Başlıca ürünlerimiz: Amino silikon, blok silikon, hidrofilik silikon, tüm silikon emülsiyonları, ıslatma sürtünme haslığı arttırıcı, su itici (Flor içermez, Karbon 6, Karbon 8), demin yıkama kimyasalları (ABS, Enzim, Spandex koruyucu, Mangan sökücü), Başlıca ihracat ülkeleri: Hindistan, Pakistan, Bangladeş, Türkiye, Endonezya, Özbekistan, vb.

 

Endüstriyel monosodyum glutamat, yüzey aktif maddeler olarak da bilinir ve az miktarda eklendiğinde çözücünün (genellikle su) yüzey gerilimini büyük ölçüde azaltabilen ve sistemin arayüz durumunu değiştirebilen bir maddedir. Belirli bir konsantrasyona ulaştığında çözeltide misel oluşturur. Bu nedenle ıslatma veya ıslatmama, emülsifikasyon ve demülsifikasyon, köpürme veya köpük giderme, çözündürme, yıkama ve pratik uygulamaların gereksinimlerini karşılayan diğer etkiler üretir. Bir umami maddesi olan monosodyum glutamat, beslenmemizde ve günlük yaşamımızda her yerde bulunur. Endüstriyel üretimde yüzey aktif maddeler, monosodyum glutamata benzer, büyük miktarda eklenmesi gerekmeyen ve mucizevi etkilere sahip maddelerdir. Bu maddeler genellikle yüzey aktif maddeler olarak bilinir.

 

Yüzey Aktif Maddelere Giriş

 

Yüzey aktif maddeler zwitteriyonik bir moleküler yapıya sahiptir: bir ucu hidrofilik gruptur (kısaca hidrofilik grup), aynı zamanda oleofobik veya oleofobik grup olarak da bilinir) ve yüzey aktif maddeleri suda monomer olarak çözebilir. Hidrofilik gruplar genellikle polar gruplardır; karboksil grupları (-COOH), sülfonik asit grupları (-SO3H), amino grupları (-NH2) veya amino grupları ve bunların tuzları olabilir. Hidroksil grupları (-OH), amid grupları, eter bağları (-O-) vb. de polar hidrofilik gruplar olabilir; diğer ucu ise hidrofobik grup, kısaca oleofilik grup, aynı zamanda hidrofobik veya hidrofobik grup olarak da bilinir. Hidrofobik gruplar genellikle polar olmayan hidrokarbon zincirleridir; örneğin hidrofobik alkil zincirleri R-(alkil), Ar-(aril) vb.
Yüzey aktif maddeler iyonik yüzey aktif maddeler (katyonik ve anyonik yüzey aktif maddeler dahil), noniyonik yüzey aktif maddeler, amfoterik yüzey aktif maddeler, kompozit yüzey aktif maddeler ve diğer yüzey aktif maddeler olarak sınıflandırılır.

Bir yüzey aktif madde çözeltisinde, yüzey aktif madde konsantrasyonu belirli bir değere ulaştığında, yüzey aktif madde molekülleri misel adı verilen çeşitli düzenli bileşimler oluşturur. Miselleşme veya misel oluşumu, yüzey aktif madde çözeltilerinin temel bir özelliğidir ve bazı önemli arayüzey olayları misel oluşumuyla ilişkilidir. Yüzey aktif maddelerin çözeltide misel oluşturduğu konsantrasyona Kritik Misel Konsantrasyonu (KMİK) denir. Miseller sabit küresel şekiller değil, son derece düzensiz ve dinamik olarak değişen şekillerdir. Belirli koşullar altında, yüzey aktif maddeler ters misel durumu da sergileyebilir.

