สารออกฤทธิ์บนพื้นผิว หรือสารลดแรงตึงผิวคือโมเลกุลที่สะเทินน้ำสะเทินบก (มีคุณสมบัติชอบน้ำและชอบน้ำ) Hydrophilic เป็นสารประกอบชนิดหนึ่งที่สามารถจับน้ำได้ ในขณะที่ lipophilic เป็นสารประกอบที่สามารถจับน้ำมันและเกลียดน้ำ (ไม่ชอบน้ำ) สารลดแรงตึงผิวสามารถพบได้ในสบู่ ผงซักฟอก และน้ำยาทำความสะอาด สารลดแรงตึงผิวคือโมเลกุลที่สามารถดูดซับได้ที่ส่วนต่อประสานระหว่างของเหลวกับก๊าซ เมื่อใส่ลงไปในน้ำ สารลดแรงตึงผิวจะจัดตำแหน่งตัวเองกับส่วนที่ไม่ชอบน้ำในอากาศ ในขณะที่ส่วนที่ชอบน้ำจะอยู่ในน้ำเพื่อลดแรงตึงที่พื้นผิวหรือส่วนต่อประสานของสาร
สารลดแรงตึงผิวทำงานอย่างไร
เมื่อมีโมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวในสารละลายเพียงพอ พวกมันจะรวมกันเป็นโครงสร้างที่เรียกว่าไมเซลล์ เมื่อเกิดไมเซลล์ ส่วนหัวของสารลดแรงตึงผิวที่ชอบน้ำจะวางตำแหน่งตัวเองให้สัมผัสกับน้ำ ในขณะที่หางที่เกลียดน้ำจะถูกจัดกลุ่มไว้ตรงกลางโครงสร้างของไมเซลล์เพื่อป้องกันน้ำ ไมเซลล์จะทำงานเป็นหน่วยเพื่อขจัดสิ่งสกปรกต่างๆ เช่น สิ่งสกปรกหรือคราบน้ำมัน หางที่เกลียดน้ำจะดึงดูดดินและล้อมรอบ ขณะที่หัวดูดลดแรงตึงผิวดึงดินจากพื้นผิวไปยังสารละลายทำความสะอาด คุณจะเห็นสิ่งสกปรกที่หลุดออกจากพื้นผิวของวัตถุเริ่มปนเปื้อนน้ำหรือน้ำยาทำความสะอาด ไมเซลล์จะสร้างใหม่โดยมีหางที่ยึดดินไว้ตรงกลางของโครงสร้างประเภทของสารลดแรงตึงผิว
ต่อไปนี้เป็นประเภทของสารลดแรงตึงผิวตามความแตกต่างของประจุบนหัวที่ชอบน้ำ1. สารลดแรงตึงผิวประจุลบ
สารลดแรงตึงผิวแบบประจุลบมีจุดสิ้นสุดของโมเลกุลที่มีประจุลบซึ่งชอบน้ำ ส่วนที่มีประจุลบของโมเลกุลนี้มักจะเป็นซัลโฟเนต ซัลเฟตหรือคาร์บอกซิเลต ตัวอย่างของสารลดแรงตึงผิวที่มีประจุลบ ได้แก่ โซเดียม อัลคิลเบนซีน ซัลโฟเนต โซเดียม สเตียเรต และโพแทสเซียม แอลกอฮอล์ ซัลเฟต ซึ่งมักพบในสบู่และสารซักฟอก2. สารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีประจุ
สารลดแรงตึงผิวที่ไม่มีไอออนเป็นสารลดแรงตึงผิวชนิดหนึ่งที่ไม่มีไอออน สารลดแรงตึงผิวเหล่านี้ได้รับขั้วของพวกมันเนื่องจากโมเลกุลที่ปลายด้านหนึ่งมีส่วนที่อุดมด้วยออกซิเจนและที่ปลายอีกด้านหนึ่งมีโมเลกุลอินทรีย์ขนาดใหญ่ ตัวอย่างของสารลดแรงตึงผิวที่ไม่มีไอออนคือเอทอกซีเลตแอลกอฮอล์, โนนิลฟีนอกซีพอลิเอทิลีนแอลกอฮอล์และเอทิลีนออกไซด์/โพรพิลีนออกไซด์บล็อกโคโพลีเมอร์ สารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิกโดยทั่วไปจะไม่ทำให้เกิดฟองหรือมีฟองน้อย จึงเหมาะสำหรับใช้เป็นส่วนผสมในการผลิตผงซักฟอกที่มีฟองน้อย3. สารลดแรงตึงผิวประจุบวก
