Функцията и приложенията на повърхностно активните вещества

Какво представлява повърхностно активното вещество?

Повърхностно активното вещество (сурфактант) е вид органично съединение, което присъства в множество продукти от ежедневието ни. Основната му функция е да намалява напрежението между две различни субстанции. То може да понижи повърхностното напрежение на дадена течност, да разпръсне напрежението между две несъвместими течности – например вода и масло – или да направи твърд материал така, че той да стане по-достъпен за течността.

Етимология

Терминът „сурфактант“ (surfactant) представлява комбинация от думите „повърхност“ (surface), „активен“ (active) и „агент“ (agent). Причината е, че когато сурфактанти попаднат във водна среда, те обикновено мигрират директно към водната повърхност, където насочват опашките си навън – към въздуха или друга неводна субстанция. Това се дължи на спецификата в устройството на молекулите им: главите са хидрофилни (разтворими във вода), а опашките – хидрофобни (неразтворими във вода).

Ефекти

Тъй като главите на сурфактантите имат предпочитание към водата, а опашките – към мазнините, те обикновено се използват за отслабване на повърхностното напрежение между двете. С тенденцията си да се групират в големи събирания, наречени „агрегати“, опашките на сурфактантите могат да проникнат в капка масло, докато главите остават обърнати навън към околната вода. В крайна сметка именно тази конфигурация кара двете вещества да се смесят – нещо, което естествено никога нямаше да се случи.

Приложения

Благодарение на способността си да правят мазнините разтворими във вода, сурфактантите играят ключова роля в голямо разнообразие от домакински и индустриални продукти, особено в тези, предназначени за почистване, овлажняване, емулгиране и образуване на пяна. Сред тях са перилните препарати, омекотителите за тъкани, боите, лепилата, слабителните средства, шампоаните, балсамите за коса, спермицидите, противопожарните системи и тръбопроводите за петрол. Без намесата на сурфактантите много от мазнините по нашите повърхности, дрехи и кожа биха устояли на водата, която използваме за почистването им, и щяха да останат на мястото си.

Биологични ефекти

Поради особеностите на своя химичен състав сурфактантите обикновено са токсични за животни, хора и цели екосистеми, тъй като улесняват проникването на определени замърсители във водата, а оттам – и в кръвния поток на живите организми. В същото време сурфактантите се използват с известен успех и като овлажняващи агенти за почви, които трудно пропускат вода. Освен това понякога се прилагат при подготовката на жизненоважни органи за трансплантация, тъй като организмът на бозайниците естествено секретира вид сурфактант, който може да бъде възпроизведен изкуствено с цел запазване на органите до извършването на процедурата.