 

Kritik misel konsantrasyonunu etkileyen ana faktörler

 

Yüzey aktif maddelerin yapısı
Katkı maddelerinin eklenmesi ve çeşitleri
Sıcaklığın etkisi

 

Yüzey aktif maddeler ve proteinler arasındaki etkileşim

 

Proteinler polar olmayan, polar ve yüklü gruplar içerir ve birçok amfifilik molekül proteinlerle çeşitli şekillerde etkileşime girebilir. Yüzey aktif maddeler, miseller, ters miseller vb. gibi farklı koşullar altında farklı yapılara sahip moleküler düzenli kombinasyonlar oluşturabilir ve proteinlerle etkileşimleri de farklıdır. Proteinler ve yüzey aktif maddeler (PS) arasında esas olarak elektrostatik ve hidrofobik etkileşimler bulunurken, iyonik yüzey aktif maddeler ve proteinler arasındaki etkileşim esas olarak polar grupların elektrostatik etkileşimi ve proteinlerin sırasıyla polar ve hidrofobik kısımlarına bağlanarak PS kompleksleri oluşturan hidrofobik karbon hidrojen zincirlerinin hidrofobik etkileşiminden kaynaklanır. Non-iyonik yüzey aktif maddeler proteinlerle esas olarak hidrofobik kuvvetler aracılığıyla etkileşime girer ve hidrofobik zincirleri ile proteinlerin hidrofobik grupları arasındaki etkileşim, yüzey aktif maddelerin ve proteinlerin yapısı ve işlevi üzerinde belirli bir etkiye sahip olabilir. Bu nedenle, yüzey aktif maddelerin türü, konsantrasyonu ve sistem ortamı, proteinleri stabilize mi yoksa destabilize mi edeceklerini, kümeleşeceklerini veya dağılacaklarını belirler.

 

Yüzey aktif maddenin HLB değeri

 

Yüzey aktif maddelerin benzersiz bir arayüz aktivitesi gösterebilmeleri için hidrofobik ve hidrofilik gruplar arasında belirli bir denge sağlamaları gerekir. HLB (Hidrofilik Lipofilik Denge), yüzey aktif maddelerin hidrofilik ve hidrofobik özelliklerinin bir göstergesi olan hidrofilik-oleofilik denge değeridir.

HLB değeri, HLB değeri = 0 (hidrofilik grup içermeyen) parafin mumu, HLB değeri 20 olan polioksietilen ve HLB değeri 40 olan güçlü hidrofilikliğe sahip SDS gibi bağıl bir değerdir (0 ile 40 arasında). HLB değeri, yüzey aktif madde seçiminde referans olarak kullanılabilir. HLB değeri ne kadar yüksekse, yüzey aktif maddenin hidrofilikliği o kadar iyidir; HLB değeri ne kadar küçükse, yüzey aktif maddenin hidrofilikliği o kadar düşüktür.
Yüzey aktif maddelerin temel işlevi

 

Emülsifikasyon etkisi

Yağın sudaki yüksek yüzey gerilimi nedeniyle, yağ suya damlatılıp kuvvetlice karıştırıldığında, yağ ince tanecikler halinde ezilir ve bir emülsiyon oluşturmak üzere birbirleriyle karışır, ancak karıştırma durur ve katmanlar yeniden oluşur. Bir yüzey aktif madde eklenip kuvvetlice karıştırıldığında, ancak karıştırıldıktan sonra uzun süre ayrışması kolay değilse, buna emülsifikasyon denir. Bunun nedeni, yağın hidrofobikliğinin, aktif maddenin hidrofilik grupları tarafından çevrelenmesi, yönlü bir çekim oluşturarak yağın suda dağılması için gereken işi azaltması ve bunun sonucunda yağın iyi bir emülsifikasyon sağlamasıdır.

 

Islatma etkisi

Parçaların yüzeyinde genellikle hidrofobik olan bir mum, gres veya kireç benzeri madde tabakası bulunur. Bu maddelerin kirliliği nedeniyle, parçaların yüzeyi suyla kolayca ıslatılamaz. Sulu çözeltiye yüzey aktif maddeler eklendiğinde, parçalar üzerindeki su damlacıkları kolayca dağılır ve parçaların yüzey gerilimini büyük ölçüde azaltarak ıslatma amacına ulaşır.

