สารลดแรงตึงผิวประจุลบ

ลักษณะและสมบัติของสารลดแรงตึงผิวประจุลบ

สารลดแรงตึงผิวเป็นหนึ่งในสารประกอบเคมีที่มีความหลากหลายมากที่สุดในอุตสาหกรรม พวกมันเป็นโมเลกุลแอมฟิฟิลิกที่มีทั้งส่วนที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำในโครงสร้าง โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์นี้ทำให้พวกมันมีคุณสมบัติพื้นผิวที่ยอดเยี่ยม

แอมฟิไฟล์ที่มีประจุลบบนหมู่ขั้วเรียกว่าสารลดแรงตึงผิวแบบแอนไอออนิก ในสารละลายและสารผสม สารลดแรงตึงผิวเหล่านี้จะอยู่ที่รอยต่อระหว่างเฟสที่มีขั้วต่างกัน ซึ่งทำให้สามารถลดแรงตึงผิวและแรงตึงผิวระหว่างเฟสได้อย่างมีประสิทธิภาพ

คุณสมบัติหลักของสารลดแรงตึงผิวประจุลบ:

• ความสามารถในการทำให้เกิดอิมัลชัน
• คุณสมบัติการเปียกชื้นที่ยอดเยี่ยม
• ความสามารถในการเกิดฟองสูงและมีเสถียรภาพ (ในช่วง pH ที่กว้าง)
• คุณสมบัติการซักและทำความสะอาดที่ดีมาก
• ปรากฏการณ์ไฮโดรทรอปิก
• สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพได้ดี

พื้นที่สำคัญที่มีการใช้สารลดแรงตึงผิวแบบแอนไอออนิก

เครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล

สารลดแรงตึงผิวประจุลบเป็นส่วนผสมหลักในการทำความสะอาดผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง พบได้ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น แชมพูสระผม เจลอาบน้ำ สบู่เหลว ครีมนวดผม สเปรย์ฉีดผม เป็นต้น สารประกอบบางชนิดในกลุ่มนี้มีความอ่อนโยนต่อผิวเป็นพิเศษ จึงเหมาะสำหรับใช้ในเครื่องสำอางสำหรับเด็กและผลิตภัณฑ์สุขอนามัยจุดซ่อนเร้นบางชนิด

ผงซักฟอกและสารเคมีในครัวเรือน

สารลดแรงตึงผิวประจุลบ (anionic surfactants) มีคุณสมบัติทำความสะอาดที่ดีเยี่ยม จึงถูกนำมาใช้เป็นส่วนประกอบหลักในสบู่ ผงซักฟอกเคมี และสูตรทำความสะอาดและล้างจานอื่นๆ สารลดแรงตึงผิวประจุลบส่วนใหญ่มีความทนทานต่อน้ำกระด้างสูง จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับใช้ในน้ำยาล้างจาน นอกจากนี้ ยังก่อให้เกิดฟองจำนวนมากเมื่อผสมเข้าด้วยกัน สารลดแรงตึงผิวประจุลบบางชนิดมีคุณสมบัติลดอาการแพ้ (hypoallergenic) จึงมักใช้ในผงซักฟอกที่ออกแบบมาสำหรับผิวแพ้ง่าย นอกจากสารเคมีในครัวเรือนแล้ว สารลดแรงตึงผิวประจุลบยังมักใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดและดูแลรถยนต์

การผลิตสีและสารเคลือบเงา

สารลดแรงตึงผิวประจุลบเป็นส่วนประกอบสำคัญอย่างยิ่งในสูตรผสมที่สร้างขึ้นระหว่างการผสมสีและสารเคลือบเงา ปฏิกิริยาพื้นผิวของสารประกอบเหล่านี้ช่วยรับประกันความเสถียรของเม็ดสีในส่วนผสมและการกระจายตัวที่ดี ที่สำคัญ สารลดแรงตึงผิวเหล่านี้เข้ากันได้กับส่วนประกอบส่วนใหญ่ที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตสีและสารเคลือบเงา (เม็ดสีอนินทรีย์และสารตัวเติมแร่ธาตุ สารกระจายตัวและสารทำให้เปียก สารปรับสภาพรีโอโลยี และสารป้องกันการเกิดฟอง)

อุตสาหกรรมเคมีเกษตร

ในสูตรเคมีเกษตร สารลดแรงตึงผิวประจุลบทำหน้าที่เป็นสารช่วยกระจายตัวและอิมัลซิไฟเออร์ สารเหล่านี้ช่วยคงสภาพส่วนผสมที่ได้และป้องกันการแยกตัวของสาร สารเหล่านี้ทำงานได้ดีกับอิมัลชัน สารเข้มข้น และสารช่วยกระจายตัวทุกประเภทที่ใช้ในอุตสาหกรรมเคมีเกษตร อย่างไรก็ตาม สารเหล่านี้ให้ประสิทธิภาพการใช้งานที่ดีที่สุดเมื่อใช้กับสารเข้มข้นแบบแขวนลอย

การก่อสร้าง

สารลดแรงตึงผิวประจุลบบางชนิดทำหน้าที่เป็นสารกักเก็บอากาศที่เติมลงในส่วนผสมของวัสดุก่อสร้าง สารลดแรงตึงผิวเหล่านี้ถูกนำมาใช้ เช่น ในการผลิตแผ่นยิปซัมบอร์ด ซึ่งทำให้สามารถผลิตวัสดุที่มีน้ำหนักเบาและทนทานได้

การใช้งานอุตสาหกรรมอื่นๆ

• การเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบอิมัลชัน – ช่วยทำให้การกระจายตัวมีความเสถียร ซึ่งช่วยให้สามารถควบคุมขนาดของอนุภาคในระบบต่างๆ ได้
• สารดับเพลิง – เป็นส่วนประกอบของสารดับเพลิงสังเคราะห์ โดยทำหน้าที่เป็นสารก่อฟองที่เป็นเบส
• อุตสาหกรรมสิ่งทอ – มีบทบาทสำคัญในกระบวนการต่างๆ เช่น การทำให้เปียก การซัก และการย้อมผ้า
• อุตสาหกรรมโลหะ – รวมอยู่ในผลิตภัณฑ์โลหะ ใช้สำหรับทำความสะอาดพื้นผิวแข็ง รวมถึงกระบวนการตัด เจียร และปั๊มโลหะ
• อุตสาหกรรมอาหารและอาหาร – สารลดแรงตึงผิวประจุลบบางชนิดได้รับการอนุมัติให้ใช้เป็นสารเติมแต่งอาหารทางอ้อม