Tensioactivos en el medio ambiente

¿Qué son los tensioactivos?

¿Lavas tu ropa? ¿Fregar los platos? ¿Come y respira? Si la respuesta es sí a cualquiera de estas preguntas, ¡está usando surfactantes! Los tensioactivos son un tipo de detergente que reduce la tensión superficial entre dos líquidos o un líquido y un sólido.

Tienen partes hidrofílicas que se mezclan con agua y partes hidrofóbicas que no se mezclan con agua. Esto les permite mezclar materiales hidrófilos e hidrófobos, como aceite y agua.

Los tensioactivos se utilizan en el detergente para ropa y platos para unir moléculas de suciedad hidrófobas y disolverlas en agua. También se utilizan en muchos tipos de fabricación industrial. Los tensioactivos ayudan a disolver el tinte en las telas, creando perfumes, insecticidas y fungicidas.

Surfactantes biodegradables

Tradicionalmente, los tensioactivos han sido creados por el hombre y pueden ser dañinos para el medio ambiente, en particular los ecosistemas acuáticos. En un esfuerzo por reducir este impacto negativo, los científicos han desarrollado tensioactivos biodegradables.

Los tensioactivos biodegradables son tensioactivos que se disuelven fácilmente en agua y pueden ser degradados por organismos vivos en productos no tóxicos. Esto asegura que cuando los surfactantes ingresan a las plantas de tratamiento de agua, se descomponen y no ingresan al ecosistema cuando las aguas residuales regresan a la tierra.

Sin embargo, la simple degradación en agua no garantiza que los productos sean seguros. Muchos productos químicos pueden ser extremadamente tóxicos para los seres humanos y el medio ambiente. Se sabe que los productos de la degradación de los tensioactivos causan cáncer y problemas reproductivos.

Para que los surfactantes sean considerados 100% biodegradables por la Agencia de Protección Ambiental (EPA), no solo deben degradarse en el agua, sino que tampoco deben crear carcinógenos o mutágenos conocidos. Afortunadamente, muchos estudios han demostrado que los surfactantes biodegradables son tan eficientes como sus contrapartes no biodegradables, lo que los convierte en una excelente opción para reducir el impacto humano en el medio ambiente.

Por ejemplo, los tensioactivos son un ingrediente común en pesticidas en aerosol como Roundup. Dado que los pesticidas tradicionales se crearon a partir de productos químicos como el petróleo, existía la preocupación de aplicarlos directamente en el medio ambiente. Sin embargo, los estudios han demostrado que los tensioactivos biodegradables a base de aceite de colza fueron igualmente efectivos, presentando una alternativa viable a los pesticidas no biodegradables.

Usos

Los tensioactivos biodegradables presentan una oportunidad para utilizar los beneficios de los tensioactivos sin causar daño a los ecosistemas naturales, como retener la humedad del suelo. Los tensioactivos naturales también existen en nuestro cuerpo para ayudar en las funciones básicas de respiración y digestión.

La humedad del suelo

La creación de tensioactivos biodegradables y seguros es importante para que puedan utilizarse de forma segura en los ecosistemas terrestres y acuáticos sin dañar la vida vegetal y animal.

Una aplicación de tensioactivos es aumentar la absorción de agua por el suelo. Después de una sequía, el suelo seco es extremadamente seco. El suelo seco es hidrófobo y la tensión superficial entre las moléculas de suciedad evita que el agua entre en el suelo, incluso después de una lluvia.

Se pueden aplicar tensioactivos biodegradables al suelo para aumentar la absorción de agua. Los tensioactivos crean superficies hidrófilas cuando se aplican al suelo y simultáneamente se unen a las moléculas hidrófobas del suelo. Esto reduce la tensión superficial entre las moléculas del suelo, lo que permite que el agua penetre en el suelo.

Y el aumento de la absorción de agua por parte del suelo es importante para rejuvenecer el suelo seco con fines agrícolas, pero también puede ser importante para un tipo de presa que utiliza tierra como material de construcción, llamada ‘presa de tierra’. Este tipo de presas deben permanecer húmedas para mantenerse funcionales. Los tensioactivos pueden ayudar a evitar que las paredes de la presa se sequen, al igual que lo hacen en el suelo agrícola al disminuir la tensión superficial entre las moléculas del suelo seco y permitir que el agua penetre.

Respiración

Tómate un momento para respirar profundamente. La razón por la que puede utilizar esta técnica de relajación se debe a los tensioactivos. Los pulmones son un laberinto de diminutas vías respiratorias que terminan en pequeños sacos llamados alvéolos . Los alvéolos están compuestos de células vivas, que necesitan mantenerse húmedas para mantenerse vivas.

Sin embargo, la tensión superficial del líquido en la superficie es suficiente para colapsar estos delicados bolsillos. Para reducir la tensión superficial, las células adicionales secretan tensioactivo en el líquido. Esto reduce la tensión superficial para que los alvéolos puedan permanecer húmedos e inflados, lo que les permite realizar su trabajo de intercambio de gases en el cuerpo.

Las células alveolares de tipo II secretan tensioactivos para reducir la tensión superficial en los alvéolos

Digestión

Quizás todo este estudio te esté provocando que también se te abra el apetito. Cuando toma un refrigerio, los alimentos se descomponen en diferentes etapas en el sistema digestivo. Los carbohidratos y las proteínas se descomponen mecánica y enzimáticamente en el estómago.

Sin embargo, las grasas no se disuelven fácilmente en el líquido a base de agua de nuestro tracto digestivo. Deben descomponerse con una sustancia química llamada bilis que se produce en el hígado y se secreta en el intestino delgado.

La bilis está hecha de ácido biliar, que es un surfactante necesario para descomponer las grasas en trozos más pequeños llamados micelas. Las micelas son agregados microscópicos de lípidos que luego pueden ser transportados para su uso por el cuerpo.

Resumen de la lección

Los tensioactivos son detergentes que contienen modalidades hidrófobas e hidrófilas para reducir la tensión superficial entre dos moléculas. Esto permite que las moléculas hidrófobas se disuelvan en líquidos hidrófilos.

Los tensioactivos pueden ser dañinos para el medio ambiente natural, pero los científicos están desarrollando tensioactivos biodegradables que pueden descomponerse en el agua mediante procesos naturales. Para que los surfactantes sean considerados 100% biodegradables por la Agencia de Protección Ambiental (EPA), no solo deben degradarse en el agua, sino que tampoco deben crear carcinógenos o mutágenos conocidos.

Los tensioactivos biodegradables se pueden utilizar en presas y para aumentar la absorción de agua por el suelo. Están presentes de forma natural en nuestro cuerpo, ambos permiten que los sacos pulmonares ( alvéolos ) en nuestros pulmones se expandan y el químico digestivo ( bilis ) para ayudar a descomponer y absorber las grasas.