Forbedring af skumstabilitet i desinfektionsmidler med høje ethanolkoncentrationer

Siden udbruddet af COVID-19 er vigtigheden af ​​at bære masker og desinfektion af genstande blevet altafgørende. Som følge heraf er der nu et større behov for effektive, potente og nemme at påføre desinfektionsmidler. Desinfektionsmidler af skumtype er en førende kandidat i denne henseende, da de ikke drypper, holder det desinficerede område synligt og er mindre tilbøjelige til at nå brugerens øjne.

Desinfektionsmidler af skumtype er dog ikke uden problemer. Mens skummet sædvanligvis stabiliseres med adsorption af et overfladeaktivt middel ved luft/væske-grænsefladen, forårsager tilsætning af høj koncentration af ethanol, et antiseptisk middel, til skum i vandige opløsninger skumdæmpning som følge af destabilisering af skummet.

For at forbedre stabiliteten af ​​skumdesinfektionsmidler ved høje ethanolkoncentrationer er en gruppe forskere fra Tokyo University of Science (TUS), Japan, i samarbejde med Life Science Products Division, NOF Corporation, nu kommet med et nyt forslag. Denne undersøgelse, ledet af lektor Kenichi Sakai fra TUS, blev offentliggjort i Chemistry Letters .

I deres undersøgelse tilføjede holdet et anionisk (negativt ladet) overfladeaktivt stof, langkædede alkoholer og en uorganisk elektrolyt til en vandig opløsning indeholdende 60% ethanol efter volumen. De brugte natriummethylstearoyltaurat (SMT) som overfladeaktivt middel, C_n OH (hvor n =12, 14, 16) som alkoholerne og magnesiumsulfat (MgSO₄ ) som elektrolytten.

Den uorganiske elektrolyt gav to hovedfordele:For det første muliggjorde den effektiv screening af den elektrostatiske frastødning mellem SMT-hovedgruppen adsorberet ved luft-væske-grænsefladen. For det andet fremmede det interaktioner mellem Mg ²⁺ ioner og hovedgrupperne. Disse lettede igen den yderligere adsorption af SMT og C_n OH, hvilket øger overfladeviskositeten og skumstabiliteten.

"Vi har arbejdet på dette forskningsprojekt, før den nye coronavirus-infektion blev et socialt problem. Vi tror, ​​at den sociale effekt af denne forskning kun vil stige, efterhånden som det sociale behov for desinfektionsmidler og sundhedssikkerhed stiger," siger Dr. Sakai, som forklarer hans motivation bag undersøgelsen.

Holdet observerede, at i mangel af MgSO₄ skumning opstod ved rystning for C_n OH (n =12, 14, 16) med skumstabiliteten stigende med stigende n. Derudover kombinationen af ​​SMT og C_n OH resulterede i et fald i overfladespænding og en stigning i overfladeviskositet, hvilket øgede skumstabiliteten.

Når MgSO₄ blev tilføjet, skete skumdannelse ved kraftig rystning. Skumstabiliteten steg med stigning i molforholdet mellem MgSO₄ , hvilket mindskede overfladespændingen og samtidig øgede overfladeviskositeten.

Endelig brugte holdet en kommerciel pumpe uden tryk til at teste opløsningens skumdannelse. De fandt ud af, at SMT og C₁₄ OH-blanding gav tilstrækkelig skumdannelse både med og uden MgSO₄ . Ydermere forekom skumdæmpning efter 30 sekunder i begge tilfælde, en passende tidsskala for bortledning af skummet efter påføring.

"COVID-19-pandemien har alvorligt påvirket menneskeliv og sociale aktiviteter på globalt plan. Som følge heraf er vigtigheden af ​​ordentlige sanitære forhold blevet anerkendt på verdensplan. Vi tror på, at resultaterne af vores forskning vil bidrage til målet om bæredygtig udvikling (SDG3). ) for at sikre godt helbred og velvære blandt mennesker i alle aldre," siger Dr. Sakai. + Udforsk yderligere

Billede:Skumforgrovningseksperimentet ombord på ISS