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Introduction aux tensioactifs
Les tensioactifs possèdent une structure moléculaire amphiphile: une extrémité contient un groupe hydrophile, appelé la tête hydrophile, tandis que l'autre extrémité contient un groupe hydrophobe, connu sous le nom de queue hydrophobe. La tête hydrophile permet aux tensioactifs de se dissoudre dans l'eau sous leur forme monomère.
Le groupe hydrophile est souvent un groupe polaire, qui peut être un groupe carboxyle (-COOH), un groupe d'acide sulfonique (-SO3H), un groupe amino (-NH2), des amines et leurs sels, des groupes hydroxyle (-OH), des groupes amides ou des liaisons éther (-o-) comme autres exemples de groupes hydrophiliques polaires.
Le groupe hydrophobe est généralement une chaîne d'hydrocarbures non polaire, tels que les chaînes alkyle hydrophobes (R-pour alkyle) ou les groupes aromatiques (ar- pour aryl).
Les tensioactifs peuvent être classés en tensioactifs ioniques (y compris les tensioactifs cationiques et anioniques), les tensioactifs non ioniques, les tensioactifs amphotériques, les tensioactifs mixtes et autres. Dans les solutions de surfactant, lorsque la concentration du surfactant atteint une certaine valeur, les molécules de surfactant formeront divers agrégats ordonnés appelés micelles. Le processus de micellisation, ou formation de micelles, est une propriété fondamentale cruciale des solutions de surfactant, car de nombreux phénomènes interfaciaux importants sont associés à la formation de micelles.
La concentration à laquelle les tensioactifs forment des micelles en solution sont appelés la concentration critique de micelles (CMC). Les micelles ne sont pas des structures sphériques fixes; Ils présentent plutôt une irrégularité extrême et des changements de forme dynamique. Dans certaines conditions, les tensioactifs peuvent également présenter des états de micelle inversés.
Facteurs influençant le CMC:
- Structure du tensioactif
- Type et présence d'additifs
- Température
Interactions entre les tensioactifs et les protéines
Les protéines contiennent des groupes non polaires, polaires et chargés, et de nombreuses molécules amphiphiles peuvent interagir avec les protéines de diverses manières. Selon les conditions, les tensioactifs peuvent former des agrégats organisés moléculaires avec différentes structures, telles que des micelles ou des micelles inversées, qui interagissent différemment avec les protéines.
Les interactions entre les protéines et les tensioactifs (surfactant protéique, PS) impliquent principalement des interactions électrostatiques et des interactions hydrophobes. Les tensioactifs ioniques interagissent avec les protéines principalement à travers les forces électrostatiques du groupe polaire et les interactions hydrophobes de la chaîne de carbone aliphatique, se liant aux régions polaires et hydrophobes de la protéine, formant ainsi des complexes PS.
Les tensioactifs non ioniques interagissent principalement avec les protéines par le biais de forces hydrophobes, où les chaînes hydrophobes interagissent avec les régions hydrophobes des protéines. L'interaction peut influencer à la fois la structure et la fonction du tensioactif et de la protéine. Par conséquent, le type et la concentration de tensioactifs, ainsi que le contexte environnemental, déterminent si les tensioactifs se stabilisent ou déstabilisent les protéines, ainsi que s'ils favorisent l'agrégation ou la dispersion.
Valeur HLB des tensioactifs
Pour qu'un tensioactif présente son activité interfaciale unique, il doit équilibrer les composants hydrophobes et hydrophiles. Le HLB (équilibre hydrophile-lipophile) est une mesure de l'équilibre hydrophile-lipophile des tensioactifs et sert d'indicateur des propriétés hydrophiles et hydrophobes des tensioactifs.
La valeur HLB est une valeur relative (allant de 0 à 40). Par exemple, la paraffine a une valeur HLB de 0 (pas de composante hydrophile), le polyéthylène glycol a une valeur HLB de 20, et le SDS hautement hydrophile (dodécyl sulfate de sodium) a une valeur HLB de 40. La valeur HLB peut servir de référence guidante lors de la sélection des surfactants. Une valeur HLB plus élevée indique une meilleure hydrophilie, tandis qu'une valeur HLB plus faible suggère une hydrophilie plus faible.
Heure du poste: sept-10-2024