Produk utama kami: silikon amino, silikon blok, silikon hidrofilik, semua emulsi silikonnya, peningkat ketahanan gosok basah, anti air (Bebas fluor, Karbon 6, Karbon 8), bahan kimia pencuci demin (ABS, Enzim, Pelindung spandeks, Penghilang mangan), Negara ekspor utama: India, Pakistan, Bangladesh, Turki, Indonesia, Uzbekistan, dll.

 

Monosodium glutamat industri, juga dikenal sebagai surfaktan, adalah sejenis zat yang, jika ditambahkan dalam jumlah kecil, dapat secara signifikan mengurangi tegangan permukaan pelarut (biasanya air) dan mengubah keadaan antarmuka sistem; ketika mencapai konsentrasi tertentu, ia membentuk misel dalam larutan. Oleh karena itu, ia menghasilkan efek pembasahan atau anti-pembasahan, emulsifikasi dan demulsifikasi, pembusaan atau penghilang busa, pelarutan, pencucian, dan efek lainnya untuk memenuhi persyaratan aplikasi praktis. Monosodium glutamat, sebagai zat umami, ada di mana-mana dalam makanan kita dan kehidupan sehari-hari. Dalam produksi industri, surfaktan adalah zat yang mirip dengan monosodium glutamat, yang tidak memerlukan jumlah besar dan dapat memiliki efek yang luar biasa. Zat-zat ini umumnya dikenal sebagai surfaktan.

 

Pengantar Surfaktan

 

Surfaktan memiliki struktur molekul zwitterionik: salah satu ujungnya berupa gugus hidrofilik, disingkat gugus hidrofilik, juga dikenal sebagai oleofobik atau gugus oleofobik, yang dapat melarutkan surfaktan dalam air sebagai monomer. Gugus hidrofilik seringkali berupa gugus polar, yang dapat berupa gugus karboksil (-COOH), gugus asam sulfonat (-SO3H), gugus amino (-NH2), atau gugus amino dan garamnya. Gugus hidroksil (-OH), gugus amida, ikatan eter (-O-), dll. juga dapat berupa gugus hidrofilik polar; ujung lainnya berupa gugus hidrofobik, disingkat gugus oleofilik, juga dikenal sebagai gugus hidrofobik atau gugus hidrofobik. Gugus hidrofobik biasanya berupa rantai hidrokarbon non-polar, seperti rantai alkil hidrofobik R- (alkil), Ar- (aril), dll.
Surfaktan dibagi menjadi surfaktan ionik (termasuk surfaktan kationik dan anionik), surfaktan non-ionik, surfaktan amfoterik, surfaktan komposit, dan surfaktan lainnya.

Dalam larutan surfaktan, ketika konsentrasi surfaktan mencapai nilai tertentu, molekul-molekul surfaktan akan membentuk berbagai kombinasi teratur yang disebut misel. Miselisasi atau pembentukan misel merupakan sifat dasar larutan surfaktan, dan beberapa fenomena antarmuka penting berkaitan dengan pembentukan misel. Konsentrasi di mana surfaktan membentuk misel dalam larutan disebut Konsentrasi Misel Kritis (KMK). Misel bukanlah bentuk bola yang tetap, melainkan bentuk yang sangat tidak teratur dan berubah secara dinamis. Dalam kondisi tertentu, surfaktan juga dapat menunjukkan keadaan misel terbalik.

 

Faktor utama yang mempengaruhi konsentrasi misel kritis

 

Struktur surfaktan
Penambahan dan jenis aditif
Pengaruh suhu

 

Interaksi antara surfaktan dan protein

 

Protein mengandung gugus non-polar, polar, dan bermuatan, dan banyak molekul amfifilik dapat berinteraksi dengan protein dalam berbagai cara. Surfaktan dapat membentuk kombinasi molekuler yang teratur dengan struktur yang berbeda dalam kondisi yang berbeda, seperti misel, misel terbalik, dll., dan interaksinya dengan protein juga berbeda. Terdapat interaksi elektrostatik dan hidrofobik utama antara protein dan surfaktan (PS), sementara interaksi antara surfaktan ionik dan protein terutama disebabkan oleh interaksi elektrostatik gugus polar dan interaksi hidrofobik rantai karbon-hidrogen hidrofobik, yang masing-masing berikatan dengan bagian polar dan hidrofobik protein, membentuk kompleks PS. Surfaktan non-ionik terutama berinteraksi dengan protein melalui gaya hidrofobik, dan interaksi antara rantai hidrofobiknya dan gugus hidrofobik protein dapat berdampak tertentu pada struktur dan fungsi surfaktan dan protein. Oleh karena itu, jenis, konsentrasi, dan lingkungan sistem surfaktan menentukan apakah mereka menstabilkan atau mendestabilisasi protein, agregat, atau dispersi.

