AGENTES TENSOACTIVOS

AGENTES TENSOACTIVOS

1. Son compuestos químicos que al disolverse en agua o en otro disolvente, se orientan a la interfase entre el líquido y una fase sólida, líquida o gaseosa, modificando las propiedades de la interfase. Las modificaciones pueden estar acompañadas por formación de espuma y de coloides, emulsiones o suspensiones, dispersiones, aerosoles.

   • Cualquier tensoactivo presenta todas estas propiedades en algún grado, pero en general domina una de ellas sobre las demás, lo cual hace que se restringa el empleo de cada agente a una aplicación determinada.
     • Cualquier superficie o interfase tiene una tensión superficial o energía de superficie originados por las atracciones desiguales entre moléculas sobre lados opuestos.
       • Los tensoactivos son sustancias que en pequeñas concentraciones reducen en forma apreciable la tensión superficial del agua o la tensión interfasial entre dos líquidos no miscibles.

2. RELACIONES ENTRE SUPERFICIES

   • Líquido/líquido
     • Aceite en agua con agitación, para formar una emulsión.
   • Sólido/líquido
     • Arcilla suspendida en agua o un herbicida formulado como polvo mojable, suspendido en agua.
   • Sólido/gas
     • Carbón suspendido en aire para formar humo, o plaguicidas de espolvoreo. Una gota de la aspersión que al secarse en el aire deja una pequeña partícula solida suspendida en el aire.
   • Líquido/gas
     • Pequeñas gotas de agua que suspendidas en el aire forman neblina.

3. CLASIFICACIÓN

   • Por sus aplicaciones
     • Emulsionantes
       • Es un sistema disperso en el que las fases son líquidos no miscibles o parcialmente miscibles. Los glóbulos del líquido dispersado son generalmente de 0.1 a 10 micrómetros de diámetro.
         • Los agentes emulsionantes evitan la formación de nata, sedimentación, coalescencia y floculación, lo que implica la formación de glóbulos mayores y por lo tanto la destrucción de la emulsión.
           • La función de un agente emulsionante es facilitar la formación de la emulsión y promover su estabilidad. Estos forman una película adsorbida alrededor de las gotitas dispersadas que contribuyen a evitar la floculación y coalescencia.
     • Detergentes
       • La detergencia es definida como el desplazamiento, con ayuda de una solución acuosa, de toda clase de contaminaciones grasosas situadas sobre superficies solidas como textiles, metales, vidrio, piel, etc.
         • Como los detergentes son generalmente iónicos, las micelas están rodeadas de cargas eléctricas, lo cual impide so coalescencia, es decir el agrupamiento micelar.
           • Para cumplir su papel, un detergente con efecto detersivo, deber ser capaz de varias acciones: Que sus soluciones puedan mojar la superficie del solido , que pueda desplazar el contaminante , permitir el desprendimiento del contaminante (suciedad) bajo la forma de suspensión, sin redeposición sobre la superficie solida.
             • Deberá ser estable en el medio, ya sea ácido o básico, y no dar productos insolubles en el agua
     • Humectantes
       • Facilitan la penetración de un liquido en una superficie porosa .Cuando una pequeña cantidad de un líquido se coloca sobre una superficie plana, la forma de la gota dependerá de su naturaleza y de las fuerzas existentes entre las dos fases.
         • Si hay repulsión, el líquido tendrá la tendencia de formar un glóbulo, con un ángulo de contacto elevado entre su superficie y la tangente de su curvatura, lo que resulta que el sólido no se humecta. En un caso contrario, si la adhesión entre la gota de liquido y el sólido es favorable, el ángulo de contacto resultara pequeño, la gota se extiende y se dice, que el sólido es mojado por el liquido.
     • Dispersantes
     • Solubilizantes
   • Por su estructura
     • Existen cuatro grandes grupos de agentes tensoactivos: Aniónicos (-), catiónicos (+), anfóteros (+ y -) y no iónicos.
       • Tensoactivos aniónicos
         • El radical hidrófilo es un anión (-). Los tensoactivos aniónicos son la clase de mayor interés práctico y económico. Los jabones que son sales alcalinas de los ácidos grasos resultan ser los agentes tensoactivos aniónicos más conocidos.
       • Tensoactivos catiónicos
         • El radical hidrofílico es un catión. Estos compuestos comúnmente se llaman ”Quats”, por su amonio cuaternario en la estructura. R = estearil-, palmitil-, metil-, bencil-, butil-. X- = normalmente halogenuros. Son compuestos de por lo menos una cadena de 8 a 25 átomos de carbono, que en solución se ionizan, quedando el grupo hidrofílico cargado positivamente.
           • Prácticamente los tensoactivos de importancia industrial son compuestos grasos nitrogenados y muchos son compuestos con nitrógeno cuaternario sales de alquilaminas
             • Los tensoactivos catiónicos son de poca utilidad en la limpieza, porque la mayoría de las superficies tienen carga negativa y los cationes se absorben sobre ellas en lugar de solubilizar la suciedad adherida.
       • Tensoactivos anfóteros
         • Son aquellos que presentan en su molécula grupos aniónicos y catiónicos, formados por una cadena grasa y un nitrógeno cuaternario conteniendo un radical aniónico. Son productos estables en sistemas ácidos y alcalinos, son básicos en el área cosmético por su buena tolerancia cutánea y en la formulación de limpiadores alcalinos e inhibidores de corrosión.
           • Son tensoactivos anfóteros los siguientes: a) Acil aminoácidos y derivados b) N-alquil aminoácidos
       • Tensoactivos no iónicos
         • Estos compuestos no producen iones en solución acuosa, se solubilizan mediante un efecto combinado de un cierto número de grupos solubilizantes débiles (hidrófilos) como éter y OH.
           • Son estables frente a la mayoría de los productos químicos en las concentraciones usuales de empleo. Al no ionizarse en agua, no forman sales con los iones metálicos y son igualmente efectivos en aguas blandas o duras. Son compatibles con tensoactivos catiónicos y aniónicos.
             • Son muy valiosos como materias primas base en la formulación de diversos productos para la agricultura, curtido, látex, textiles, procesos de metales, pinturas en emulsión, petróleo, pulpa, papel, limpiadores.

