Co jsou tenzidy?
Tenzidy (zkratka z povrchově aktivní látky, anglicky surfactants = surface-active agents) jsou chemické sloučeniny, které dramaticky snižují povrchové napětí kapalin a umožňují mísení vzájemně nemísitelných látek — typicky vody a tuků.
Bez tenzidů by vaše šampon, mycí prostředek, průmyslový čistič ani zemědělský postřik nefungovaly. Celosvětová výroba tenzidů přesahuje 17 milionů tun ročně, přičemž Evropa spotřebuje přibližně 4 miliony tun.
Klíčová definice
Tenzid je amfifilní molekula — má hydrofilní hlavičku (miluje vodu) a hydrofóbní ocásek (miluje tuky). Díky tomu se řadí na rozhraní vody a oleje a snižuje povrchové napětí.
Jak tenzidy fungují?
Tenzidová molekula se orientuje na rozhraní dvou fází — vody a vzduchu nebo vody a oleje. Hydrofilní část míří do vody, hydrofóbní část do oleje nebo vzduchu.
Tvorba micel
Nad určitou koncentrací (tzv. CMC — kritická micelární koncentrace) začínají tenzidové molekuly vytvářet micely — kulovité útvary s hydrofóbním jádrem a hydrofilním povrchem. Jádro micely solubilizuje (rozpouští) mastnotu a nečistoty, které jsou pak odplaveny vodou. Takto funguje čistění.
Snížení povrchového napětí
Čistá voda má povrchové napětí přibližně 72 mN/m. Přídavkem tenzidu ho lze snížit na 25–35 mN/m — voda pak lépe smáčí povrchy, proniká do tkanin a textury půdy (v zemědělství) nebo pórů materiálu.
Emulgace
Tenzidy stabilizují emulze — disperse kapéček oleje ve vodě (O/W) nebo vody v oleji (W/O). Tato funkce je klíčová v kosmetice (krémy, lotiony), potravinářství (majonéza) i průmyslu (řezné kapaliny).
Typy tenzidů
Tenzidy se dělí podle elektrického náboje hydrofilní části na čtyři základní skupiny. Každá skupina má odlišné vlastnosti a aplikační oblasti.
Anionické tenzidy — záporný náboj
Nejrozšířenější skupina. Vynikající čistící výkon a pěnivost. Citlivé na tvrdost vody a neslučitelné s kationickými tenzidy.
SLS (Sodium Lauryl Sulfate)
zubní pasty, technické čistění
SLES (Sodium Laureth Sulfate)
šampony, sprchové gely, mycí prostředky
LAS (Lineární Alkylbenzensulfonát)
prací a čisticí prostředky
LABSA (Kyselina alkylbenzensulfonová)
průmyslový základ pro LAS
AOS (Alpha-Olefin Sulfonát)
šetrné čistění, kompatibilní s tvrdou vodou
Mýdla (sodná/draselná sůl MK)
přírodní čistění, krémy, šampony
Neiontické tenzidy — bez náboje
Kompatibilní prakticky se vším. Odolné tvrdé vodě, šetrné k pokožce. Nižší pěnivost, vyšší cena než anionické.
APG (Alkyl Polyglukosidy)
kosmetika, ekologické čistění, zemědělství
Ethoxylované alkoholy (C12-14 EO7)
průmyslové čistění, textil
Polysorbáty (Tween 20, 60, 80)
solubilizace, kosmetika, farmaceutika
EO/PO blokové kopolymery (Pluronic)
průmyslové čistění, nízkopěnivé aplikace
Kokamid DEA/MEA
zahušťování, pěnový booster
PEG-40 hydrogenated castor oil
solubilizátor éterických olejů
Kationické tenzidy — kladný náboj
Silná afinita k záporně nabitým povrchům (vlasy, textil, bakteriální membrány). Klíčové pro dezinfekci, aviváže a kondicionéry. Neslučitelné s anionickými.
Benzalkonium Chloride (BAC/BTAC)
dezinfekce, konzervace, oční přípravky
Cetrimonium Chloride (CDAC)
kondicionéry vlasů, antistatika
Ester Quaty (DEEDMAC)
aviváže, biologicky rozložitelné
DDAC (Didecyl dimethyl ammonium Cl)
průmyslová dezinfekce
Amfoterní tenzidy — náboj závisí na pH
Při nízkém pH kladný náboj, při vysokém záporný. Kompatibilní s anionickými i kationickými. Mírné, šetrné k pokožce. Ideální pro dětskou kosmetiku a kombinace.
