Surfactantes

Los surfactantes son agentes químicos "activos en superficie" (su nombre es un acrónimo inglés: "surfactant", de surface, superficie; active, activo, y -ant, -ante); cuando los surfactantes se disuelven en agua se concentran en interfases, como agua-aire o agua-aceite, y ahí ejercen diversas funciones: humedecen, emulsifican, dispersan y solubilizan; favorecen o impiden la formación de espuma; son antiestáticos y lubricantes; también dan brillo y afectan a ciertas propiedades reológicas.

Los surfactantes son generalmente compuestos orgánicos anfifílicos que en medios acuosos migran hacia las superficies acuosas para que su componente hidrosoluble permanezca en la fase acuosa y el hidrófobo quede fuera de esa fase. Este organización y agregación de las moléculas de surfactante en las interfases agua-aire o agua-aceite afecta a las propiedades de estas superficies.

La cabeza del anfífilo es la parte hidrófila y define el tipo de surfactante porque puede ser:

• No iónica (sin carga) en los surfactantes no iónicos.
• Iónica:
• Con carga negativa, en surfactantes aniónicos.
• Con carga positiva, en surfactantes catiónicos.
• Con carga tanto positiva como negativa, en surfactanes zwitteriónicos o anfóteros.

La cola de los surfactantes es la parte hidrófoba y puede ser:

• Una cadena hidrocarbonada (p.e., hidrocarburos aromáticos, alcanos, alquenos, cicloalcanos).
• Una cadena alquil éter:
• Etoxi (que aumenta el carácter hidrófilo del surfactante)
• Propoxi (que incrementa el carácter lipófilo del surfactante)
• Una cadena fluorocarbonada.
• Una cadena de siloxano.

En la actualidad se están desarrollando estructuras de surfactantes con dos grupos hidrófilos y dos lipófilos en la misma molécula; estas estructuras se conocen como surfactantes diméricos o "Gemini" y suponen la ventaja de tener mayor actividad a concentraciones más bajas que los surfactantes habituales no diméricos.

Por sus propiedades, los surfactantes se encuentran en numerosos productos: detergentes, pinturas, adhesivos, cosméticos, ... y en torno a ellos hay muchas ramificaciones industriales, pero no todos los surfactantes son productos industriales. Hay surfactantes naturales como las saponinas, que son productos vegetales; la lecitina, utilizada en la industria alimentaria como emulsificante; o los ácidos biliares y el surfactante pulmonar que tienen importantes funciones fisiológicas.

Los surfactantes reducen la tensión superficial del agua, lo que permite que ésta se pueda extender y humedecer distintos tipos de superficies, algo muy útil en el proceso de lavado. Para lavar añadimos surfactantes, jabones o detergentes, porque el agua sola no elimina la suciedad de las prendas. La parte hidrófoba de las moléculas de jabón y detergente es atraída por los componentes grasos de la suciedad de la prenda mientras que su parte hidrófila interacciona con el agua; estas fuerzas opuestas hacen que esa suciedad se desprenda de la ropa y pase al medio acuoso quedando incorporada en el interior de las micelas que forman los componentes anfifílicos de los surfactantes. Se origina entonces una emulsión de grasa/aceite en agua y con el aclarado esa emulsión, con la suciedad incorporada, se elimina. Resumiendo, los surfactantes limpian al actuar como emulsificantes permitiendo que aceite y agua se mezclen para eliminar los componentes grasos de las manchas. Que el agua esté templada o caliente también ayuda a liberar más suciedad de las prendas e igual ocurre con la agitación mecánica. La eficacia del lavado requiere, por tanto, de un equilibrio entre la energía química que proporcionan el jabón o el detergente (más otros posibles componentes), la energía térmica (temperatura del agua) y la energía mecánica (movimiento de la lavadora o del lavado a mano).

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