 

Nilai HLB surfaktan

 

Untuk menunjukkan aktivitas antarmuka yang unik, surfaktan harus menjaga keseimbangan tertentu antara gugus hidrofobik dan hidrofilik. HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance) adalah nilai keseimbangan hidrofilik-oleofilik surfaktan, yang merupakan indikator sifat hidrofilik dan hidrofobik surfaktan.

Nilai HLB merupakan nilai relatif (antara 0 dan 40), misalnya lilin parafin dengan nilai HLB = 0 (tanpa gugus hidrofilik), polioksietilena dengan nilai HLB 20, dan SDS dengan hidrofilisitas kuat dengan nilai HLB 40. Nilai HLB dapat digunakan sebagai acuan dalam memilih surfaktan. Semakin tinggi nilai HLB, semakin baik hidrofilisitas surfaktan tersebut; Semakin kecil nilai HLB, semakin buruk hidrofilisitas surfaktan tersebut.
Fungsi utama surfaktan

 

Efek emulsifikasi

Karena tegangan permukaan minyak yang tinggi dalam air, ketika minyak diteteskan ke dalam air dan diaduk dengan kuat, minyak akan hancur menjadi butiran-butiran halus dan bercampur satu sama lain membentuk emulsi. Namun, pengadukan dihentikan dan lapisan-lapisan minyak akan kembali terbentuk. Jika surfaktan ditambahkan dan diaduk dengan kuat, tetapi tidak mudah terpisah dalam waktu lama setelah dihentikan, maka ini disebut emulsifikasi. Hal ini disebabkan oleh sifat hidrofobisitas minyak yang dikelilingi oleh gugus hidrofilik dari zat aktif, sehingga membentuk daya tarik terarah dan mengurangi kerja yang diperlukan untuk dispersi minyak dalam air, sehingga menghasilkan emulsifikasi minyak yang baik.

 

Efek pembasahan

Seringkali terdapat lapisan lilin, minyak, atau kerak yang menempel pada permukaan komponen, yang bersifat hidrofobik. Karena kontaminasi zat-zat ini, permukaan komponen tidak mudah dibasahi oleh air. Ketika surfaktan ditambahkan ke dalam larutan berair, tetesan air pada komponen mudah terdispersi, sehingga tegangan permukaan komponen berkurang secara signifikan dan tujuan pembasahan tercapai.

 

Efek pelarutan

Setelah menambahkan surfaktan ke zat minyak, zat tersebut hanya dapat "larut", tetapi pelarutan ini hanya dapat terjadi ketika konsentrasi surfaktan mencapai konsentrasi kritis koloid, dan kelarutannya ditentukan oleh objek dan sifat pelarutnya. Dalam hal efek pelarutan, rantai gen hidrofobik panjang lebih kuat daripada rantai pendek, rantai jenuh lebih kuat daripada rantai tak jenuh, dan efek pelarutan surfaktan non-ionik umumnya lebih signifikan.

 

Efek penyebaran

Partikel padat seperti debu dan kotoran cenderung berkumpul dan mengendap dengan mudah di dalam air. Molekul surfaktan dapat memecah agregat partikel padat menjadi partikel-partikel kecil, memungkinkannya terdispersi dan tersuspensi dalam larutan, sehingga mendorong dispersi partikel padat yang seragam.

 

Aksi busa

Pembentukan busa terutama disebabkan oleh adsorpsi terarah zat aktif dan penurunan tegangan permukaan antara fase gas dan cair. Umumnya, zat aktif dengan molekul rendah mudah berbusa, zat aktif dengan molekul tinggi memiliki lebih sedikit busa, miristat kuning memiliki sifat berbusa yang lebih tinggi, dan natrium stearat memiliki sifat berbusa yang paling buruk. Zat aktif anionik memiliki sifat berbusa dan stabilitas busa yang lebih baik daripada zat aktif non-ionik, seperti natrium alkilbenzena sulfonat yang memiliki sifat berbusa yang kuat. Penstabil busa yang umum digunakan meliputi alkohol amida alifatik, karboksimetil selulosa, dll. Inhibitor busa meliputi asam lemak, ester asam lemak, polieter, dll., dan surfaktan non-ionik lainnya.

