Les hydrotopes sont de petites molécules de sel organique qui permettent aux huiles et autres composés hydrophobes de mieux se mélanger à l'eau.
Étant donné que les hydrotopes améliorent la solubilité des produits, ils sont également considérés comme des tensioactifs.
Un hydrotope est un composé qui solubilise les composés hydrophobes dans des solutions aqueuses par des moyens autres que la solubilisation micellaire.
En règle générale, les hydrotopes sont constitués d'une partie hydrophile et d'une partie hydrophobe (similaire aux tensioactifs), mais la partie hydrophobe est généralement trop petite pour provoquer une auto-agrégation spontanée.
Les hydrotopes n'ont pas de concentration critique au-dessus de laquelle l'auto-agrégation commence spontanément à se produire (comme cela a été constaté pour les tensioactifs formant des micelles et des vésicules, qui ont une concentration critique de micelles (cmc) et une concentration critique de vésicules (cvc)).
Au lieu de cela, certains hydrotopes s'agrègent dans un processus d'auto-agrégation par étapes, augmentant progressivement la taille de l'agrégation.
Cependant, de nombreux hydrotopes ne semblent pas du tout s'auto-agréger, à moins qu'un solubilisé n'ait été ajouté.
Des exemples d'hydrotopes comprennent l'urée, le tosylate, le cumènesulfonate et le xylènesulfonate.
Le terme hydrotopie a été proposé à l'origine par Carl Neuberg pour décrire l'augmentation de la solubilité d'un soluté par l'ajout de concentrations assez élevées de sels de métaux alcalins de divers acides organiques.
Cependant, le terme a été utilisé dans la littérature pour désigner des substances ne formant pas de micelles, liquides ou solides, capables de solubiliser des composés insolubles.
La structure chimique des sels hydrotopiques de Neuberg conventionnels (prototype, benzoate de sodium) consiste généralement en deux parties essentielles, un groupe anionique et un cycle ou système cyclique aromatique hydrophobe.
Le groupe anionique est impliqué dans l'obtention d'une solubilité aqueuse élevée, qui est une condition préalable pour une substance hydrotopique.
Le type d'anion ou d'ion métallique semble avoir un effet mineur sur le phénomène.
D'autre part, la planéité de la partie hydrophobe a été soulignée comme un facteur important dans le mécanisme de solubilisation hydrotopique.
Pour former un hydrotope, un solvant d'hydrocarbure aromatique est sulfoné, créant un acide sulfonique aromatique.
L'hydrotope est ensuite neutralisé avec une base.
Les additifs peuvent augmenter ou diminuer la solubilité d'un soluté dans un solvant donné.
On dit que ces sels qui augmentent la solubilité "salent" le soluté et les sels qui diminuent la solubilité "salent" le soluté.
L'effet d'un additif dépend beaucoup de l'influence de l'hydrotope sur la structure de l'eau ou de la capacité de l'hydrotope à entrer en compétition avec les molécules d'eau du solvant.
En Afrique de l'Ouest, qui est une région extrêmement limitée en eau, les informations sur l'eau du sol jouent un rôle vital dans la modélisation hydrologique et météorologique pour améliorer la planification des ressources en eau et la sécurité alimentaire.
Les missions satellitaires récentes et à venir, telles que SMOS et MetOp, sont prometteuses pour l'observation régionale de l'humidité du sol.
La résolution des satellites est relativement grossière (>100 km 2 ), ce qui entraîne avec Hydrotope le besoin d'informations à grande échelle sur l'humidité du sol à des fins d'étalonnage et de validation.
Nous avons proposé un protocole d'échantillonnage de l'humidité du sol basé sur les hydrotopes.
Les hydrotopes sont définis comme des unités paysagères qui présentent un comportement hydrologique cohérent en interne.
Cette analyse hydrotopique aide de la manière suivante :
1) en assurant une validation statistiquement fiable via la réduction de la variance globale des pixels,
2) en améliorant les schémas d'échantillonnage pour la vérification au sol en réduisant le risque de biais d'échantillonnage.
Comme exemple d'application, nous présentons des données provenant de trois endroits avec différents régimes d'humidité dans le bassin de la Volta pendant les périodes sèches et humides.
Les résultats montrent que différents niveaux de réduction de la variance globale des pixels de l'humidité du sol sont obtenus, en fonction de l'état général de l'humidité.
