1. Felületi feszültség
A folyadék felületén az egységhosszonkénti összehúzódási erőt felületi feszültségnek nevezzük, N • M-1-ben mérve.
2. Felületi aktivitás és felületaktív anyag
Az oldószerek felületi feszültségét csökkentő tulajdonságot felszíni aktivitásnak nevezzük, és a felületi aktivitású anyagokat felszíni aktív anyagoknak nevezzük.
A felületaktív anyag olyan felszíni aktív anyagokra vonatkozik, amelyek vizes oldatokban micellákat és más aggregátumokat képezhetnek, nagy felületi aktivitással rendelkeznek, és nedvesítő, emulgeáló, habzás, mosás és egyéb funkciók is vannak.
3. A felületaktív anyag molekuláris szerkezeti tulajdonságai
A felületaktív anyag olyan szerves vegyületek, amelyek speciális struktúrákkal és tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek jelentősen megváltoztathatják a két fázis közötti felületi feszültséget vagy a folyadékok (általában víz) felületi feszültségét, és olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a nedvesítés, habzás, emulgeálás és mosás.
Szerkezeti szempontból a felületaktív anyagok közös tulajdonsággal rendelkeznek, hogy molekuláikban két különböző funkcionális csoportot tartalmazzanak. Az egyik vége egy hosszú láncú, nem poláris csoport, amely olajban oldódik, de vízben oldhatatlan, hidrofób vagy hidrofób csoportnak nevezve. Ezek a hidrofób csoportok általában hosszú láncú szénhidrogének, néha szerves fluor, szervesilikon, organofoszfor, organotin láncok stb. A hidrofil csoportnak elegendő hidrofilitással kell rendelkeznie ahhoz, hogy a teljes felületaktív anyag vízben oldódjon, és a szükséges oldhatósággal rendelkezik. A hidrofil és hidrofób csoportok jelenléte miatt a felületaktív anyagokban a folyékony fázis legalább egy fázisában feloldódhatnak. A felületaktív anyagok hidrofil és oleofil tulajdonságait amfifilitásnak nevezzük.
4. A felületaktív anyagok típusát
A felületaktív anyagok amfifil molekulák, amelyek hidrofób és hidrofil csoportokkal is rendelkeznek. A felületaktív anyagok hidrofób csoportjai általában hosszú láncú szénhidrogénekből állnak, például egyenes láncú alkil-C8-C20-ból, elágazó lánc-Alkil-C8-C20-ból, alkil-fenilből (8-16 alkil-szénatomokkal) stb. Ezért a felületaktív anyagok tulajdonságai elsősorban a hidrofil csoportok hidrofil csoportjaihoz kapcsolódnak, a hidrofób csoportok mérete és alakja mellett. A hidrofil csoportok szerkezeti változásai nagyobbak, mint a hidrofób csoportoké, tehát a felületaktív anyagok osztályozása általában a hidrofil csoportok szerkezetén alapul. Ez a besorolás elsősorban azon alapul, hogy a hidrofil csoportok ionosok -e, és anionos, kationos, nemionos, zwitterionikus és más speciális felületaktív anyagokra osztják őket.
5. A felületaktív vizes oldat jellemzői
① A felületaktív anyagok adszorpciója az interfészekben
A felületaktív molekulák lipofil és hidrofil csoportokkal rendelkeznek, így amfifil molekulákká teszik őket. A víz erősen sarki folyadék. Amikor a felületaktív anyagok feloldódnak a vízben, a polaritás hasonlóságának és a polaritási különbség elválasztásának elve szerint, hidrofil csoportjaikat a vízfázishoz vonzzák és feloldódnak a vízben, míg lipofil csoportjaik visszatartják a vizet és elhagyják a vizet. Ennek eredményeként a felületaktív molekulák (vagy ionok) a két fázis közötti felületen adszorbeálnak, csökkentve a két fázis közötti felületi feszültséget. Minél több felületaktív molekulát (vagy ionokat) adszorbeálnak az interfészen, annál nagyobb a felületi feszültség csökkenése.
② Az adszorpciós membrán néhány tulajdonsága
Az adszorpciós membrán felületi nyomása: A felületaktív anyagok adszorbálnak a gáz-folyadék interfészen, hogy adszorpciós membránot képezzenek. Ha súrlódásmentes mozgatható úszó lemezt helyeznek az interfészre, és az úszó lemez az adszorpciós membránt az oldat felülete mentén nyomja, a membrán nyomást gyakorol a lebegő lemezre, amelyet felületi nyomásnak hívnak.
Felszíni viszkozitás: A felületi nyomáshoz hasonlóan a felületi viszkozitás egy olyan tulajdonság, amelyet oldhatatlan molekuláris fóliák mutatnak. Szuszpendáljon egy vékony fémhuzallal egy platina gyűrűt, és a sík érintkezzen a mosogató vízfelületével, forgassa el a platina gyűrűt. A módszer: először végezzen kísérleteket a tiszta vízfelületen, mérje meg az amplitúdócsillapítást, majd mérje meg a csillapítást a felületi arcmaszk kialakulása után, és számolja ki a felületi arcmaszk viszkozitását a kettő közötti különbségből.
A felületi viszkozitás szorosan kapcsolódik a felszíni arcmaszk szilárdságához. Mivel az adszorpciós filmnek felületi nyomása és viszkozitása van, rugalmasnak kell lennie. Minél magasabb az adszorpciós membrán felületi nyomása és viszkozitása, annál nagyobb az elasztikus modulus. A felszíni adszorpciós film elasztikus modulusa nagy jelentőséggel bír a hab stabilizálásának folyamatában.
