Tensioactivo aniónico

Es diu tensioactivos aniónicos als tensioactivos que tenen un grup funcional en la molècula carregat negativament, no obstant, per a mantindre la neutralitat elèctrica, est està associat a un catión (ion positiu). Com cada agent tensioactivo, els tensioactivos aniónicos estan formats per una part polar i una part no polar. La part no polar són grups llogue diferents. El grup polar és generalment un grup -COO^-(carboxilato)-SO₃^-(sulfonato), SO₄^2-(sulfat) o PO₄^3- (fosfat).

Derivats de àcit carboxílics

Alquilcarboxilatos

Els àcit grassos no s'ampren com tensoactivos per la seua baixa solubilidad en aigua. No obstant, les sals d'estos tenen afinitat per l'aigua i s'usen àmpliament, especialment els alcalinos (neutralisats en una base forta) i aquells que han segut neutralisats en amina de cadena curta (etanolamina, dietanolamina, trietanolamina...).

La majoria de sabons entren dins d'este tipo de tensioactivos. Per una reacció de saponificación a partir de grasses animals i/o vegetals s'obté per tratammiento en potasa o moixa càustica el sabó corresponent:

Archiu:Herstellungsreaktion Seifen.svg

grassa + moixa càustica → glicerina + sabó

Este sabó (que és un tensioactivo aniónico), es basa en l'estructura química del àcit gras corresponent de la matèria primera (el greix) que reacciona en la base per a donar el alquilcarboxilato de fòrmula general: R−COO⁻Na⁺ (en el cas d'usar potasa en lloc de moixa, en lloc de Na⁺, serà un K⁺) a on R=llogue (o alquenilo a voltes) de 8-20 àtoms de carbono.

Ademés dels sabons tradicionals, com el sabó de Marsella, sabó de Castella, etc, industrialmente també es produïxen molts més.

Éster d'àcit carboxílic

Este tipo de tensioactivos és una subcategoría dels anteriors. Són monoésteres de àcit vaig donar- o tricarboxílicos. Estos éster són produïts per reacciones de condensació que impliquen diferents tipos de molècules: ya siga un alcohol en un àcit policarboxílico (per eixemple, àcit tartárico o àcit cítric), o un hidroxiácido (per eixemple, àcit làctic o àcit cítric) en un àcit carboxílic. L'alcohol sol haver segut etoxilado prèviament per a millorar la solubilidad en aigua i l'activitat superficial.

Un parell d'eixemples d'estos tensioactivos són el dilaurato-7 citrato de sodi (a on el 7 indica les unitats d'òxit de etileno que s'han unit al alcohol láurico en l'etoxilación) i el estearoil tartrato de sodi:

Per les seues bones propietats per a la formació de bromera i la seua "persistència" sobre el cabell, els éster d'estos àcit carboxílics són especialment adequats en champús; en combinació en alquilsulfatos polietoxilados, que reduïxen l'irritament de la pell.

Derivats de àcit carboxílics polietoxilados

Estos tensioactivos es formen per la reacció d'un clorur d'àcit, com el cloroacetato de sodi, en alcohols polietoxilados. Per l'adició de grups etoxilados, els carboxilatos polietoxilados són més solubles en aigua i menys sensibles a la durea de l'aigua en comparació als sabons convencionals. També, mantenen les millors propietats de tensioactivos no iònics, al no presentar cap "punt de boira" (Cloud point en anglés, que consistix en la temperatura a la que els sòlits dissolts en un líquit ya no són completament solubles, precipitant com una segona fase donant al decorregut un aspecte térbol) i mostren una bona humectación i estabilitat espumante. Estos carboxilatos polietoxilados no se someten a hidrólisis en presència de álcalis o àcit.

La fòrmula general d'este tipo de composts és la següent:

Archiu:Alquilcarboxilato polietoxilado.jpg

En R = C₈H₁₇ −C₁₈H₃₇. S'usen com emulsionantes i estabilizantes d'emulsions, en acondicionadors per al cabell i en champús, en combinació en alquil éter sulfat (d'alcohols) i, a voltes, en tensioactivos catiónicos.

