Tensioattivi

Tensioattivi Classe di composti organici caratterizzati da una parte idrofila (con affinità per l’acqua e quindi solubile) e da una parte idrofoba (con affinità per le sostanze oleose e quindi insolubile in acqua). Il loro nome si riferisce al fatto che “agiscono” sulla tensione superficiale del liquido in cui vengono posti, abbassandola. In acqua, migliorano la capacità di bagnare le superfici (bagnabilità) di questo fluido e la relativa capacità di penetrazione nei materiali; ne migliorano inoltre la miscibilità con altri liquidi.

In pratica, le molecole dei tensioattivi attraggono le molecole d’acqua con la loro parte idrofila, mentre con quella idrofoba attraggono le molecole insolubili (ad esempio, quelle della superficie che entra in contatto con l’acqua o le molecole di grasso presenti in tessuti sporchi): quindi, si comportano come “ponti” che facilitano il “collegamento” tra l’acqua e il materiale che deve essere bagnato. L’abbassamento della tensione superficiale si traduce in una diminuzione delle forze di coesione che tendono ad attrarre reciprocamente le molecole d’acqua: per questo, le molecole d’acqua riescono a infiltrarsi più efficacemente nel materiale e a bagnarlo.

Per le loro proprietà, i tensioattivi trovano largo impiego nella preparazione di detergenti, vernici e additivi emulsionanti; una recente applicazione è come agenti estinguenti, perché addizionati all’acqua ne favoriscono l’azione di spegnimento degli incendi, anche nel caso si tratti di combustibili liquidi insolubili in acqua.

In base alla loro carica elettrica, è possibile distinguere quattro gruppi di tensioattivi: cationici, anionici, non ionici e anfoteri.

I tensioattivi cationici, tra cui il benzalconio cloruro e l’alchilammina di cocco quaternizzata, possiedono una lunga catena di atomi di carbonio (C) che termina con un gruppo ammonio NH₄⁺, dotato di carica positiva. I tensioattivi anionici, tra cui il sodio laurilsolfato (SLS), il sodio lauril-etere solfato (SLES), e il coccoil-solfato di sodio (molto diffusi in shampoo e detergenti per l’igiene personale), sono invece caratterizzati da una lunga catena che termina con un gruppo a polarità negativa, in genere il gruppo carbossile (-COO^-) o il gruppo solfonico (-SO₃^-). I tensioattivi non ionici hanno invece una lunga catena terminante con gruppo alcolico (-OH) e in acqua tendono a non avere una carica elettrica propria; fanno parte di questo gruppo ad esempio il C9, C11-alcol etossilato e alchilpoliglucosidi (APG) che si estraggono dall’olio di cocco e dall’amido di patata e di mais. Infine, i tensioattivi anfoteri sono molecole complessivamente neutre ma dotate di gruppi di entrambe le polarità; si comportano come acidi o come basi a seconda dell’ambiente in cui vengono posti. Ne fanno parte la betaina e la cocco-amidopropilbetaina.

In base al gruppo idrofobo, si possono invece identificare tre tipi. Nei tensioattivi idrocarburici il gruppo idrofobo è una catena lineare idrocarburica più o meno lunga: -CH₂-(CH₂)_n-CH₃. Nei tensioattivi fluorurati il gruppo idrofobo è una molecola idrocarburica in cui gli atomi di idrogeno H sono stati sostituiti da atomi di fluoro F: CF₂-(CF₂)_n-CF₃. I tensioattivi siliconici possiedono invece un gruppo idrofobo di formula -O-Si(CH₃)₂-O-.