 

Çözündürme etkisi

Yağ asitlerine yüzey aktif maddeler eklendiğinde, bunlar yalnızca "çözünebilir", ancak bu çözünme yalnızca yüzey aktif maddelerin konsantrasyonu kolloidlerin kritik konsantrasyonuna ulaştığında gerçekleşebilir ve çözünürlük, çözündüren nesne ve özellikleri tarafından belirlenir. Çözündürme etkisi açısından, uzun hidrofobik gen zincirleri kısa zincirlerden, doymuş zincirler doymamış zincirlerden daha güçlüdür ve iyonik olmayan yüzey aktif maddelerin çözündürme etkisi genellikle daha belirgindir.

 

Dağıtıcı etki

Toz ve kir parçacıkları gibi katı parçacıklar, suda kolayca bir araya gelip çökelme eğilimindedir. Yüzey aktif maddelerin molekülleri, katı parçacık kümelerini küçük parçacıklara bölerek, bunların çözeltide dağılıp asılı kalmasını sağlayarak katı parçacıkların homojen dağılımını sağlar.

 

Köpük eylemi

Köpük oluşumu esas olarak aktif maddenin yönlü adsorpsiyonu ve gaz ve sıvı fazları arasındaki yüzey geriliminin azalmasından kaynaklanır. Genellikle, düşük molekül ağırlıklı aktif maddeler kolay köpürür, yüksek molekül ağırlıklı aktif maddeler daha az köpürür, miristat sarısı daha yüksek köpürme özelliğine sahiptir ve sodyum stearat en kötü köpürme özelliğine sahiptir. Anyonik aktif maddeler, iyonik olmayan aktif maddelere göre daha iyi köpürme özelliğine ve köpük stabilitesine sahiptir; örneğin sodyum alkilbenzen sülfonat güçlü köpürme özelliğine sahiptir. Yaygın olarak kullanılan köpük stabilizatörleri arasında alifatik alkol amid, karboksimetil selüloz vb. bulunur. Köpük inhibitörleri arasında ise yağ asidi, yağ asidi esteri, polieter vb. ve diğer iyonik olmayan yüzey aktif maddeler bulunur.

 

Yüzey aktif maddelerin sınıflandırılması

 

Yüzey aktif maddeler moleküler yapı özelliklerine göre anyonik yüzey aktif maddeler, noniyonik yüzey aktif maddeler, zwitteriyonik yüzey aktif maddeler ve katyonik yüzey aktif maddeler olarak sınıflandırılabilir.

 

Anyonik yüzey aktif madde

Sülfonat
Bu türün yaygın aktif maddeleri arasında sodyum lineer alkilbenzensülfonat ve sodyum alfa olefin sülfonat bulunur. LAS veya ABS olarak da bilinen sodyum lineer alkilbenzensülfonat, karmaşık yüzey aktif madde sistemlerinde iyi çözünürlüğe sahip beyaz veya soluk sarı bir toz veya pul katıdır. Alkali, seyreltik asit ve sert suya karşı nispeten kararlıdır. Genellikle bulaşık deterjanı ve sıvı çamaşır deterjanında kullanılır, şampuanlarda genellikle kullanılmaz ve duş jelinde nadiren kullanılır. Bulaşık deterjanında, dozajı toplam yüzey aktif madde miktarının yaklaşık yarısını oluşturabilir ve sıvı çamaşır deterjanlarındaki oranının gerçek ayar aralığı nispeten geniştir. Bulaşık deterjanında kullanılan tipik bir bileşik sistem, "LAS (lineer alkilbenzensülfonat sodyum) - AES (alkol eter sülfat sodyum) - FFA (alkil alkol amit)" üçlü sistemidir. Sodyum lineer alkilbenzensülfonatın öne çıkan avantajları iyi stabilite, güçlü temizleme gücü, minimum çevresel zarar ve düşük bir fiyata zararsız maddelere biyolojik olarak parçalanabilme yeteneğidir. Öne çıkan dezavantajı ise oldukça uyarıcı olmasıdır. AOS olarak da bilinen sodyum alfa olefin sülfonat, suda oldukça çözünür ve geniş bir pH aralığında iyi bir stabiliteye sahiptir. Sülfonik asit tuzu çeşitleri arasında performansı daha iyidir. Öne çıkan avantajları iyi stabilite, suda iyi çözünürlük, iyi uyumluluk, düşük tahriş ve ideal mikrobiyal bozunmadır. Şampuan ve duş jellerinde yaygın olarak kullanılan temel yüzey aktif maddelerden biridir. Dezavantajı ise nispeten pahalı olmasıdır.