③ micellák képződése
A felületaktív anyagok híg oldata az ideális megoldások törvényeit követi. Az oldat felületén lévő felületaktív anyagok adszorpciós mennyisége az oldat koncentrációjával növekszik. Ha a koncentráció eléri vagy meghaladja egy bizonyos értéket, az adszorpciós mennyiség már nem növekszik. Ezek az oldatban lévő túlzott felületaktív molekulák rendezetlenek vagy rendszeresen léteznek. Mind a gyakorlat, mind az elmélet kimutatta, hogy oldatban aggregátumokat képeznek, amelyeket micelláknak hívnak.
Kritikus micella -koncentráció: A minimális koncentráció, amelyen a felületaktív anyagok micellákat képeznek oldatban, kritikus micellakoncentrációnak nevezzük.
④ A közös felületaktív anyag CMC értéke.
6. hidrofil és oleofil egyensúlyi érték
A HLB a hidrofil lipofil egyensúlyt jelenti, amely a felületaktív anyag hidrofil és lipofil egyensúlyi értékeit képviseli, azaz a felületaktív anyag HLB értékét. A magas HLB -érték azt jelzi, hogy a molekula erős hidrofilitását és gyenge lipofilitását; Éppen ellenkezőleg, erős lipofilitással és gyenge hidrofilitással rendelkezik.
① A HLB értékre vonatkozó előírások
A HLB érték egy relatív érték, tehát a HLB-érték megfogalmazásakor standardként a paraffin hidrofil tulajdonságok nélküli HLB-értéke 0-ra van állítva, míg a nátrium-dodecil-szulfát HLB-értéke erős víz oldhatósággal 40-re van állítva. Ezért a feltárt anyagok HLB-értéke általában az 1-40 tartományban van. Általánosságban elmondható, hogy a 10 -nél kisebb HLB -értékekkel rendelkező emulgeálószerek lipofil, míg a 10 -nél nagyobb HLB -értékekkel rendelkező emulgeálószerek hidrofil. Ezért a lipofilitásról a hidrofilitásig tartó fordulópont körülbelül 10.
7. emulgeálás és szolubilizációs hatások
Két nem elegyíthetetlen folyadékot, az egyiket a másikban diszpergáló részecskék (cseppek vagy folyadékkristályok) képeznek, emulzióknak nevezzük. Az emulzió kialakításakor a két folyadék közötti felületi terület növekszik, így a rendszer termodinamikailag instabil. Az emulzió stabilizálásához egy harmadik komponenst - emulgeálószert - hozzá kell adni a rendszer felületi energiájának csökkentése érdekében. Az emulgeálószerek a felületaktív anyagokhoz tartoznak, és fő funkciójuk az emulgeálószerekként való működés. Az emulzióban a cseppek létezésének fázist a diszpergált fázisnak (vagy a belső fázisnak, a szakaszos fázisnak) nevezik, és a másik fázist összekapcsolják, diszpergált táptalajnak (vagy külső fázis, folyamatos fázis).
① emulgeálószerek és emulziók
A gyakori emulziók a víz vagy a vizes oldat egyik fázisából állnak, a másik fázisból pedig a vízzel nem elegyíthető szerves vegyületek, például olajok, viaszok stb. Az olajban diszpergált víz olaj emulzióban képződik, amelyet W/O (víz/olaj) képvisel. Ezenkívül komplex víz az olajban vízben/o/W -vel és vízben olajban, O/W/O emulziók is képződhet.
Az emulgeálószer stabilizálja az emulziót az interfészi feszültség csökkentésével és az egyrétegű arcmaszk kialakításával.
Az emulgeálók emulgeálószereire vonatkozó követelmények: A: Az emulgeálószereknek képesnek kell lenniük arra, hogy adszorbeáljanak vagy gazdagítsák a két fázis közötti felületet, csökkentve a felületek feszültségét; B: Az emulgeálószereknek elektromos töltést kell adniuk a részecskéknek, és a részecskék között elektrosztatikus visszatükröződést okoznak, vagy stabil, nagyon viszkózus védőfilmet képeznek a részecskék körül. Tehát az emulgeálószerként használt anyagoknak amfifil csoportokkal kell rendelkezniük az emulgeáló hatásokkal, és a felületaktív anyagok teljesíthetik ezt a követelményt.
② Az emulziós stabilitást befolyásoló emulziók és tényezők készítési módszerei
Két módszer létezik az emulziók előkészítésére: az egyik a mechanikai módszerek alkalmazása a folyadék kis részecskékbe történő diszpergálására egy másik folyadékban, amelyet általában az iparban használnak az emulziók előállításához; Egy másik módszer az, hogy egy folyadékot molekuláris állapotban feloldunk egy másik folyadékban, majd lehetővé teszik, hogy az emulziót képezzék.
Az emulziók stabilitása arra utal, hogy képesek ellenállni a részecskék aggregációjának és a fázis elválasztását. Az emulziók termodinamikailag instabil rendszerek, jelentős szabad energiával. Ezért az emulzió stabilitása valójában arra utal, hogy a rendszer eléréséhez szükséges az egyensúly eléréséhez, azaz a rendszerben lévő folyadék elválasztásához szükséges idő.
