สารลดแรงตึงผิวเป็นสารเคมีประเภทหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวันและการผลิตทางอุตสาหกรรม

สารเหล่านี้มีคุณสมบัติในการลดแรงตึงผิวของของเหลวและเพิ่มความสามารถในการปฏิสัมพันธ์ระหว่างของเหลวกับของแข็งหรือก๊าซ

TMAO, ไตรเมทิลอะมีนออกไซด์ ไดไฮเดรต, หมายเลข CAS: 62637-93-8เป็นสารลดแรงตึงผิวชนิดหนึ่ง และสารลดแรงตึงผิว สามารถนำมาใช้ในผลิตภัณฑ์ช่วยซักล้างได้

สารออกซิไดซ์อ่อนของ TMAO

ไตรเมทิลอะมีนออกไซด์เป็นสารออกซิไดซ์อ่อนๆ ที่ใช้ในปฏิกิริยาเคมีสำหรับการสังเคราะห์อัลดีไฮด์ การออกซิเดชันของโบเรนอินทรีย์ และการปลดปล่อยลิแกนด์อินทรีย์จากสารประกอบเหล็กคาร์บอนิล

•  โครงสร้างของสารลดแรงตึงผิว

สารลดแรงตึงผิวแบ่งออกเป็นสองส่วน คือ ส่วนที่ชอบน้ำและส่วนที่ชอบไขมัน ส่วนที่ชอบน้ำคือส่วนที่มีขั้ว ประกอบด้วยอะตอม เช่น ออกซิเจน ไนโตรเจน หรือกำมะถัน ที่ชอบน้ำ ส่วนที่ชอบไขมันคือส่วนที่ไม่ชอบน้ำ โดยปกติประกอบด้วยส่วนที่ไม่มีขั้ว เช่น หมู่แอลคิลสายยาวหรือหมู่แอโรมาติก โครงสร้างนี้ทำให้สารลดแรงตึงผิวสามารถทำปฏิกิริยากับทั้งน้ำและสารที่ไม่ชอบน้ำ เช่น น้ำมันได้

•  กลไกการออกฤทธิ์ของสารลดแรงตึงผิว

สารลดแรงตึงผิวจะสร้างชั้นโมเลกุลบนพื้นผิวของของเหลว ซึ่งเรียกว่าชั้นการดูดซับ การเกิดชั้นการดูดซับเกิดจากการสร้างพันธะไฮโดรเจนระหว่างกลุ่มไฮโดรฟิลิกของโมเลกุลสารลดแรงตึงผิวกับโมเลกุลของน้ำ ในขณะที่กลุ่มไฮโดรโฟบิกจะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของอากาศหรือน้ำมัน ชั้นการดูดซับนี้สามารถลดแรงตึงผิวของของเหลว ทำให้ของเหลวสามารถซึมเข้าสู่พื้นผิวของแข็งได้ง่ายขึ้น

สารลดแรงตึงผิวสามารถก่อตัวเป็นโครงสร้างไมเซลล์ได้เช่นกัน เมื่อความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวเกินความเข้มข้นวิกฤตของไมเซลล์ โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวจะรวมตัวกันเองเพื่อสร้างไมเซลล์ ไมเซลล์เป็นโครงสร้างทรงกลมขนาดเล็กที่เกิดจากกลุ่มที่ชอบน้ำหันออกไปทางเฟสของเหลวและกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำหันเข้าด้านใน ไมเซลล์สามารถห่อหุ้มสารที่ไม่ชอบน้ำ เช่น น้ำมัน และกระจายสารเหล่านั้นในเฟสของเหลว ทำให้เกิดผลในการทำให้เกิดอิมัลชัน การกระจายตัว และการละลาย

• ขอบเขตการใช้งานของสารลดแรงตึงผิว

1. สารทำความสะอาด: สารลดแรงตึงผิวเป็นส่วนประกอบหลักของสารทำความสะอาด ซึ่งสามารถลดแรงตึงผิวของน้ำ ทำให้ง่ายต่อการที่น้ำจะซึมเข้าไปและทำความสะอาดได้ดียิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น สารทำความสะอาด เช่น ผงซักฟอกและน้ำยาล้างจาน ล้วนมีสารลดแรงตึงผิวเป็นส่วนประกอบ

2. ผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล: สารลดแรงตึงผิวช่วยให้ผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล เช่น แชมพูและเจลอาบน้ำ เกิดฟองได้มาก ให้ประสิทธิภาพในการทำความสะอาดที่ดี

3. เครื่องสำอาง: สารลดแรงตึงผิวมีบทบาทในการทำให้เกิดอิมัลชัน การกระจายตัว และการทำให้เครื่องสำอางคงตัว ตัวอย่างเช่น สารทำให้เกิดอิมัลชันและสารกระจายตัวในโลชั่น ครีมบำรุงผิวหน้า และเครื่องสำอางล้วนเป็นสารลดแรงตึงผิว

4. สารกำจัดศัตรูพืชและสารเติมแต่งทางการเกษตร: สารลดแรงตึงผิวสามารถปรับปรุงการเปียกและการซึมผ่านของสารกำจัดศัตรูพืช เพิ่มประสิทธิภาพในการดูดซับและการซึมผ่าน และเพิ่มประสิทธิภาพของสารกำจัดศัตรูพืชได้

5. อุตสาหกรรมปิโตรเลียมและเคมี: สารลดแรงตึงผิวมีบทบาทสำคัญในกระบวนการต่างๆ เช่น การสกัดน้ำมัน การฉีดน้ำเข้าสู่แหล่งน้ำมัน และการแยกน้ำมันออกจากน้ำ นอกจากนี้ สารลดแรงตึงผิวยังใช้กันอย่างแพร่หลายในสารหล่อลื่น สารป้องกันสนิม สารทำให้เกิดอิมัลชัน และสาขาอื่นๆ

สรุป:

สารลดแรงตึงผิวเป็นสารเคมีชนิดหนึ่งที่มีความสามารถในการลดแรงตึงผิวของของเหลวและเพิ่มปฏิสัมพันธ์ระหว่างของเหลวกับของแข็งหรือก๊าซ โครงสร้างของสารลดแรงตึงผิวประกอบด้วยกลุ่มที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ ซึ่งสามารถก่อตัวเป็นชั้นการดูดซับและโครงสร้างไมเซลล์ได้ สารลดแรงตึงผิวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด ผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล เครื่องสำอาง สารกำจัดศัตรูพืชและสารเติมแต่งทางการเกษตร อุตสาหกรรมปิโตรเลียมและเคมี และสาขาอื่นๆ การทำความเข้าใจหลักการทางเคมีของสารลดแรงตึงผิวจะช่วยให้เราเข้าใจการใช้งานและกลไกการทำงานของสารลดแรงตึงผิวในด้านต่างๆ ได้ดียิ่งขึ้น