Bilancio idrofilo-lipofilo

Il bilancio idrofilo-lipofilo di un tensioattivo è una misura del suo grado di idrofilicità o di lipofilicità, determinato calcolandolo in base alle differenti regioni della molecola, come è stato descritto da Griffin nel 1949. Sono stati suggeriti anche altri metodi, in particolare nel 1957 da Davies.

Griffin ha proposto il parametro HLB = hydrophilic-lipophilic balance per definire le caratteristiche di un tensioattivo.

Ad un tensioattivo non ionico, teoricamente idrofilo al 100%, viene assegnato il valore di 20. Tensioattivi con HLB superiore a 10 sono idrofili e quindi tendenzialmente solubili in acqua mentre quelli con HLB inferiore a 10 sono lipofili e quindi tendenzialmente solubili negli oli.

Il metodo Griffin

Il metodo di Griffin introduce la misurazione HLB (Hydrophilic-Lipophilic balance) e si calcola in questo modo:

$HLB=20*Mh/M$

Dove $Mh$ è la massa molecolare della porzione idrofila della molecola e $M$ è la massa molecolare dell'intera molecola. Questa formula da un risultato compreso tra 0 e 20. Un valore di HLB corrispondente a 0 descrive una molecola completamente lipofila ( $Mh=0$ ), mentre un valore HLB di 20 corrisponde ad una molecola completamente idrofila ( $Mh/M=1$ ).

L'HLB può essere usato per conoscere le proprietà tensioattive di una molecola:

• Un valore compreso tra 0 e 3, indica un agente antischiuma
• Un valore compreso tra 4 e 6, indica un emulsionante W/O (water/oil)
• Un valore compreso tra 7 e 9, indica un umidificante
• Un valore compreso tra 8 e 18, indica un emulsionante O/W (oil/water)
• Un valore compreso tra 13 e 14 è tipico di un detergente
• Un valore compreso tra 10 e 18 indica un solubilizzatore o idrotropo

Il metodo Davies

Nel 1957, Davies suggerì un metodo di calcolo basato sui gruppi chimici delle molecole:

$HLB=7+m*Hh-n*Hl$

In cui:

• $m$ è il numero dei gruppi idrofili nella molecola
• $Hh$ è il valore dei gruppi idrofili
• $n$ è il numero di gruppi lipofili nella molecola
• $Hl$ è il valore dei gruppi lipofili