Ha vannak olyan poláris szerves molekulák, mint például a zsíros alkohol, a zsírsav és a zsíros amin az arcmaszkban, a membrán erőssége jelentősen növekszik. Ennek oka az, hogy az interfész adszorpciós rétegben szereplő emulgeáló molekulák kölcsönhatásba lépnek a poláris molekulákkal, például az alkohollal, a savval és az aminnal, hogy "komplexet" képezzenek, ami növeli az interfész arcmaszk szilárdságát.
Két vagy több felületaktív anyagból álló emulgeálószereket vegyes emulgeálószereknek nevezzük. A vegyes emulgeálószerek adszorbeálják a víz/olaj felületen, és az intermolekuláris kölcsönhatások komplexeket képezhetnek. Az erős intermolekuláris kölcsönhatás miatt az interfészi feszültség szignifikánsan csökken, az interfészen adszorbeált emulgeálószer mennyisége jelentősen megnőtt, és a képződött felületi arcmaszk sűrűsége és szilárdsága növekszik.
A cseppek töltése jelentős hatással van az emulziók stabilitására. A stabil emulziók általában elektromos töltésű cseppek vannak. Ionos emulgeálószerek használatakor az interfészen adszorbeált emulgeáló ionok lipofil csoportjaikat az olajfázisba helyezik, míg a hidrofil csoportok a vízfázisban vannak, így a cseppek feltöltöttek. Mivel az emulzió cseppek ugyanazt a töltést hordozzák, visszaszorítják egymást, és nem könnyen agglomerálódnak, ami megnövekedett stabilitást eredményez. Látható, hogy minél több emulgeáló ion adszorbeálódik a cseppeken, annál nagyobb a töltésük, és annál nagyobb a képességük, hogy megakadályozzák a cseppek összeillesztését, és az emulziós rendszer stabilabbá válik.
Az emulziós diszperziós közeg viszkozitása bizonyos hatással van az emulzió stabilitására. Általában minél nagyobb a diszpergáló közeg viszkozitása, annál nagyobb az emulzió stabilitása. Ennek oka az, hogy a diszpergáló táptalaj viszkozitása magas, ami erősen akadályozza a folyékony cseppek Brown -mozgását, lelassítja a cseppek közötti ütközést, és stabilan tartja a rendszert. Az emulziókban általában oldódó polimer anyagok növelik a rendszer viszkozitását és javíthatják az emulzió stabilitását. Ezenkívül a polimer szilárd felületű arcmaszkot is képezhet, így az emulziós rendszer stabilabbá válik.
Egyes esetekben a szilárd por hozzáadása az emulziót is stabilizálhatja. A szilárd por nincs vízben, olajban vagy a felületen, az olaj és a víz nedvesedési képességétől függően a szilárd poron. Ha a szilárd port nem teljesen nedvesítik meg a víz, és olajjal nedvesíthető meg, akkor a vízolaj -felületen marad.
Az a oka, hogy a szilárd por nem stabilizálja az emulziót, az az, hogy az interfészen összegyűjtött por nem erősíti az interfész arcmaszkját, amely hasonló az interfész adszorpciós emulgeáló molekuláihoz. Ezért minél közelebb vannak a szilárd porrészecskék a felületen, annál stabilabb lesz az emulzió.
A felületaktív anyagok képesek jelentősen növelni a szerves vegyületek oldhatóságát, amelyek oldhatatlanok vagy kissé oldódnak a vízben, miután micellákat képződtek vizes oldatban, és az oldat ebben az időben átlátható. A micellák ezt a hatását szolubilizációnak nevezzük. A szolubilizáló hatásokat előállító felületaktív anyagokat szolubilizátoroknak nevezzük, és a szolubilizált szerves vegyületeket szolubilizált vegyületeknek nevezzük.
8. hab
A hab fontos szerepet játszik a mosási folyamatban. A hab arra a diszperziós rendszerre utal, amelyben a gáz folyékony vagy szilárd anyagban diszpergálódik. A gáz a diszperziós fázis, a folyadék vagy a szilárd anyag a diszperziós közeg. Az előbbit folyékony habnak hívják, míg az utóbbit szilárd habnak nevezik, például habműködő, hab üveg, habcement stb.
(1) A hab kialakulása
Az itt található hab a folyékony film által elválasztott buborékok aggregációjára utal. A diszpergált fázis (gáz) és a diszpergált táptalaj (folyadék) és a folyadék alacsony viszkozitásának nagy különbségének köszönhetően a hab mindig gyorsan emelkedhet a folyadék szintjére.
A hab kialakulásának folyamata nagy mennyiségű gázt hoz a folyadékba, és a folyadékban lévő buborékok gyorsan visszatérnek a folyékony felületre, és egy kis mennyiségű folyadék és gáz által elválasztott buborék -adalékanyagot képeznek.
A hab két figyelemre méltó tulajdonsággal rendelkezik a morfológiában: az egyik az, hogy a buborékok diszpergált fázisként gyakran többszörös poliéder, mivel a buborékok metszéspontjában a folyékony film vékonyabbá válik, így a buborékok többrétegűek. Amikor a folyékony film bizonyos mértékig vékonyabbá válik, a buborékok megszakadnak; Másodszor, a tiszta folyadék nem képez stabil habbal, de a habot képező folyadék legalább két vagy több alkatrész. A felületaktív anyag vizes oldata egy tipikus rendszer, amely könnyen előállítható hab, és a hab létrehozásának képessége más tulajdonságokkal is összefügg.
