Depuis l’apparition de la COVID-19, l’importance du port du masque et de la désinfection des objets est devenue primordiale. En conséquence, il existe désormais un plus grand besoin de désinfectants efficaces, puissants et simples à appliquer. Les désinfectants de type mousse sont un candidat de premier plan à cet égard, car ils ne coulent pas, gardent la zone désinfectée visible et sont moins susceptibles d’atteindre les yeux de l’utilisateur.
Cependant, les désinfectants de type mousse ne sont pas sans problèmes. Alors que la mousse est généralement stabilisée avec l’adsorption d’un tensioactif à l’interface air/liquide, l’ajout d’une concentration élevée d’éthanol, un antiseptique, aux mousses en solutions aqueuses provoque un démoussage résultant de la déstabilisation de la mousse.
Pour améliorer la stabilité des désinfectants en mousse à des concentrations élevées d’éthanol, un groupe de chercheurs de l’Université des sciences de Tokyo (TUS), au Japon, en collaboration avec la division des produits des sciences de la vie, NOF Corporation, a maintenant proposé une nouvelle proposition. Cette étude, dirigée par le professeur agrégé Kenichi Sakai de TUS, a été publiée dans Lettres de chimie.
Dans leur étude, l’équipe a ajouté un tensioactif anionique (chargé négativement), des alcools à longue chaîne et un électrolyte inorganique à une solution aqueuse contenant 60 % d’éthanol en volume. Ils ont utilisé du méthyl stéaroyltaurate de sodium (SMT) comme tensioactif, CnOH (où n = 12, 14, 16) comme alcools et du sulfate de magnésium (MgSO4) comme électrolyte.
L’électrolyte inorganique offrait deux avantages principaux : premièrement, il permettait un filtrage efficace de la répulsion électrostatique entre le groupe de tête SMT adsorbé à l’interface air-liquide. Deuxièmement, il favorisait les interactions entre les ions Mg2+ et les groupes de tête. Ceux-ci, à leur tour, ont facilité l’adsorption supplémentaire de SMT et de CnOH, augmentant la viscosité de surface et la stabilité de la mousse.
« Nous avons travaillé sur ce projet de recherche avant que la nouvelle infection à coronavirus ne devienne un problème social. Nous pensons que l’impact social de cette recherche ne fera qu’augmenter à mesure que le besoin social en désinfectants et en sécurité sanitaire augmentera », déclare le Dr Sakai, expliquant sa motivation derrière l’étude.
L’équipe a observé qu’en l’absence de MgSO4, la formation de mousse se produisait lors de l’agitation pour CnOH (n = 12, 14, 16), la stabilité de la mousse augmentant avec l’augmentation de n. De plus, la combinaison de SMT et de CnOH a entraîné une diminution de la tension superficielle et une augmentation de la viscosité superficielle, ce qui a augmenté la stabilité de la mousse.
Lorsque MgS04 a été ajouté, la formation de mousse s’est produite lors d’une agitation vigoureuse. La stabilité de la mousse a augmenté avec l’augmentation du rapport molaire de MgSO4, ce qui a diminué la tension superficielle tout en augmentant la viscosité superficielle.
Enfin, l’équipe a utilisé une pompe commerciale non pressurisée pour tester la formation de mousse de la solution. Ils ont constaté que le mélange SMT et C14OH produisait une mousse adéquate avec et sans MgSO4. De plus, le démoussage s’est produit après 30 secondes dans les deux cas, une échelle de temps appropriée pour la dissipation de la mousse après application.
« La pandémie de COVID-19 a gravement affecté les vies humaines et les activités sociales à l’échelle mondiale. En conséquence, l’importance d’un assainissement adéquat a été reconnue dans le monde entier. Nous pensons que les résultats de nos recherches contribueront à l’objectif de développement durable (ODD3 ) d’assurer la bonne santé et le bien-être des personnes de tous âges », explique le Dr Sakai.
Kenichi Sakai et al, Amélioration de la stabilité de la mousse d’une solution aqueuse avec une concentration élevée d’éthanol via la co-addition de surfactant, d’alcool à longue chaîne et d’électrolyte inorganique, Lettres de chimie (2022). DOI : 10.1246/cl.220306