En ce qui concerne la distinction entre les différentes unités hydrotopiques, Hydrotope montre que dans des conditions d'humidité intermédiaires, la distinction entre les différentes unités hydrotopiques est la plus élevée, alors que des conditions extrêmement sèches ou humides ont tendance à avoir un effet homogénéisateur sur la distribution spatiale de l'humidité du sol.
Cet article confirme que des unités d'hydrotopes bien définies produisent une amélioration des moyennes d'humidité du sol à l'échelle du pixel qui peut facilement être appliquée.
Exemples d'hydrotopes :
Naphtalènesulfonate de sodium (tous les sels se terminant par « sulfonate »)
Disodium laureth sulfosuccinate (tous les sels contenus dans le "sulfosuccinate")
Applications de l'hydrotope :
Les hydrotopes sont utilisés industriellement et commercialement dans les formulations de produits de nettoyage et de soins personnels pour permettre des formulations plus concentrées de tensioactifs.
Environ 29 000 tonnes métriques sont produites (c'est-à-dire fabriquées et importées) chaque année aux États-Unis.
La production annuelle (plus les importations) en Europe et en Australie est d'environ 17 000 et 1 100 tonnes métriques, respectivement.
Les produits courants contenant des hydrotopes comprennent les détergents à lessive, les nettoyants de surface, les détergents à vaisselle, les savons liquides, les shampooings et les revitalisants.
Ce sont des agents de couplage, utilisés à des concentrations de 0,1 à 15 % pour stabiliser la formule, modifier la viscosité et le point de trouble, réduire la séparation de phase à basse température et limiter le moussage.
Il a été démontré que l'adénosine triphosphate (ATP) empêche l'agrégation des protéines à des concentrations physiologiques normales et est d'environ un ordre de grandeur plus efficace que le xylène sulfonate de sodium dans un dosage hydrotope classique.
L'activité hydrotope de l'ATP s'est avérée indépendante de l'activité hydrotope en tant que «monnaie énergétique» dans les cellules.
De plus, la fonction de l'ATP en tant qu'hydrotope biologique a été démontrée à l'échelle du protéome dans des conditions quasi natives.
Dans une étude récente, cependant, les capacités hydrotopiques de l'ATP ont été remises en question car l'hydrotope a de graves caractéristiques de relargage en raison de la fraction hydrotope triphosphate.
Les hydrotopes sont de petites molécules de sel organique qui permettent aux huiles et autres composés hydrophobes de mieux se mélanger à l'eau.
MOTS CLÉS:
12068-03-0, 30526-22-8, Sel de Na de l'acide toluène sulfonique, Sel de K de l'acide toluène sulfonique, Sel de Na de l'acide xylène sulfonique, Sel d'ammonium de l'acide xylène sulfonique, Sel de K de l'acide xylène sulfonique, Sel de Ca de l'acide xylène sulfonique, Cumène sulfonique sel de Na acide, sel d'ammonium de l'acide cumène sulfonique
Considérations environnementales d'Hydrotope :
Les hydrotopes ont un faible potentiel de bioaccumulation, car le coefficient de partage octanol-eau est <1,0.
Des études ont montré que les hydrotopes étaient très légèrement volatils, avec des pressions de vapeur <2,0x10-5 Pa.
Ils sont biodégradables en aérobiose.
L'élimination via le procédé de traitement secondaire des eaux usées des boues activées est > 94 %.
Des études de toxicité aiguë sur des poissons montrent une CL50 > 400 mg de matière active (ma)/L.
Pour Daphnia, la CE50 est > 318 mg ma/L.
L'espèce la plus sensible est l'algue verte avec des valeurs de CE50 comprises entre 230 et 236 mg ma/L et des concentrations sans effet observé (NOEC) comprises entre 31 et 75 mg ma/L.
La concentration prévue sans effet (PNEC) aquatique s'est avérée être de 0,23 mg ma/L.
Le rapport concentration environnementale prévue (PEC)/PNEC a été déterminé comme étant < 1 et, par conséquent, les hydrotopes dans les produits de lessive et de nettoyage ménagers ont été déterminés comme n'étant pas une préoccupation environnementale.
Santé humaine d'Hydrotope :
L'exposition globale des consommateurs (contact cutané direct et indirect, ingestion et inhalation) a été estimée à 1,42 ug/Kg pc/jour.
Il a été démontré que le xylène sulfonate de calcium et le cumène sulfonate de sodium provoquent une légère irritation temporaire des yeux chez les animaux.
Les études n'ont pas trouvé que les hydrotopes sont mutagènes, cancérigènes ou toxiques pour la reproduction.