A jó habzási képességgel rendelkező felületaktív anyagokat habosítószereknek nevezzük. Noha a habosítószernek jó habképessége van, a kialakított hab valószínűleg nem képes fenntartani hosszú ideig, azaz a stabilitása nem lehet jó. A hab stabilitásának fenntartása érdekében egy olyan anyagot, amely növeli a hab stabilitását, gyakran hozzáadják a habosítószerhez, amelyet hab stabilizátornak hívnak. Az általánosan használt hab stabilizátorok a lauroil -dietanolamin és a dodecil -dimetil -amin -oxid.
(2) A hab stabilitása
A hab termodinamikailag instabil rendszer, és a végső tendencia az, hogy a folyadék teljes felülete a rendszerben csökken, és a szabad energia csökken a buborék törése után. A szennyeződési folyamat az a folyamat, amelyben a gázválasztó folyékony fólia megváltoztatja a vastagságot, amíg meg nem reped. Ezért a hab stabilitását elsősorban a folyékony ürítés sebessége és a folyékony film szilárdsága határozza meg. Számos más befolyásoló tényező létezik.
① Felületi feszültség
Energia szempontjából az alacsony felületi feszültség kedvezőbb a hab kialakulásához, de nem garantálja a hab stabilitását. Az alacsony felületi feszültség, az alacsony nyomáskülönbség, a lassú folyadékkibocsátási sebesség és a lassú folyékony film elvékonyodása elősegíti a hab stabilitását.
② Felület viszkozitása
A hab stabilitását meghatározó kulcsfontosságú tényező a folyékony film erőssége, amelyet elsősorban a felszíni adszorpciós film szilárdsága határoz meg, amelyet a felületi viszkozitással mérnek. A kísérletek azt mutatják, hogy a magasabb felületi viszkozitású oldat által előállított hab hosszabb élettartamú. Ennek oka az, hogy a felületen az adszorbeált molekulák közötti kölcsönhatás a membrán szilárdságának növekedéséhez vezet, ezáltal javítva a hab élettartamát.
③ Megoldás viszkozitása
Amikor maga a folyadék viszkozitása növekszik, a folyékony filmben a folyadékot nem könnyű kibocsátani, és a folyékony film vastagságának vékonyodása lassú, ami késlelteti a folyékony film törésének idejét, és növeli a hab stabilitását.
④ A felületi feszültség „javító” hatása
A folyékony film felületén adszorbeált felületaktív anyagok képesek ellenállni a folyékony film felületének tágulásának vagy összehúzódásának, amelyet javítási hatásnak nevezünk. Ennek oka az, hogy a felületen adszorbeált felületaktív anyagok folyékony filmje van, és a felületének kibővítése csökkenti a felületi adszorbeált molekulák koncentrációját és növeli a felületi feszültséget. A felület további kibővítéséhez nagyobb erőfeszítéseket igényel. Ezzel szemben a felület zsugorodása növeli az adszorbeált molekulák koncentrációját a felületen, csökkentve a felületi feszültséget és akadályozva a további zsugorodást.
⑤ A gáz diffúziója folyékony filmen keresztül
A kapilláris nyomás fennmaradása miatt a kis buborékok habbal történő nyomása magasabb, mint a nagy buborékoké, ami miatt a kis buborékokban a gáz diffundálódik az alacsony nyomású nagy buborékokba a folyékony filmben, ami azt a jelenséget eredményezi, hogy a kis buborékok kisebbek lesznek, a nagy buborékok nagyobbá válnak, és végül a hab tör. Ha felületaktív anyagot adnak hozzá, a hab habzáskor egyenletes és sűrű lesz, és ezt nem könnyű megsemmisíteni. Mivel a felületaktív anyag szorosan el van rendezve a folyékony filmben, nehéz szellőztetni, ami a habot stabilabbá teszi.
⑥ A felszíni töltés befolyása
Ha a hab folyékony fóliát ugyanazzal a szimbólummal töltik fel, akkor a folyékony film két felülete visszatartja egymást, megakadályozva a folyékony film elvékonyodását vagy akár pusztulását. Az ionos felületaktív anyagok biztosíthatják ezt a stabilizáló hatást.
Összegezve: a folyékony film erőssége a legfontosabb tényező a hab stabilitásának meghatározásához. A habzó szerek és a hab stabilizátorok felületaktív anyagjaként a felszíni adszorbeált molekulák szorossága és szilárdsága a legfontosabb tényezők. Ha a felületen az adszorbeált molekulák közötti kölcsönhatás erős, az adszorbeált molekulák szorosan vannak elrendezve, ami nemcsak a felületi arcmaszk nagy szilárdságú, hanem a felületi arcmaszk melletti oldatot is megnehezíti a nagy felületi viszkozitás miatt, tehát a folyékony film számára viszonylag nehéz, és a folyékony film vastagságát könnyedén megőrzi. Ezenkívül a szorosan elrendezett felületi molekulák csökkenthetik a gázmolekulák permeabilitását, és ezáltal növelik a hab stabilitását.
(3) A hab megsemmisítése
A hab elpusztításának alapelve a hab előállításának feltételeinek megváltoztatása vagy a hab stabilitási tényezőinek kiküszöbölése, tehát két szennyeződéses módszer létezik, a fizikai és a kémiai.