 

Klasifikasi surfaktan

 

Surfaktan dapat dibagi menjadi surfaktan anionik, surfaktan nonionik, surfaktan zwitterionik, dan surfaktan kationik berdasarkan karakteristik struktur molekulnya.

 

Surfaktan anionik

Sulfonat
Zat aktif umum jenis ini meliputi natrium linear alkilbenzenasulfonat dan natrium alfa olefin sulfonat. Natrium linear alkilbenzenasulfonat, juga dikenal sebagai LAS atau ABS, adalah bubuk atau padatan serpihan berwarna putih atau kuning pucat dengan kelarutan yang baik dalam sistem surfaktan kompleks. Zat ini relatif stabil terhadap alkali, asam encer, dan air sadah. Umumnya digunakan dalam cairan pencuci piring (deterjen pencuci piring) dan deterjen pakaian cair, zat ini umumnya tidak digunakan dalam sampo dan jarang digunakan dalam sabun mandi cair. Dalam deterjen pencuci piring, dosisnya dapat mencapai sekitar setengah dari total jumlah surfaktan, dan rentang penyesuaian proporsinya dalam deterjen pakaian cair relatif luas. Sistem senyawa yang umum digunakan dalam deterjen pencuci piring adalah sistem terner "LAS (natrium linear alkilbenzenasulfonat) - AES (natrium alkohol eter sulfat) - FFA (alkil alkohol amida)". Keunggulan utama natrium linear alkilbenzenasulfonat adalah stabilitasnya yang baik, daya pembersih yang kuat, kerusakan lingkungan yang minimal, dan kemampuan untuk terurai secara hayati menjadi zat yang tidak berbahaya dengan harga terjangkau. Kelemahan utamanya adalah sifatnya yang sangat merangsang. Natrium alfa olefin sulfonat, juga dikenal sebagai AOS, sangat larut dalam air dan memiliki stabilitas yang baik pada rentang pH yang luas. Di antara berbagai jenis garam asam sulfonat, kinerjanya lebih baik. Keunggulan utamanya adalah stabilitas yang baik, kelarutan air yang baik, kompatibilitas yang baik, iritasi rendah, dan degradasi mikroba yang ideal. Natrium ini merupakan salah satu surfaktan utama yang umum digunakan dalam sampo dan sabun mandi cair. Kelemahannya adalah harganya yang relatif mahal.

 

Sulfat
Zat aktif umum jenis ini meliputi natrium alkohol lemak polioksietilen eter sulfat dan natrium dodesil sulfat.

Natrium alkohol lemak polioksietilen eter sulfat, juga dikenal sebagai AES atau natrium alkohol eter sulfat.

Mudah larut dalam air, dapat digunakan dalam sampo, sabun mandi cair, deterjen cair pencuci piring (deterjen pencuci piring), dan deterjen cair pakaian. Kelarutan dalam air lebih baik daripada natrium dodecyl sulfate, dan dapat dibuat menjadi larutan berair transparan dalam proporsi berapa pun pada suhu kamar. Aplikasi natrium alkilbenzenasulfonat dalam deterjen cair lebih luas dan memiliki kompatibilitas yang lebih baik daripada alkilbenzenasulfonat rantai lurus; Dapat dikomplekskan dengan banyak surfaktan dalam bentuk biner atau ganda untuk membentuk larutan berair transparan. Keuntungan yang menonjol adalah iritasi rendah, kelarutan air yang baik, kompatibilitas yang baik, dan kinerja yang baik dalam mencegah kulit kering, pecah-pecah, dan kasar. Kerugiannya adalah stabilitas dalam media asam sedikit buruk, dan daya pembersihannya lebih rendah daripada natrium alkilbenzenasulfonat linier dan natrium dodecyl sulfate.

Natrium dodesil sulfat, juga dikenal sebagai AS, K12, natrium kokoil sulfat, dan natrium lauril sulfat, tidak sensitif terhadap alkali dan air sadah. Stabilitasnya dalam kondisi asam lebih rendah daripada sulfat umum dan mendekati stabilitas alkohol lemak polioksietilen eter sulfat. Mudah terurai dan memiliki dampak lingkungan yang minimal. Saat digunakan dalam deterjen cair, keasamannya tidak boleh terlalu tinggi; Penggunaan etanolamin atau garam amonium dalam sampo dan sabun mandi tidak hanya dapat meningkatkan stabilitas asam, tetapi juga membantu mengurangi iritasi. Selain kemampuan berbusa yang baik dan daya pembersih yang kuat, kinerjanya dalam aspek lain tidak sebaik natrium alkohol eter sulfat. Harga surfaktan anionik umum umumnya lebih tinggi.

