مقدمه
پدیده بنیادی در فعالیت سطحی، جذب سطحی نام دارد که به دو اثر کاملا مشخص منجر می شود:
پایین آوردن یک یا چند کشش مرزی در سطوح مشترک موجود در دو سیستم
تثبیت یک یا چند سطح مشترک به وسیله تشکیل لایه هایی که جذب شده اند^(۶۵)
یک ماده فعال در سطح ماده ای است که ضمن استفاده از این پدیده انرژی سطحی سطحی را که با آن درتماس است، تغییر دهد ^(۶۶) کاهش انرژی سطحی را می توان به سادگی در مواردی مانند کف کنندگی، افزیش میزان گسترش یک ماده بر روی سطح یک جامد، افزایش میزان تعلیق ذرات یک جامد در محیط یک مایع و تشکیل امولسیون مشاهده کرد. کاربرد مواد فعال در سطح در محصولات آرایشی و بهداشتی پدیده ای جا افتاده است که بسته به خواص مورد نیاز برای فعالیت سطحی به پنج دسته تقسیم می شود :

( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

شویندگی
هنگامی که مشکل اصلی، حذف ماده آلوده کننده باشد، مواد فعال در سطح با خاصیت شویندگی مورد نیاز است مانند خاصیت شامپوها و صابون های دستشویی
ترکنندگی
در محصولاتی که تماس خوب میان محلول و جزء مورد عمل مطلوب باشد، خواص تر کنندگی مورد نیاز خواهد بود، مانند خاصیت رنگ موها و لوسیون های فر دائمی مو.
کف کنندگی
لازم است هنگام مصرف برخی محصولات کف زیادی تولید شود. در این محصولات از مواد فعال در سطح ویژه ای استفاده می شود، مانند شامپوها و شامپوهای بدن.
امولسیون کنندگی
در محصولاتی که تشکیل و پایداری امولسیون یک خاصیت ضروری است از مواد فعال در سطحی که خواص امولسیون کنندگی دارد استفاده می شود، مانند کرم های ویژه پوست و مو.
انحلال پذیر کردن
هنگامی که لازم است یک جزء انحلال ناپذیر در یک محصول حل شود باید از ماده فعال در سطحی استفاده شود که خواص مناسبی دارد، مانند انحلال پذیر کردن عطر ها و طعم ها.
۴-۱۰-۱-۱- دسته بندی مواد فعال در سطح
تمامی مواد فعال در سطح از ذنظر ساختاری دارای یک وجه مشترک هستند، آن این استکه تمامی آنها مولکول های آمفی پاتیک هستند. این بدان معنی است که مولکول دو بخش متمایز دارد :
واحد آبدوست
واحد آبگــریز
واحد های آبگریز معمولا از زنجیره ها یا حلقه های هیدروکربنی یا تلفیقی از این دو تشکیل شده است. در حالی که واحد های آبدوست معمولا گروه های قطبی مانند گروه های کربوکسیلی، سولفات یا سولفونات است و یا در مواد فعال در سطح غیر قطبی تعدادی از گروه های هیدروکسیل یا اتر است. طبیعت دوگانه این مولکول ها بدانها اجازه جذب شدن در سطوح مشترک را می دهد و دلیل بروز رفتارهای مشخص آنها به شمار می رود.
دسته بندی سورفکتانت ها :
می توان مواد فعال در سطح را بر اساس موارد کاربرد، خواص فیزیکی یا ساختار شیمیایی آنها دسته بندی کرد. هیچ یک از این تقسیم بندی ها کاملا رضایت بخش نیست و احتمالا منطقی ترین روش برای طبقه بندی مواد فعال در سطح دسته یندی آنها بر اساس رفتار یونی در محلول آبی است. بدین ترتیب چهار نوع مواد فعال در سطح وجود خواهد داشت :
آنــیونـی
کاتـیونی
غیر یونی
آمفوتـری
۴-۱۰-۱-۲- مواد فعال در سطح آنیونی
این سورفکتانت ها از این جهت آنیونی نامیده می شوند که بخش آبگریز آنها دارای شارژ الکتریکی منفی می باشد. فرمول عمومی این مواد بصورت RX^–M⁺ نشان داده می شود که در آن R یک زنجیره هیدروکربنی، M یک گروه خنثی کننده از قبیل سدیم، آمونیوم، تری اتانل آمین یا منیزیوم و X یک گروه عاملی با بار منفی است که معمولا یکی از موارد زیر می باشد
سـولفــات ROSO₂O^–
سولفــونات R-SO₂O^–
کربوکسیـلات RCOO^–
فسفات ROPO(OH)O^–
بررسی گروه سولفات
پرمصرف ترین انواع سورفکتانها با خواص کف کنندگی خوب و قیمت ارزان بوده و مواد پرمصرف این دسته حاوی زنجیره هیدروکربنی ۱۲ تا ۱۴ کربنی می باشند. از بین مواد این دسته الکیل سولفات ها و الکیل اتر سولفات ها، عمومیت و رواج بیشتری دارند. الکیل اتر سولفات ها به علت محلولیت بالا و پایداری بسیار خوب در درجه حرارت های بالا بیشتر از الکیل سولفات ها استفاده می شوند. مواد این دسته دارای طبیعت تحریک کنندگی پوست بوده و به ساختمان دو لایه چربی در پوست آسیب وارد می کنند. این مواد سبب افزایش تبخیر نامحسوس پوست^[۴۸] و خشکی پوست می گردند. اغلب این مواد از قبیل سدیم لوریل سولفات از واکنش کلر سولفونیک اسید^[۴۹] تهیه می شوند. ^(۶۶)آلکیل آریل سولفات ها نیز چزو این دسته می باشند که امروزه بیشتر در فرآورده های شستشوی ظروف مورد استفاده قرار می گیرند. مونو گلیسرید سولفات ها نیز از مواد این دسته هستند که مصرف کمتری نسبت به آلکیل سولفات ها و آلکیل اتر سولفات ها در فرمولاسیون شامپوها دارند. فرمول ساختمانی سدیم لوریل سولفات که مهمترین مواد این دسته می باشد بصورت زیر است.