A fizikai szennyeződés az, hogy megváltoztassuk azokat a feltételeket, amelyek mellett a habot generálják, miközben a haboldat kémiai összetételét változatlanul tartják. Például a külső erőzavarok, a hőmérséklet vagy a nyomásváltozás, valamint az ultrahangos kezelés mind hatékony fizikai módszer a hab kiküszöbölésére.
A kémiai szennyeződési módszer az, hogy hozzáadjon néhány anyagot a habzószerrel való kölcsönhatáshoz, csökkentse a folyékony film szilárdságát a habban, majd csökkentse a hab stabilitását, hogy elérje a szennyeződés célját. Az ilyen anyagokat defoamernek nevezzük. A legtöbb szennyeződés felületaktív anyag. Ezért, a diszoaming mechanizmusának megfelelően, a szennyeződéseknek erős képességgel kell rendelkezniük a felületi feszültség csökkentésére, a felületen könnyen adszorbeálódni, és gyenge kölcsönhatásokkal kell rendelkezniük a felületi adszorbeált molekulák között, ami az adszorbeált molekulák viszonylag laza elrendezési szerkezetét eredményezi.
Különböző típusú szennyeződések léteznek, de többnyire nemionos felületaktív anyagok. A nem ionos felületaktív anyagok a felhőpontjuk közelében vagy feletti habzásgátló tulajdonságokkal rendelkeznek, és általában szennyeződésekként használják. Az alkoholokat, különösen az elágazó struktúrákat, a zsírsavakat és az észtereket, a poliamidokat, a foszfátokat, a szilikonolajokat stb., Általában kiváló szennyeződésként használják.
(4) hab és mosás
Nincs közvetlen kapcsolat a hab és a mosáshatás között, és a hab mennyisége nem azt jelenti, hogy a mosási hatás jó vagy rossz. Például a nemionos felületaktív anyagok habzási teljesítménye sokkal alacsonyabb, mint a szappan, de tisztító képességük sokkal jobb, mint a SOAP.
Bizonyos esetekben a hab hasznos a szennyeződés eltávolításában. Például, amikor otthon mosott edények, a mosószer habja elveheti az olajcseppeket, lemosott; A szőnyeg súrolásakor a hab segít eltávolítani a szilárd szennyeződéseket, például a port és a porot. Ezenkívül a hab néha használható annak jeleként, hogy a mosószer hatékony -e, mivel a zsíros olajfoltok gátolhatják a mosószer habját. Ha túl sok olajfolt és túl kevés mosószer van, akkor nem lesz hab, vagy az eredeti hab eltűnik. Időnként a hab is használható annak jelzésére is, hogy az öblítés tiszta -e. Mivel az öblítő oldatban lévő hab mennyisége hajlamos csökkenni a mosószer -tartalom csökkenésével, az öblítés mértékét a habmennyiség alapján lehet értékelni.
9. mosási folyamat
Széles értelemben a mosás a nemkívánatos alkatrészek eltávolításának folyamata a mosott tárgyból és egy bizonyos cél elérése. A szokásos értelemben vett mosás a szennyeződés eltávolításának folyamatára utal a hordozó felületéről. A mosás során a szennyeződés és a hordozó közötti kölcsönhatás gyengül vagy kiküszöböli egyes kémiai anyagok (például mosószerek) hatására, átalakítva a szennyeződés és a hordozó kombinációját a szennyeződés és a mosószer kombinációjává, végül a szennyeződés és a hordozó leválasztását. Mivel a mosni kívánt tárgyak és az eltávolítandó szennyeződések sokszínűek, a mosás nagyon összetett folyamat, és a mosási alapvető folyamatot a következő egyszerű kapcsolat ábrázolhatja
Hordozó • Dirt+mosószer = hordozó+szennyező
A mosási folyamatot általában két szakaszra lehet osztani: az egyik a szennyeződés és a hordozó elválasztása mosószer hatására; A második az, hogy a leválasztott szennyeződést diszpergálják és felfüggesztik a közegben. A mosási folyamat egy visszafordítható folyamat, és a közegben szétszórt vagy felfüggesztett szennyeződés szintén kicsapódhat a közegből a mosodába. Ezért a kiváló mosószernek nemcsak a szennyeződés leválasztására képesnek kell lennie, hanem jó képességgel is képes eloszlatni és felfüggeszteni a szennyeződéseket, és megakadályozni, hogy a szennyeződés újból letétbe helyezze.
(1) A szennyeződés típusai
Még ugyanazon elemnél is a szennyeződés típusa, összetétele és mennyisége a használati környezettől függően változhat. Az olajtest szennyeződése elsősorban az állati és növényi olajokat, valamint az ásványolajokat (például nyersolaj, fűtőolaj, szén kátrány stb.), Míg a szilárd szennyeződés elsősorban a füst, a por, a rozsda, a szénfekete stb. Szennyeződés az ételekből, például gyümölcsfoltok, ehető olajfoltok, fűszerfoltok, keményítő stb.; A kozmetikumok által hozott szennyeződés, például rúzs és körömlakk; Szennyeződés a légkörből, például füst, por, talaj stb.; Egyéb anyagok, például tinta, tea, festék stb. Elmondhatjuk, hogy vannak különféle és változatos típusok.
Különböző típusú szennyeződések általában három kategóriába sorolhatók: szilárd szennyeződés, folyékony szennyeződés és speciális szennyeződés.
