Il bilancio idrofilo-lipofilo di un tensioattivo è una misura del suo grado di idrofilicità o di lipofilicità, determinato calcolandolo in base alle differenti regioni della molecola, come è stato descritto da Griffin nel 1949Griffin WC: "Classification of Surface-Active Agents by 'HLB,'" Journal of the Society of Cosmetic Chemists 1 (1949): 311.. Sono stati suggeriti anche altri metodi, in particolare nel 1957 da DaviesDavies JT: "A quantitative kinetic theory of emulsion type, I. Physical chemistry of the emulsifying agent," Gas/Liquid and Liquid/Liquid Interface. Proceedings of the International Congress of Surface Activity (1957): 426-438.
Griffin ha proposto il parametro HLB = hydrophilic-lipophilic balance per definire le caratteristiche di un tensioattivo.
Ad un tensioattivo non ionico, teoricamente idrofilo al 100%, viene assegnato il valore di 20. Tensioattivi con HLB superiore a 10 sono idrofili e quindi tendenzialmente solubili in acqua mentre quelli con HLB inferiore a 10 sono lipofili e quindi tendenzialmente solubili negli oli.
Il metodo Griffin
Il metodo di Griffin introduce la misurazione HLB (Hydrophilic-Lipophilic balance) e si calcola in questo modo:
Dove è la massa molecolare della porzione idrofila della molecola e è la massa molecolare dell'intera molecola. Questa formula da un risultato compreso tra 0 e 20. Un valore di HLB corrispondente a 0 descrive una molecola completamente lipofila ( ), mentre un valore HLB di 20 corrisponde ad una molecola completamente idrofila ( ).
L'HLB può essere usato per conoscere le proprietà tensioattive di una molecola: Un valore compreso tra 0 e 3, indica un agente antischiuma Un valore compreso tra 4 e 6, indica un emulsionante W/O (water/oil, micelle contenenti acqua disperse in olio) Un valore compreso tra 7 e 9, indica un umettante Un valore compreso tra 8 e 18, indica un emulsionante O/W (oil/water, micelle contenenti olio disperse in acqua) Un valore compreso tra 13 e 14 è tipico di un detergente Un valore compreso tra 10 e 18 indica un solubilizzatore o idrotropo
Il metodo Davies Nel 1957, Davies suggerì un metodo di calcolo basato sui gruppi chimici delle molecole, in grado di tenere conto dell'effetto di gruppi idrofili/lipofili diversi:
In cui: è il numero dei gruppi idrofili nella molecola è il valore dei gruppi idrofili è il numero di gruppi lipofili nella molecola è il valore dei gruppi lipofili In tensioattivi in cui siano presenti più gruppi funzionali bisogna considerare l'effetto complessivo, sommando l'effetto di tutti i gruppi funzionali presenti. I valori di alcuni gruppi sono riportati nella tabella seguente: +GruppoValoreGruppoValore -OSO Na+38.7 -O-1.3 -COO- K+21.1 -OH (sorbitano)0.5 -COO- Na+19.1 -CH- -0.475Ammina terziaria9.4 -CH2- -0.475Estere (sorbitano)6.8 -CH3 -0.475Estere libero2.4=CH- -0.475 -COOH2.1 -(CH2-CH2-O)- +0.33 -OH1.9 -(CH2-CH2-CH2-O)- -0.15
Note
Categoria:Tensioattivi