 

Surfaktan kationik

Dibandingkan dengan berbagai jenis surfaktan, surfaktan kationik memiliki efek penyesuaian yang paling menonjol dan efek bakterisida yang paling kuat, meskipun memiliki kekurangan seperti daya pembersih yang buruk, kemampuan berbusa yang buruk, kompatibilitas yang buruk, iritabilitas yang tinggi, dan harga yang mahal. Surfaktan kationik tidak kompatibel secara langsung dengan surfaktan anionik dan hanya dapat digunakan sebagai agen pengkondisi atau fungisida. Surfaktan kationik umumnya digunakan sebagai surfaktan tambahan dalam deterjen cair (sebagai komponen pengkondisi minor dalam formulasi) untuk produk dengan kualitas lebih tinggi, terutama untuk sampo. Sebagai komponen agen penyesuaian, surfaktan kationik tidak dapat digantikan oleh jenis surfaktan lain dalam sampo deterjen cair kelas atas.

Jenis umum surfaktan kationik meliputi heksadesiltrimetilamonium klorida (1631), oktadesiltrimetilamonium klorida (1831), gom guar kationik (C-14 S), panthenol kationik, minyak silikon kationik, dodecyl dimetil amina oksida (OB-2), dll.

 

Surfaktan zwitterionik

Surfaktan bipolar mengacu pada surfaktan yang memiliki gugus hidrofilik anionik dan kationik. Oleh karena itu, surfaktan ini menunjukkan sifat kationik dalam larutan asam, sifat anionik dalam larutan basa, dan sifat non-ionik dalam larutan netral. Surfaktan bipolar mudah larut dalam air, larutan asam dan alkali pekat, bahkan dalam larutan garam anorganik pekat. Surfaktan ini memiliki ketahanan yang baik terhadap air sadah, iritasi kulit yang rendah, kelembutan kain yang baik, sifat antistatik yang baik, efek bakterisida yang baik, dan kompatibilitas yang baik dengan berbagai surfaktan. Jenis-jenis surfaktan amfoterik yang penting meliputi dodesil dimetil betain dan karboksilat imidazolin.

 

Surfaktan non-ionik

Surfaktan non-ionik memiliki sifat-sifat yang baik seperti solubilisasi, pencucian, antistatik, iritasi rendah, dan dispersi sabun kalsium; Rentang pH yang dapat diterapkan lebih luas daripada surfaktan ionik umum; Selain sifat pengotoran dan pembusaan, sifat-sifat lain seringkali lebih unggul daripada surfaktan anionik umum. Penambahan sedikit surfaktan non-ionik ke surfaktan ionik dapat meningkatkan aktivitas permukaan sistem (dibandingkan dengan kandungan zat aktif yang sama). Varietas utamanya meliputi alkil alkohol amida (FFA), polioksietilena eter alkohol lemak (AE), dan alkilfenol polioksietilena eter (APE atau OP).

Alkil alkohol amida (FFA) adalah golongan surfaktan non-ionik dengan kinerja superior, aplikasi yang luas, dan frekuensi penggunaan yang tinggi, yang umum digunakan dalam berbagai deterjen cair. Dalam deterjen cair, FFA sering digunakan dalam kombinasi dengan amida, dengan rasio "2:1" dan "1,5:1" (alkil alkohol amida: amida). Alkil alkohol amida dapat digunakan dalam deterjen yang umumnya sedikit asam dan basa, dan merupakan jenis surfaktan nonionik termurah.

 

Aplikasi surfaktan

Seiring perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, terutama kemajuan industri kimia dan penetrasi disiplin ilmu terkait, peran dan aplikasi surfaktan semakin meluas dan mendalam. Mulai dari penambangan mineral dan pengembangan energi, hingga efeknya pada sel dan enzim, jejak surfaktan dapat ditemukan. Saat ini, aplikasi surfaktan tidak terbatas pada deterjen, pembersih pasta gigi, pengemulsi kosmetik, dan industri kimia sehari-hari lainnya, tetapi telah merambah ke bidang produksi lain seperti petrokimia, pengembangan energi, dan industri farmasi.

