< Aineosat

Tensidit

tensidit1.png

Tensidien tarkoitus on irrottaa likaa ja rasvaa eli puhdistaa. Puhdistustuotteiden tensidipitoisuus on noin 7-15 %. Puhdistusominaisuudet johtuvat tensidimolekyylin rakenteesta, jossa molekyylin toinen osa on rasva- ja toinen vesiliukoinen. Kun kullekin tensidimolekyylille ominainen, kriittisen misellikonsentraation lukuarvo ylittyy (käsitelty kappaleessa emulgaattorit), tensidimolekyylin hydrofiiliset osat orientoituvat ulkoiseen vesifaasiin ja hydrofobiset osat rasvafaasiin muodostaen misellejä. Valmiit misellit ovat pieniä, kapseloituneita lika- ja rasvapartikkeleita, jotka siirtyvät esimerkiksi pesuveden mukana viemäriin.

Tensideillä on myös vaahdonmuodostusominaisuuksia. Vaahtoutumisen seurauksena molekyylien hydrofiiliset päät orientoituvat vesifaasiin ja hydrofobiset päät kaasufaasiin. Kestävin vaahto syntyy, jos tensidi muodostaa kalvon faasien rajapinnalle, eikä kaasukuplien ympärillä olevaan nesteeseen vaikuta liian suuria, kaasukuplia hajottavia hydrostaattisia voimia. Useimpien tensidien paras vaahtoamisteho on lähellä kriittisen misellikonsentraation arvoa.

Tensidit jaotellaan neljään ryhmään: anionisiin, kationisiin, ionittomiin ja amfoteerisiin tensideihin. Muunmuassa hyvien vaahdonmuodostusominaisuuksiensa vuoksi anioniset tensidit ovat eniten käytettyjä. Anionisien tensidimolekyylin vesiliukoinen pää on negatiivisesti varautunut. Negatiivisesti varautunut rasvahappomolekyyli korkeassa pH:ssa on klassisin esimerkki anionisesta tensidistä (saippua). Natriumhydroksidin avulla valmistettujen saippuoiden korkea pH voidaan neutralisoida magnesium- tai kalsiumsuolojen avulla. Tuloksena on veteen liukenematon saippua, jota käytetään myös emulgaattorina v/o –voiteissa sekä pulverimaisissa tuotteissa.

Myös matalassa pH:ssa toimivia tensidejä ovat esimerkiksi lauryyli- tai lauryylieetterisulfaatti. Niiden kanssa käytetään ammonium- tai natriumioneja magnesiumin ja kalsiumin sijaan. Natriumlauryylisulfaattia käytetään paitsi tensidinä, myös kokeellisessa dermatologiassa simuloimaan ihoärsytystä. Taulukossa on esitetty anionisia tensidejä ja niiden ominaisuuksia.

Anionisia tensidejä ja niiden ominaisuuksia

Ryhmä

Muut ryhmät

Ominaisuuksia

Karboksyylihapot ja niiden suolat

Alkaanihapot

Kiinteissä saippuoissa, rasvahapot kasviöljyistä, hyvä vaahtoavuus

Esterikarboksyylihapot

Kiinteissä saippuoissa, käytetään myös emulgaattoreina

Eetterikarboksyylihapot

Käytetään myös emulgaattoreina

Rikkihapon esterit

Alkyylieetterisulfaatit

Hyvä vaahtoavuus, ei niin ärsyttävä kuin alkyylisulfaatti

Alkyylisulfaatit

Hyvä vaahtoavuus. Voi ärsyttää ihoa. Käytetyimpiä tensidejä

Asyyliaminohapot ja niiden suolat

Asyyliglutamaatit

Heikko vaahtoavuus. Mietoja

Asyylipeptidit

Käytetään eniten sampoissa

Sarkosinaatit

Hyvä vaahtoavuus. Mietoja

Fosforihapon esterit ja niiden suolat

 

Huonoja vaahtoamaan. Eniten emulgaattoreina

 

Asyyli-isetionaatit

Käytetään kiinteissä saippuoissa

Alkyyliaryylisulfonaatit

Tehokkaita laajalla pH -alueella

Alkyylisulfonaatit

Hyvä vaahtoavuus

Sulfosukkinaatit

Mietoja

Kationiset tensidit tarttuvat positiivisen varauksensa ansiosta hyvin hiuksiin tai ihoon, joilla on negatiivinen varaus. Kationiset tensidit ovat usein ammoniumsuoloja (kvaternääriset ammoniumyhdisteet), jotka pysyvät stabiilina matalissakin pH -arvoissa. Alkyylibetaiinit ovat hieman perinteisiä ammoniumsuoloja miedompia tensidejä. Ne voivat toimia kahtaisioneina: R-N+(CH3)2-CH2-COO-. Esimerkiksi kokamidopropyylibetaiini on yleinen, kosmetiikassa ja kodin nestemäisissä pesutuotteissa käytetty tensidi.

tensidit2.png

Kokamidopropyylibetaiini on yleinen tensidi ja se voi toimia kahtaisionina

Ionittomissa tensidimolekyyleissä on pooliton lipidiosa, johon on kiinnittyneinä polaarisia, varauksettomia ryhmiä, kuten hydroksyyli- tai etyleenioksidiryhmiä. Useita käytetään myös emulgaattoreina. Hyvistä puhdistusominaisuuksistaan huolimatta, ionittomat tensidit vaahtoavat huonosti. Siksi niitä käytetäänkin usein muiden tensidien lisänä ja miedoissa, mahdollisimman vähän ihoa ärsyttävissä puhdistustuotteissa. Esimerkiksi lasten tuotteissakin käytetty polysorbaatti 20 on lauriinihapon ja sorbitolin esteri, jossa on 20 etyleenioksidiryhmää (kuva 2.11.). Muita, mietoja tensidejä ovat yhä suositummat sokeritensidit, kuten alkyylipolyglykosidit, esimerkkinä lauryyliglykosidi. Sokeritensidien ongelmana on huono haponsietokyky.

tensidit3.png

Polysorbaatti 20 on mieto, ioniton tensidi

tensidit4.pngAmfoteeriset tensidit voivat olla positiivisesti tai negatiivisesti varautuneita ympäristön pH:sta riippuen. Matalassa pH:ssa amfoteerinen tensidi on positiivisesti varautunut, korkeassa negatiivisesti. Amfoteerisia tensidejä käytetään usein anionisten tensidien kanssa pienentämään niiden mahdollista ihoärsytystä. Kokamfodiasetaatti on yleinen, amfoteerinen tensidi.