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.
Аніонні поверхнево-активні речовини — негативний заряд
Найпоширеніша група. Відмінна миюча та піноутворююча здатність. Чутливі до твердості води та несумісні з катіонними поверхнево-активними речовинами.
SLS (Sodium Lauryl Sulfate)
зубні пасти, технічне очищення
SLES (Sodium Laureth Sulfate)
шампуні, гелі для душу, миючі засоби
LAS (Lineární Alkylbenzensulfonát)
засоби для прання та очищення
LABSA (Kyselina alkylbenzensulfonová)
промислова основа для ЛАС
AOS (Alpha-Olefin Sulfonát)
м'яке очищення, сумісне з жорсткою водою
Mýdla (sodná/draselná sůl MK)
натуральне очищення, креми, шампуні
Неіонні поверхнево-активні речовини — без заряду
Сумісні практично з усім. Стійкі до жорсткої води, м'які для шкіри. Менше піноутворення, вища ціна, ніж у аніонних.
APG (Alkyl Polyglukosidy)
косметика, екологічне очищення, сільське господарство
Ethoxylované alkoholy (C12-14 EO7)
промислове очищення, текстиль
Polysorbáty (Tween 20, 60, 80)
солюбілізація, косметика, фармацевтика
EO/PO blokové kopolymery (Pluronic)
промислове очищення, низькопінні застосування
Kokamid DEA/MEA
загущення, підсилювач піни
PEG-40 hydrogenated castor oil
солюбілізатор ефірних олій
Катіонні ПАР — позитивний заряд
Сильна спорідненість до негативно заряджених поверхонь (волосся, текстиль, бактеріальні мембрани). Ключові для дезінфекції, пом’якшувачів тканин та кондиціонерів. Несумісні з аніонними поверхнево-активними речовинами.
Benzalkonium Chloride (BAC/BTAC)
дезінфекція, консервація, препарати для очей
Cetrimonium Chloride (CDAC)
кондиціонери для волосся, антистатики
Ester Quaty (DEEDMAC)
пом’якшувачі тканин, біорозкладні
DDAC (Didecyl dimethyl ammonium Cl)
промислова дезінфекція
Амфотерні ПАР — заряд залежить від рН
Позитивний заряд при низькому рН, негативний при високому рН. Сумісні як з аніонними, так і з катіонними ПАР. М’які, ніжні для шкіри. Ідеальні для дитячої косметики та комбінацій.
CAPB (Cocamidopropyl Betaine)
шампуні, гелі для душу, дитяча косметика
Aminoxidy (Lauramine Oxide)
загущення, стабілізатор піни
Sultainy (CAPSO)
дуже м’який, чутлива шкіра
Imidazolinové betainy
промислове очищення, суворі умови
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 | Піногасники | Span 85, silikonové odpěňovače |
| 4–6 | Емульгатори В/О | Span 80 (HLB 4,3), Arlacel 83 |
| 7–9 | Змочувальні агенти | Span 20, Brij 35 (nízký) |
| 8–16 | Емульгатори О/В | Tween 20 (HLB 16,7), Emulgade SE |
| 13–15 | Мийні засоби | SLES, APG, LAS |
| 15–18 | Солюбілізатори | 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
Косметика та засоби особистої гігієни
- →Шампуні та гелі для душу: SLES 12–15% + CAPB 3–5% + кокамід DEA 2%
- →Кондиціонери: цетилтриметиламоній хлорид 0,5–3% (катіонний)
- →Креми та лосьйони: Emulgade SE, Olivem 1000, Tego Care PBS 6
- →Дитяча косметика: АПГ + амфоацетат — низьке подразнення
Промислове очищення
- →Лужні промислові мийні засоби: ЛАС + неіоногенна ПАР + NaOH
- →CIP (очищення на місці) у харчовій промисловості: низькопінні ПАР EO/PO
- →Знежирення металів: етоксильовані спирти C12-18 EO7
- →Промислові мийні машини: блок-кополімери Pluronic L61, L64
Сільське господарство
- →Змочувачі для пестицидів: АПГ, етоксильовані спирти — покращують покриття листя
- →Емульгатори для формуляцій ЕС: Soprophor BSU, Arkopal N-100
- →Пенетранти: алкілполіглюкозиди підвищують поглинання діючої речовини
- →Ад'юванти: зменшують кут змочування краплі на листі нижче 30°
Покриття та фарби
- →Диспергатори пігментів: Disperbyk-190, Tego Dispers 740W
- →Змочувачі підкладки: BYK-346, Tego Wet 240 — зменшують кут змочування
- →Піногасники: Tego Foamex 800 (силікон), Surfynol 104
- →Коалесценти: Texanol, DPnB — сприяють утворенню плівки
Přehled nejdůležitějších tenzidů
SLES (Sodium Laureth Sulfate)
АніоннийHLB
~40 (vel. HMW)
CMC
0,5–1 mM
pH stabilita
6–8
Шампуні, гелі для душу, мийні засоби. М’якший за SLS завдяки етоксилюванню.
