Melhorar a estabilidade da espuma em desinfetantes com altas concentrações de etanol
Em um novo estudo, cientistas do Japão combinaram um surfactante aniônico, álcoois de cadeia longa e um eletrólito inorgânico para aumentar a estabilidade da espuma em desinfetantes com alta concentração de etanol. Sua estratégia pode ajudar a formular desinfetantes para as mãos com estabilidade otimizada da espuma. Crédito:Kenichi Sakai da Tokyo University of Science
Desde o surto de COVID-19, a importância do uso de máscaras e desinfecção dos itens tornou-se primordial. Como resultado, há agora uma maior necessidade de desinfetantes eficazes, potentes e simples de aplicar. Os desinfetantes do tipo espuma são os principais candidatos a esse respeito, pois não gotejam, mantêm a área desinfetada visível e são menos propensos a atingir os olhos do usuário.
No entanto, os desinfetantes do tipo espuma não estão isentos de problemas. Enquanto a espuma geralmente é estabilizada com a adsorção de um surfactante na interface ar/líquido, a adição de alta concentração de etanol, um antisséptico, às espumas em soluções aquosas causa a desespuma resultante da desestabilização da espuma.
Para melhorar a estabilidade dos desinfetantes de espuma em altas concentrações de etanol, um grupo de pesquisadores da Tokyo University of Science (TUS), Japão, em colaboração com a Divisão de Produtos de Ciências da Vida, NOF Corporation, apresentou uma nova proposta. Este estudo, liderado pelo Professor Associado Kenichi Sakai da TUS, foi publicado em
Chemistry Letters .
Em seu estudo, a equipe adicionou um surfactante aniônico (carregado negativamente), álcoois de cadeia longa e um eletrólito inorgânico a uma solução aquosa contendo 60% de etanol em volume. Eles usaram metil estearoil taurato de sódio (SMT) como surfactante, C
n OH (onde n =12, 14, 16) como os álcoois e sulfato de magnésio (MgSO
4 ) como eletrólito.
O eletrólito inorgânico forneceu duas vantagens principais:primeiro, possibilitou a triagem efetiva da repulsão eletrostática entre o headgroup SMT adsorvido na interface ar-líquido. Em segundo lugar, promoveu interações entre Mg
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íons e os grupos principais. Estes, por sua vez, facilitaram a adsorção adicional de SMT e C
n OH, aumentando a viscosidade da superfície e a estabilidade da espuma.
"Estamos trabalhando neste projeto de pesquisa antes que a nova infecção por coronavírus se torne um problema social. Acreditamos que o impacto social desta pesquisa só aumentará à medida que a necessidade social de desinfetantes e segurança da saúde aumentar", diz o Dr. Sakai, explicando sua motivação por trás do estudo.
A equipe observou que, na ausência do MgSO
4 , a formação de espuma ocorreu ao agitar para C
n OH (n =12, 14, 16) com a estabilidade da espuma aumentando com o aumento de n. Além disso, a combinação de SMT e C
n OH resultou em uma diminuição na tensão superficial e um aumento na viscosidade superficial, o que aumentou a estabilidade da espuma.
Quando o MgSO
4 foi adicionado, a formação de espuma ocorreu após agitação vigorosa. A estabilidade da espuma aumentou com o aumento da razão molar de MgSO
4 , o que diminuiu a tensão superficial enquanto aumentava a viscosidade superficial.
Finalmente, a equipe usou uma bomba comercial não pressurizada para testar a formação de espuma da solução. Eles descobriram que o SMT e o C
14 A mistura de OH produziu espuma adequada com e sem MgSO
4 . Além disso, a desespuma ocorreu após 30 segundos para ambos os casos, uma escala de tempo adequada para a dissipação da espuma após a aplicação.
"A pandemia do COVID-19 afetou seriamente a vida humana e as atividades sociais em escala global. Como resultado, a importância do saneamento adequado foi reconhecida em todo o mundo. Acreditamos que os resultados de nossa pesquisa contribuirão para o objetivo de desenvolvimento sustentável (ODS3 ) de garantir boa saúde e bem-estar entre pessoas de todas as idades", diz o Dr. Sakai.
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