I en ny studie kombinerade forskare från Japan ett anjoniskt ytaktivt ämne, långkedjiga alkoholer och en oorganisk elektrolyt för att förbättra skumstabiliteten i desinfektionsmedel med hög koncentration av etanol. Deras strategi kan hjälpa till att formulera handdesinfektionsmedel med optimerad skumstabilitet. Kredit:Kenichi Sakai från Tokyo University of Science
Sedan utbrottet av covid-19 har vikten av att bära masker och desinficering av föremål blivit av största vikt. Som ett resultat finns det nu ett större behov av effektiva, kraftfulla och enkla att applicera desinfektionsmedel. Desinfektionsmedel av skumtyp är en ledande kandidat i detta avseende eftersom de inte droppar, håller det desinficerade området synligt och är mindre benägna att nå användarens ögon.
Desinfektionsmedel av skumtyp är dock inte utan problem. Medan skummet vanligtvis stabiliseras med adsorption av ett ytaktivt ämne vid luft/vätska-gränsytan, orsakar tillsats av hög koncentration av etanol, ett antiseptiskt medel, till skum i vattenlösningar skumdämpning till följd av destabilisering av skummet.
För att förbättra stabiliteten hos skumdesinfektionsmedel vid höga etanolkoncentrationer har nu en grupp forskare från Tokyo University of Science (TUS), Japan, i samarbete med Life Science Products Division, NOF Corporation, kommit med ett nytt förslag. Denna studie, ledd av docent Kenichi Sakai vid TUS, publicerades i Chemistry Letters .
I sin studie lade teamet till ett anjoniskt (negativt laddat) ytaktivt ämne, långkedjiga alkoholer och en oorganisk elektrolyt till en vattenlösning innehållande 60 volymprocent etanol. De använde natriummetylstearoyltaurat (SMT) som ytaktivt ämne, Cn OH (där n =12, 14, 16) som alkoholerna och magnesiumsulfat (MgSO4 ) som elektrolyten.
Den oorganiska elektrolyten gav två huvudfördelar:för det första möjliggjorde den effektiv avskärmning av den elektrostatiska repulsionen mellan SMT-huvudgruppen adsorberad vid luft-vätskegränsytan. För det andra främjade det interaktioner mellan Mg 2+ joner och huvudgrupperna. Dessa underlättade i sin tur den ytterligare adsorptionen av SMT och Cn OH, vilket ökar ytviskositeten och skumstabiliteten.
"Vi har arbetat med det här forskningsprojektet innan den nya coronavirusinfektionen blev ett socialt problem. Vi tror att den sociala effekten av denna forskning bara kommer att öka i takt med att det sociala behovet av desinfektionsmedel och hälsosäkerhet ökar", säger Dr Sakai, som förklarar hans motivation bakom studien.
Teamet observerade att, i frånvaro av MgSO4 skumning inträffade vid skakning för Cn OH (n =12, 14, 16) med skumstabiliteten ökande med ökande n. Dessutom, kombinationen av SMT och Cn OH resulterade i en minskning av ytspänningen och en ökning av ytviskositeten, vilket ökade skumstabiliteten.
När MgSO4 tillsattes skedde skumning vid kraftig skakning. Skumstabiliteten ökade med ökningen av molförhållandet MgSO4 , vilket minskade ytspänningen samtidigt som ytviskositeten ökade.
Slutligen använde teamet en icke-trycksatt kommersiell pump för att testa lösningens skumbildning. De fann att SMT och C14 OH-blandningen gav tillräcklig skumning både med och utan MgSO4 . Vidare inträffade skumdämpning efter 30 sekunder i båda fallen, en lämplig tidsskala för bortfallet av skummet efter applicering.
"Covid-19-pandemin har allvarligt påverkat människoliv och sociala aktiviteter på global skala. Som ett resultat har betydelsen av ordentlig sanitet erkänts över hela världen. Vi tror att resultaten av vår forskning kommer att bidra till målet för hållbar utveckling (SDG3) ) för att säkerställa god hälsa och välbefinnande bland människor i alla åldrar, säger Dr Sakai. + Utforska vidare
