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事实揭露 揭密真相
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界面活性剂。原图链接

界面活性剂(Surfactant)是一种具有两端特性的分子,一端喜欢,另一端则喜欢油脂。在清洗的过程中,产生泡沫之后,亲油端会把污吸起抓住,之后再借由冲水的动作让亲水端跟著水流一起把脏污带走。[1]

概述

具疏水性和亲水性

界面活性剂是添加在清洁剂中,界面活性剂一般为具有亲水与疏水基团的有机两性分子,通常是两亲的有机化合物,含有疏水基团(“尾”)和亲水基团(“头”)。因此,它们在有机溶剂和水中均可溶。主要作用为帮助清洁并产生泡沫,亲水又亲油的分子,能使目标溶液表面张力显著下降的物质,可降低两种液体或液体-固体间的表面张力。最典型的例子是肥皂,具分解、渗入的效果,应用广泛。使用范围之广,包括:地板清洁剂、厕浴清洁剂、洗发精沐浴乳、洗碗精、洗衣精,甚至化妆品……等等,日常生活中无处不在,可说是与生活息息相关。

接触管道

界面活性剂不只是皮肤接触,同时会经由各种管道,例如腔、呼吸进入到内,是一种隐藏的危机。所以,选用健康又环保的产品很重要。

定义

  • 界面活性剂在化妆品中通常称为乳化剂,是一种能使油脂与及水制成乳化体的原料。
  • 可降低液体的表面张力(Surface tension)或两相间界面张力(Interfacial tension),使油、水分散体系保持均一稳定性。
  • 广泛应用于卫生用品与清洁等制品外,另常添加于化妆品配方中,以达到润湿、浸透、乳化、溶化、清洁、悬浮及分散等作用。[2]

名词由来

(界面+活性+剂)组成

界面活性剂它是合成词,由surface active agents(表面+活性+剂)组成surfactants这个名词。日常生活中的清洁剂成分也绝对少不了界面活性剂!脏污只用水是洗不掉的,因此需要界面活性剂的特性来帮忙除去污垢。界面活性剂有很多类型,依其不同性质,适用于不同的目的。

石化界面活性剂

常见的有SLS (十二烷基硫酸钠) 和SLES(十二烷基聚氧乙醚硫酸钠)。SLS 主要透过石油椰子油棕榈油提炼而得,再经化学处理后,SLS 则可形成 SLES。由于成本低,清洁力强,所以是市面清洁剂使用热门人选。但是它无法被分解,排放后会造成环境污染,也会危害生物。透过食物链的累积与传播,进而导致生态失衡。也因为清洁力强,长期使用的话,容易对造成刺激,也会残留在体内,对类的生理机能造成影响。

植物天然界面活性剂

天然界面活性剂APG(烷基糖苷),萃取自椰子、棕榈树、玉米马铃薯小麦

性质天然温和,容易被生物分解,也无毒,对人体较为安全,生产时所产生的温室气体也较少,为目前国际公认最环保的绿色界面活性剂。和石化界面活性剂相较下,较不易刺激肌肤,不残留在体内,也就不会造成身体的负担。是安全安心,对人体和对环保的首选。

去污特性

界面活性剂分子中同时具有亲水基团和亲油基团,这种特性也叫做“双亲”(amphiphilic)。由于表面活性剂的这种特性,在适当浓度时,它们在水中能形成胶束(micelle):亲水的头部被水吸引朝外,亲油的尾部被水排斥从而朝里。在洗衣服的过程中,油渍就是被亲油基团拉到胶束的内部,而整个胶束又被水带走。如果是在油性环境中,它们又可以形成反胶束(inverse micelle),即头在内尾在外。这些胶束在化妆品中有著举足轻重的作用。

界面活性剂的作用是从垫和绷带的基质中排出空气,从而可以吸收药物溶液以应用于身体的各个部位。它们还通过在清洗伤口时使用清洁剂以及通过在皮肤和粘膜表面使用药用洗剂和喷雾剂来取代污垢和碎屑。

生物降解

如常用的洗涤剂能够提高水在土壤中的渗透能力,但是效果仅仅持续数日(许多标准洗衣粉含有一定量的化学品,比如,由于它们会破坏植物,不适于土壤)。商业土壤润湿剂会持续起效果一段时间,最终还是会被微生物降解。然而,有一些会对水生物的生物循环产生影响,因此必须小心防止这些产品流入地表径流,过量产品不应该洗消。

囊泡和胶束

表面活性剂通常分为四大类:阴离子阳离子,非离子和两性离子(双电子)。 界面活性剂按照种类,可以分为:阳离子表面活性剂非离子表面活性剂,它在溶液中的浓度超过某一临界值后,会自发缔合形成胶束(micelle)。胶束开始明显形成时的“浓度”,称为临界胶束浓度(CMC),是表面活性剂的重要参数。界面活性剂通过在气液两相界面吸附降低水的表面张力,或通过吸附在液体界面间来降低油水界面张力。许多表面活性剂也能在本体溶液中,聚集成为聚集体。

囊泡和胶束都是此类聚集体。表面活性剂开始形成胶束的浓度叫做临界胶束浓度或CMC。当胶束在水中形成,胶束的尾形成能够包裹油滴的核,而它们的(离子/极性)头能够形成一个外壳,保持与水接触。表面活性剂在油中聚集,聚集体指的是反胶束。在反胶束中,头在核,尾保持与油的充分接触。

界面活性剂系统的热动力学很重要,不论是理论上还是实践上。因为表面活性剂系统代表的是介于有序和无序物质状态之间的系统。表面活性剂溶液可能含有有序相(胶束)和无序相(自由表面活性剂分子和/或离子)。

应用广泛

于1950年由安德拉的产品首先使用,在许多实际应用和产品中作为清洁剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、发泡剂和消泡剂发挥著重要作用,包括洗涤剂、衣物柔软精机油、乳液、肥皂、油漆粘合剂油墨、防雾剂、滑雪蜡、滑雪板蜡、再生纸脱墨、浮选、洗涤和酶促工艺以及药.还有农用化学制剂,例如某些除草剂杀虫剂消毒剂。个人护理产品,如化妆品、洗发水、沐浴露护发素牙膏。界面活性剂用于消防和管道(液体减阻剂)。碱性表面活性剂聚合物用于使油井中的流动。

肥皂

日常生活中常见的肥皂就是典型的界面活性剂。肥皂可以用来洗净衣服、皮肤表面的油渍,而单用水却不容易洗掉,因为油是不溶于水的。肥皂能够洗净油渍归于表面活性剂的“两面派”特性。肥皂的成分是脂肪酸金属盐,它一头易溶于水,称之为“亲水基团”;另一头则难溶于水而易溶于油,称为“亲油基团”。因为这样特殊的结构,肥皂能够一头扎进水中,另一头扎进油中。这样,水拉著肥皂分子,肥皂分子再拉著油,就把油渍从衣服上拉下来了。

化妆品

常见的化妆品一般都是膏状或乳霜状的,其中既含有油也含有水,而且分散得非常均匀。水油不相容,那如何能使它们在护肤品中和平共处呢?表面活性剂在这时就发挥了重要的作用——乳化作用(Emulsification)。在水性环境中,表面活性剂形成胶束,把油的小颗粒包裹在胶束的中心,相当于在油颗粒外面套上了一件亲水的外衣,使它们能够自在又均匀地分散在水中,形成稳定的乳液(emulsion)。而当乳液被涂到皮肤上时,这些胶束就会破裂,从而释放出油颗粒(通常即是化妆品的有效成分)被皮肤吸收。

参考资料