- Surfaktanty są związkami powierzchniowo czynnymi umożliwiającym tworzenie mieszanin i emulsji z naturalnie niełączonych się substancji.
- Wyróżniamy cztery główne grupy surfaktantów, spośród których najczęściej stosuje się surfaktanty anionowe i niejonowe.
- Zastosowanie tych substancji to przede wszystkim produkcja kosmetyków, detergentów i środków czyszczących, ale mają także szereg innych zastosowań.
- Obecne trendy obejmują wdrażanie surfaktantów naturalnych, a także badania nad poszukiwaniem dla nich nowych zastosowań.
Surfaktanty odgrywają kluczową rolę w wielu dziedzinach przemysłu, szczególnie w produkcji kosmetyków, środków czystości i chemikaliów przemysłowych. Dzięki swojej unikalnej strukturze pozwalają na obniżanie napięcia powierzchniowego między dwoma substancjami w produkcie, umożliwiając mieszanie np. wody i oleju. W niniejszym artykule wyjaśnimy, czym są i jak działają surfaktanty, jakie są rodzaje surfaktantów oraz jakie mają one znaczenie w przemyśle.
Czym są surfaktanty?
Surfaktanty, czyli inaczej substancje powierzchniowo czynne, to związki chemiczne składające się z dwóch części: hydrofilowej (przyciągającej wodę) oraz hydrofobowej (odpychającej wodę). Dzięki swojej specyficznej budowie i zdolności tworzenia miceli umożliwiają mieszanie się substancji naturalnie niemieszających się, takich jak olej i woda. Surfaktanty są niezbędne do tworzenia emulsji, pian czy też do efektywnego usuwania zanieczyszczeń.
Rodzaje surfaktantów
W zależności od ładunku jonowego w roztworze surfaktanty dzielimy na:
- surfaktanty anionowe – posiadające ujemnie naładowaną grupę jonową. Są najbardziej rozpowszechnionymi środkami powierzchniowo czynnymi, spotykanymi w szczególności w detergentach i środkach czyszczących. Przykładem jest laurylosiarczan sodu (SLS) i mydła.
- surfaktanty kationowe – mają dodatnio naładowaną grupę jonową. Wykazują właściwości antybakteryjne, są przy tym jednak słabo biodegradowalne. Są często stosowane w produktach do pielęgnacji włosów. Przykłady surfaktantów kationowych to sole aminy i czwartorzędowe chlorki amoniowe.
- surfaktanty niejonowe – nie posiadają ładunku elektrycznego. Charakteryzują się łagodniejszym działaniem, dzięki czemu są szeroko stosowane w kosmetykach. Jest to na przykład monogliceryd kwasu tłuszczowego.
- surfaktanty amfoteryczne – mogą zmieniać swój ładunek w zależności od pH środowiska. Są delikatne w działaniu, dzięki czemu stosuje się je w produktach dla dzieci i osób o wrażliwej skórze. Przykładem takiego związku jest sulfobetaina.
Gdzie znajdują zastosowanie surfaktanty?
Surfaktanty są stosowane głównie w przemyśle kosmetycznym, jednak używa się ich również do produkcji środków czyszczących, nawozów, farb czy produktów spożywczych.
Surfaktanty w kosmetykach
W przemyśle kosmetycznym surfaktanty odgrywają ogromną rolę. Substancje te znajdziemy w produktach myjących, szamponach, żelach pod prysznic oraz emulsjach. Ich główne funkcje to:
- emulgacja – umożliwiają łączenie fazy wodnej z tłuszczową, co jest kluczowe dla jednolitej konsystencji produktów kosmetycznych;
- oczyszczanie – surfaktanty nadają produktom zdolność skutecznego usuwania zanieczyszczeń, tłuszczu i martwego naskórka;
- pienienie – substancje te umożliwiają tworzenie stabilnej piany, co poprawia aplikację produktów.
W ostatnich latach coraz większą popularność zyskują naturalne surfaktanty pozyskiwane z surowców roślinnych, takie jak olej kokosowy czy kukurydziany. Są one biodegradowalne i mniej drażniące dla skóry, dlatego stosuje się je w ekologicznych kosmetykach naturalnych.
Inne zastosowania surfaktantów
Zastosowanie surfaktantów nie ogranicza się jedynie do produkcji kosmetyków. Są one powszechnie używane w procesach, które wymagają tworzenia takich układów, jak emulsje, piany czy koloidy. Spotkamy je m.in. w:
- przemyśle spożywczym – jako emulgatory w produktach mlecznych czy wypiekach;
- przemyśle chemicznym – w produkcji farb, klejów czy środków pianotwórczych;
- rolnictwie – jako składniki pestycydów i nawozów;
- oczyszczaniu i uzdatnianiu wód – jako środki pomocnicze; w procesie tym używa się takich substancji, jak: podchloryn sodu, wodorotlenek sodu czy chlorek żelaza;
- przemyśle metalurgicznym – do procesów oczyszczania i obróbki powierzchni;
- przemyśle tekstylnym;
- chemii gospodarczej – są jednymi z głównych składników w środkach czyszczących, piorących i detergentach;
- farmakologii – do produkcji niektórych leków i środków antyseptycznych (np. CTAB).
Najwyższej jakości surfaktanty, a także inne dodatki przemysłowe, w tym dodatki do żywności takie, jak kwas octowy czy kwas fosforowy, posiada w swojej ofercie firma Foodcom S.A.
Jak wygląda aktualna sytuacja na rynku surfaktantów?
Globalny rynek surfaktantów dynamicznie się rozwija, napędzany rosnącym zapotrzebowaniem na produkty kosmetyczne i środki czystości. Obecnie obserwuje się wzrost zainteresowania naturalnymi surfaktantami – zarówno przez producentów, jak i konsumentów. Szeroko badane są potencjalne zastosowania nie tylko naturalnych surfaktantów, ale też rozszerzenie obszarów używania takich substancji, jak SDS czy CTAB. Znajdują one zastosowanie w: badaniach, produkcji ogniw, nanotechnologii, genetyce, tworzeniu oscylatorów chemicznych, uaktywnianiu enzymów czy w procesach wykorzystujących fluorescencję.
Obecnie liderem w produkcji surfaktantów są kraje Unii Europejskiej, które dostarczają rocznie ponad 3,2 mln ton tych substancji. Największymi producentami surfaktantów są globalne koncerny chemiczne, takie jak niemiecki BASF SE, belgijski Solvay S.A., szwajcarski Clariant AG czy polski PCC Exol SA. Dystrybucją najlepszej jakości surfaktantów w Polsce zajmuje się Foodcom S.A.
Surfaktanty są niezbędne w wielu sektorach gospodarki. Od lat pozostają niezmiennie głównymi składnikami środków czyszczących i kluczowymi dodatkami do kosmetyków czy żywności. Wraz z rozwojem innowacyjnych technologii i wzrostem świadomości ekologicznej, substancje te mogą odegrać jeszcze bardziej istotną rolę w przemyśle i produkcji różnego rodzaju dóbr.