O termo surfactante vem da palavra inglesa 'surfactante'. Na verdade, é uma palavra condensada da frase “agente tensoativo”. Ele também tem um nome chamado Tensor. Qualquer substância que possa reduzir significativamente a tensão superficial de um líquido pela adição de uma pequena quantidade é chamada coletivamente de surfactante. Sua atividade superficial é específica para um determinado líquido, geralmente referindo-se à água. Uma extremidade do surfactante é uma cadeia de hidrocarboneto apolar (grupo alquil) com afinidade extremamente baixa pela água, muitas vezes referida como grupo hidrofóbico; Na outra extremidade, existem grupos polares (como - OH, - COOH, - NH ₂, - SO3H, etc.) que têm alta afinidade pela água, por isso são chamados de grupos hidrofílicos e coletivamente chamados de "moléculas anfifílicas". " (moléculas hidrofílicas lipofílicas). Para alcançar estabilidade, os surfactantes podem ser dissolvidos em água de duas maneiras:
1. Forme uma monocamada na superfície do líquido.
Deixe os grupos hidrofílicos na água e estenda os grupos hidrofóbicos em direção ao ar para reduzir a repulsão. A força repulsiva entre grupos hidrofóbicos e moléculas de água é equivalente a exercer um impulso para fora nas moléculas de água superficial, compensando a força de tração para dentro que as moléculas de água superficial receberam originalmente, e mesmo se a tensão superficial da água diminuir. Este é o princípio básico dos efeitos de formação de espuma, emulsificação e umectação dos surfactantes. Em sistemas óleo-água, as moléculas de surfactante são adsorvidas na interface entre as fases oleosa e aquosa, enquanto grupos polares são inseridos na água e porções apolares entram no óleo e são orientadas na interface. Isto gera tensão entre a fase óleo-água, reduzindo a tensão interfacial entre o óleo e a água. Esta propriedade tem um impacto significativo na ampla aplicação de surfactantes.
2. Forme 'micelas'.
As micelas podem ser esféricas ou em camadas, ambas tentando esconder grupos hidrofóbicos dentro das micelas e expor grupos hidrofílicos tanto quanto possível. Se os grupos polares forem representados por esferas e os grupos apolares hidrofóbicos forem representados por colunas, então monocamadas e micelas podem ser obtidas. Se houver óleos insolúveis (um termo geral para líquidos orgânicos insolúveis em água) na solução, eles podem entrar no centro das micelas esféricas e dissolver-se na camada intermediária das micelas em camadas. Isso é chamado de efeito de solubilização dos surfactantes.
Os surfactantes podem ter várias funções, como lavagem, emulsificação, formação de espuma, umedecimento, imersão e dispersão, e a quantidade de surfactante usada é pequena (geralmente de alguns por cento a alguns milhares por cento). Eles são fáceis de operar, não tóxicos e não corrosivos, o que os torna produtos químicos ideais. Portanto, possuem importantes aplicações na produção e na pesquisa científica. Quando a concentração é a mesma, os componentes não polares do surfactante são maiores e têm atividade superficial mais forte. Entre os homólogos, aqueles com mais átomos de carbono apresentam maior atividade superficial. Mas quando a cadeia de carbono é muito longa, não tem valor prático devido à sua baixa solubilidade em água.