Os tensioactivos(abreviatura de "substâncias tensioactivas") são compostos químicos que reduzem a tensão superficial dos líquidos, especialmente da água. Permitem a mistura de substâncias hidrofílicas (que gostam de água) e hidrofóbicas (que repelem a água), o que os torna componentes indispensáveis em agentes de limpeza, emulsionantes e antiespumantes. Devido a estas propriedades, os tensioactivos desempenham um papel decisivo em várias indústrias, por exemplo, na indústria alimentar, no processamento têxtil, no processamento de metais e na indústria química.

No entanto, os tensioactivos são frequentemente componentes indesejáveis na tecnologia da água e das águas residuais, uma vez que podem causar problemas de formação de espuma, efeitos tóxicos nos organismos e dificuldades consideráveis no tratamento das águas residuais. Por conseguinte, é essencial uma compreensão aprofundada das suas propriedades, efeitos e processos para os remover da água.

Estrutura química e propriedades dos tensioactivos

Os tensioactivos têm uma estrutura anfifílica, ou seja, são constituídos por:

1. Cabeça hidrofílica:

   • Esta parte é solúvel em água e pode ser constituída por iões (aniónicos ou catiónicos) ou grupos neutros, por exemplo.

2. Cauda hidrofóbica:

   • Esta parte é repelente à água e é geralmente constituída por uma cadeia de hidrocarbonetos que se dissolve bem em gorduras e óleos.

Devido a esta estrutura, os tensioactivos actuam na interface entre a água e o óleo (ou o ar) e reduzem a tensão superficial da água. Permitem que as gorduras e as partículas de sujidade se dissolvam na água, razão pela qual são utilizados em numerosos processos industriais.

Classificação dos tensioactivos

Os tensioactivos são classificados em quatro grupos principais, dependendo da carga da sua parte hidrofílica:

1. Tensioactivos aniónicos:

   • A parte hidrofílica tem uma carga negativa.
   • Representantes mais comuns: Sabões, sulfonatos de alquilbenzeno (ABS).
   • Aplicações: Agentes de limpeza industrial, emulsionantes no processamento de metais.
   • Desvantagem: Os tensioactivos aniónicos tendem a formar espuma e são frequentemente difíceis de biodegradar.

2. Tensioactivos catiónicos:

   • A parte hidrofílica tem uma carga positiva.
   • Representantes comuns: Compostos de amónio quaternário.
   • Aplicações: Desinfetante, proteção contra a corrosão em circuitos de água de arrefecimento.
   • Desvantagem: Tóxico para os organismos aquáticos, difícil de degradar.

3. Tensioactivos não-iónicos:

   • Não contêm qualquer carga na parte hidrofílica.
   • Representantes frequentes: Etoxilatos de álcoois gordos (FAE).
   • Aplicação: Desespumante na tecnologia da água, agente de limpeza.
   • Vantagem: Baixa formação de espuma, elevada biodegradabilidade.

4. Tensioactivos anfotéricos:

   • Estes tensioactivos contêm cargas positivas e negativas e alteram a sua carga em função do valor do pH.
   • Aplicação: Agentes especiais de limpeza industrial e processos biologicamente sensíveis.

Origem e entrada de tensioactivos na água

Os tensioactivos entram no tratamento de águas residuais industriais e no ambiente de diferentes formas:

1. Aplicações industriais:

   • Processos de limpeza na indústria alimentar e de bebidas.
   • Processos de desengorduramento e emulsão no trabalho de metais.
   • Processos de lavagem e tingimento na indústria têxtil.
   • Utilizados na indústria química como emulsionantes, agentes molhantes ou dispersantes.

2. Indústria petrolífera e petroquímica:

   • Os tensioactivos são utilizados como emulsionantes e agentes molhantes na recuperação de petróleo (Enhanced Oil Recovery, EOR).

3. Indústria do papel e da pasta de papel:

   • Utilização de tensioactivos no tratamento de superfícies e em formulações antiespumantes.

4. Tratamento da superfície:

   • As águas residuais que contêm tensioactivos são produzidas nas instalações de galvanização ou nas oficinas de pintura através do desengorduramento e do enxaguamento.