สารลดแรงตึงผิวเป็นสารเคมีประเภทหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวันและการผลิตในภาคอุตสาหกรรม

มีคุณสมบัติในการลดแรงตึงผิวของของเหลวและเพิ่มความสามารถในการโต้ตอบระหว่างของเหลวกับของแข็งหรือก๊าซ

TMAO, ไตรเมทิลามีนออกไซด์, ไดไฮเดรต, หมายเลข CAS: 62637-93-8เป็นสารลดแรงตึงผิวและสารลดแรงตึงผิว สามารถใช้กับผลิตภัณฑ์ช่วยในการซักล้างได้

สารออกซิแดนท์ที่อ่อนแอของ TMAO

ไตรเมทิลามีนออกไซด์เป็นสารออกซิไดเซอร์ที่อ่อนตัว ใช้ในปฏิกิริยาเคมีเพื่อสังเคราะห์อัลดีไฮด์ ออกซิเดชันของโบเรนอินทรีย์ และปลดปล่อยลิแกนด์อินทรีย์จากสารประกอบคาร์บอนิลเหล็ก

•  โครงสร้างของสารลดแรงตึงผิว

สารลดแรงตึงผิวแบ่งออกเป็นสองส่วน ได้แก่ กลุ่มชอบน้ำ (hydrophilic group) และกลุ่มไม่ชอบน้ำ (hydrophobic group) กลุ่มชอบน้ำคือกลุ่มที่มีขั้วซึ่งประกอบด้วยอะตอมต่างๆ เช่น ออกซิเจน ไนโตรเจน หรือกำมะถัน ที่มีคุณสมบัติชอบน้ำ ส่วนกลุ่มไม่ชอบน้ำคือส่วนที่ไม่ชอบน้ำ ซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยกลุ่มที่ไม่มีขั้ว เช่น กลุ่มอัลคิลหรือกลุ่มอะโรมาติกที่มีสายโซ่ยาว โครงสร้างนี้ทำให้สารลดแรงตึงผิวสามารถทำปฏิกิริยากับทั้งน้ำและสารที่ไม่ชอบน้ำ เช่น น้ำมันได้

•  กลไกการออกฤทธิ์ของสารลดแรงตึงผิว

สารลดแรงตึงผิวก่อตัวเป็นชั้นโมเลกุลบนพื้นผิวของของเหลว ซึ่งเรียกว่าชั้นการดูดซับ การก่อตัวของชั้นการดูดซับนี้เกิดจากพันธะไฮโดรเจนระหว่างกลุ่มไฮโดรฟิลิกของโมเลกุลสารลดแรงตึงผิวและโมเลกุลของน้ำ ในขณะที่กลุ่มไฮโดรโฟบิกจะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของอากาศหรือน้ำมัน ชั้นการดูดซับนี้สามารถลดแรงตึงผิวของของเหลว ทำให้ของเหลวสามารถเปียกบนพื้นผิวของแข็งได้ง่ายขึ้น

สารลดแรงตึงผิวสามารถสร้างโครงสร้างไมเซลล์ได้เช่นกัน เมื่อความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวสูงกว่าความเข้มข้นวิกฤตของไมเซลล์ โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวจะรวมตัวกันเองเพื่อสร้างไมเซลล์ ไมเซลล์เป็นโครงสร้างทรงกลมขนาดเล็กที่เกิดจากหมู่ไฮโดรฟิลิกที่หันหน้าเข้าหาเฟสน้ำ และหมู่ไฮโดรโฟบิกที่หันเข้าด้านใน ไมเซลล์สามารถห่อหุ้มสารไฮโดรโฟบิก เช่น น้ำมัน และกระจายตัวในเฟสน้ำ ทำให้เกิดอิมัลชัน การกระจายตัว และการละลาย

• สาขาการประยุกต์ใช้สารลดแรงตึงผิว

1. สารทำความสะอาด: สารลดแรงตึงผิวเป็นส่วนประกอบหลักของสารทำความสะอาด ซึ่งสามารถลดแรงตึงผิวของน้ำ ทำให้น้ำซึมผ่านและซึมผ่านได้ง่ายขึ้น จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำความสะอาด ตัวอย่างเช่น สารทำความสะอาด เช่น ผงซักฟอกและน้ำยาล้างจาน ล้วนมีส่วนผสมของสารลดแรงตึงผิว

2. ผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล: สารลดแรงตึงผิวสามารถทำให้ผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล เช่น แชมพูและเจลอาบน้ำ สร้างฟองที่เข้มข้น ให้ผลการทำความสะอาดที่ดีและเหมาะสม

3. เครื่องสำอาง: สารลดแรงตึงผิวมีบทบาทในการทำให้เป็นอิมัลชัน กระจายตัว และทำให้เครื่องสำอางคงตัว ตัวอย่างเช่น อิมัลซิไฟเออร์และสารกระจายตัวในโลชั่น ครีมบำรุงผิวหน้า และเครื่องสำอาง ถือเป็นสารลดแรงตึงผิว

4. ยาฆ่าแมลงและสารเติมแต่งทางการเกษตร: สารลดแรงตึงผิวสามารถปรับปรุงความสามารถในการเปียกและการซึมผ่านของยาฆ่าแมลง เพิ่มประสิทธิภาพในการดูดซับและการซึมผ่าน และเพิ่มประสิทธิภาพของยาฆ่าแมลง

5. อุตสาหกรรมปิโตรเลียมและเคมี: สารลดแรงตึงผิวมีบทบาทสำคัญในกระบวนการต่างๆ เช่น การสกัดน้ำมัน การฉีดน้ำจากแหล่งน้ำมัน และการแยกน้ำมันและน้ำ นอกจากนี้ สารลดแรงตึงผิวยังถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในน้ำมันหล่อลื่น สารยับยั้งสนิม อิมัลซิไฟเออร์ และสาขาอื่นๆ

สรุป:

สารลดแรงตึงผิวเป็นสารเคมีชนิดหนึ่งที่มีคุณสมบัติในการลดแรงตึงผิวของของเหลวและเพิ่มปฏิกิริยาระหว่างของเหลวกับของแข็งหรือก๊าซ โครงสร้างประกอบด้วยกลุ่มที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ ซึ่งสามารถสร้างชั้นการดูดซับและโครงสร้างไมเซลล์ สารลดแรงตึงผิวถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด ผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล เครื่องสำอาง ยาฆ่าแมลงและสารเติมแต่งทางการเกษตร อุตสาหกรรมปิโตรเลียมและเคมี และสาขาอื่นๆ การทำความเข้าใจหลักการทางเคมีของสารลดแรงตึงผิวจะช่วยให้เข้าใจการประยุกต์ใช้และกลไกการออกฤทธิ์ในสาขาต่างๆ ได้ดียิ่งขึ้น