Zobrazit produkty v katalogu →LAS / LABSA
АніоннийHLB
—
CMC
1–3 mM
pH stabilita
7–10
Пральні та мийні засоби. LABSA – кислотна форма, нейтралізована NaOH до LAS.
Zobrazit produkty v katalogu →APG C8/C10/C12 (Alkyl Polyglukoside)
НеіоннийHLB
12–14
CMC
2–5 mM
pH stabilita
3–11
Біоповерхнево-активна речовина з відновлюваних джерел. Косметика, екологічні мийні засоби.
Zobrazit produkty v katalogu →CAPB (Cocamidopropyl Betaine)
АмфотернийHLB
—
CMC
1–4 mM
pH stabilita
4–9
Шампуні, дитяча косметика. Синергічно підвищує піноутворення та в’язкість SLES.
Zobrazit produkty v katalogu →Benzalkonium Chloride (BAC)
КатіоннийHLB
—
CMC
0,1–0,5 mM
pH stabilita
5–9
Дезінфекція, консервація. МІК для грампозитивних бактерій: 10–50 ppm.
Zobrazit produkty v katalogu →Polysorbát 80 (Tween 80)
НеіоннийHLB
15
CMC
0,012 mM
pH stabilita
4–8
Солюбілізатор ефірних олій та вітамінів. Косметика, фармацевтика, харчова промисловість.
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)
Реєстрація, оцінка та авторизація хімічних речовин. Усі поверхнево-активні речовини обсягом понад 1 т/рік підлягають реєстрації. Як покупець, ви є кінцевим користувачем і маєте право на актуальну паспорт безпеки (SDS).
CLP (ES 1272/2008)
Класифікація та маркування. Поверхнево-активні речовини зазвичай класифікуються як Aquatic Chronic 3 (шкідливі для водних організмів). Забезпечте правильне маркування продукту.
Nařízení o detergenty (ES 648/2004)
Поверхнево-активні речовини у пральних та мийних засобах повинні бути біорозкладними (тест OECD 301 > 60% мінералізації). APEO та NPEO заборонені.
Kosmetické nařízení (ES 1223/2009)
Поверхнево-активні речовини в косметиці повинні відповідати вимогам Додатка II (заборонені речовини) та III (обмежені речовини). Слідкуйте за статусом кокамід DEA щодо SVHC.
Biocidní nařízení BPR (EU 528/2012)
Катіонні поверхнево-активні речовини (BAC, DDAC), що використовуються як дезінфікуючі засоби, повинні бути схвалені відповідно до BPR. Перевірте статус конкретного продукту.
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. Визначте застосування
Косметика, промислове очищення, сільське господарство, покриття? Кожна галузь має різні вимоги до ефективності, pH, піноутворення та законодавства.
2. Визначення необхідних властивостей
Піноутворення? Очисна здатність? М’якість для шкіри? Стійкість до жорсткої води? Біорозкладність? Низьке CMC?
3. Вибір типу поверхнево-активної речовини
Аніонні для ефективності та піноутворення. Неіонні для стійкості до жорсткої води та м’якості. Катіонні для дезінфекції або кондиціонування. Амфотерні для комбінацій.
4. Перевірка значення ГЛБ для емульгування
Якщо ви формуєте емульсію, визначте необхідне значення ГЛБ для вашої олії та виберіть емульгатор або їх комбінацію.
5. Перевірте сумісність за рН
SLES стабільний при рН 5–8. APG стабільний при рН 3–11. Мила розкладаються при рН нижче 8.
6. Проведіть скринінг та розробку рецептури
Підготуйте 3–5 зразків з різними поверхнево-активними речовинами або їх комбінаціями. Протестуйте ККМ, піноутворення, в’язкість, стабільність.
7. Перевірте відповідність законодавству
Перевірте реєстрацію REACH, паспорт безпеки (SDS), статус SVHC та специфічні обмеження для вашого застосування.
Časté dotazy
Що таке поверхнево-активна речовина?+
У чому різниця між аніонними та неіонними поверхнево-активними речовинами?+
Що таке значення ГЛБ?+
Що таке ККМ поверхнево-активної речовини?+
Як обрати правильний ПАР для моєї рецептури?+
Чи є поверхнево-активні речовини безпечними для довкілля?+
Hledáte konkrétní tenzid?
GCG Group dodává více než 300 tenzidů a surfaktantů — anionické, neiontické, kationické i amfoterní. Vzorky na vyžádání, technická podpora, individuální ceník.