CAPB (Cocamidopropyl Betaine)
šampony, sprchové gely, dětská kosmetika
Aminoxidy (Lauramine Oxide)
zahušťování, pěnový stabilizátor
Sultainy (CAPSO)
velmi šetrné, citlivá pokožka
Imidazolinové betainy
průmyslové čistění, drsné podmínky
HLB číslo — klíč k výběru emulgátoru
HLB (Hydrophilic-Lipophilic Balance) je číslo na škále 0–20, které vyjadřuje rovnováhu mezi hydrofilní a lipofilní částí molekuly tenzidu. Vyvinul ho William Griffin v roce 1949 a dodnes je to nejpoužívanější pomůcka při výběru emulgátoru.
| HLB rozsah | Funkce | Příklady |
|---|---|---|
| 1–3 | Odpěňovače | Span 85, silikonové odpěňovače |
| 4–6 | Emulgátory W/O | Span 80 (HLB 4,3), Arlacel 83 |
| 7–9 | Smáčedla | Span 20, Brij 35 (nízký) |
| 8–16 | Emulgátory O/W | Tween 20 (HLB 16,7), Emulgade SE |
| 13–15 | Detergenty | SLES, APG, LAS |
| 15–18 | Solubilizátory | Tween 80 (HLB 15), PEG-40 HCO |
Jak HLB používat v praxi?
Každý olej má požadované HLB (required HLB). Například minerální olej vyžaduje HLB 10–12, IPM (isopropyl myristát) HLB 12–14, sójový olej HLB 6–8. Zvolte emulgátor (nebo kombinaci) s HLB odpovídající vašemu oleji.
Praktický tip: kombinujte dva emulgátory
HLB je aditivní. Kombinace Span 80 (HLB 4,3) + Tween 80 (HLB 15) v poměru 20:80 dá výsledné HLB = 0,2×4,3 + 0,8×15 = 12,9. Taková kombinace tvoří stabilnější emulzi než jediný emulgátor se stejným HLB.
CMC — kritická micelární koncentrace
CMC (Critical Micelle Concentration) je koncentrace tenzidu, při které začínají vznikat micely. Pod CMC jsou molekuly tenzidu rozptýleny jako monomerní — tenzid snižuje povrchové napětí, ale nevytváří micely a nečistí.
| Tenzid | CMC (mM) | CMC (%) |
|---|---|---|
| SDS / SLS | 8,1 | 0,23 |
| SLES 2EO | 0,5–1 | 0,015–0,03 |
| CAPB (Cocamidopropyl Betaine) | 1–4 | 0,03–0,12 |
| APG C8/C10 | 2–5 | 0,07–0,18 |
| Tween 80 (Polysorbát 80) | 0,012 | 0,001 |
| LAS | 1–3 | 0,03–0,09 |
Efektivní čistění vyžaduje koncentraci 5–100× CMC. Prakticky to znamená, že pro SLES (CMC ≈ 0,02 %) potřebujete v přípravku alespoň 0,1–2 % pro čistící účinek — typické šampony obsahují 8–15 % SLES, tedy 400–750× CMC.
Tenzidy v průmyslových aplikacích
Kosmetika a osobní péče
- →Šampony a sprchové gely: SLES 12–15 % + CAPB 3–5 % + kokamid DEA 2 %
- →Kondicionéry: cetrimonium chloride 0,5–3 % (kationický)
- →Krémy a lotiony: Emulgade SE, Olivem 1000, Tego Care PBS 6
- →Dětská kosmetika: APG + amphoacetat — nízká dráždivost
Průmyslové čistění
- →Alkalické průmyslové čisticí prostředky: LAS + neiontický tenzid + NaOH
- →CIP (Clean-in-Place) potravinářství: nízkopěnivé EO/PO tenzidy
- →Odmašťování kovů: ethoxylované alkoholy C12-18 EO7
- →Myčky průmyslové: blokové kopolymery Pluronic L61, L64
Zemědělství
- →Smáčedla pro pesticidy: APG, ethoxylované alkoholy — zlepšují pokrytí listu
- →Emulgátory pro EC přípravky: Soprophor BSU, Arkopal N-100
- →Penetranty: alkyl polyglukosidy zvyšují příjem aktivní látky
- →Adjuvanty: sníží kontaktní úhel kapky na listu pod 30°
Nátěry a laky
- →Disperganty pigmentů: Disperbyk-190, Tego Dispers 740W
- →Smáčedla substrátu: BYK-346, Tego Wet 240 — snižují kontaktní úhel
- →Odpěňovače: Tego Foamex 800 (silikonový), Surfynol 104
- →Koalescenční přísady: Texanol, DPnB — pomáhají tvorba filmů
Přehled nejdůležitějších tenzidů
SLES (Sodium Laureth Sulfate)
AnionickýHLB
~40 (vel. HMW)
CMC
0,5–1 mM
pH stabilita
6–8
Šampony, sprchové gely, mycí prostředky. Šetrnější než SLS díky ethoxylaci.
