1. Oppervlakspanning
Die kontraksiekrag per lengte van die eenheid op die oppervlak van 'n vloeistof word oppervlakspanning genoem, gemeet in N • M-1.
2. oppervlakaktiwiteit en oppervlakaktiewe middel
Die eienskap wat die oppervlakspanning van oplosmiddels kan verminder, word oppervlakaktiwiteit genoem, en stowwe met oppervlakaktiwiteit word oppervlakaktiewe stowwe genoem.
Surfaktant verwys na oppervlakaktiewe stowwe wat micelle en ander aggregate in waterige oplossings kan vorm, 'n hoë oppervlakaktiwiteit het, en het ook benatting, emulgeer, skuim, was en ander funksies.
3. Molekulêre strukturele eienskappe van oppervlakaktiewe middel
Surfaktant is organiese verbindings met spesiale strukture en eienskappe wat die koppelvlakspanning tussen twee fases of die oppervlakspanning van vloeistowwe (gewoonlik water) aansienlik kan verander, en eienskappe het soos benatting, skuim, emulgifikasie en was.
Struktureel gesproke deel oppervlakaktiewe middels 'n algemene kenmerk van die bevat van twee verskillende funksionele groepe in hul molekules. Die een einde is 'n langketting-nie-polêre groep wat oplosbaar is in olie, maar onoplosbaar in water, bekend as 'n hidrofobiese groep of hidrofobiese groep. Hierdie hidrofobiese groepe is oor die algemeen lang ketting koolwaterstowwe, soms ook organiese fluoor, organosilikon, organofosfor, organotienkettings, ens. Die ander punt is 'n wateroplosbare funksionele groep, naamlik 'n hidrofiliese groep of hidrofiele groep. Die hidrofiliese groep moet voldoende hidrofilisiteit hê om te verseker dat die hele oppervlakaktiewe middel oplosbaar is in water en die nodige oplosbaarheid het. As gevolg van die teenwoordigheid van hidrofiliese en hidrofobiese groepe in oppervlakaktiewe middels, kan dit in ten minste een fase van die vloeistoffase oplos. Die hidrofiliese en oleofiele eienskappe van oppervlakaktiewe middels word amfifilisiteit genoem.
4. Soorte oppervlakaktiewe middels
Surfaktante is amfifiele molekules wat beide hidrofobiese en hidrofiliese groepe het. Die hidrofobiese groepe oppervlakaktiewe middels bestaan oor die algemeen bestaan uit lang ketting koolwaterstowwe, soos reguit kettingalkyl C8-C20, vertakte kettingalkyl C8-C20, alkielfeniel (met 8-16 alkielkoolstofatome), ens. Die verskil in hidrofobiese groepe is hoofsaaklik in die strukturele veranderinge van koolstofhidrogeenketting, met relatiewe klein verskille, maar daar is meer meer koolstofhidrogeenketting, met relatiewe klein verskille, terwyl daar meer is groepe. Daarom hou die eienskappe van oppervlakaktiewe middels hoofsaaklik verband met hidrofiliese groepe, benewens die grootte en vorm van hidrofobiese groepe. Die strukturele veranderinge van hidrofiliese groepe is groter as dié van hidrofobiese groepe, dus is die klassifikasie van oppervlakaktiewe middels gebaseer op die struktuur van hidrofiliese groepe. Hierdie klassifikasie is hoofsaaklik gebaseer op die vraag of die hidrofiliese groepe ionies is, en dit in anioniese, kationiese, nie -ioniese, zwitterioniese en ander spesiale soorte oppervlakaktiewe middels verdeel.
5. Eienskappe van die oppervlakaktiewe waterige oplossing
① Adsorpsie van oppervlakaktiewe middels by koppelvlakke
Surfaktiewe molekules het lipofiele en hidrofiliese groepe, wat hulle amfifiele molekules maak. Water is 'n sterk poolvloeistof. Wanneer oppervlakaktiewe middels in water oplos, volgens die beginsel van polariteitsooreenkoms en polariteitsverskil -afstoting, word hul hidrofiliese groepe aangetrokke tot die waterfase en in water oplos, terwyl hul lipofiele groepe water afstoot en die water verlaat. As gevolg hiervan adsorbeer oppervlakaktiewe molekules (of ione) by die koppelvlak tussen die twee fases, wat die koppelvlakspanning tussen die twee fases verminder. Hoe meer oppervlakaktiewe molekules (of ione) op die koppelvlak geadsorbeer word, hoe groter is die afname in koppelvlakspanning.