① A közönséges szilárd szennyeződés olyan részecskéket tartalmaz, mint a hamu, a sár, a talaj, a rozsda és a szénfekete. Ezeknek a részecskéknek a többsége felületi töltésű, többnyire negatív, és könnyen adszorbeálható a rostos tárgyakra. Általában a szilárd szennyeződés nehéz feloldódni vízben, de diszpergálható és mosószer -oldatokkal felfüggeszthető. A szilárd szennyeződés kis részecskékkel nehéz eltávolítani.
② A folyékony szennyeződés többnyire olajban oldódik, beleértve az állati és növényi olajokat, zsírsavakat, zsíros alkoholokat, ásványolajokat és oxidjaikat. Közülük az állati és növényi olajok, valamint a zsírsavak lúgos szaponifikáción eshetnek át, míg a zsíros alkoholokat és az ásványolajokat nem lúgok szaponizálják, hanem az alkoholokban, az éterekben és a szénhidrogén szerves oldószerekben feloldódhatnak, és emulgeálhatják és eloszlathatják a mosószerrel. Az olajban oldódó folyékony szennyeződések általában erős interakciós erővel bírnak a rostos tárgyakkal és a szálakon szilárdan adszorb.
③ A speciális szennyeződés magában foglalja a fehérjét, a keményítőt, a vért, az emberi szekréciókat, például az izzadságot, a faggyút, a vizeletet, valamint a gyümölcslé, a tealevet stb. Ezért a mosás meglehetősen nehéz.
Különböző típusú szennyeződések ritkán léteznek önmagában, gyakran összekeverednek és objektumokon adszorbeálódnak. A szennyeződések néha oxidálhatnak, bomlanak vagy bomlanak külső befolyások alatt, ami új szennyeződések kialakulását eredményezheti.
(2) A szennyeződés tapadási hatása
Az ok, amiért a ruhák, a kezek stb. Piszkosak lehetnek, az az, hogy valamilyen interakció van a tárgyak és a szennyeződések között. A szennyeződések különféle tapadási hatásai vannak a tárgyakra, ám ezek elsősorban a fizikai adhézió és a kémiai adhézió.
① A cigaretta hamu, a por, az üledék, a szénfekete és más anyagok fizikai tapadása a ruházathoz. Általánosságban elmondható, hogy a tapadt szennyeződés és a szennyezett tárgy közötti kölcsönhatás viszonylag gyenge, és a szennyeződés eltávolítása is viszonylag egyszerű. Különböző erők szerint a szennyeződés fizikai tapadását mechanikus adhézióra és elektrosztatikus adhézióra lehet osztani.
V: A mechanikus tapadás elsősorban a szilárd szennyeződés, például a por és az üledék tapadására utal. A mechanikus tapadás a szennyeződés gyenge adhéziós módszere, amelyet szinte egyszerű mechanikai módszerekkel lehet eltávolítani. Ha azonban a szennyeződés részecskemérete kicsi (<0,1um), akkor nehezebb eltávolítani.
B: Az elektrosztatikus adhéziót elsősorban a töltött szennyeződés -részecskék hatása az ellenkező töltéssel rendelkező tárgyakra. A legtöbb rostos tárgy negatív töltést hordoz vízben, és könnyen betartható a pozitív töltésű szennyeződések, például a mész. Néhány szennyeződés, bár negatív töltésű, például a vizes oldatokban lévő szén -fekete részecskék, ragaszkodhatnak a rostokhoz a pozitív ionok (például Ca2+, Mg2+stb.) Képző ionhidak révén (az ionok együttesen működnek több ellenkező töltés között, mint a hidak).
A statikus elektromosság erősebb, mint az egyszerű mechanikai hatás, ami viszonylag megnehezíti a szennyeződés eltávolítását.
③ A speciális szennyeződés eltávolítása
Az általános felületaktív anyagokkal nehéz eltávolítani a fehérjét, a keményítőt, az emberi szekréciókat, a gyümölcslé, a tealevet és más típusú szennyeződéseket, és speciális kezelési módszereket igényelnek.
Az olyan fehérjefoltok, mint a krém, a tojás, a vér, a tej és a bőr ürülék, hajlamosak a szálak koagulációjára és denaturációjára, és határozottabban tapadnak. A fehérje szennyeződése esetén a proteáz felhasználható annak eltávolítására. A proteáz a szennyeződésben lévő fehérjéket vízben oldódó aminosavakká vagy oligopeptidekké bonthatja.
A keményítőfoltok elsősorban ételekből származnak, míg mások, például húslevek, paszta stb.
A lipáz katalizálhatja olyan trigliceridek bomlását, amelyeket hagyományos módszerekkel nehéz eltávolítani, például az emberi test, az ehető olajok stb. Szakaszában, hogy a triglicerideket oldható glicerinre és zsírsavakká bontják.
Néhány színes folt a gyümölcsléből, a teából, a tintából, a rúzsból stb. Foltból gyakran nehéz alaposan tisztítani, még az ismételt mosás után is. Az ilyen típusú foltot oxidációs-redukciós reakciókkal lehet eltávolítani oxidánsok felhasználásával vagy redukáló szerekkel, például fehérítővel, amelyek lebonthatják a kromofor vagy a kromofor csoportok szerkezetét, és kisebb vízben oldódó komponensekké bontják őket.
A vegytisztítás szempontjából nagyjából három típusú szennyeződés létezik.