สารลดแรงตึงผิวประจุบวกเป็นโมเลกุลที่มีประจุบวกซึ่งมักจะได้มาจากสารประกอบไนโตรเจน สารลดแรงตึงผิวที่เป็นประจุบวกหลายชนิดมีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อหรือทำความสะอาด เช่น ฆ่าเชื้อแบคทีเรียหรืออย่างอื่น สารลดแรงตึงผิวนี้มีประโยชน์สำหรับการผลิตสารฆ่าเชื้อที่ทิ้งชั้นสารฆ่าเชื้อที่เป็นประจุบวกไว้บนพื้นผิว ตัวอย่างของสารลดแรงตึงผิวที่เป็นประจุบวกคืออัลคิลแอมโมเนียมคลอไรด์4. สารลดแรงตึงผิวแอมโฟเทอริก
สารลดแรงตึงผิวแอมโฟเทอริกคือสารลดแรงตึงผิวที่มีประจุเปลี่ยนแปลงด้วย pH สารลดแรงตึงผิวเหล่านี้สามารถเป็นชนิดประจุลบ ไม่มีประจุ หรือประจุบวก ขึ้นอยู่กับค่า pH สารลดแรงตึงผิวแอมโฟเทอริกมักใช้ในผลิตภัณฑ์ดูแลร่างกาย เช่น แชมพูและเครื่องสำอาง ตัวอย่างของสารลดแรงตึงผิวแอมโฟเทอริกคือเบทาอีนและอะมิโนออกไซด์ [[บทความที่เกี่ยวข้อง]]ฟังก์ชันลดแรงตึงผิว
หนึ่งในหน้าที่ที่พบบ่อยที่สุดของสารลดแรงตึงผิวคือเป็นส่วนประกอบหลักในการผลิตผงซักฟอกหรือน้ำยาทำความสะอาด ในผงซักฟอก สารลดแรงตึงผิวจะทำหน้าที่เพิ่มคุณสมบัติการแพร่กระจายและการเปียกของโมเลกุล จึงช่วยดักจับสิ่งสกปรกและทำให้ง่ายต่อการขจัดออก นอกจากนั้น นี่คือหน้าที่อื่นๆ ของสารลดแรงตึงผิวที่ใช้ในชีวิตประจำวัน- หน้าที่ของสารลดแรงตึงผิวในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดคือการกระตุ้นให้เกิดกิจกรรมบนพื้นผิวเพื่อให้สิ่งสกปรกเกาะติดและหลุดออกจากพื้นผิวอื่นๆ ที่ติดอยู่กับสิ่งสกปรกได้ เช่น บนเสื้อผ้า พื้นผิวของพื้น โต๊ะ และอื่นๆ
- ในการย้อมผ้า สารลดแรงตึงผิวคือโมเลกุลที่ใช้เพื่อช่วยให้สีย้อมซึมเข้าสู่เนื้อผ้าอย่างสม่ำเสมอ
- อีกหน้าที่หนึ่งของสารลดแรงตึงผิวคือเป็นสารทำให้เป็นอิมัลชันหรือสารฟอง
- สารลดแรงตึงผิวซึ่งมีไลโปฟิลิกมากกว่าและชอบน้ำน้อยกว่าสามารถใช้เป็นสารทำให้เกิดฟองหรือเป็นอิมัลซิไฟเออร์ได้
- สารลดแรงตึงผิวยังสามารถทำหน้าที่เป็นสารฆ่าเชื้อรา สารฆ่าเชื้อรา และยาฆ่าแมลง
- สารลดแรงตึงผิวยังสามารถใช้ในการยับยั้งการกัดกร่อน หน้าที่ของสารลดแรงตึงผิวที่นี่คือการเพิ่มการไหลของน้ำมันในหินที่มีรูพรุนและสร้างละอองลอย