② Sommige eienskappe van adsorpsie membraan
Oppervlakdruk van die adsorpsie-membraan: Surfaktante adsorbeer by die gas-vloeistof-koppelvlak om 'n adsorpsie-membraan te vorm. As 'n wrywinglose beweegbare drywende plaat op die koppelvlak geplaas word en die drywende plaat die adsorpsie -membraan langs die oplossingsoppervlak druk, oefen die membraan 'n druk op die drywende plaat, wat oppervlakdruk genoem word.
Oppervlakviskositeit: Soos oppervlakdruk, is oppervlakviskositeit 'n eienskap wat deur onoplosbare molekulêre films vertoon word. Trek 'n platinumring met 'n dun metaaldraad op, maak sy vlak kontak met die wateroppervlak van die wasbak, draai die platinumring, die platinumring word belemmer deur die viskositeit van die water, en die amplitude verswak geleidelik, waarvolgens die viskositeit van die oppervlak gemeet kan word. Die metode is: voer eers eksperimente op die suiwer wateroppervlak uit, meet die amplitude -verswakking, meet dan die verswakking na die vorming van die oppervlak -gesigsmasker, en bereken die viskositeit van die oppervlak -gesigsmasker van die verskil tussen die twee.
Die viskositeit van die oppervlak hou nou verband met die fermheid van die oppervlak -gesigsmasker. Aangesien die adsorpsie -film oppervlakdruk en viskositeit het, moet dit elasties wees. Hoe hoër die oppervlakdruk en viskositeit van die adsorpsie -membraan, hoe groter is die elastiese modulus. Die elastiese modulus van oppervlakadsorpsiefilm is van groot belang in die proses van skuimstabilisasie.
③ Vorming van micelle
Die verdunde oplossing van oppervlakaktiewe middels volg op die wette van ideale oplossings. Die adsorpsie hoeveelheid oppervlakaktiewe middels op die oppervlak van 'n oplossing neem toe met die konsentrasie van die oplossing. As die konsentrasie 'n sekere waarde bereik of oorskry, neem die adsorpsiebedrag nie meer toe nie. Hierdie oormatige oppervlakaktiewe molekules in die oplossing is ongestoord of bestaan gereeld. Beide praktyk en teorie het getoon dat hulle aggregate vorm in oplossing, wat micelle genoem word.
Kritiese micelle -konsentrasie: Die minimum konsentrasie waarteen oppervlakaktiewe middels micelle in 'n oplossing vorm, word die kritieke micelle -konsentrasie genoem.
④ Die CMC -waarde van gewone oppervlakaktiewe middel.
6. Hidrofiliese en oleofiele ewewigswaarde
HLB staan vir hidrofiliese lipofiele balans, wat die hidrofiliese en lipofiele ewewigswaardes van die hidrofiliese en lipofiele groepe van 'n oppervlakaktiewe middel verteenwoordig, dit wil sê die HLB -waarde van die oppervlakaktiewe middel. 'N Hoë HLB -waarde dui op sterk hidrofilisiteit en swak lipofilisiteit van die molekule; Inteendeel, dit het 'n sterk lipofilisiteit en swak hidrofilisiteit.
① Regulasies oor HLB -waarde
Die HLB-waarde is 'n relatiewe waarde, dus as die HLB-waarde, as 'n standaard, is die HLB-waarde van paraffien sonder hidrofiliese eienskappe op 0 gestel, terwyl die HLB-waarde van natriumdodecylsulfaat met 'n sterk wateroplosbaarheid op 40 is. Oor die algemeen is emulgatoren met HLB -waardes minder as 10 lipofiel, terwyl emulgatoren met HLB -waardes groter as 10 hidrofilies is. Daarom is die keerpunt van lipofilisiteit tot hidrofilisiteit ongeveer 10.
