Surfactants:

Breustedt Chemie B.V. is distributeur in Nederland voor KAO CHEMICAL EUROPE.

Wat is een detergent (Surfactant)

Wat is een detergent (Surfactant)

Letterlijke betekenis is afkomstig uit het Latijn: de-ter’gent hetgeen zuiverend betekent.Het is een chemisch opppervlakte –aktieve stof (surface active agent) voor het verwijderen van vet en vuil van oppervlakken.

Met detergent kan, strikt genomen, elk reinigingsmiddel worden bedoeld. Meestal echter wordt hiermee een oppervlakteactief reinigingsmiddel aangeduid.

Een detergent bestaat uit moleculen die een hydrofiele (waterminnende) en een lipofiele (hydrofobe, vetminnende) kant hebben. Hierdoor kunnen vet en aan vet klevende stoffen in water oplossen, terwijl deze niet in water oplossen. Deze vetten vormen met het detergent micellen; een soort bolletjes gevuld met vet die in het water zweven.

Schematische weergave van een micel van olie in water.

Zeep is in feite de bekendste detergent welke ontstaat door de verzeping van een vet met loog. Ook is het mogelijk om zeep van een vetzuur met loog te maken. Het product wordt in combinatie met water gebruikt als schoonmaakmiddel. Toiletzeep van een normale, alledaagse kwaliteit wordt meestal gemaakt van rundvet, olijfolie, palmolie, palmpitolie of kokosolie. Voor de exclusievere soorten zeep wordt soms gebruikgemaakt van exotische oliën en vetten als sheabutter.

Behalve zeep bevatten zeeptabletten in de meeste gevallen ook hulpstoffen zoals plantaardige of synthetische geurstoffen en kleurstoffen.

Eigenschappen van zeep

Zeep kan vast of vloeibaar zijn, en is een oppervlakte-actieve stof; een stof die de oppervlaktespanning van een vloeistof kan verlagen. Deze eigenschap wordt gebruikt om het water en de zeep makkelijker in de textiel te laten dringen, en zorgt dat zeep gemakkelijk schuim vormt.

Chemisch gezien is zeep het zout van de vetzuren waaruit het ontstaat. Bij vele plantaardige vetzuren is dit vrij groot (14-26). De vetzuurrest is dus een lang molecuul met een polaire ionogene kop en een apolaire staart. Een dergelijk amfifiel molecuul heeft een bijzondere eigenschap: het kan zorgen dat water en olie een homogeen mengsel vormen. In een mengsel van water en olie zorgt zeep dat kleine druppeltjes olie blijven zweven in het water, doordat de apolaire staart van het molecuul in het vetdruppeltje binnendringt en de polaire kop in contact blijft met het water. Zo'n oliedruppeltje dat omgeven door zeep zweeft in water wordt een micel (zie hierboven) genoemd. Zo wordt dit vuil makkelijk verwijderd van textiel of huid.

Zeep breekt echter ook de natuurlijke, vettige beschermlaag van de huid af. Deze vetlaag wordt wel weer aangevuld door de talgklieren, maar in de tussentijd is de huid minder beschermd tegen invloeden van buitenaf. De huid is na reiniging tijdelijk gevoeliger voor irriterende stoffen en voelt droog aan.

Natuurlijke zeep heeft de ongewenste eigenschap dat het een neerslag vormt in combinatie met calciumionen. Daardoor wordt de reinigende werking van zeep ernstig verminderd wanneer het gebruikt wordt in combinatie met hard water. Het voordeel van natriumdodecylsulfaat is dat het geen neerslag vormt in combinatie met calciumionen, waardoor schoonmaakmiddelen op basis van natriumdodecylsulfaat ook bij hard water hun reinigende werking behouden. Natuurlijke zeep wordt heden ten dage alleen nog gebruikt voor de traditionele blokken toiletzeep.

Geschiedenis

Het eerste bewijs voor het gebruik van zeep is bijna vijfduizend jaar oud en stamt uit Babylon. Een cilinder van klei uit 2800 v.Chr. bleek een zeepachtige substantie te bevatten, en ook werd een Babylonisch kleitablet van 2200 v.Chr. gevonden waar een samenstelling op staat beschreven die mogelijk een zeepachtige substantie op zou leveren als er lang genoeg wordt gekookt. Ook de Oude Egyptenaren gebruikten regelmatig zeep, waarbij de oliën van zowel dierlijke als plantaardige afkomst waren. Romeinse plattelandsvrouwen zouden de reinigende werking van zeep bij toeval ontdekt hebben. De klei van de oevers van de rivier de Tiber bleek te helpen bij het schoonmaken van hun was, doordat het vermengd was met dierlijk vet en as. Dit zou afkomstig zijn van de tempel van de berg Sapo, een naam die in veel talen terugkomt in het woord voor zeep. Er bestaat echter geen berg Sapo en meestal wordt aangenomen dat dit een verzinsel is.

Romeinen en Grieken kenden van oorsprong de zeep namelijk helemaal niet; zij gebruikten oliën om hun huid te reinigen. Het laat-Latijnse woord sapo wordt voor het eerst door Plinius genoemd. Het is een leenwoord uit het Germaans: *saipo-, getuige een zeer vroege Germaanse ontlening in het Fins: saippua. Oorspronkelijk was het de term voor de rode haarverf waarmee Germaanse krijgers een schrikwekkend uiterlijk poogden te verkrijgen. Uit het Germaanse woord ontstonden het Engelse soap, het Friese sjippe, het Duitse Seife en het Nederlandse zeep. Via het Latijn belandde het woord in het Italiaanse sapone, het Franse savon en Spaanse jabon.

