Yüzey aktif madde veya sürfaktanlar amfifilik (hem hidrofilik hem de lipofilik özelliklere sahip) moleküllerdir. Hidrofilik, suyu bağlayabilen bir bileşik türüdür, lipofilik ise yağı bağlayabilen ve sudan nefret edebilen (hidrofobik) bir bileşiktir. Yüzey aktif maddeler sabunlarda, deterjanlarda ve temizleme solüsyonlarında bulunabilir. Yüzey aktif maddeler, sıvı-gaz arayüzünde absorbe edilebilen moleküllerdir. Suya konulduğunda, yüzey aktif madde havadaki hidrofobik kısmı ile kendisini hizaya sokacak, hidrofilik kısmı ise suyun içinde olacak ve böylece maddenin yüzeyindeki veya ara yüzeyindeki gerilimi azaltabilecektir.
Yüzey aktif maddeler nasıl çalışır?
Çözeltide yeterli miktarda yüzey aktif madde molekülü olduğunda, misel adı verilen yapıları oluşturmak üzere birleşirler. Miseller oluştuğunda, suyu seven sürfaktanın başı kendisini suya maruz kalacak şekilde konumlandıracak, sudan nefret eden kuyruğu ise sudan korunacak şekilde misel yapısının ortasında gruplandırılacaktır. Miseller daha sonra kir veya yağ lekeleri gibi çeşitli safsızlıkları gidermek için bir birim olarak çalışır. Yüzey aktif madde başlığı toprağı yüzeyden temizleme solüsyonuna çekerken, sudan nefret eden kuyruk toprağa çekilir ve onu çevreler. Suyu veya temizleme solüsyonunu kirletmeye başlayan nesnenin yüzeyinden çıkan kirleri göreceksiniz. Miseller daha sonra toprağı yapının merkezinde yerinde tutan kuyruklarla yeniden oluşur.Yüzey aktif madde türleri
Aşağıdakiler, hidrofilik başlarındaki yük farkına dayanan yüzey aktif madde türleridir.1. Anyonik yüzey aktif maddeler
Anyonik yüzey aktif maddeler, molekülün hidrofilik olan negatif yüklü bir ucuna sahiptir. Molekülün bu negatif yüklü kısmı genellikle bir sülfonat, sülfat veya karboksilattır. Anyonik yüzey aktif maddelerin örnekleri, sabunlarda ve deterjanlarda yaygın olarak bulunan sodyum alkilbenzen sülfonat, sodyum stearat ve potasyum alkol sülfattır.2. İyonik olmayan yüzey aktif maddeler
İyonik olmayan sürfaktanlar, iyonları olmayan sürfaktan türleridir. Bu yüzey aktif maddeler polaritelerini, molekülün bir ucunda oksijen açısından zengin bir kısma ve diğer ucunda büyük bir organik moleküle sahip olduğu için kazanır. İyonik olmayan yüzey aktif maddelerin örnekleri, etoksilat alkoller, nonilfenoksi polietilen alkoller ve etilen oksit/propilen oksit blok kopolimerleridir. İyonik olmayan yüzey aktif maddeler genellikle köpürmez veya az köpürebilir, bu da onları az köpüren deterjanların imalatında bir bileşen olarak kullanılmaya uygun hale getirir.3. Katyonik yüzey aktif maddeler
Katyonik yüzey aktif maddeler, genellikle azot bileşiklerinden türetilen pozitif yüklü moleküllerdir. Birçok katyonik yüzey aktif madde, bakterisidal veya başka türlü sanitize edici veya temizleme özelliklerine sahiptir. Bu yüzey aktif madde, yüzeyde katyonik bir dezenfektan tabakası bırakan dezenfektanlar yapmak için kullanışlıdır. Katyonik bir yüzey aktif maddenin bir örneği, alkil amonyum klorürdür.4. Amfoterik yüzey aktif maddeler
Amfoterik yüzey aktif maddeler, yükü pH ile değişen yüzey aktif maddelerdir. Bu yüzey aktif maddeler, pH'a bağlı olarak anyonik, iyonik olmayan veya katyonik tipler olabilir. Amfoterik yüzey aktif maddeler genellikle şampuan ve kozmetik gibi kişisel bakım ürünlerinde kullanılır. Amfoterik yüzey aktif maddelerin örnekleri betain ve amino oksitlerdir. [[İlgili makale]]yüzey aktif madde işlevi
Yüzey aktif maddelerin en yaygın işlevlerinden biri, deterjan veya temizleyici üretiminde ana bileşen olmasıdır. Deterjanlarda yüzey aktif maddeler, moleküllerin yayılma ve ıslatma özelliklerini artırma işlevi görür, böylece kiri yakalamaya ve temizlemeyi kolaylaştırmaya yardımcı olur. Bunun dışında sürfaktanların günlük hayatta kullanılan diğer bazı işlevleri aşağıda verilmiştir.- Yüzey aktif maddelerin temizlik ürünlerindeki işlevi, kirin bağlanabilmesi ve örneğin giysiler, zemin yüzeyleri, masa yüzeyleri vb. gibi kire bağlı diğer yüzeylerden salınabilmesi için yüzeydeki etkinliği tetiklemektir.
- Tekstil boyamada yüzey aktif maddeler, boyanın kumaşa eşit şekilde nüfuz etmesine yardımcı olmak için kullanılan moleküllerdir.
- Yüzey aktif maddelerin başka bir işlevi, bir emülsifiye edici madde veya köpürtücü maddedir.
- Daha lipofilik ve daha az hidrofilik olan yüzey aktif maddeler, köpük giderici maddeler veya emülgatörler olarak kullanılabilir.
- Yüzey aktif maddeler ayrıca mikrop öldürücüler, mantar öldürücüler ve böcek öldürücüler olarak da işlev görebilir.
- Yüzey aktif maddeler ayrıca korozyon inhibisyonunda da kullanılabilir. Buradaki yüzey aktif maddenin işlevi, gözenekli kayadaki yağ akışını artırmak ve aerosoller oluşturmaktır.