7. emulgifikasie en oplosbare effekte
Twee onbeskofbare vloeistowwe, een wat gevorm word deur deeltjies (druppels of vloeibare kristalle) in die ander te versprei, word emulsies genoem. As u 'n emulsie vorm, neem die koppelvlak tussen die twee vloeistowwe toe, wat die stelsel termodinamies onstabiel maak. Om die emulsie te stabiliseer, moet 'n derde komponent - emulgator - bygevoeg word om die koppelvlak -energie van die stelsel te verminder. Emulgers behoort aan oppervlakaktiewe middels, en hul belangrikste funksie is om as emulgatoren op te tree. Die fase waarin druppels in 'n emulsie bestaan, word die verspreide fase (of interne fase, diskontinue fase) genoem, en die ander fase wat aanmekaar gekoppel is, word die verspreide medium (of eksterne fase, deurlopende fase) genoem.
① Emulgers en emulsies
Algemene emulsies bestaan uit een fase van water of waterige oplossing, en die ander fase van organiese verbindings wat met water is, soos olies, was, ens. Water versprei in olie vorm 'n water in olie -emulsie, voorgestel deur w/o (water/olie). Daarbenewens kan komplekse water in olie in water w/o/w en olie in water in olie o/w/o emulsies ook vorm.
Die emulgator stabiliseer die emulsie deur die koppelvlakspanning te verminder en 'n monolag -gesigsmasker te vorm.
Vereistes vir emulgatoren in emulgifisering: A: Emulgers moet in staat wees om die koppelvlak tussen die twee fases te adsorbeer of te verryk, wat die spanning van die koppelvlak verminder; B: Emulgers moet deeltjies 'n elektriese lading gee, wat elektrostatiese afstoting tussen deeltjies veroorsaak of 'n stabiele, hoogs viskose beskermende film rondom die deeltjies vorm. Stowwe wat as emulgatoren gebruik word, moet dus amfifiele groepe hê om emulgiserende effekte te hê, en oppervlakaktiewe middels kan aan hierdie vereiste voldoen.
② Voorbereidingsmetodes van emulsies en faktore wat emulsie stabiliteit beïnvloed
Daar is twee metodes vir die voorbereiding van emulsies: een is om meganiese metodes te gebruik om die vloeistof in klein deeltjies in 'n ander vloeistof te versprei, wat gereeld in die industrie gebruik word om emulsies voor te berei; 'N Ander metode is om 'n vloeistof in 'n molekulêre toestand in 'n ander vloeistof op te los en dan toe te laat dat dit toepaslik 'n emulsie vorm.
Die stabiliteit van emulsies verwys na hul vermoë om deeltjie -samevoeging te weerstaan en faseskeiding te veroorsaak. Emulsies is termodinamies onstabiele stelsels met beduidende vrye energie. Daarom verwys die stabiliteit van 'n emulsie eintlik na die tyd wat benodig word vir die stelsel om ewewig te bereik, dit wil sê die tyd wat benodig word vir 'n vloeistof in die stelsel om te skei.
As daar polêre organiese molekules soos vetterige alkohol, vetsuur en vetterige amien in die gesigmasker is, neem die sterkte van die membraan aansienlik toe. Dit is omdat die emulgator -molekules in die koppelvlak -adsorpsielaag in wisselwerking is met polêre molekules soos alkohol, suur en amien om 'n 'kompleks' te vorm, wat die sterkte van die koppelvlak -gesigsmasker verhoog.
Emulgers wat uit twee of meer oppervlakaktiewe middels bestaan, word gemengde emulgatoren genoem. Gemengde emulgatoren adsorbeer op die water/olie -koppelvlak, en intermolekulêre interaksies kan komplekse vorm. As gevolg van sterk intermolekulêre interaksie, word die koppelvlakspanning aansienlik verminder, die hoeveelheid emulgator wat op die koppelvlak geadsorbeer word, aansienlik verhoog, en die digtheid en sterkte van die gevormde koppelvlak -gesigsmasker word verhoog.
