Les tensioactifs sont des composés chimiques qui réduisent la tension superficielle ou la tension interfaciale entre deux liquides, un liquide et un gaz, ou un liquide et un solide. Ils peuvent agir comme des agents émulsifiants, mouillants, détergents, moussants ou dispersants. Le mot « tensioactif » vient du mot agent de surface, inventé vers 1950.
Les tensioactifs sont présents dans de nombreux produits que nous utilisons au quotidien, comme les détergents, les shampoings, les savons, les cosmétiques, les peintures, les médicaments et les aliments. Ils ont des applications variées dans de nombreux domaines industriels, comme le nettoyage, la teinture, la fabrication du papier, l’agriculture, le pétrole et la biotechnologie. Mais comment fonctionnent-ils exactement et pourquoi sont-ils si importants ?
Qu’est-ce que la tension superficielle et comment les tensioactifs la modifient-ils ?
La tension superficielle est la force qui maintient ensemble les molécules d’un liquide à sa surface. Elle est causée par l’attraction entre les molécules du liquide, qui est plus forte qu’entre le liquide et l’air ou le solide. La tension superficielle donne au liquide une forme sphérique minimisant sa surface, comme une goutte d’eau ou une bulle de savon.
Voici une vidéo en anglais expliquant ces faits :
Les tensioactifs ont une structure particulière : ils ont une partie hydrophile (qui aime l’eau) et une partie hydrophobe (qui n’aime pas l’eau). Lorsqu’ils sont ajoutés à un liquide, ils s’orientent de manière à ce que la partie hydrophile soit en contact avec l’eau et la partie hydrophobe soit tournée vers l’air ou le solide. Ainsi, ils rompent les liaisons entre les molécules d’eau et diminuent la tension superficielle du liquide.
Comment les tensioactifs facilitent-ils le nettoyage ?
Le nettoyage consiste à enlever la saleté, l’huile ou la graisse d’une surface ou d’un matériau. Ces substances sont souvent insolubles dans l’eau et forment des gouttes séparées par la tension superficielle. Pour les dissoudre ou les éliminer, il faut utiliser un tensioactif.
Le tensioactif va se placer à l’interface entre l’eau et la saleté, et va réduire la tension superficielle qui les sépare. Il va également former des micelles, c’est-à-dire des agrégats sphériques de molécules de tensioactif qui enferment la saleté à l’intérieur de leur partie hydrophobe. Les micelles sont solubles dans l’eau et peuvent être facilement rincées.
Les tensioactifs sont donc un composant essentiel des détergents, qui contiennent souvent d’autres ingrédients comme des agents blanchissants, des enzymes ou des parfums.
Comment les tensioactifs aident-ils à la teinture des textiles ?
La teinture des textiles consiste à appliquer une couleur à une fibre ou à un tissu. Pour que la couleur soit uniforme et durable, il faut que le colorant pénètre bien dans le matériau et qu’il s’y fixe chimiquement. Les tensioactifs jouent un rôle important dans ce processus.
Les tensioactifs agissent comme des agents mouillants, c’est-à-dire qu’ils augmentent le contact entre le liquide contenant le colorant et le matériau à teindre. Ils facilitent ainsi la diffusion du colorant dans les fibres et évitent la formation de taches ou de zones non teintes.