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Tensioactif

Un tensioactif ou agent de surface est un composé qui modifie la tension superficielle entre deux surfaces. Les composés tensioactifs sont des molécules amphiphiles, c'est-à-dire qu'elles présentent deux parties de polarité différente, l'une lipophile (miscible dans l'huile) et apolaire, l'autre hydrophile (miscible dans l'eau) et polaire.

Au canada notamment, on parle aussi de surfactif, transposition du mot anglais surfactant qui est la compression de " surface active agent " (agent de surface actif).

Propriétés des tensioactifs

Les propriétés des tensioactifs sont dues à leur structure amphiphile. Cette structure leur confère une affinité particulière pour les interfaces de type air/eau et eau/huile et donc, par là même, leur donne la capacité d'abaisser l'énergie libre (En thermodynamique l’énergie libre F (appelée aussi "énergie libre de Helmholtz") est une fonction d’état extensive dont la variation permet d'obtenir le travail utile susceptible d'être fourni par un...) de ces interfaces. Ce phénomène est à la base de la stabilisation de systèmes dispersés.

Un agent tensio-actif est un corps qui, même utilisé en faible quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un...), modifie de façon importante la tension superficielle (La tension superficielle, ou énergie d'interface, ou énergie de surface, est la tension qui existe à la surface de séparation de deux milieux.), en particulier celle de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.).

Les agents tensio-actifs abaissant la tension (La tension est une force d'extension.) superficielle de l'eau sont de loin les plus importants. Ils sont très nombreux. Il s'agit de presque tous les corps sauf les sels minéraux et les bases à l'exception de l'ammoniac (L’ammoniac est un composé chimique, de formule NH3 (groupe générique des nitrures d'hydrogène). C'est une molécule pyramidale...).

Fonctions des tensioactifs

Les tensioactifs sont parfois dénommés selon la fonction qu'ils remplissent.

Les détergents

Un détergent (ou agent de surface, détersif, surfactant) est un composé chimique, généralement issu du pétrole (Le pétrole est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. L'exploitation de cette énergie fossile est l’un des piliers de l’économie industrielle contemporaine, car le...), doté de propriétés tensioactives, ce qui le rend capable d'enlever les salissures. La détersion est un élément d'hygiène (L'hygiène est un ensemble de mesures destinées à prévenir les infections et l'apparition de maladies infectieuses. Elle se base essentiellement sur trois actions :) fondamental, puisqu'il permet d'éliminer une grande partie des bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi cellulaire glucidique, le...) présentes sur les surfaces nettoyées, en particulier la peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.), les ustensiles servant à la préparation et à la consommation des repas.

Les agents moussants

La formation de mousse, dispersion (La dispersion, en mécanique ondulatoire, est le phénomène affectant une onde dans un milieu dispersif, c'est-à-dire dans lequel les différentes fréquences constituant l'onde ne se propagent pas...) d’un volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) important de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la...) dans un faible volume de liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.), nécessite la présence d’agents tensioactifs qui s’adsorbent à l’interface (Une interface est une zone, réelle ou virtuelle qui sépare deux éléments. L’interface désigne ainsi ce que chaque élément a besoin de connaître de l’autre pour...) eau-air.

Les agents mouillants

Le mouillage d'un solide par un liquide correspond à l'étalement du liquide sur le solide. En diminuant la tension superficielle, les agents mouillants permettent un plus grand étalement du liquide....

Les agents dispersants

Agent permettant de fixer les molécules hydrophobes pour les mélanger avec des molécules hydrophiles

Les émulsifiants

Un émulsifiant permet de mélanger deux liquides non miscibles, par exemple de l'eau et de l'huile (L'huile est un terme générique désignant des matières grasses qui sont à l'état liquide à température ambiante et qui...). Un des liquides est dispersé dans le second liquide sous forme de petites gouttelettes

Types de tensioactifs

Il existe quatre types de composés tensioactifs, qui sont regroupés selon la nature de la partie hydrophile :

  • Les tensioactifs anioniques : la partie hydrophile est chargée négativement.
  • Les tensioactifs cationiques : la partie hydrophile est chargée positivement.
  • Les tensioactifs zwitterioniques ou amphotères : la partie hydrophile comporte une charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être transporté.) positive et une charge négative, la charge globale est nulle.
  • Les tensioactifs non ioniques : la molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de...) ne comporte aucune charge nette (Le terme Nette est un nom vernaculaire attribué en français à plusieurs espèces de canards reconnaissablent à leurs calottes. Le terme est...).

Les tensioactifs anioniques

Ils libèrent une charge négative (anion) en solution aqueuse. Ils ont une balance Hydrophile/Lipophile (HLB) relativement élevée (8 à 18) car ils ont une tendance hydrophile plus marquée. Ils orientent l'émulsion dans le sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du ralentissement du vieillissement,...) H/E, Huile/Eau (si HLB>18 alors détergent).

Ils ne sont pas compatibles avec les Tensioactifs cationiques.

Les tensioactifs cationiques

Ils libèrent une charge positive (cation) en solution acqueuse. Ils ont les propriétés bactériostatiques et émulsionnantes. Ils ont une affinités avec la kératine chargée négativement avec qui ils vont se combiner et former un film lisse. On les utilise dans les après shampoing, les antipelliculaires, certaines teintures, les déodorants, ... Ils sont irritants pour la muqueuse oculaire (Un oculaire est un système optique complémentaire de l'objectif. Il est utilisé dans les instruments tels que les microscopes ou les télescopes pour agrandir...).

Ils ne sont pas compatibles avec les Tensioactifs anioniques.

Les tensioactifs zwitterioniques ou amphotères

Suivant le pH du milieu où ils se trouvent, ils libèrent un ion positif et un ion négatif.

  • En pH alcalin, ils se comportent comme des anioniques,
  • en pH acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique complémentaire, les bases.), ils se comportent comme des cationiques.

Les tensioactifs amphotères ont une HLB élevée ; et sont donc utilisés comme détergents, mais ils sont moins agressifs que les anioniques et sont recommandés pour les peaux fragiles.

Ils sont compatibles avec les autres Tensioactifs.

Les tensioactifs non ioniques

La molécule ne comporte aucune charge nette. On dit que c'est l'un des meilleurs détergents. Un agent tensioactif (Un tensioactif ou agent de surface est un composé qui modifie la tension superficielle entre deux surfaces. Les composés tensioactifs sont des molécules amphiphiles, c'est-à-dire qu'elles présentent...) nonionique connu et très fréquemment utilisé en chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) et en biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire naturelle des êtres vivants (ou ayant...) est le Tween (Tween 20, 60, 80...) ou ester de saccharose. Il fait partie de la famille des esters de sucre (Ce que l'on nomme habituellement le sucre est, dès 1406, une "substance de saveur douce extraite de la canne à sucre" (Chrétien de Troyes, Le Chevalier au lion). Il est majoritairement...) ; ceux-ci sont constitués d'un groupement osidique hydrophile et d'une chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) grasse hydrophobe (Un composé est dit hydrophobe (du grec υδρο, hydro = eau, et Φοβοσ, phóbos = peur) ou lipophile...). Les esters de sucre ont plusieurs avantages en tant que tensioactifs :

  • matières premières peu coûteuses et renouvelables
  • biodégradabilité complète en aérobiose et en anaérobiose
  • molécules ne présentant ni toxicité ni caractère irritant
  • absence de goût (Pour la faculté de juger les belles choses, voir Goût (esthétique)) et d'odeur
  • molécule non ionique
  • large gamme de structures disponibles
Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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