するため、衛生の基本的な要素です。
発泡剤
少量の液体中に大量のガスを分散させる泡の形成には、水と空気の界面で吸着する界面活性剤の存在が必要です。
湿潤剤
液体による固体の湿潤は、液体が固体上に広がることに対応します。湿潤剤は表面張力を下げることにより、液体をより広く広げることができます。
分散剤
疎水性分子を親水性分子と混合するために固定化する薬剤
乳化剤
乳化剤を使用すると、水と油など、混ざらない 2 つの液体を混合できます。液体の 1 つが小さな液滴の形で 2 番目の液体に分散されます。
界面活性剤の種類
界面活性剤化合物には 4 種類あり、親水性部分の性質に応じて分類されます。
- アニオン性界面活性剤: 親水性部分はマイナスに帯電します。
- カチオン性界面活性剤: 親水性部分は正に帯電します。
- 両性イオンまたは両性界面活性剤: 親水性部分は正電荷と負電荷を持ち、全体の電荷はゼロです。
- 非イオン性界面活性剤:分子には正味の電荷がありません。
アニオン界面活性剤
これらは水溶液中で負電荷 (アニオン) を放出します。これらはより顕著な親水性の傾向があるため、比較的高い親水性/親油性バランス (HLB) (8 ～ 18) を持っています。これらはエマルジョンを O/W、油/水の方向に配向します (HLB > 18 の場合は洗剤)。
カチオン性界面活性剤とは互換性がありません。
カチオン性界面活性剤
これらは水溶液中で正電荷 (カチオン) を放出します。それらは静菌性と乳化性を持っています。これらはマイナスに帯電したケラチンと親和性があり、結合して滑らかな膜を形成します。これらはコンディショナー、フケ防止製品、特定の染料、消臭剤などに使用されています。それらは目の粘膜を刺激します。
陰イオン界面活性剤とは互換性がありません。
両性イオン性界面活性剤または両性界面活性剤
設置環境のpHに応じて、プラスイオンとマイナスイオンを放出します。
- アルカリ性 pH では、アニオンのように振る舞います。
- 酸性pH では、カチオンのように動作します。
両性界面活性剤は高いHLBを持っています。したがって、洗剤として使用されますが、アニオンよりも刺激性が低く、弱い肌に推奨されます。
他の界面活性剤と互換性があります。
非イオン界面活性剤
分子には正味の電荷がありません。最高の洗剤の一つと言われています。化学および生物学で非常に頻繁に使用される既知の非イオン性界面活性剤は、 Tween (Tween 20、60、80…) またはスクロースエステルです。それはシュガーエステルファミリーの一部です。これらは親水性の糖基と疎水性の脂肪鎖から構成されています。シュガーエステルには界面活性剤としていくつかの利点があります。