Les produits dits tensioactifs (ou encore agents de surface ou surfactants) sont communément utilisés comme additifs dans les domaines des industries suivantes :
Ces industries manipulent d’énormes
quantité de produits même si les quantités
mises en œuvre dans les formulations varient de quelques
ppm à quelques pour-cent.
Lors de l’élaboration d’un
tensioactif, l’industriel s’intéressera
surtout au service à rendre au client. Ce sont en
effet les propriétés secondaires qui vont
primer : absence d’allergie au contact de
la peau pour une crème, un shampooing ou un
adoucissant…
C'est la structure moléculaire
du tensioactif qui détermine leur comportement
aux interfaces, leurs propriétés
physico-chimiques en solution et leur propension
à former des agrégats.
Tous les tensioactifs ont une structure commune :
La molécule est dite
amphiphile ; cela signifie qu'elle comporte au
moins deux entités au comportement opposé vis à
vis d'un solvant donné.
La tête polaire, chargée ou
non, est hydrophile ; elle favorise la dissolution
de la molécule dans les solvants fortement
associés (eau, glycérol, hydrazine...).
L'interaction solvant / tête hydrophile est de
nature électrostatique (liaisons hydrogène...).
La queue, formé de chaînes ou
cycles hydrocarbonés est hydrophobe ou plutôt
lipophile. L'interaction queue lipophile / solvant
sont faibles (type force de dispersion de London).
L’hydrophilie peut l’emporter
sur la lipophilie et vice versa ; c’est
pour cela que l’on définit la HLB qui est la
balance hydrophile lipophile. Certains auteurs
parlent pour atteindre un but recherché de HLB
requis.
On distingue quatre classes de
tensioactifs :

Anioniques : le dodécylsulfonate de sodium (C12H25C6H4SO3- Na+)


la même en couleur !



ex : dodécanol hexaéthoxylé n - C12H25O(CH2CH2O)6H
Il est d’usage de les représenter simplement comme suit :

Figure 8 : Représentation conventionnelle d’un tensioactif.
Quand nous introduisons un
composé dans une solution, deux cas de figure
peuvent se présenter. Soit nous formons une
solution de type huile dans l’eau
(solvant aqueux majoritaire) soit une solution de
type eau dans l’huile.
Considérons le second cas. En
premier lieu, le tensioactif la partie hydrophile
de la molécule a tendance à fuir la
solution ; elle se place spontanément à l’interface
qui lui procure un espace disponible.

Mais très vite l’interface se sature ; les nouvelles molécules ont alors plutôt tendance à former des micelles. La loi de Slyskowsky traduit mieux le phénomène :