 

Sülfat
Bu türün yaygın etken maddeleri arasında sodyum yağ alkolü polioksietilen eter sülfat ve sodyum dodesil sülfat bulunur.

Sodyum yağ alkolü polioksietilen eter sülfat, AES veya sodyum alkol eter sülfat olarak da bilinir.

Suda kolayca çözünür, şampuan, duş jeli, bulaşık deterjanı (bulaşık yıkama deterjanı) ve çamaşır deterjanı sıvılarında kullanılabilir. Suda çözünürlüğü sodyum dodesil sülfattan daha iyidir ve oda sıcaklığında herhangi bir oranda şeffaf sulu çözelti halinde hazırlanabilir. Sodyum alkilbenzensülfonatın sıvı deterjanlardaki uygulaması daha kapsamlıdır ve düz zincirli alkilbenzensülfonattan daha iyi uyumluluğa sahiptir; şeffaf sulu çözeltiler oluşturmak için ikili veya çoklu formlarda birçok yüzey aktif madde ile kompleks haline getirilebilir. Öne çıkan avantajları düşük tahriş, iyi suda çözünürlük, iyi uyumluluk ve cilt kuruluğu, çatlama ve pürüzlülüğü önlemede iyi performanstır. Dezavantajı ise asidik ortamda kararlılığının biraz zayıf olması ve temizleme gücünün sodyum doğrusal alkilbenzensülfonat ve sodyum dodesil sülfattan daha düşük olmasıdır.

Sodyum dodesil sülfat, AS, K12, sodyum kokoil sülfat ve sodyum lauril sülfat köpürtücü ajan olarak da bilinir, alkali ve sert suya karşı duyarsızdır. Asidik koşullar altındaki kararlılığı, genel sülfatlarınkinden daha düşük ve yağ alkolü polioksietilen eter sülfatınkine yakındır. Kolayca bozunur ve çevreye minimum zarar verir. Sıvı deterjanlarda kullanıldığında asitlik çok yüksek olmamalıdır; şampuan ve duş jellerinde etanolamin veya amonyum tuzlarının kullanılması, asit kararlılığını artırmakla kalmaz, aynı zamanda tahrişi azaltmaya da yardımcı olur. İyi köpürme kabiliyeti ve güçlü temizleme gücünün yanı sıra, diğer yönlerden performansı sodyum alkol eter sülfat kadar iyi değildir. Yaygın anyonik yüzey aktif maddelerin fiyatı genellikle daha yüksektir.

 

Katyonik yüzey aktif madde

Çeşitli yüzey aktif madde türleriyle karşılaştırıldığında, katyonik yüzey aktif maddeler en belirgin düzenleyici etkiye ve en güçlü bakteri öldürücü etkiye sahiptir; ancak zayıf temizleme gücü, zayıf köpürme kabiliyeti, zayıf uyumluluk, yüksek tahriş edicilik ve yüksek fiyat gibi dezavantajları vardır. Katyonik yüzey aktif maddeler, anyonik yüzey aktif maddelerle doğrudan uyumlu değildir ve yalnızca bakım maddesi veya mantar öldürücü olarak kullanılabilir. Katyonik yüzey aktif maddeler, çoğunlukla şampuan olmak üzere, daha yüksek kaliteli ürünlerde sıvı deterjanlarda (formülasyonlarda küçük bir bakım bileşeni olarak) yardımcı yüzey aktif madde olarak yaygın olarak kullanılır. Bir düzenleyici bileşen olarak, üst düzey sıvı deterjan şampuanlarında diğer yüzey aktif madde türleriyle değiştirilemez.

Yaygın katyonik yüzey aktif madde türleri arasında hekzadesiltrimetilamonyum klorür (1631), oktadesiltrimetilamonyum klorür (1831), katyonik guar zamkı (C-14 S), katyonik pantenol, katyonik silikon yağı, dodesil dimetil amin oksit (OB-2) vb. bulunur.

