Los tensioactivos son compuestos químicos que reducen la tensión superficial de los líquidos, especialmente del agua. Permiten la mezcla de sustancias hidrófilas (amantes del agua) e hidrófobas (repelentes al agua), lo que los convierte en componentes indispensables de productos de limpieza, emulsionantes y antiespumantes. Gracias a estas propiedades, los tensioactivos desempeñan un papel decisivo en diversas industrias, como la alimentaria, la textil, la metalúrgica y la química.

Sin embargo, los tensioactivos suelen ser componentes indeseables en la tecnología del agua y las aguas residuales, ya que pueden provocar problemas de formación de espuma, efectos tóxicos en los organismos y dificultades considerables en el tratamiento de las aguas residuales. Por ello, es esencial conocer a fondo sus propiedades, efectos y los procesos para eliminarlos del agua.

Estructura química y propiedades de los tensioactivos

Los tensioactivos tienen una estructura anfifílica, es decir, están formados por:

1. Cabeza hidrófila:

   • Esta parte es soluble en agua y puede estar formada por iones (aniónicos o catiónicos) o grupos neutros, por ejemplo.

2. Cola hidrofóbica:

   • Esta parte repele el agua y suele estar formada por una cadena de hidrocarburos que se disuelve bien en grasas y aceites.

Gracias a esta estructura, los tensioactivos actúan en la interfase entre el agua y el aceite (o el aire) y reducen la tensión superficial del agua. Permiten que las grasas y las partículas de suciedad se disuelvan en el agua, por lo que se utilizan en numerosos procesos industriales.

Clasificación de los tensioactivos

Los tensioactivos se clasifican en cuatro grupos principales en función de la carga de su parte hidrófila:

1. Tensioactivos aniónicos:

   • La parte hidrófila tiene carga negativa.
   • Representantes más comunes: Jabones, alquilbenceno sulfonatos (ABS).
   • Aplicación: Agentes de limpieza industrial, emulsionantes en el procesamiento de metales.
   • Inconveniente: los tensioactivos aniónicos tienden a formar espuma y suelen ser difíciles de biodegradar.

2. Tensioactivos catiónicos:

   • La parte hidrófila tiene carga positiva.
   • Representantes comunes: Compuestos de amonio cuaternario.
   • Aplicación: Desinfectante, protección contra la corrosión en circuitos de agua de refrigeración.
   • Desventaja: Tóxico para los organismos acuáticos, difícil de degradar.

3. Tensioactivos no iónicos:

   • No contienen carga en la parte hidrófila.
   • Representantes frecuentes: Etoxilatos de alcoholes grasos (FAE).
   • Aplicación: Antiespumante en la tecnología del agua, agente limpiador.
   • Ventaja: Baja formación de espuma, alta biodegradabilidad.

4. Tensioactivos anfóteros:

   • Estos tensioactivos contienen cargas positivas y negativas y cambian su carga en función del valor del pH.
   • Aplicación: Productos especiales de limpieza industrial y procesos biológicamente sensibles.

Origen y entrada de tensioactivos en el agua

Los tensioactivos llegan al tratamiento de las aguas residuales industriales y al medio ambiente de diversas formas:

1. Aplicaciones industriales:

   • Procesos de limpieza en la industria alimentaria y de bebidas.
   • Procesos de desengrase y emulsión en la metalurgia.
   • Procesos de lavado y teñido en la industria textil.
   • Utilizados en la industria química como emulsionantes, humectantes o dispersantes.

2. Industria petrolera y petroquímica:

   • Los tensioactivos se utilizan como emulsionantes y agentes humectantes en la recuperación de petróleo (Enhanced Oil Recovery, EOR).

3. Industria del papel y la pasta de papel:

   • Uso de tensioactivos para el tratamiento de superficies y en formulaciones antiespumantes.

4. Tratamiento de la superficie:

   • Las aguas residuales que contienen tensioactivos se producen en las plantas de galvanizado o en los talleres de pintura a través del desengrasado y el aclarado.