4. El agente tensoactivo tiene un grupo fuertemente polar, soluble en agua (hidrofílica), que se incrusta en el agua y una parte no polar, insoluble en agua (hidrofóbica), que se incrusta en el medio no polar.

5. PLAGUICIDAS

   • Los plaguicidas son sustancias químicas utilizadas para controlar, prevenir o destruir las plagas que afectan a las plantaciones agrícolas.
     • Plaguicidas Sintéticos
       • En el año 1939 se descubrió el DDT (1,1,1-tricloro-2,2-bis(p-clorofenil)etano), extremadamente toxico para los insectos y de menos toxicidad para mamíferos.
       • Este insecticida compuesto clorado se usa para controlar las enfermedades propagadas por mosquitos, piojos y pulgas, protegiendo la salud y las cosechas – pero es un producto imperecedero y sus residuos se acumulan en el ambiente. Es un compuesto neurotóxico que actúa sobre el sistema nervioso central, dañando el hígado y pudiendo pasar a la cadena alimenticia y producir cáncer en los animales de laboratorio.
   • Un insecticida es un compuesto químico utilizado para matar insectos.
     • Insecticidas Naturales
       • Los derivados de plantas son tóxicos según el contenido de alcaloides.
         • Piretrinas: Extracto de la planta chrysanthemum (piretro). Su actividad consiste en el bloqueo neuronal de la bomba de sodio de las células. Es especialmente venenoso para peces.
         • Nicotina: Es un alcaloide de la planta del tabaco. Es muy toxico y ya no se permite su uso como insecticida.
         • Rotenona: Se extrae de las raíces machacadas del barbasco y es utilizado en el oriente para pescar. Ya no es permitido su uso, está clasificado como una toxina ambiental.
         • Extracto de Nim: Extracto acuosos o alcohólico de la planta azadirachta indica. Su efecto consiste en la inhibición de la maduración de los insectos, actúa sobre la producción de la quitina.
   • Los compuestos organometálicos también son tóxicos. La toxicidad es variable y depende de la naturaleza del compuesto y de la identidad del metal.
     • Glifosato: Es un herbicida de amplio espectro de Monsanto “Roundup”. La soya transgénica Roundup ready (RR) es resistente a este herbicida, que bloquea la síntesis de aminoácidos aromáticos como fenilalanina, tirosina y triptófano.
       • Glufosinato: Herbicida sistémico de amplio espectro de Bayer: “Basta”. Este compuesto bloquea la síntesis de Glutamina y la detoxificación del amonio, detiene la fotosíntesis, lo que resulta en la muerte de la planta.
         • Malatión: Insecticida organofosforado de amplio espectro en la agricultura y actúa por contacto, ingestión e inhalación. Inhibe la colinesterasa y por lo tanto interfiere a la transmisión de pulsos nerviosos.