El término surfactante proviene del inglés surfactant, que a su vez proviene de Surface Active Agent. En español también se conocen como tensioactivos y son compuestos capaces de disminuir la tensión superficial existente entre dos fases, por ejemplo entre un líquido y un sólido o entre dos líquidos insolubles entre sí.
Al disminuir la tensión superficial, los tensioactivos favorecen la mezcla de ambas fases. Por ejemplo, al disminuir la tensión superficial entre un líquido y un sólido se favorece la disolución del sólido. Debido a esta propiedad, los tensioactivos son muy utilizados como detergentes, emulsificantes, dispersantes, humectantes y espumantes, entre otros muchos posibles usos.
Los surfactantes suelen ser macromoléculas con una estructura básica consistente en una cola hidrófoba y una cabeza hidrófila. La cabeza puede presentar grupos con carga o sin carga. Si la carga de la cabeza es negativa, entonces se conocen como tensioactivos aniónicos.
Los grupos aniónicos más comunes son:
- Sulfatos y sulfonatos
- Fosfatos y fosfanatos
- Carboxilatos
Algunos de los tensioactivos aniónicos más habituales son los conocidos como alquil sulfatos, como el lauril sulfato, generalmente en forma de sal de amonio (nombre IUAPAC dodecilsulfato amónico, fórmula CH3(CH2)11SO4NH4) o de sal de sodio (nombre IUAPAC dodecilsulfato sódico, fórmula CH3(CH2)11SO4Na). Entre los carboxilatos el más común es el estearato sódico (nombre IUPAC octadecanoato sódico, fórmula CH3(CH2)16CO2Na)).
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También son muy comunes los éteres y esteres de estearatos y lauril sulfatos, como el lauril éter sulfato sódico, o SLES (CH3(CH2)11(OCH2CH2)nSO4Na).
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¿Para qué se utilizan?
Entre los diferentes tipos de agentes tensioactivos, los tensioactivos aniónicos son los de mayor producción industrial por su mejor relación de tensioactividad y precio. Destaca el sulfonato de alquilbenceno lineal (LAS o LABS), el tensioactivo más comercializado2 por su efectividad y por ser biodegradable.
Algunos de los sectores industriales que más utilizan tensioactivos aniónicos son la industria química y farmacéutica en medicamentos, droguería y cosmética. También son muy utilizados en la industria alimentaria, por ejemplo emulgentes en salsas o humectantes en bollería.
Los tensioactivos aniónicos son ingrediente fundamental en la mayoría de detergentes y agentes limpiadores. Al añadirse al agua y disminuir su tensión superficial, favorecen la disolución de sustancias poco solubles en agua, como grasas y aceites. De hecho, el jabón natural básico es un tipo de surfactante aniónico formado por ácidos grasos naturales.
En los productos de limpieza del hogar, incluyendo detergentes para la ropa, se utilizan tensioactivos aniónicos que, además de disolver grasas, son capaces de desnaturalizar proteínas y romperlas para promover su disolución y aumentar el poder de limpieza. Al romper proteínas, no son detergentes aptos para el uso sobre la piel humana, aunque es frecuente encontrarlos en productos de contacto con la piel como detergentes para la vajilla.
Los tensioactivos aniónicos también han ganado el terreno en el campo de los detergentes por ser mucho más efectivos que el jabón normal de ácidos grasos, especialmente en aguas duras con alto contenido en carbonatos.
Otro de los principales usos de los tensioactivos aniónicos es como emulgentes. Las emulsiones, o mezcla homogénea de líquidos insolubles entre sí, tienden a romperse y que ambos líquidos se separen. Los tensioactivos aniónicos favorecen que las emulsiones se mantengan estables durante más tiempo.
Los surfactantes tipo LAS son utilizados en la emulsión de polimerización de muchos plásticos, como el poliestireno, y forma parte de muchos productos de droguería, por ejemplo pinturas y productos de limpieza. Los surfactantes LAS tienen más de un 50% de cuota de mercado en productos de limpieza doméstica.
Impacto medioambiental
La distribución comercial de productos de limpieza con tensioactivos aniónicos tuvo su inicio en la década de 1940. Por aquel entonces estaban basados principalmente en compuestos alquilados no biodegradables que fueron siendo prohibidos en la mayoría de países a partir de la década de 1960.
Actualmente el tensioactivo aniónico más comercializado en productos para uso doméstico es el sulfonato de alquilbenceno lineal, más conocido como LAS o LABS (del inglés Linear Alkylbenzene Sulfonate), que es biodegradable en el medio ambiente. No obstante, el LAS sigue presentando problemas a altas concentraciones siendo tóxico para la vida acuática a partir 1 mg/L, dependiendo de los organismos implicados.
Además, el LAS, junto al etoxilato de alquilfenol, pueden degradarse hasta nonilfenol, una sustancia que puede actuar como disrruptor endocrino y afectar a la salud de animales y seres humanos.
Algunos de los surfactantes aniónicos más tóxicos y persistentes en el medio ambiente son los perfluorooctansulfonatos (POF o PFOS), reconocidos como tales en la Convención de Estocolmo de 2001 sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes (COPs).
Debido a los problemas medioambientales y posibles efectos sobre la salud humana, cada vez son más habituales lo biosurfactantes, tensioactivos derivados de compuestos naturales. Destacan los producidos por microorganismos.