Zeep werd tot de Tweede Wereldoorlog veel als schoonmaakmiddel gebruikt, maar gedurende de tweede helft van de twintigste eeuw is zeep bijna geheel verdrongen door andere detergenten zoals natriumdodecylsulfaat (ook wel natriumlaurylsulfaat genoemd).

Proces

Zeep wordt gemaakt door plantaardig of dierlijk vet (triglyceriden) te laten reageren met een sterke base, tegenwoordig meestal natriumhydroxide (NaOH) of kaliumhydroxide (KOH), vroeger ook potas, as van verbrande planten, een mengsel van stoffen met een hoog gehalte aan met name kaliumcarbonaat. Dit proces werkt overigens beter als het kalium- (of natrium-) carbonaat eerst met gebluste kalk (calciumhydroxide) tot KOH (of NaOH) wordt omgezet. Het mengsel werd in de juiste verhoudingen als een waterige oplossing gekookt (het zeep zieden) tot er geen vrije base en geen onverzeepte vetten meer aanwezig waren, waarna door toevoeging van zout aan het mengsel de zeep onoplosbaar werd gemaakt en deze uitvlokte. De zeepvlokken drijven bovenop de onderloog, waar het grootste deel van de vrijgekomen glycerine in zit. Na een aantal zuiveringsstappen werden beide producten in ruwe, maar vrij zuivere vorm apart gewonnen. Bij moderne fabricageprocessen van toiletzeep laat men ingrediënten in een continu proces onder hoge druk en temperatuur met elkaar reageren.

Als de grondstoffen (olie, alkali) in zuivere vorm beschikbaar zijn kan men met heel weinig water volstaan om de reactie te laten verlopen; de afgescheiden glycerine blijft dan in het product zitten. Dit is de methode die meestal door moderne hobbyzeepmakers wordt gebruikt, te onderscheiden in een 'koude' en een 'warme' methode.

Koude methode

Bij de koude methode worden de ingrediënten in de juiste verhoudingen gemengd (met een kleine overmaat vet om te voorkomen dat er sterk bijtende loog in de zeep blijft zitten) en intensief geroerd met bv een keukenmixer (of beter nog, staafmixer) bij 55-60 graden gedurende 10-20 minuten tot het mengsel juist begint in te dikken, waarna het in een zeepvorm wordt gegoten en dan nog enkele weken bij kamertemperatuur moet narijpen om de reactie tot het eind te laten verlopen (meestal na een dag of drie voltooid) teneinde veilige zeep te krijgen, en het overtollige water te laten verdampen.

Warme methode

Bij de warme methode wordt het mengsel gedurende één tot enkele uren tot tegen het kookpunt van het mengsel verwarmd, aanvankelijk onder goed roeren, om de reactie in die tijd te voltooien, waarna de zeep in principe direct kan worden gebruikt. Een periode van narijpen kan zinvol zijn, met name om eventueel nog aanwezig overtollig water de kans te geven om te verdampen. Eventueel kunnen bij beide bereidingswijzen nog kleur- en geurstoffen worden toegevoegd. Voor de verhouding tussen de diverse vetten en logen zijn op het web zeepcalculators te raadplegen.

Soorten Zeep

• Antibacteriële zepen doen wat ze beloven, ze doden bacteriën. Het gebruik van antibacteriële zeep kan zinvol zijn bij personen met een verstoord of verzwakt immuunsysteem of bij personen met grote open (operatie)wonden. Bij mensen met een normale conditie doet antibacteriële zeep meer kwaad dan goed omdat het ook bacteriën doodt die de huid juist gezond houden. Bovendien blijkt uit epidemiologisch onderzoek dat er geen significant verschil in de incidentie van opportunistische infecties is tussen gebruik van gewone en antibacteriële zeep. Tot in de jaren negentig werd antibacteriële zeep vrijwel uitsluitend in ziekenhuizen gebruikt, maar de laatste jaren is deze zeep ook populairder aan het worden bij de 'gewone' consument.
• Glycerinezeep bevat meer glycerine dan gewone zeep. Glycerinezeep is zacht en kan transparant zijn als ook nog andere stoffen worden toegevoegd.
• Alepzeep (of Aleppo zeep) is een traditionele zeep uit Syrië die een hoge concentratie plantaardige olijf- en laurierolie bevat. Aangezien laurierolie volgens de Europese regelgeving niet gebruikt mag worden in cosmetische producten mag deze zeep alleen verkocht worden als huishoudelijk reinigingsmiddel.
• Synthetische zepen bevatten geen zeep maar andere reinigende stoffen, meestal ook op plantaardige basis.
• Plantaardige zepen bevatten (zoals de naam al zegt) geen dierlijke vetten. Veelgebruikt zijn olijfolie, palmolie en kokosolie.
• Geparfumeerde zepen
• Babyzeep
• Deodorantzeep
• Desinfecterende zeep
• Drijfzeep blijft drijven op water. Vetten en oliën worden niet verwarmd tijdens de bereiding, maar worden op kamertemperatuur opgeklopt. Ook wel 'whipped soap' of 'geklopte zeep' genoemd.

Toepassingen:

Oppervlakte-actieve stoffen worden onder andere toegepast in: 

• 1-Afwasmiddel
• 2-Creme
• 3-Detergent
• 4-Douchegel
• 5-Inkt
• 6-Lijm
• 7-Shampoo
• 8-Verf
• 9-Wasmiddel

Breustedt Chemie B.V. heeft gespecialiseerde medewerkers die u kunnen bijstaan in advies, begeleiding en testfase voor uw toepassingsgebied .

Surfactants Productenlijst