 

Zwitteriyonik yüzey aktif madde

Bipolar yüzey aktif maddeler, hem anyonik hem de katyonik hidrofilik gruplara sahip yüzey aktif maddeleri ifade eder. Bu nedenle, bu yüzey aktif maddeler asidik çözeltilerde katyonik, alkali çözeltilerde anyonik ve nötr çözeltilerde noniyonik özellikler gösterir. Bipolar yüzey aktif maddeler suda, konsantre asit ve alkali çözeltilerde ve hatta inorganik tuzların konsantre çözeltilerinde kolayca çözünürler. Sert suya karşı iyi direnç, düşük cilt tahrişi, iyi kumaş yumuşaklığı, iyi antistatik özellikler, iyi bakterisidal etki ve çeşitli yüzey aktif maddelerle iyi uyumluluk gösterirler. Önemli amfoterik yüzey aktif madde türleri arasında dodesil dimetil betain ve karboksilat imidazolin bulunur.

 

Non-iyonik yüzey aktif madde

Non-iyonik yüzey aktif maddeler, çözündürme, yıkama, antistatik, düşük tahriş ve kalsiyum sabunu dispersiyonu gibi iyi özelliklere sahiptir; uygulanabilir pH aralığı, genel iyonik yüzey aktif maddelerden daha geniştir; kirlenme ve köpürme özellikleri dışında, diğer özellikleri genellikle genel anyonik yüzey aktif maddelerden daha üstündür. İyonik yüzey aktif maddeye az miktarda non-iyonik yüzey aktif madde eklemek, sistemin yüzey aktivitesini artırabilir (aynı aktif madde içeriğine sahip sistemler arasında karşılaştırıldığında). Başlıca çeşitleri arasında alkil alkol amidleri (FFA), yağ alkolü polioksietilen eterleri (AE) ve alkilfenol polioksietilen eterleri (APE veya OP) bulunur.

Alkil alkol amidleri (FFA), üstün performans, geniş uygulama alanları ve yüksek kullanım sıklığına sahip bir non-iyonik yüzey aktif madde sınıfıdır ve çeşitli sıvı deterjanlarda yaygın olarak kullanılır. Sıvı deterjanlarda genellikle amidlerle birlikte, "2:1" ve "1,5:1" (alkil alkol amid: amid) oranlarında kullanılır. Alkil alkol amidleri genellikle hafif asidik ve alkali deterjanlarda kullanılabilir ve en ucuz non-iyonik yüzey aktif madde türüdür.

 

Yüzey aktif maddelerin uygulanması

Bilim ve teknolojinin gelişmesi, özellikle kimya endüstrisinin ilerlemesi ve ilgili disiplinlerin yaygınlaşmasıyla birlikte, yüzey aktif maddelerin rolü ve uygulamaları giderek daha yaygın ve derinlemesine hale gelmiştir. Minerallerin çıkarılmasından ve enerji üretiminden, hücre ve enzimlerin etkilerine kadar, yüzey aktif maddelerin izlerine rastlanabilmektedir. Günümüzde yüzey aktif maddelerin uygulama alanları yalnızca deterjan, temizlik maddeleri, diş macunu, kozmetik emülgatörleri ve diğer günlük kimya endüstrileriyle sınırlı olmayıp, petrokimya, enerji geliştirme ve ilaç endüstrisi gibi diğer üretim alanlarına da yayılmıştır.

 

Petrol çıkarma
Petrol çıkarmada, yüzey aktif maddelerin seyreltik su çözeltilerinin veya yüzey aktif maddelerin yağ ve suyla karıştırılmış konsantre çözeltilerinin kullanılması, ham petrol geri kazanımını %15 ila %20 oranında artırabilir. Yüzey aktif maddeler, çözelti viskozitesini azaltma özelliğinden dolayı, sondaj sırasında ham petrol viskozitesini düşürmek ve sondaj kazalarını azaltmak veya önlemek için kullanılır. Ayrıca, artık petrol püskürtmeyen eski kuyuların yeniden püskürtülmesini de sağlayabilir.

