Los tensioactivos catiónicos son básicamente jabones o detergentes, en los que el extremo hidrófilo o amante del agua contiene un ión o catión con carga positiva. Son ejemplos típicos los cloruros de trimetilalquilamonio y los cloruros o bromuros de iones benzalconio y alquilpiridinio. Todos son ejemplos de quats, llamados así porque todos contienen un ion de amonio cuaternario.
Todos los jabones o tensioactivos, abreviatura de agentes tensioactivos, funcionan según el mismo principio básico, basado en el hecho de que la mayoría de las sustancias en la naturaleza son hidrófilas, amantes del agua, lipófilas o grasas. Las sustancias hidrófilas se disuelven fácilmente en agua y las sustancias lipófilas se disuelven en hidrocarburos, que son compuestos orgánicos que contienen mucho carbono e hidrógeno.
El trabajo habitual de estos jabones o detergentes es hacer que las sustancias lipofílicas, como aceites, grasas y grasas, sean solubles en agua, para que puedan eliminarse por lavado. Dado que el agua disuelve fácilmente sustancias iónicas o materiales que contienen uno o más átomos cargados, y los hidrocarburos disuelven aceites, grasas y grasas, una molécula de detergente tiene un extremo de hidrocarburo y un extremo iónico. El extremo de hidrocarburo de la molécula de jabón se disuelve en una partícula de grasa o aceite, dejando el extremo iónico expuesto al agua.
Cuando suficientes moléculas de jabón han incrustado sus extremos de hidrocarburos en la partícula, las moléculas de agua circundantes atraen los extremos iónicos del tensioactivo. Luego, la partícula se emulsiona o se suspende en agua. De esta forma, se puede enjuagar.
La porción hidrófila de un tensioactivo puede ser de cuatro tipos. Puede ser no iónico pero aún muy soluble en agua; zwiteriónico, lo que significa que contiene cargas tanto positivas como negativas; aniónico o cargado negativamente; o catiónico, que está cargado positivamente. La carga en la porción iónica afecta significativamente las propiedades del tensioactivo.
Los jabones, estrictamente definidos, son siempre aniónicos, por lo que el extremo cargado tiene una carga negativa. Son muy buenos para emulsionar la suciedad aceitosa y mantenerla suspendida en agua, y tienen buenas propiedades de formación de espuma. Sin embargo, pueden reaccionar con iones metálicos presentes en el agua dura, como calcio y magnesio, para formar espuma de jabón insoluble.
Casi todos los tensioactivos catiónicos son artificiales y su porción iónica está cargada positivamente. También son buenos agentes emulsionantes y no forman espumas insolubles con iones de agua dura cargados positivamente. También se ha descubierto que estos tensioactivos son buenos bactericidas y algunos encuentran uso como antisépticos tópicos. Sus propiedades germicidas los hacen especialmente útiles en desinfectantes de baño y manos.
Además, los tensioactivos catiónicos son atraídos por los sitios cargados negativamente que se encuentran de forma natural en la mayoría de los tejidos. Pueden adherirse a estos sitios y proporcionar a la tela un tacto suave y lujoso. Por esta razón, se utilizan a menudo como suavizantes de telas.