Tensioactivos acrílics

Existixen molts tensioactivos acrílics sintètics, entre ells cal destacar els copolímers derivats del àcit poliacrílico tant en la seua estructura de copolímer en bloc com copolímer d'esgall usant estireno o àcit metacrílico com atres blocs de construcció del copolímer. Estos polímero solen usar-se com dispersantes acuosos i emulsionantes.

Un eixemple de copolímer en bloc d'acrílic/estireno és el següent:

Archiu:Copolímero acrílico-estireno.jpg

Fòrmula general d'un copolímer en bloc acrílic-estireno

Derivats de l'àcit sulfúric

Alquilsulfatos

Són éster orgànics del àcit sulfúric; l'àtom de sofre s'unix al de carbono de la cadena alifática a través d'un àtom d'oxigen. Són sulfat d'alcohols grassos. El grup SO₃ en unir-se a l'oxigen de l'alcohol forma un grup sulfat en lloc de sulfonato. El més conegut d'este grup és el dodecilsulfato sòdic (SDS), també cridat (a voltes) lauril sulfat de sodi (SLS).

Els sulfat d'alcohols grassos s'obtenen per reacció d'un alcohol gras en trióxido de sofre. Les reaccions són:

${\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{-}\mathrm{(}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{n}}\mathrm{-}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{-}\mathrm{O}\mathrm{-}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{⟶}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{-}\mathrm{(}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{n}}\mathrm{-}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{-}\mathrm{O}\mathrm{-}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{H}$

${\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{-}\mathrm{(}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{n}}\mathrm{-}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{-}\mathrm{O}\mathrm{-}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{⟶}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{-}\mathrm{(}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{n}}\mathrm{-}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{-}\mathrm{O}\mathrm{-}\mathrm{S}{O}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Alquil éter sulfat

El alquil éter sulfat (AES) més conegut i àmpliament usat és el derivat polietoxilado de el SLS: el lauril éter sulfat sòdic (SLES):

Archiu:Sodium laureth sulfate structure.svg

Són el resultat de la sulfonación d'un alcohol, com en el cas anterior, pero prèviament este alcohol és polietoxilado:

${\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{-}\mathrm{(}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{n}}\mathrm{-}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{-}\mathrm{O}\mathrm{-}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{m}{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{O}\mathrm{⟶}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{-}\mathrm{(}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{n}}\mathrm{-}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{-}\mathrm{(}\mathrm{O}{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{m}}\mathrm{-}\mathrm{O}\mathrm{H}$

${\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{-}\mathrm{(}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{n}}\mathrm{-}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{-}\mathrm{(}\mathrm{O}{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{m}}\mathrm{-}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{⟶}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{-}\mathrm{(}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{n}}\mathrm{-}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{-}\mathrm{(}\mathrm{O}{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{m}}\mathrm{-}\mathrm{O}\mathrm{-}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{H}$

${\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{-}\mathrm{(}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{n}}\mathrm{-}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{-}\mathrm{(}\mathrm{O}{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{m}}\mathrm{-}\mathrm{O}\mathrm{-}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{⟶}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{-}\mathrm{(}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{n}}\mathrm{-}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{-}\mathrm{(}\mathrm{O}{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{m}}\mathrm{-}\mathrm{O}\mathrm{-}\mathrm{S}{O}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Per esta reacció de etoxilación prèvia a la sulfonación, a sovint als AES se'ls crida també: alcohols sulfat (poli)etoxilados (AEOS de les sigles en anglés), ya que resulten de la sulfonación d'un alcohol (poli)etoxilado.

Comparats en els alquilsulfatos, els alquil éter sulfat mostren una major solubilidad en aigua i, depenent del grau de etoxilación, una menor (o inclús marginal) afecció per la durea dels ions de l'aigua. En contraposició, solen ser dissolució més viscoses que els seus corresponents alquilsulfatos sense etoxilar.

Els AES s'utilisen com a netejadors per a la llar (per eixemple, netejadors d'estores), líquits per a lavaplatos, productes de conte personal, sabons líquits, geles de ducha, i, sobretot, champús. L'aument de grau de etoxilación reduïx l'irritament cutàneu i ocular. Per lo general, es combinen en atres agents tensioactivos no iònics o aniónicos.