overflateaktive stoffer – Store norske leksikon (original) (raw)
Overflateaktive stoffer er kjemiske forbindelser som setter seg på en overflate og forandrer dens egenskaper.
Faktaboks
Også kjent som
surfaktanter
For eksempel vil vaskemidler redusere overflatespenningen i en væskeoverflate, og bidra til at væsken kan fjerne smuss og skitt fra for eksempel gulv. Overflateaktive stoffer bidrar til å væte overflater og spre væsker, slik at for eksempel fargestoffer spres jevnt når man farger klær. De brukes som tilsetningstoffer i mat, for eksempel for å stabilisere emulsjoner som mye av maten vår består av. Overflateaktive stoffer gir skumdannelse når man vasker håret ved hjelp av sjampo, brukes til flokking av urenheter i kloakken, og som bakteriedrepende og insektsdrepende middel.
Klassifisering
Smuss kan fjernes ved hjelp av overflateaktive stoffer. Dersom smusset er oljebasert, vil de hydrofobe halene på det overflateaktive stoffet orientere seg mot smusset (steg 1) og omringe det (steg 2). Deretter vil det overflateaktive stoffet deforme smusset slik at det løftes fra overflaten det hadde satt seg på (steg 3).
Det er vanligst å snakke om overflateaktive stoffer som brukes til å forandre overflaten mellom væske og faststoff eller væske og gass. I tillegg finnes det også overflateaktive stoffer som virker på overflaten mellom faststoff og gass.
Overflateaktive stoffer kalles i fysikk og kjemi for surfaktanter eller tensider, og disse ordene brukes gjerne om hverandre. I medisinen bruker man ofte ordet surfaktant om stoffet som produseres i lungene for at alveolene skal kunne utvides hos et nyfødt barn, mens i kjemien og fysikken bruker man ordet mer generelt om alle overflateaktive stoffer. Det norske ordet surfaktant er utledet av det engelske ordet ‘surfactant’, og står for ‘surface-active agent’ som ble populært på 1950-tallet.
De fleste surfaktanter som brukes til å forandre overflaten mellom væske og faststoff eller væske og gass består av en hydrofob hale laget av hydrokarboner, og et hydrofilt hode som er laget av en vannløselig kjemisk gruppe.
Overflateaktive stoffer som brukes for å redusere overflatespenningen på væsker klassifiseres gjerne i henhold til fortegnet på den elektriske ladningen på det hydrofile hodet til molekylet.
Dersom det hydrofile hodet ikke har noen elektrisk ladning kalles det overflateaktive stoffet gjerne ikke-ionisk. Disse brukes ofte for å redusere overflatespenningen på næringsmiddel slik at de får den konsistensen som er ønskelig. Polysorbater som Tween 20 er eksempel på ikke-ioniske tensider som brukes i vaskemidler, til å stabilisere emulsjoner og gjerne i laboratorier til å behandle biologiske stoffer.
Anioniske tensider har negativt ladet hydrofilt hode og brukes ofte til å lage emulsjoner i næringsmidler, i vaskemidler og som shampo.
Kationiske tensider har positiv ladet hydrofilt hode. Disse er ofte mer skadelige for mennesker og miljø enn anioniske tensider, blant annet fordi deres positive ladning vil tiltrekkes til den negative ladningen man finner på en rekke naturlige overflater. Denne tiltrekningen gjør for eksempel at kationiske tensider ikke egner seg som sjampo. På den andre siden kan kationiske tensider brukes som tøymyknere fordi den positive ladningen nøytraliserer negativ ladning og dermed reduserer statisk elektrisitet.
Dersom den hydrofile gruppen har like stor positiv og negativ ladning så kalles surfaktanten amfotær eller zwitterionisk. Fosfatidylkoliner er en gruppe fosfolipider som utgjør en stor del av cellemembranene i kroppen. De har en hydrofil ende sammensatt av en positiv kolin-gruppe og en negativt ladet fosfatgruppe, og er derfor et amfotært overflateaktivt stoff.
Biologiske anvendelser
Overflateaktive stoffer er svært viktige for både dannelse og opprettholdelse av liv. Et eksempel er den rollen overflateaktive stoffer spiller for et nyfødt barns evne til å puste. Det er nemlig slik at en gruppe fettstoffer som kalles fosfolipider dannes mens et barn fortsatt er ufødt. Disse fosfolipidene reduserer overflatespenningen i lungene og gjør det mulig for alveolene å utvide seg slik de skal. Noen barn som er for tidlig fødte har ikke dannet nok overflateaktive stoffer i lungene. Dersom det ikke dannes nok overflateaktive stoffer kan de små alveolene i lungene kollapse for hvert innpust, og det dannes ødelagte celler som blokkerer luftveiene og opptak av oksygen. Dette kalles respiratory distress syndrome (RDS), og må behandles blant annet ved å tilføre overflateaktive stoffer.