① Az olajban oldódó szennyeződés különféle olajokat és zsírokat tartalmaz, amelyek folyékonyak vagy zsírosak és oldódnak a vegytisztító oldószerekben.
② A vízoldható szennyeződés vizes oldatban oldódik, de oldhatatlan a vegytisztítószerekben. Vizes oldat formájában adszorbeál a ruházatra, és miután a víz elpárolog, a szemcsés szilárd anyagok, például a szervetlen sók, a keményítő, a fehérjék stb.
③ Az olajvíz oldhatatlan szennyeződés oldhatatlan mind a víz-, mind a vegytisztító oldószerekben, például a szén -fekete fekete, a különféle fém -szilikátok és az oxidokban.
A különféle típusú szennyeződések eltérő tulajdonságai miatt a szennyeződések eltávolításának különböző módjai vannak a vegytisztítási folyamat során. Az olajban oldódó szennyeződések, például az állati és növényi olajok, az ásványolajok és a zsírok könnyen oldódnak a szerves oldószerekben, és könnyen eltávolíthatók a vegytisztítás során. A vegytisztító oldószerek kiváló oldhatósága az olaj és a zsír számára alapvetően a molekulák közötti van der Waals erőknek köszönhető.
A vízben oldódó szennyeződések, például a szervetlen sók, cukrok, fehérjék, verejték stb. Távolításához megfelelő mennyiségű vizet kell hozzáadni a vegytisztítószerhez, különben a vízben oldódó szennyeződés nehéz eltávolítani a ruházatot. A víz azonban nehéz feloldódni a vegytisztítószerekben, így a víz mennyiségének növelése érdekében felületaktív anyagokat kell hozzáadni. A vegytisztító szerekben lévő víz hidratálhatja a szennyeződéseket és a ruházat felületét, megkönnyítve a felületaktív anyagok poláris csoportjaival való kölcsönhatást, ami jótékony hatással van a felületaktív anyagok adszorpciójára. Ezenkívül, amikor a felületaktív anyagok micellákat képeznek, a vízoldható szennyeződés és a víz oldható a micellákba. A felületaktív anyagok nemcsak növelhetik a víztartalmat a vegytisztító oldószerekben, hanem megakadályozzák a szennyeződés újbóli lerakódását a tisztítási hatás fokozása érdekében.
Kis mennyiségű víz jelenléte szükséges a vízben oldódó szennyeződések eltávolításához, de a túlzott víz bizonyos ruhákat okozhat, a ráncok stb., Tehát a száraz mosószer víztartalmának mérsékeltnek kell lennie.
A szilárd részecskék, például hamu, sár, talaj és szénfekete, amelyek nem vízben oldódóak, sem olajban oldódnak, általában ragaszkodnak az elektrosztatikus adszorpcióval vagy olajfoltokkal kombinálva ruházathoz. A vegytisztítás során az oldószerek áramlása és hatása az elektrosztatikus erők által adszorbeált szennyeződések leesését okozhatja, míg a vegytisztítószerek feloldhatják az olajfoltokat, és olyan szilárd részecskéket okozhatnak, amelyek kombinálják az olajfoltokkal, és ragaszkodnak a ruhákhoz, hogy leesjenek a vegytisztítóból. A vegytisztító szerben lévő kis mennyiségű víz és felületaktív anyag stabilan felfüggesztheti és eloszlathatja a leeső szilárd szennyeződés -részecskéket, megakadályozva őket, hogy ismét letétbe helyezzék a ruhákat.
(5) A mosási hatást befolyásoló tényezők
A felületaktív anyagok irányított adszorpciója az interfészen és a felületi (felületi) feszültség csökkentése a folyékony vagy szilárd szennyeződés eltávolításának fő tényezője. De a mosási folyamat viszonylag összetett, és még az ugyanazon típusú mosószer mosási hatását is befolyásolja sok más tényező. Ezek a tényezők magukban foglalják a mosószer koncentrációját, a hőmérsékletet, a szennyeződés jellegét, a rost típusát és a szövet szerkezetét.
① A felületaktív anyagok koncentrációja
Az oldatban lévő felületaktív anyagok micellái fontos szerepet játszanak a mosási folyamatban. Amikor a koncentráció eléri a kritikus micellakoncentrációt (CMC), a mosási hatás hirtelen növekszik. Ezért a mosószer koncentrációjának az oldószerben magasabbnak kell lennie, mint a CMC -érték, a jó mosási hatás elérése érdekében. Ha azonban a felületaktív anyagok koncentrációja meghaladja a CMC értéket, akkor a növekvő mosási hatás kevésbé szignifikáns, és a felületaktív anyag koncentrációjának túlzott növekedése szükségtelen.
Ha szolubilizációval használja az olajfoltok eltávolítását, még akkor is, ha a koncentráció meghaladja a CMC értéket, a szolubilizációs hatás továbbra is növekszik a felületaktív anyag koncentrációjának növekedésével. Ebben az időben tanácsos a mosószer helyben történő használata, például a mandzsetta és a ruhák gallérjain, ahol sok szennyeződés van. Mosáskor a mosószerréteg először alkalmazható a felületaktív anyagok olajfoltokra gyakorolt szolubilizációs hatásának javítására.
② A hőmérséklet jelentősen befolyásolja a tisztítási hatást. Összességében a hőmérséklet növelése előnyös a szennyeződés eltávolításához, de a túlzott hőmérséklet néha káros tényezőket is okozhat.
