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.
Anionische Tenside — negative Ladung
Die am weitesten verbreitete Gruppe. Hervorragende Reinigungs- und Schaumbildungseigenschaften. Empfindlich gegenüber Wasserhärte und inkompatibel mit kationischen Tensiden.
SLS (Sodium Lauryl Sulfate)
Zahnpasten, technische Reinigung
SLES (Sodium Laureth Sulfate)
Shampoos, Duschgels, Reinigungsmittel
LAS (Lineární Alkylbenzensulfonát)
Wasch- und Reinigungsmittel
LABSA (Kyselina alkylbenzensulfonová)
Industrielle Basis für LAS
AOS (Alpha-Olefin Sulfonát)
sanfte Reinigung, kompatibel mit hartem Wasser
Mýdla (sodná/draselná sůl MK)
natürliche Reinigung, Cremes, Shampoos
Nichtionische Tenside — Keine Ladung
Kompatibel mit praktisch allem. Beständig gegen hartes Wasser, hautschonend. Geringere Schaumbildung, höherer Preis als anionische Tenside.
APG (Alkyl Polyglukosidy)
Kosmetik, umweltfreundliche Reinigung, Landwirtschaft
Ethoxylované alkoholy (C12-14 EO7)
Industrielle Reinigung, Textilien
Polysorbáty (Tween 20, 60, 80)
Solubilisierung, Kosmetik, Pharmazie
EO/PO blokové kopolymery (Pluronic)
industrielle Reinigung, schaumarme Anwendungen
Kokamid DEA/MEA
Verdickung, Schaumbooster
PEG-40 hydrogenated castor oil
Lösungsvermittler für ätherische Öle
Kationische Tenside — positive Ladung
Starke Affinität zu negativ geladenen Oberflächen (Haar, Textilien, bakterielle Membranen). Entscheidend für Desinfektion, Weichspüler und Conditioner. Inkompatibel mit anionischen Tensiden.
Benzalkonium Chloride (BAC/BTAC)
Desinfektion, Konservierung, Augenpräparate
Cetrimonium Chloride (CDAC)
Haarkonditionierer, Antistatika
Ester Quaty (DEEDMAC)
Textilweichmacher, biologisch abbaubar
DDAC (Didecyl dimethyl ammonium Cl)
Industrielle Desinfektion
Amphotere Tenside — Ladung abhängig vom pH-Wert
Positive Ladung bei niedrigem pH-Wert, negative bei hohem pH-Wert. Kompatibel mit sowohl anionischen als auch kationischen Tensiden. Mild, hautschonend. Ideal für Babykosmetik und Kombinationen.
CAPB (Cocamidopropyl Betaine)
Shampoos, Duschgels, Babypflegeprodukte
Aminoxidy (Lauramine Oxide)
Verdickung, Schaumstabilisator
Sultainy (CAPSO)
sehr sanft, für empfindliche Haut
Imidazolinové betainy
Industrielle Reinigung, raue Bedingungen
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 | Entschäumer | Span 85, silikonové odpěňovače |
| 4–6 | W/O-Emulgatoren | Span 80 (HLB 4,3), Arlacel 83 |
| 7–9 | Netzmittel | Span 20, Brij 35 (nízký) |
| 8–16 | O/W-Emulgatoren | Tween 20 (HLB 16,7), Emulgade SE |
| 13–15 | Detergenzien | SLES, APG, LAS |
| 15–18 | Solubilisatoren | 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
Kosmetik & Körperpflege
- →Shampoos und Duschgels: SLES 12–15% + CAPB 3–5% + Cocamid DEA 2%
- →Spülungen: Cetrimoniumchlorid 0,5–3% (kationisch)
- →Cremes und Lotionen: Emulgade SE, Olivem 1000, Tego Care PBS 6
- →Babykosmetik: APG + Amphoacetat — geringe Reizwirkung
Industrielle Reinigung
- →Alkalische Industriereiniger: LAS + nichtionisches Tensid + NaOH
- →CIP (Clean-in-Place) in der Lebensmittelindustrie: schaumarme EO/PO-Tenside
- →Metallentfettung: ethoxylierte Alkohole C12-18 EO7
- →Industrielle Waschmaschinen: Blockcopolymere Pluronic L61, L64
Landwirtschaft
- →Netzmittel für Pestizide: APG, ethoxylierte Alkohole — verbessern die Blattbenetzung
- →Emulgatoren für EC-Formulierungen: Soprophor BSU, Arkopal N-100
- →Penetrationsmittel: Alkylpolyglucoside erhöhen die Aufnahme des Wirkstoffs
- →Adjuvantien: reduzieren den Kontaktwinkel eines Tropfens auf dem Blatt unter 30°
Beschichtungen & Lacke
- →Pigmentdispergiermittel: Disperbyk-190, Tego Dispers 740W
- →Substratnetzmittel: BYK-346, Tego Wet 240 — reduzieren den Kontaktwinkel
- →Entschäumer: Tego Foamex 800 (Silikon), Surfynol 104
- →Koaleszenzmittel: Texanol, DPnB — unterstützen die Filmbildung
Přehled nejdůležitějších tenzidů
SLES (Sodium Laureth Sulfate)
AnionischHLB
~40 (vel. HMW)
CMC
0,5–1 mM
pH stabilita
6–8
Shampoos, Duschgels, Reinigungsmittel. Durch Ethoxylierung milder als SLS.
