tensión superficial

TENSIÓN SUPERFICIAL

La tensión superficial de un líquido puede definirse como “el trabajo necesario por unidad de superficie para retirar las moléculas del líquido de una superficie”.
Clasificación de los agentes tensoactivos
La clasificación se fundamenta en el poder de disociación del tensoactivo en presencia de un electrolito y de sus propiedades fisicoquímicas, pueden ser:
*Iónicos:según la carga que posea la parte que presenta la actividad de superficie: (a) aniónicos, (b) catiónicos y (c) anfóteros.
*No-iónicos.
Los iónicos, con fuerte afinidad por el agua, motivada por su atracción electrostática hacia los dipolos del agua puede arrastrar consigo a las soluciones de cadenas de hidrocarburos, por ejemplo el ácido pálmico, prácticamente no ionizable es insoluble,mientras que el palmitato sódico es soluble completamente ionizado.
Efecto de los agentes tensoactivos sobre la película de absorción
Son sustancias que presentan actividad en la superficie, reduciendo la tensión superficial del líquido en el que esta disuelto o bien la tensión superficial de la intercara si hubiera otra fase presente.
El grupo hidrófilo ejerce un efecto solubilizante y tiende allevar a la molécula a disolución completa. El grupo hidrófobo, en cambio, es debido a su insolubilidad tiende a contrarrestar la tendencia del otro. Sí se logra el equilibrio adecuado entre los dos grupos se ve que la sustancia no se disuelve por completo, ni queda sin disolver del todo, concentrándose en la interfase con sus moléculas orientadas de tal forma que los grupos hidrófilos se orientanhacia la fase acuosa, mientras que los hidrófobos hacia la no acuosa o a la fase vapor.
Diferencia entre los agentes tensoactivos que son emulgentes y los no emulgentes
Los agentes emulgentes están constituidos por sustancias anfiófilas en las que su estructura química contiene, a la vez, funciones hidrófilas y funciones hidrófobas. Esta estructura química particular le confiere propiedadesemulgentes, puesto que se sitúan en la interfase aceite/agua y contribuyen a aumentar la estabilidad de un sistema termodinámicamente estable. Estas sustancias son del tipo agente tensoactivo iónico y se diferencia de las sustancias adherentes en que evitan la unión de una misma fase que está dispersa en otra.
¿Qué ocurre con los agentes tensoactivos que están por debajo de HLB 3 y por arriba de HLB15?
Por lo general, los agentes tensoactivos con un HLB bajo tiene carácter lipofílico y por lo tanto tienden a formar una emulsión de agua en aceite (W/O), por ejemplo: los spans, esteres de sorbitan; mientras que aquellos con un alto HLB son más hidrófilicos y tienden a formar una emulsión de aceite en agua (O/W) como los tweens, derivados de polioxetilenos de los spans.
¿Cómo se calcula el HLBde un tween o span? Escoger un TWEEN ó SPAN y realizar cálculos.
El método de Griffin para surfactantes no-iónicos como se describió en 1954 trabaja de la siguiente manera:

En donde Mh es la masa molecular de la porción hidrofílica de la molécula, y M es la masa molecular de la molécula completa, y por tanto se obtiene un resultado en escala del 0 al 20. Un valor de HLB de 0 corresponde a unamolécula completamente lipofílica/hidrofílica, y un valor de 20 corresponde a una molécula completamente hidrofílica/lipofílica.
Un valor 10: Soluble en agua (Insoluble en lípidos)
Un valor de 4-8 indica un agente anti-espumoso
Un valor 7-11 indica un emulgente W/O (agua en aceite)
Un valor 12-16 indica un emulgente O/W (aceite en agua)
Un valor de 11 - 14 indica un agente humectante
Unvalor de 12 - 15 indica un detergente
Un valor de 16 - 20 indica un solubilizador or hidrótropo

Ejemplo:
Calcular el HLB crítico requerido para la fase oleosa de la siguiente emulsion O/W
Ingrediente
Cantidad
Cera de Abeja
15 g
Lanolina
10 g
Cera de Parafina
20 g
Alcohol Etílico
5 g
Emulsificador
2 g
Preservativos
0.2 g
Color
Como sea requerido
Agua C.S.P.
100 g

Para...