חומרים פעילי שטח הם סוג של חומרים כימיים בשימוש נרחב בחיי היומיום ובייצור תעשייתי.

יש להם את המאפיינים של הפחתת מתח פני הנוזל ושיפור יכולת האינטראקציה בין נוזל למוצק או גז.

TMAO, Trimethylamine oxide, dihydrate, CAS NO.: 62637-93-8, הוא חומר פעיל שטח וחומרי שטח, ניתן להשתמש על עזרי כביסה.

חומרי החמצון החלשים של TMAO

תחמוצת טרימתילאמין, כמחמצן חלש, משמשת בתגובות כימיות לסינתזה של אלדהידים, חמצון של בורנים אורגניים ושחרור ליגנדים אורגניים מתרכובות קרבוניל ברזל.

•  מבנה של חומרים פעילי שטח

חומרים פעילי שטח מתחלקים לשני חלקים: קבוצות הידרופיליות וקבוצות הידרופוביות.קבוצה הידרופלית היא קבוצה קוטבית המורכבת מאטומים כמו חמצן, חנקן או גופרית שהם הידרופיליים.קבוצות הידרופוביות הן חלקים הידרופוביים, לרוב מורכבים מקבוצות לא קוטביות כגון קבוצות אלקיל ארוכות שרשרת או ארומטיות.מבנה זה מאפשר לחומרי שטח ליצור אינטראקציה הן עם מים והן עם חומרים הידרופוביים כגון שמנים.

•  מנגנון הפעולה של חומרים פעילי שטח

חומרים פעילי שטח יוצרים שכבה מולקולרית על פני השטח של נוזלים, המכונה שכבת ספיחה.היווצרות שכבת הספיחה נובעת מיצירת קשרי מימן בין הקבוצות ההידרופיליות של מולקולות פעילי שטח ומולקולות מים, בעוד שהקבוצות ההידרופוביות מקיימות אינטראקציה עם מולקולות אוויר או שמן.שכבת ספיחה זו יכולה להפחית את מתח הפנים של הנוזל, מה שמקל על הנוזל להרטיב את המשטח המוצק.

חומרים פעילי שטח יכולים גם ליצור מבני מיצל.כאשר ריכוז חומרי השטח עולה על ריכוז המיצל הקריטי, מולקולות פעילי השטח יתכנסו בעצמם ליצירת מיצלות.מיסלים הם מבנים כדוריים קטנים הנוצרים על ידי קבוצות הידרופיליות הפונות לשלב המימי וקבוצות הידרופוביות הפונות פנימה.מיצלות יכולות לכלול חומרים הידרופוביים כמו שמן ולפזר אותם בשלב המימי, ובכך להשיג השפעות מתחלבות, פיזור והמסה.

• תחומי יישום של חומרים פעילי שטח

1. חומר ניקוי: חומרי ניקוי הם המרכיב העיקרי של חומרי הניקוי, שיכולים להפחית את מתח הפנים של המים, להקל על הרטבה וחדירת המים, ובכך לשפר את אפקט הניקוי.לדוגמה, חומרי ניקוי כמו חומרי ניקוי ודטרגנט לשטיפת כלים מכילים כולם חומרים פעילי שטח.

2. מוצרי טיפוח: חומרים פעילי שטח יכולים לגרום למוצרי טיפוח אישיים כמו שמפו וג'ל רחצה לייצר קצף עשיר, המספקים השפעות ניקוי וניקוי טובות.

3. קוסמטיקה: חומרים פעילי שטח ממלאים תפקיד בתחליב, פיזור וייצוב של מוצרי קוסמטיקה.לדוגמה, חומרים מתחלבים ומפזרים בקרם, קרם פנים וקוסמטיקה הם חומרים פעילי שטח.

4. חומרי הדברה ותוספים חקלאיים: פעילי שטח יכולים לשפר את יכולת ההרטבה והחדירות של חומרי ההדברה, לשפר את השפעות הספיגה והחדירה שלהם ולשפר את יעילות חומרי ההדברה.

5. תעשיית הנפט והכימיקלים: לחומרים פעילי שטח יש תפקיד חשוב בתהליכים כגון הפקת נפט, הזרקת מים בשדה נפט והפרדת נפט ומים.בנוסף, פעילי שטח נמצאים בשימוש נרחב בחומרי סיכה, מעכבי חלודה, מתחלבים ותחומים נוספים.

סיכום:

חומרים פעילי שטח הם סוג של חומרים כימיים בעלי יכולת להפחית את מתח הפנים הנוזל ולשפר את האינטראקציה בין נוזל למוצק או גז.המבנה שלו מורכב מקבוצות הידרופיליות והידרופוביות, שיכולות ליצור שכבות ספיחה ומבני מיצל.פעילי שטח נמצאים בשימוש נרחב בחומרי ניקוי, מוצרי טיפוח, קוסמטיקה, חומרי הדברה ותוספים חקלאיים, תעשיות נפט וכימיקלים, ותחומים אחרים.על ידי הבנת העקרונות הכימיים של פעילי שטח, נוכל להבין טוב יותר את היישומים ומנגנוני הפעולה שלהם בתחומים שונים.