Zobrazit produkty v katalogu →LAS / LABSA
AnionickýHLB
—
CMC
1–3 mM
pH stabilita
7–10
Prací a čisticí prostředky. LABSA je kyselá forma neutralizovaná NaOH na LAS.
Zobrazit produkty v katalogu →APG C8/C10/C12 (Alkyl Polyglukoside)
NeiontickýHLB
12–14
CMC
2–5 mM
pH stabilita
3–11
Bio tenzid z obnovitelných zdrojů. Kosmetika, ekologické čisticí prostředky.
Zobrazit produkty v katalogu →CAPB (Cocamidopropyl Betaine)
AmfoterníHLB
—
CMC
1–4 mM
pH stabilita
4–9
Šampony, dětská kosmetika. Synergicky zvyšuje pěnivost a viskozitu SLES.
Zobrazit produkty v katalogu →Benzalkonium Chloride (BAC)
KationickýHLB
—
CMC
0,1–0,5 mM
pH stabilita
5–9
Dezinfekce, konzervace. MIC pro Gram+ bakterie: 10–50 ppm.
Zobrazit produkty v katalogu →Polysorbát 80 (Tween 80)
NeiontickýHLB
15
CMC
0,012 mM
pH stabilita
4–8
Solubilizátor éterických olejů a vitamínů. Kosmetika, farmaceutika, potravinářství.
Zobrazit produkty v katalogu →Procházet celou kategorii: Surfaktanty · Povrchově aktivní látky
Legislativa a REACH
Tenzidy podléhají v EU rozsáhlé legislativě. Klíčová nařízení, která musí znát každý nákupčí a formulátor:
REACH (ES 1907/2006)
Registrace, hodnocení a autorizace chemikálií. Všechny tenzidy nad 1 t/rok musí být registrovány. Jako odběratel jste downstream uživatel a máte právo na aktuální SDS.
CLP (ES 1272/2008)
Klasifikace a označování. Tenzidy jsou typicky klasifikovány jako Aquatic Chronic 3 (škodlivé pro vodní organismy). Zajistěte správné označení přípravku.
Nařízení o detergenty (ES 648/2004)
Tenzidy v pracích a čisticích prostředcích musí být biologicky rozložitelné (OECD 301 test > 60 % mineralizace). APEO a NPEO jsou zakázány.
Kosmetické nařízení (ES 1223/2009)
Tenzidy v kosmetice musí splňovat požadavky přílohy II (zakázané látky) a III (omezené látky). Kokamid DEA sledujte kvůli SVHC statusu.
Biocidní nařízení BPR (EU 528/2012)
Kationické tenzidy (BAC, DDAC) používané jako dezinfekce musí být schváleny pod BPR. Ověřte status konkrétního přípravku.
Zakázáno v EU
APEO (Alkylphenol ethoxylates) — nonylphenol ethoxylates (NPE), octylphenol ethoxylates — jsou zakázány v čisticích prostředcích a omezeny v ostatních aplikacích. Nahraďte je APG nebo lineárními ethoxylovanými alkoholy.
Jak vybrat správný tenzid pro vaši formulaci
1. Definujte aplikaci
Kosmetika, průmyslové čistění, zemědělství, nátěry? Každá oblast má jiné požadavky na výkon, pH, pěnivost a legislativu.
2. Určete požadované vlastnosti
Pěnivost? Čistící výkon? Šetrnost k pokožce? Odolnost tvrdé vodě? Biologická rozložitelnost? Nízká CMC?
3. Zvolte typ tenzidu
Anionický pro výkon a pěnu. Neiontický pro tvrdou vodu a šetrnost. Kationický pro dezinfekci nebo kondicionaci. Amfoterní pro kombinace.
4. Ověřte HLB pro emulgaci
Pokud formulujete emulzi, zjistěte požadované HLB vašeho oleji a zvolte emulgátor nebo kombinaci.
5. Zkontrolujte pH kompatibilitu
SLES stabilní při pH 5–8. APG stabilní pH 3–11. Mýdla degradují pod pH 8.
6. Proveďte screening a formulaci
Připravte 3–5 vzorků s různými tenzidy nebo kombinacemi. Otestujte CMC, pěnivost, viskozitu, stabilitu.
7. Ověřte legislativu
Zkontrolujte REACH registraci, SDS, SVHC status a specifická omezení pro vaši aplikaci.
Časté dotazy
Co je tenzid?+
Jaký je rozdíl mezi anionickými a neiontickými tenzidy?+
Co je HLB číslo?+
Co je CMC tenzidu?+
Jak vybrat správný tenzid pro mou formulaci?+
Jsou tenzidy bezpečné pro životní prostředí?+
Hledáte konkrétní tenzid?
GCG Group dodává více než 300 tenzidů a surfaktantů — anionické, neiontické, kationické i amfoterní. Vzorky na vyžádání, technická podpora, individuální ceník.