Agentes Tensoactivos

INTEGRANTES.-

CAIZA FREDDY

CORNEJO SANTIAGO

GRACIA ANGEL

MUYÓN CARLOS

SCHMIELD CAROLINA

NIVEL.-

7mo SEMESTRE

TEMA.-

AGENTES TENSOACTIVOS

FECHA.-

12-05-2014

Contenido

1 INTRODUCCIÓN 2

1.1 OBJETIVO DEL ESTUDIO 3

2 TEORÍA DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL 4

3 TIPOS DE INTERFASE 4

3.1 CLASIFICACIÓN QUÍMICA DE TENSOACTIVOS 5

3.2 TENSOACTIVOS CATIÓNICOS 5

3.2.1 EJEMPLO 1 6

3.2.2 EJEMPLO 2 6

3.2.3 EJEMPLO 3 6

3.2.4 EJEMPLO 4 6

3.3 TENSOACTIVOS ANIÓNICOS 7

3.4 TENSOACTIVOS NO ANIÓNICOS 7

3.5 TENSOACTIVOS ANFOTÉRICOS 8

4 DETERGENTES DOMÉSTICOS 8

4.1 PROPIEDADES 8

4.2 DETERGENTES-DISPERSANTES 8

5 ACEITES LUBRICANTES 9

5.1 INHIBIDORES DE CORROSIÓN 11

CAPITULO 4

1 INTRODUCCIÓN

“Se han llamado agentes tensoactivos a los compuestos químicos que al disolverse en agua o en otro disolvente se orientan en la interfase entre el líquido y una segunda fase que puede ser sólida, líquida o gaseosa, modificando así la tensión superficial.

Aunque esta definición hace aparecer a los tensoactivos muy académicos, de hecho a fabricación de jabón, uno de los principales tensoactivos, es la rama más antigua de la industria química. El jabón se conoce con seguridad desde 600 años A.C., pero es posible que su existencia date desde la época de Abraham, 2000 años A.C. También desde tiempos muy antiguos se han usado por sus propiedades surfactantes algunas llantas que contienen tensoactivos naturales como son las sapogeninas esteroidales.

Los tensoactivos no solo son sólo importantes como el constituyente activo de los agentes limpiadores (jabones, detergentes, etc.), que es su principal uso, sino que también son vitales en la estabilización de emulsiones (por ejemplo, en alimentos y cosméticos), como desmoldantes en la industria de los plásticos, en el suavizado de textiles, en flotación, como bactericidas, en la perforación de pozos petroleros y en muchas otras aplicaciones.

Todos los tensoactivos tienen una estructura molecular común que consiste en una cadena larga no polar, casi siempre una cadena hidrocarbonada, la cuales soluble en aceite pero insoluble en agua (parte hidrofóbica); esta cadena está unida a otros grupos polares (como carboxilato: -CO2-Na+o sulfonato SO3-Na+) que son insolubles en aceite pero solubles en agua (parte hidrofílica). El extremo hidrofílico es suficientemente afín al agua para conferir solubilidad en ella a todo el compuesto.”(1)

1.1 OBJETIVO DEL ESTUDIO

Los detergentes-dispersantes se han utilizado para combatir derrames de hidrocarburos desde hace muchos años. En la actualidad, los dispersantes están formulados para mitigar con rapidez y seguridad el daño potencial al medio ambiente que plantea un gran derrame de hidrocarburo. De hecho, los dispersantes se consideran una de las primeras opciones de herramientas con las que cuentan los encargados de brindar respuesta a los derrames. Cuando se utilizan en forma adecuada, los dispersantes pueden reducir rápidamente el hidrocarburo en la superficie del agua y acelerar el proceso de biorremediación natural. En países en que la producción de crudo es un rubro importante en la economía se han desarrollado empresas que formulan dispersantes de petróleo. En nuestro país se han desarrollado escasos estudios sobre este tema y existiendo regiones que basan su economía en la producción de crudo, luego la importancia que tiene la formulación del dispersante de petróleo biodegradable objetivo de este trabajo.

2 TEORÍA DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL

En el presente capitulo se ofrece una visión global y sencilla sobre el fenómeno de La tensión superficial ya que es la condición existente en la superficie libre de un líquido. “La tensión es el resultado de las fuerzas moleculares, que ejercen una atracción no compensada hacia el interior del líquido sobre las moléculas individuales de la superficie; esto se refleja en la considerable curvatura en los bordes donde el líquido está en contacto con la pared del recipiente.

Concretamente, la tensión superficial es la fuerza por unidad de longitud de cualquier línea recta de la superficie líquida que las capas superficiales situadas en los lados opuestos de la línea ejercen una sobre otra.