Enerji geliştirme
Yüzey aktif maddeler enerji gelişimine de katkıda bulunabilir. Yükselen dünya petrol fiyatları ve kısıtlı petrol kaynaklarının olduğu mevcut durumda, petrol kömürü karışımlı yakıtların geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. İşleme yüzey aktif maddelerin eklenmesi, yüksek akışkanlığa sahip ve bir güç kaynağı olarak benzinin yerini alabilecek yeni bir yakıt türü üretebilir. Benzin, dizel ve ağır petrole emülgatör eklemek, yalnızca petrol kaynaklarını korumakla kalmaz, aynı zamanda termal verimliliği artırır ve çevre kirliliğini azaltır. Bu nedenle, yüzey aktif maddeler enerji gelişimi için büyük önem taşımaktadır.

Tekstil endüstrisi
Tekstil endüstrisinde yüzey aktif maddelerin uygulanmasının uzun bir geçmişi vardır. Sentetik lifler, doğal liflere kıyasla pürüzlülük, yetersiz kabarıklık, elektrostatik toz adsorpsiyonuna yatkınlık ve zayıf nem emilimi ve tuşe hissi gibi dezavantajlara sahiptir. Özel yüzey aktif maddelerle işlenirse, sentetik liflerdeki bu kusurlar büyük ölçüde iyileştirilebilir. Yüzey aktif maddeler ayrıca tekstil baskı ve boyama endüstrisinde yumuşatıcı, antistatik, ıslatıcı ve nüfuz edici maddeler ve emülgatör olarak kullanılır. Tekstil baskı ve boyama endüstrisinde yüzey aktif maddelerin uygulama alanı oldukça geniştir.

Metal temizliği
Metal temizliğinde geleneksel çözücüler arasında benzin, gazyağı ve karbon tetraklorür gibi organik çözücüler bulunur. İlgili istatistiklere göre Çin'de metal parçaların temizliğinde yılda 500.000 ton kadar benzin kullanılmaktadır. Yüzey aktif maddelerle formüle edilmiş su bazlı metal temizlik maddeleri enerji tasarrufu sağlayabilir. Hesaplamalara göre bir ton metal temizlik maddesi 20 ton benzinin yerini alabilir ve bir ton petrol hammaddesinden 4 ton metal temizlik maddesi üretilebilir; bu da yüzey aktif maddelerin enerji tasarrufunda büyük önem taşıdığını gösterir. Harici yüzey aktif madde içeren metal temizlik maddeleri ayrıca toksik olmayan, yanıcı olmayan, çevreyi kirletmeyen ve işçi güvenliğini sağlayan özelliklere sahiptir. Bu tür metal temizlik maddeleri, havacılık motorları, uçaklar, yataklar vb. gibi farklı tipteki metal bileşenlerin temizliğinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Gıda endüstrisi
Gıda endüstrisinde yüzey aktif maddeler, gıda üretiminde kullanılan çok işlevli katkı maddeleridir. Gıda yüzey aktif maddeleri mükemmel emülsifiye edici, ıslatıcı, yapışmayı önleyici, koruyucu ve topaklanma etkilerine sahiptir. Özel katkı maddesi etkisi sayesinde hamur işlerini çıtır çıtır, yiyecekleri köpürtücü, ekmeği yumuşak yapar ve yapay tereyağı, mayonez ve dondurma gibi hammaddeleri eşit şekilde dağıtıp emülsifiye ederek üretim sürecini ve ürünlerin iç kalitesini iyileştirmede benzersiz etkilere sahiptir.

Tarımsal pestisitler, sıvının yüzey gerilimi nedeniyle bitki yapraklarına püskürtüldüğünde yayılmasının zor olması dezavantajına sahip emülsiyon sıvılardır. Pestisit çözeltisine bir yüzey aktif madde eklenirse, yüzey aktif madde sıvının yüzey gerilimini azaltabilir, yani losyon yüzey aktivitesini kaybeder ve pestisit losyonu yaprak yüzeyine kolayca yayılarak böcek öldürücü etkisini artırır.