On pense souvent, à tort, que tensioactif et détergent sont deux synonymes. En réalité un détergent est une sorte de tensioactif parmi d’autres. Un tensioactif peut avoir de nombreuses propriétés : émulsifiant, agent anti-mousse ou encore solubilisant.
Je t’explique tout sur les tensioactifs et leurs propriétés. Nous verrons également le fonctionnement d’un détergent : comment enlève-t’il les tâches ?
Définition d’un tensioactif
Un tensioactif (ou surfactant pour le terme anglais) est un composé chimique qui modifie la tension superficielle entre deux surfaces. Il est constitué de molécules amphiphiles, c’est-à-dire qu’elles ont une partie hydrophile (qui aime l’eau) et une partie lipophile (qui aime les corps gras ).
Les molécules de tensioactif sont souvent schématisées sous forme de têtard, dont la tête aime l’eau (hydrophile) et la queue préfère l’huile (lipophile).
Les différentes propriétés d’un tensioactif
La propriété d’un tensioactif dépend de deux grandeurs : sa HLB et sa polarité. On voit ça tout de suite.
LA HLB (Hydrophilic-Lipophilic Balance)
La HLB est une grandeur caractéristique d’un tensioactif, qui permet de mesurer son équilibre hydrophile/lipophile. L’ indice HLB varie de 0 à 20, et plus il est élevé, plus le tensioactif est hydrophile. En somme, un tensioactif n’aura donc pas les mêmes propriétés selon sa valeur HLB.
Dans cette partie nous voyons qu’un détergent est un tensioactif dont la HLB se trouve entre 13 et 15.
Agent anti-mousse : HLB 2/3
Un anti-mousse est un additif chimique utilisé pour réduire et empêcher la formation de mousse dans les liquides industriels. Parfois utilisé dans le domaine alimentaire.
Emulsifiant H/E1 (HLB 3/6) ou E/H2 (HLB 8/16)
Un émulsifiant est un additif permettant de stabiliser une émulsion, c’est à dire un mélange de deux liquides non miscibles. On utilisera un émulsifiant différent pour une émulsion de type Huile dans l’Eau 1 ou Eau dans l’Huile 2 .
Les émulsifiants sont utilisés dans tous les domaines industriels. En particulier dans l’alimentaire, où la lécithine est un émulsifiant très répandu.
Agent mouillant : HLB 7/9
Un agent mouillant permet à un liquide de s’étaler plus facilement et augmente ses propriétés de pénétration. Ces molécules sont largement utilisées dans l’industrie de peinture et revêtement pour un aspect bien lisse.
Détergent : HLB 13/15
Un détergent est une substance chimique qui permet d’éliminer les graisses et autres salissures à la surface de matériaux.
Solubilisant : HLB 15/18
Un solubilisant permet de rendre soluble une substance lipophile dans l’eau. Par exemple, on utilise un solubilisant pour disperser des huiles essentielles dans un bain.
Enfin, on peut trouver d’autres types de tensioactifs :
– Agent moussant, pour emprisonner du gaz (air ou autre) afin de former des bulles plus ou moins denses.
– Agent dispersant, pour disperser des particules colloïdales et les maintenir en suspension dans une solution.
Polarité des tensioactifs
La spécificité des tensioactifs est leur dualité lipophile/hydrophile. La queue lipophile du tensioactif est dite « apolaire« , cela signifie qu’elle n’est pas chargée électriquement. Tandis que la tête hydrophile est dite « polaire » et peut être chargée électriquement. La tête hydrophile peut dont être neutre (non-ionique), négative (anionique), positive (cationique), ou les deux (amphotère) !
Propriétés d’un tensioactif en fonction de sa polarité
| Tensioactif | Spécificité | Propriété | Inconvénient | Exemple |
|---|---|---|---|---|
| Anionique | libère une charge négative (anion -) en solution aqueuse | Bon pouvoir détergent et moussant | Certains tensioactifs manquent de douceur (notamment les sulfates) | Sodium Cocoyl Isethionate |
| Cationique | libère une charge positive (cation +) en solution aqueuse | Agent conditionnant. Apporte douceur et brillance aux cheveux | Peu détergents et moussants. Peuvent être irritants pour la peau. Représentent un danger pour le milieu aquatique | Ammoniums quaternaires |
| Amphotère | libère une charge négative (anion -) en milieu basique OU libère une charge positive (cation +) en milieu acide | Très bien tolérés par la peau | Moussent peu et faible pouvoir détergent | Cocamidopropyl bétaïne |
| Non-ionique | Ne libère pas de charge en solution aqueuse | Bon pouvoir détergent. Très doux | Moussent peu | Decyl glucoside |
Comment fonctionne un tensioactif de type détergent ?
Comment un détergent élimine-t’il les tâches ? Le nettoyage suit plusieurs étapes pour être efficace. Les voici :
Les 4 étapes de la détergence
Mouillage
Le tensioactif (détergent) abaissent la tension superficielle de l’eau, permettant ainsi au liquide de pénétrer dans les fissures et les pores de la saleté.
Emulsification
Les molécules de tensioactif (détergent) entourent les saletés/graisses, et les fragmentent afin de les décoller de la surface. La partie lipophile (queue) du tensioactif pénètre dans la tâche grasse, tandis que la partie hydrophile (tête) reste dans l’eau. Ainsi sont formées des micelles. L’ensemble de micelles forment une émulsion.
Suspension
Les particules de saleté/graisse émulsionnées sont maintenues en suspension dans l’eau, ce qui les empêche de se redéposer sur la surface nettoyée.
Rinçage
Une fois que la saleté a été émulsionnée et suspendue, il suffit de rincer la surface à l’eau pour éliminer les particules étrangères et les résidus de détergent.
Conclure sur la différence entre tensioactif et détergent
Comme nous l’avons vu, un tensioactif peut avoir plusieurs propriétés en fonction de sa structure chimie, définit notamment par sa HLB et sa polarité. Un détergent est simplement une sous-catégorie du tensioactif. Pour faire simple, un détergent est un tensioactif, mais un tensioactif n’est pas forcément un détergent.
Sources
- https://tice.ac-montpellier.fr/ABCDORGA/Famille/TENSIOACTIFS.html
- https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/chimie-tensioactif-11288/
- https://www.mcpolymers.com/library/whats-in-a-can-a-chat-with-solvay-about-surfactants
- https://www.latraversee-cosmetiques.fr/on-vous-dit-tout-sur-le-sodium-cocoyl-isethionate-sci/
- Mes cours de chimie – DUT Chimie (Besançon) / LP Formulation Chimie (St-Avold)