Povrchovo aktívne činidlo alebo povrchovo aktívne látky sú molekuly, ktoré sú amfifilné (majú hydrofilné aj lipofilné vlastnosti). Hydrofilná je typ zlúčeniny, ktorá môže viazať vodu, zatiaľ čo lipofilná je zlúčenina, ktorá môže viazať olej a neznáša vodu (hydrofóbna). Povrchovo aktívne látky možno nájsť v mydlách, čistiacich prostriedkoch a čistiacich roztokoch. Povrchovo aktívne látky sú molekuly, ktoré môžu byť absorbované na rozhraní kvapalina-plyn. Po vložení do vody sa povrchovo aktívna látka zarovná s hydrofóbnou časťou vo vzduchu, zatiaľ čo hydrofilná časť je vo vode, takže môže znížiť napätie na povrchu alebo rozhraní látky.
Ako fungujú povrchovo aktívne látky
Keď je v roztoku dostatočné množstvo molekúl povrchovo aktívnej látky, spoja sa a vytvoria štruktúry nazývané micely. Keď sa vytvoria micely, hlava povrchovo aktívnej látky, ktorá má rada vodu, sa umiestni tak, aby bola vystavená vode, zatiaľ čo chvost, ktorý vodu nenávidí, sa zoskupí v strede micelárnej štruktúry, aby bol chránený pred vodou. Micely potom fungujú ako jednotka na odstránenie rôznych nečistôt, ako sú špina alebo olejové škvrny. Chvost, ktorý neznáša vodu, je priťahovaný k pôde a obklopuje ju, zatiaľ čo hlava povrchovo aktívnej látky sťahuje pôdu z povrchu do čistiaceho roztoku. Uvidíte, ako špina, ktorá sa dostane z povrchu predmetu, začína kontaminovať vodu alebo čistiaci roztok. Micely sa potom znovu vytvoria s chvostmi, ktoré držia pôdu na mieste v strede štruktúry.Druhy povrchovo aktívnych látok
Nasledujú typy povrchovo aktívnych látok na základe rozdielu v náboji na ich hydrofilných hlavách.1. Aniónové povrchovo aktívne látky
Aniónové povrchovo aktívne látky majú záporne nabitý koniec molekuly, ktorý je hydrofilný. Táto negatívne nabitá časť molekuly je zvyčajne sulfonát, sulfát alebo karboxylát. Príklady aniónových povrchovo aktívnych látok sú alkylbenzénsulfonát sodný, stearát sodný a alkoholsulfát draselný, ktoré sa bežne nachádzajú v mydlách a detergentoch.2. Neiónové povrchovo aktívne látky
Neiónové povrchovo aktívne látky sú typy povrchovo aktívnych látok, ktoré neobsahujú ióny. Tieto povrchovo aktívne látky získavajú svoju polaritu, pretože molekula na jednom konci má časť bohatú na kyslík a na druhom konci má veľkú organickú molekulu. Príkladmi neiónových povrchovo aktívnych činidiel sú etoxylátové alkoholy, nonylfenoxypolyetylénalkoholy a blokové kopolyméry etylénoxid/propylénoxid. Neiónové povrchovo aktívne látky sú vo všeobecnosti nepenivé alebo málo penivé, vďaka čomu sú vhodné na použitie ako prísada pri výrobe nízkopenivých detergentov.3. Katiónové povrchovo aktívne látky
Katiónové povrchovo aktívne látky sú kladne nabité molekuly zvyčajne odvodené od zlúčenín dusíka. Mnohé katiónové povrchovo aktívne látky majú dezinfekčné alebo čistiace vlastnosti, ako sú baktericídne alebo iné. Tieto povrchovo aktívne látky sú užitočné na výrobu dezinfekčných prostriedkov, ktoré zanechávajú na povrchu katiónovú dezinfekčnú vrstvu. Príkladom katiónovej povrchovo aktívnej látky je alkylamóniumchlorid.4. Amfotérne povrchovo aktívne látky
Amfotérne povrchovo aktívne látky sú povrchovo aktívne látky, ktorých náboj sa mení s pH. Tieto povrchovo aktívne látky môžu byť aniónového, neiónového alebo katiónového typu, v závislosti od pH. Amfotérne povrchovo aktívne látky sa často používajú v produktoch osobnej starostlivosti, ako sú šampóny a kozmetika. Príklady amfotérnych povrchovo aktívnych látok sú betaín a aminooxidy. [[Súvisiaci článok]]Funkcia povrchovo aktívnej látky
Jednou z najbežnejších funkcií povrchovo aktívnych látok je ako hlavná zložka pri výrobe detergentov alebo čistiacich prostriedkov. V čistiacich prostriedkoch povrchovo aktívne látky zvyšujú schopnosť roztierania a zmáčania molekúl, takže pomáhajú zachytávať nečistoty a uľahčujú ich odstraňovanie. Okrem toho sú tu niektoré ďalšie funkcie povrchovo aktívnych látok, ktoré sa využívajú v každodennom živote.- Funkciou povrchovo aktívnych látok v čistiacich prostriedkoch je spustiť aktivitu na povrchu, aby sa špina mohla viazať a uvoľňovať z iných povrchov, ktoré sú na špine prichytené, napríklad na odevoch, podlahových povrchoch, povrchoch stolov a pod.
- Pri farbení textílií sú povrchovo aktívne látky molekuly, ktoré pomáhajú farbivu rovnomerne prenikať do látky.
- Ďalšou funkciou povrchovo aktívnych látok je emulgačné činidlo alebo penotvorné činidlo.
- Ako odpeňovacie činidlá alebo ako emulgátory sa môžu použiť povrchovo aktívne látky, ktoré sú lipofilnejšie a menej hydrofilné.
- Povrchovo aktívne látky môžu tiež fungovať ako germicídy, fungicídy a insekticídy.
- Na inhibíciu korózie možno použiť aj povrchovo aktívne látky. Funkciou povrchovo aktívnej látky je zvýšiť tok oleja v poréznej hornine a vytvárať aerosóly.