Zobrazit produkty v katalogu →LAS / LABSA
AnionischHLB
—
CMC
1–3 mM
pH stabilita
7–10
Wasch- und Reinigungsmittel. LABSA ist die Säureform, die mit NaOH zu LAS neutralisiert wird.
Zobrazit produkty v katalogu →APG C8/C10/C12 (Alkyl Polyglukoside)
NichtionischHLB
12–14
CMC
2–5 mM
pH stabilita
3–11
Bio-Tensid aus nachwachsenden Rohstoffen. Kosmetik, umweltfreundliche Reinigungsprodukte.
Zobrazit produkty v katalogu →CAPB (Cocamidopropyl Betaine)
AmphoterHLB
—
CMC
1–4 mM
pH stabilita
4–9
Shampoos, Babykosmetik. Erhöht synergistisch die Schaumbildung und Viskosität von SLES.
Zobrazit produkty v katalogu →Benzalkonium Chloride (BAC)
KationischHLB
—
CMC
0,1–0,5 mM
pH stabilita
5–9
Desinfektion, Konservierung. MHK für Gram+-Bakterien: 10–50 ppm.
Zobrazit produkty v katalogu →Polysorbát 80 (Tween 80)
NichtionischHLB
15
CMC
0,012 mM
pH stabilita
4–8
Lösungsvermittler für ätherische Öle und Vitamine. Kosmetik, Pharmazie, Lebensmittelindustrie.
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)
Registrierung, Bewertung und Zulassung von Chemikalien. Alle Tenside über 1 t/Jahr müssen registriert werden. Als Käufer sind Sie ein nachgeschalteter Anwender und haben das Recht auf ein aktuelles Sicherheitsdatenblatt (SDS).
CLP (ES 1272/2008)
Einstufung und Kennzeichnung. Tenside werden in der Regel als Aquatic Chronic 3 (schädlich für Wasserorganismen) eingestuft. Stellen Sie die korrekte Produktkennzeichnung sicher.
Nařízení o detergenty (ES 648/2004)
Tenside in Wasch- und Reinigungsmitteln müssen biologisch abbaubar sein (OECD-301-Test > 60% Mineralisierung). APEO und NPEO sind verboten.
Kosmetické nařízení (ES 1223/2009)
Tenside in Kosmetika müssen die Anforderungen von Anhang II (verbotene Stoffe) und III (beschränkte Stoffe) erfüllen. Überwachen Sie den SVHC-Status von Cocamide DEA.
Biocidní nařízení BPR (EU 528/2012)
Kationische Tenside (BAC, DDAC), die als Desinfektionsmittel verwendet werden, müssen nach der BPR zugelassen sein. Überprüfen Sie den Status des jeweiligen Produkts.
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. Anwendungsbereich definieren
Kosmetik, industrielle Reinigung, Landwirtschaft, Beschichtungen? Jeder Bereich stellt unterschiedliche Anforderungen an Leistung, pH-Wert, Schaumbildung und Gesetzgebung.
2. Festlegung der erforderlichen Eigenschaften
Schaumbildung? Reinigungsleistung? Hautverträglichkeit? Beständigkeit gegen hartes Wasser? Biologische Abbaubarkeit? Niedriger CMC-Wert?
3. Auswahl des Tensidtyps
Anionische Tenside für Leistung und Schaum. Nichtionische Tenside für Beständigkeit gegen hartes Wasser und Hautverträglichkeit. Kationische Tenside für Desinfektion oder Konditionierung. Amphotere Tenside für Kombinationen.
4. Überprüfung des HLB-Werts für die Emulgierung
Wenn Sie eine Emulsion formulieren, bestimmen Sie den erforderlichen HLB-Wert Ihres Öls und wählen Sie einen Emulgator oder eine Kombination aus.
5. Prüfen Sie die pH-Verträglichkeit
SLES ist bei pH 5–8 stabil. APG ist bei pH 3–11 stabil. Seifen zersetzen sich unterhalb von pH 8.
6. Führen Sie Screening und Formulierung durch
Bereiten Sie 3–5 Proben mit verschiedenen Tensiden oder Kombinationen vor. Testen Sie CMC, Schaumbildung, Viskosität und Stabilität.
7. Prüfen Sie die gesetzlichen Vorgaben
Prüfen Sie die REACH-Registrierung, das Sicherheitsdatenblatt (SDS), den SVHC-Status sowie spezifische Beschränkungen für Ihre Anwendung.
Časté dotazy
Was ist ein Tensid?+
Was ist der Unterschied zwischen anionischen und nichtionischen Tensiden?+
Was ist der HLB-Wert?+
Was ist die CMC eines Tensids?+
Wie wähle ich das richtige Tensid für meine Formulierung aus?+
Sind Tenside umweltverträglich?+
Hledáte konkrétní tenzid?
GCG Group dodává více než 300 tenzidů a surfaktantů — anionické, neiontické, kationické i amfoterní. Vzorky na vyžádání, technická podpora, individuální ceník.