Sinds de uitbraak van COVID-19 is het belang van het dragen van maskers en het desinfecteren van artikelen van het grootste belang geworden. Als gevolg hiervan is er nu een grotere behoefte aan effectieve, krachtige en eenvoudig toe te passen desinfectiemiddelen. Desinfectiemiddelen van het schuimtype zijn in dit opzicht een leidende kandidaat omdat ze niet druppelen, het gedesinfecteerde gebied zichtbaar houden en minder snel in de ogen van de gebruiker komen.

Ontsmettingsmiddelen van het schuimtype zijn echter niet zonder problemen. Hoewel het schuim gewoonlijk wordt gestabiliseerd door de adsorptie van een oppervlakteactieve stof aan het lucht/vloeistof-grensvlak, veroorzaakt het toevoegen van een hoge concentratie ethanol, een antisepticum, aan schuimen in waterige oplossingen ontschuiming als gevolg van destabilisatie van het schuim.

Om de stabiliteit van schuimdesinfectiemiddelen bij hoge ethanolconcentraties te verbeteren, is een groep onderzoekers van de Tokyo University of Science (TUS), Japan, in samenwerking met de Life Science Products Division, NOF Corporation, nu met een nieuw voorstel gekomen. Deze studie, geleid door universitair hoofddocent Kenichi Sakai van TUS, werd gepubliceerd in Chemistry Letters .

In hun onderzoek voegde het team een ​​anionische (negatief geladen) oppervlakteactieve stof, alcoholen met een lange keten en een anorganische elektrolyt toe aan een waterige oplossing die 60% ethanol per volume bevat. Ze gebruikten natriummethylstearoyltauraat (SMT) als oppervlakteactieve stof, C_n OH (waarbij n =12, 14, 16) als de alcoholen en magnesiumsulfaat (MgSO₄ ) als de elektrolyt.

De anorganische elektrolyt bood twee belangrijke voordelen:ten eerste maakte het een effectieve screening mogelijk van de elektrostatische afstoting tussen de SMT-kopgroep geadsorbeerd aan het lucht-vloeistofgrensvlak. Ten tweede bevorderde het interacties tussen Mg ²⁺ ionen en de kopgroepen. Deze faciliteerden op hun beurt de extra adsorptie van SMT en C_n OH, waardoor de oppervlakteviscositeit en schuimstabiliteit toenemen.

"We hebben aan dit onderzoeksproject gewerkt voordat de nieuwe coronavirusinfectie een sociaal probleem werd. We zijn van mening dat de sociale impact van dit onderzoek alleen maar zal toenemen naarmate de sociale behoefte aan ontsmettingsmiddelen en gezondheidsveiligheid toeneemt", zegt Dr. Sakai, die uitlegt zijn motivatie achter de studie.

Het team merkte op dat, in afwezigheid van de MgSO₄ , schuimvorming trad op bij schudden gedurende C_n OH (n =12, 14, 16) waarbij de schuimstabiliteit toeneemt met toenemende n. Bovendien is de combinatie van SMT en C_n OH resulteerde in een afname van de oppervlaktespanning en een toename van de oppervlakteviscositeit, wat de schuimstabiliteit verhoogde.

Wanneer MgSO₄ toegevoegd, schuimvorming trad op bij krachtig schudden. De schuimstabiliteit nam toe met toename van de molaire verhouding van MgSO₄ , die de oppervlaktespanning verlaagde terwijl de oppervlakteviscositeit toenam.

Ten slotte gebruikte het team een ​​commerciële pomp zonder druk om de schuimvorming van de oplossing te testen. Ze ontdekten dat de SMT en C₁₄ OH-mengsel produceerde voldoende schuim zowel met als zonder MgSO₄ . Verder vond ontschuiming plaats na 30 seconden voor beide gevallen, een geschikte tijdschaal voor de dissipatie van het schuim na het aanbrengen.

"De COVID-19-pandemie heeft mensenlevens en sociale activiteiten op wereldschaal ernstig aangetast. Als gevolg hiervan is het belang van goede sanitaire voorzieningen wereldwijd erkend. We zijn van mening dat de resultaten van ons onderzoek zullen bijdragen aan de duurzame ontwikkelingsdoelstelling (SDG3 ) zorgen voor een goede gezondheid en welzijn van mensen van alle leeftijden", zegt Dr. Sakai. + Verder verkennen

Afbeelding:Het schuimvergrotende experiment aan boord van het ISS