La tendencia de cualquier superficie líquida es hacerse lo más reducida posible como resultado de esta tensión, como ocurre con el mercurio, que forma una bola casi redonda cuando se deposita una cantidad pequeña sobre una superficie horizontal. La forma casi perfectamente esférica de una burbuja de jabón, que se debe a la distribución de la tensión sobre la delgada película de jabón, es otro ejemplo de esta fuerza. La tensión superficial es suficiente para sostener una aguja colocada horizontalmente sobre el agua.

La tensión superficial es importante en condiciones de ingravidez; en los vuelos espaciales, los líquidos no pueden guardarse en recipientes abiertos porque ascienden por las paredes de los recipientes.”(2)

3 TIPOS DE INTERFASE

“Se denomina interfase a la línea de separación entre dos fases o medios diferentes, como por ejemplo, agua/aire, metal/disolución, agua/disolvente orgánico, que corresponden respectivamente a interfases líquido/gas, sólido/líquido y líquido/líquido.

A causa de la baja solubilidad de las cadenas de los hidrocarburos en el agua, los agentes tensoactivos tienden a minimizar la interfase o la superficie de contacto agua-hidrocarburo en la disolución acuosa. Para ello, existen los siguientes posibles mecanismos ya que la interfase se ocupa completamente de moléculas de agentes tensoactivos y éstas se asocian formando agregados. La interacción entre las cadenas de hidrocarburo y el agua de la disolución se minimiza gracias a la formación de estas estructuras tridimensionales, en las cuales las cadenas apolares se direccionan hacia el centro del agregado y las cabezas polares hacia la disolución.

De entre las interfases anteriormente mencionadas, las líquido/líquido merecen una especial atención, ya que el estudio de la transferencia de diferentes especies iónicas a través de las mismas, debido a la existencia de diferencias de potencial eléctrico y de concentración, constituye en la actualidad un emergente campo de investigación. Estas interfases se suponen constituidas por la unión de dos disoluciones no miscibles, una acuosa y otra orgánica, que contienen electrolitos diferentes y cuyo estudio ayuda a comprender el transporte de iones a través de membranas biológicas o membranas celulares, debido a que los fluidos intra y extracelulares constituyen una interfase de este tipo. Estos procesos de transferencia son la base tanto del funcionamiento de sensores de aplicación industrial como del transporte de los mensajes desde el cerebro a los músculos.”(3)

3.1 CLASIFICACIÓN QUÍMICA DE TENSOACTIVOS

“Por la carga iónica de la parte superficialmente activa de la molécula, se clasifican en aniónicos, catiónicos, anfóteros y no iónicos.”(4)

3.2 TENSOACTIVOS CATIÓNICOS

“Los tenso activos catiónicos tienen una cadena alquílica hidrofóbica larga unida a un catión. Prácticamente todos los surfactantes catiónicos de importancia industrial son compuestos grasos (con cadenas C12-C18) nitrogenados y muchos son compuestos con nitrógeno cuaternario (sales cuaternarias de amonio), como el cloruro de trimetilamonio de ácidos grasos de sebo: CH3(CH2)15 o 17─N+─(CH3) Cl-.

Los tensoactivos catiónicos son de poca utilidad en limpieza porque la mayoría de las superficies tienen una carga negativa y los cationes se adhieren sobre ella en lugar de solubilizar la suciedad adherida. Sin embargo, debido a esta propiedad, tienen numerosas aplicaciones especializadas. Por ejemplo:

3.2.1 EJEMPLO 1

Como suavizantes de textiles ("Suavitel", "Downy", etc.) se usan tensoactivos catiónicos del tipo [R2N(CH3)2]+Cl-, R son cadenas largas C12-C18) que se agregan a la carga de lavado de ropa durante el enjuague final. No pueden agregarse antes ya que, al ser catiónicos, formarían un precipitado con los detergentes aniónicos que comúnmente se usan para el lavado. Los cationes se adsorben y orientan en una interface entre el textil y el agua, de esta forma las colas grasas lubrican las fibras, proporcionándoles suavidad. La superficie ligeramente hidrofóbica impide que al secarse las gotas de agua ejerzan una fuerza sobre la fibra, encogiéndola. Esto es particularmente notorio en las toallas.

3.2.2 EJEMPLO 2

Como inhibidores del crecimiento de organismos unicelulares, ya que las moléculas del tensoactivo se orientan en la interface entre la membrana bacteriana y su medio, interfiriendo con la respiración del microorganismo. Por estas características bactericidas y antisépticas se emplean en medicamentos como pastillas para la garganta, por ejemplo el cloruro de benzalconio en el "cepacol".

3.2.3 EJEMPLO 3

Como inhibidores e corrosión en la recuperación de petróleo, donde frecuentemente hay crudos ácidos, a que forman una película cerrada sobre la superficie del metal de la tubería protegiéndola de la corriente ácida.

3.2.4 EJEMPLO 4

En procesos de flotación para separar sílice o cloruro de potasio de otros minerales. Las partículas del mineral se rodean de moléculas el tensoactivo, con las cadenas grasas hacia afuera, volviéndose

...