 

Ekstraksi minyak
Dalam ekstraksi minyak, penggunaan larutan surfaktan encer dalam air atau larutan campuran surfaktan pekat dengan minyak dan air dapat meningkatkan perolehan minyak mentah sebesar 15% hingga 20%. Karena kemampuan surfaktan untuk mengurangi viskositas larutan, surfaktan digunakan selama pengeboran untuk menurunkan viskositas minyak mentah dan mengurangi atau mencegah kecelakaan pengeboran. Hal ini juga dapat membuat sumur-sumur tua yang tidak lagi menyemprotkan minyak kembali.

Pengembangan energi
Surfaktan juga dapat berkontribusi pada pengembangan energi. Dalam situasi kenaikan harga minyak dunia saat ini dan keterbatasan sumber daya minyak, pengembangan bahan bakar campuran minyak dan batu bara memiliki signifikansi yang mendalam. Penambahan surfaktan ke dalam proses dapat menghasilkan jenis bahan bakar baru dengan daya alir tinggi, yang dapat menggantikan bensin sebagai sumber energi. Penambahan pengemulsi ke dalam bensin, solar, dan minyak berat tidak hanya menghemat sumber daya minyak, tetapi juga meningkatkan efisiensi termal dan mengurangi polusi lingkungan. Oleh karena itu, surfaktan memiliki signifikansi yang mendalam bagi pengembangan energi.

Industri tekstil
Penggunaan surfaktan dalam industri tekstil telah lama dikenal. Serat sintetis memiliki kekurangan seperti kekasaran, tingkat kehalusan yang kurang, kerentanan terhadap penyerapan debu secara elektrostatik, serta daya serap dan sentuhan tangan yang kurang baik dibandingkan serat alami. Dengan perlakuan surfaktan khusus, cacat pada serat sintetis ini dapat diperbaiki secara signifikan. Surfaktan juga digunakan sebagai pelembut, agen antistatik, agen pembasah dan penembus, serta pengemulsi dalam industri percetakan dan pewarnaan tekstil. Penggunaan surfaktan dalam industri percetakan dan pewarnaan tekstil sangat luas.

Pembersihan logam
Dalam hal pembersihan logam, pelarut tradisional mencakup pelarut organik seperti bensin, minyak tanah, dan karbon tetraklorida. Menurut statistik yang relevan, jumlah bensin yang digunakan untuk membersihkan komponen logam di Tiongkok mencapai 500.000 ton per tahun. Agen pembersih logam berbasis air yang diformulasikan dengan surfaktan dapat menghemat energi. Menurut perhitungan, satu ton agen pembersih logam dapat menggantikan 20 ton bensin, dan satu ton bahan baku minyak bumi dapat digunakan untuk menghasilkan 4 ton agen pembersih logam, yang menunjukkan bahwa surfaktan memiliki signifikansi yang mendalam dalam konservasi energi. Agen pembersih logam dengan surfaktan eksternal juga memiliki karakteristik tidak beracun, tidak mudah terbakar, tidak mencemari lingkungan, dan menjamin keselamatan pekerja. Jenis agen pembersih logam ini telah banyak digunakan untuk membersihkan berbagai jenis komponen logam seperti mesin pesawat luar angkasa, pesawat terbang, bantalan, dll.

Industri makanan
Dalam industri pangan, surfaktan merupakan aditif multifungsi yang digunakan dalam produksi pangan. Surfaktan pangan memiliki efek pengemulsi, pembasahan, anti lengket, pengawet, dan flokulasi yang sangat baik. Berkat efek aditifnya yang khusus, surfaktan dapat membuat kue kering menjadi renyah, makanan berbusa, roti menjadi lembut, serta dapat menyebarkan dan mengemulsi bahan baku seperti mentega buatan, mayones, dan es krim secara merata, yang memiliki efek unik dalam meningkatkan proses produksi dan kualitas internal produk.

Pestisida pertanian adalah cairan emulsi yang, karena tegangan permukaannya, memiliki kelemahan yaitu sulit menyebar ketika disemprotkan pada daun tanaman. Jika surfaktan ditambahkan ke dalam larutan pestisida, surfaktan tersebut dapat mengurangi tegangan permukaan cairan, sehingga losion kehilangan aktivitas permukaannya, dan losion pestisida akan mudah menyebar pada permukaan daun, sehingga efek insektisidanya akan lebih baik.