A hőmérséklet növekedése előnyös a szennyeződés diffúziója szempontjából. A szilárd olajfoltok könnyen emulgeálódnak, ha a hőmérséklet meghaladja az olvadási pontot, és a szálak a hőmérséklet növekedése miatt is növelik a tágulási fokukat. Ezek a tényezők mind jótékony hatással vannak a szennyeződés eltávolítására. A szűk szövetek esetében azonban a szálak közötti mikro -rések csökkennek a rost -terjeszkedés után, ami nem segíti elő a szennyeződés eltávolítását.
A hőmérsékleti változások szintén befolyásolják a felületaktív anyagok oldhatóságát, CMC értékét és micellaméretét, ezáltal befolyásolva a mosási hatást. A hosszú szénláncú felületaktív anyagok alacsony hőmérsékleten alacsonyabbak, és néha még alacsonyabbak az oldhatóságnál, mint a CMC érték. Ebben az esetben a mosási hőmérsékletet megfelelően meg kell növelni. A hőmérséklet hatása a CMC értékre és a micellák méretére eltérő az ion- és nemionos felületaktív anyagok esetében. Az ionos felületaktív anyagok esetében a hőmérséklet növekedése általában a CMC -érték növekedéséhez és a micella méretének csökkenéséhez vezet. Ez azt jelenti, hogy a felületaktív anyagok koncentrációját meg kell növelni a mosási oldatban. A nemionos felületaktív anyagok esetében a hőmérséklet növekedése CMC-értékük csökkenéséhez és micella méretének jelentős növekedéséhez vezet. Látható, hogy a hőmérséklet megfelelő növekedése elősegítheti a nemionos felületaktív anyagok felületi aktivitását. De a hőmérséklet nem haladhatja meg a felhőpontját.
Röviden: a legmegfelelőbb mosási hőmérséklet a mosószer és a mosott tárgy képletéhez kapcsolódik. Egyes mosószerek szobahőmérsékleten jó tisztítási hatásokkal rendelkeznek, míg egyes mosószerek szignifikánsan eltérő tisztítási hatásokkal rendelkeznek a hideg és a forró mosáshoz.
③ hab
Az emberek gyakran összekeverik a habzási képességet a mosáshatással, úgy vélik, hogy az erős habzási képességgel rendelkező mosószerek jobb mosási hatással bírnak. Az eredmények azt mutatják, hogy a mosási hatás nem kapcsolódik közvetlenül a hab mennyiségéhez. Például, az alacsony habosító mosószer mosáshoz nem rosszabb mosási hatása van, mint a magas habzó mosószer.
Noha a hab nem közvetlenül kapcsolódik a mosáshoz, a hab továbbra is hasznos a szennyeződés eltávolításában bizonyos helyzetekben. Például a mosófolyadék habja el tudja távolítani az olajcseppeket, ha kézzel mossa le. A szőnyeg súrolásakor a hab eltávolíthatja a szilárd szennyeződés -részecskéket, például a port. A por a szőnyegek nagy részét teszi ki, így a szőnyegtisztítónak bizonyos habzási képességgel kell rendelkeznie.
A habzó erő szintén fontos a sampon számára. A folyadék által a haj vagy fürdés során előállított finom hab miatt az emberek kényelmesen érzik magukat.
④ A szálak típusai és a textíliák fizikai tulajdonságai
A szennyeződés tapadását és eltávolítását befolyásoló szálak kémiai szerkezete mellett a rostok megjelenése, valamint a fonalak és a szövetek szervezeti szerkezete szintén befolyásolja a szennyeződés nehézségeit.
A gyapjúszálak mérlegei és a pamutszálak lapos csíkja inkább hajlamos a szennyeződések felhalmozására, mint a sima rostok. Például, a cellulózfilmhez (ragasztófóliák) ragaszkodott a szénfekete könnyen eltávolítható, míg a pamutszövethez tapadó szénfekete nehéz mosni. Például a poliészter rövid szálas szövetek hajlamosabbak az olajfoltok felhalmozódására, mint a hosszú szálas szövetek, és a rövid szálas szövetek olajfoltjait szintén nehezebb eltávolítani, mint a hosszú szálas szöveteknél.
A szorosan csavart fonalak és a szoros szövetek, a szálak közötti kis mikro -rések miatt, ellenállhatnak a szennyeződés inváziójának, de megakadályozzák a tisztítóoldat eltávolítását is. Ezért a szűk szövetek eleinte jó ellenállnak a szennyeződésnek, de a szennyezés után is nehéz megtisztítani.
⑤ A víz keménysége
A fémionok, például a Ca2+és az Mg2+koncentrációja a vízben szignifikáns hatással van a mosási hatásra, különösen akkor, ha az anionos felületaktív anyagok Ca2+és Mg2+ionokat tapasztalnak, hogy kalcium- és magnéziumsókat képezzenek, amelyek rossz oldhatósággal járnak, ami csökkentheti tisztítási képességüket. Még ha a felületaktív anyagok koncentrációja is magas a kemény vízben, tisztítási hatásuk még mindig sokkal rosszabb, mint a desztillációban. A felületaktív anyagok legjobb mosási hatásának elérése érdekében a Ca2+ionok koncentrációját a vízben 1 × 10-6 mol/L alá kell csökkenteni (a CaCO3-t 0,1 mg/L-re kell csökkenteni). Ehhez különféle lágyítókat kell hozzáadni a mosószerhez.
A postai idő: augusztus-16-2024