بررسی گروه سولفونات ها
آلفا اولفین سولفونات ها
این مواد از احیاء الکن ها توسط سولفور تری اکساید تهیه می شوند. سورفکتانت های این گروه در تمام pH ها پایدار بوده و کف فراوان و سفتی تولید می کنند. آلفا اولفین سولفات ها در بین سورفکتانت های آنیونی بیشتر از سایرین مقرون به صرفه و در دسترس می باشند. از معایب این سورفکتانت ها عدم قابلیت افزودن ویسکوزیته فرآورده بدلیل محلولیت آبی بسیار بالا و ایجاد خشکی و حالت ناخوشایند در پوست بدلیل طبیعت آنیونی قوی و پاک کنندگی چربی های طبیعی پوست می باشد.
سولفوساکسیناتها
مونو و دی سولفوساکسینات ها پس از سولفات ها در رده بعدی از نظر میزان مصرف قرار دارند. این مواد کف قابل قبولی ایجاد کرده و برای چشم ها نسبتا ملایم می باشند و بهمین علت در برخی از شامپوهای شستشوی بدن شامپوهای بچه مورد استفاده قرار می گیرند.
سولفوساکسینات ها ترکیبات دی آنیونی بوده و دارای گروه های عاملی کربوکسیل و سولفونات می باشند. برای تهیه این مواد ابتدا اسید مالئیک انیدر به یک ترکیب دی کربوکسیلیک هیدرولیز شده و سپس یکی از عوامل کربوکسیل توسط یک الکل چرب استری شده و توسط سود بصورت ملح سدیم در آورده می شود.
تورات ها
این سورفکتانت ها به ندرت در فرمولاسیون شامپو ها مورد استفاده قرار می گیرند، این مواد دارای خصوصیات کف کنندگی و پاک کنندگی بسیار عالی می باشند، تورات ها نسبتا ملایم هستند اما ملایمت آنها به اندازه سولفوساکسینات ها نمی باشد.
سولفواستات ها
این سورفکتانت ها بدلیل قیمت بسیار بالا به ندرت در فرمولاسیون شامپوها مورد استفاده قرار می گیرند. این مواد دارای خصوصیات منحصر به فردی می باشند از جمله پایدار ککندگی کف بسیار عالی و اثرات ضد تحریک کنندگی پوست که در سورفکتانت های آنیونی به ندرت یافت می شود ^(۶۶)
بررسی کروه کربوکسیلات ها
لاکتیلات ها
این دسته از سورفکتانت های آنیونی به ندرت بعنوان پاک کننده مورد استفاده قرار می گیرند و مصرف اصلی آنها در صنایع غذایی برای کنترل حباب های ایجاد شده در کیک ها و نان های صنعتی می باشد. این مواد به عنوان امولسیفایر روغن در آب نیز می توانند مورد استفاده قرار گیرند، لاکتیلات ها کریستال های مایع صفحه ای حول قطرات چربی موجود در امولسیون ایجاد کرده و موجب پایداری امولسیون و ممانعت از بهم چسبیدن قطرات فاز پراکنده و جداشدن فاز های امولسیون می گردند
ایزوتیانات ها
این ترکیبات برای پوست و چشم بسیار ملایم بوده و در فرمولاسیون شامپوهای خاص می توان از آنها استفاده کرد. این سورفکتانت ها به ندرت در فرمولاسیون شامپوها مورد استفاده قرار می گیرند و سالیان زیادی است که به میزان گسترده ای در صنایع صابون سازی بعنوان استخوان بندی اصلی صابون های سیندت جامد بکار برده می شوند. این سورفکتانت ها کف کرمی بسیار قابل قبولی را ایجاد می کنند.