Die aanklag van druppels het 'n beduidende invloed op die stabiliteit van emulsies. Stabiele emulsies het gewoonlik druppels met elektriese ladings. As u ioniese emulgatoren gebruik, plaas die emulgatorione wat op die koppelvlak geadsorbeer word, hul lipofiele groepe in die oliefase, terwyl die hidrofiliese groepe in die waterfase is, waardeur die druppels gelaai word. As gevolg van die feit dat die druppels van die emulsie dieselfde lading dra, stoot hulle mekaar af en word hulle nie maklik verontwaardig nie, wat lei tot verhoogde stabiliteit. Daar kan gesien word dat hoe meer emulgatorione op die druppels geadsorbeer word, hoe groter is hul lading, en hoe groter is hul vermoë om druppel -opeenhoping te voorkom, wat die emulsie -stelsel meer stabiel maak.
Die viskositeit van emulsieverspreidingsmedium het 'n sekere invloed op die stabiliteit van emulsie. Oor die algemeen, hoe hoër die viskositeit van die verspreidingsmedium, hoe hoër is die stabiliteit van die emulsie. Dit is omdat die viskositeit van die verspreidingsmedium hoog is, wat die Brownse beweging van die vloeistofdruppels sterk belemmer, die botsing tussen die druppels vertraag en die stelsel stabiel hou. Polimeerstowwe wat gewoonlik oplosbaar is in emulsies, kan die viskositeit van die stelsel verhoog en die stabiliteit van die emulsie verhoog. Daarbenewens kan die polimeer ook 'n soliede koppelvlak -gesigsmasker vorm, wat die emulsie -stelsel meer stabiel maak.
In sommige gevalle kan die toevoeging van soliede poeier ook die emulsie stabiliseer. Die soliede poeier is nie in water, olie of by die koppelvlak nie, afhangende van die natmaakvermoë van olie en water op die soliede poeier. As die soliede poeier nie heeltemal deur water benat word nie en deur olie benat kan word, sal dit by die waterolie -koppelvlak bly.
Die rede waarom die soliede poeier nie die emulsie stabiliseer nie, is dat die poeier wat by die koppelvlak versamel is, nie die koppelvlak -gesigsmasker versterk nie, wat soortgelyk is aan die koppelvlak -adsorpsie -emulgator -molekules. Hoe nader die soliede poeierdeeltjies by die koppelvlak gerangskik is, hoe stabieler sal die emulsie wees.
Surfaktante het die vermoë om die oplosbaarheid van organiese verbindings wat onoplosbaar of effens oplosbaar in water is, aansienlik te verhoog nadat hulle micelle in 'n waterige oplossing gevorm het, en die oplossing is tans deursigtig. Hierdie effek van micelle word oplosbaar genoem. Surfaktante wat oplosbare effekte kan veroorsaak, word oplosmiddels genoem, en organiese verbindings wat oplosbaar is, word oplosbaar genoem.
8. skuim
Skuim speel 'n belangrike rol in die wasproses. Skuim verwys na die verspreidingstelsel waarin gas in vloeistof of vaste stof versprei word. Gas is die verspreidingsfase, en vloeistof of vaste stof is die verspreidingsmedium. Eersgenoemde word vloeibare skuim genoem, terwyl laasgenoemde soliede skuim genoem word, soos skuimplastiek, skuimglas, skuimsement, ens.
(1) Vorming van skuim
Die skuim hier verwys na die samevoeging van borrels geskei deur vloeibare film. As gevolg van die groot verskil in digtheid tussen die verspreide fase (gas) en die verspreide medium (vloeistof), en die lae viskositeit van die vloeistof, kan die skuim altyd vinnig op die vloeistofvlak styg.
Die proses om skuim te vorm, is om 'n groot hoeveelheid gas in die vloeistof te bring, en die borrels in die vloeistof keer vinnig terug na die vloeistofoppervlak, en vorm 'n borrelgregaat wat deur 'n klein hoeveelheid vloeistof en gas geskei word
Skuim het twee merkwaardige eienskappe in morfologie: een is dat borrels as verspreide fase dikwels veelvlakkig is, want by die kruising van borrels is daar 'n neiging dat die vloeibare film dunner word, wat die borrels polyhedral maak. As die vloeibare film tot 'n sekere mate dunner word, sal die borrels breek; Tweedens kan die suiwer vloeistof nie stabiele skuim vorm nie, maar die vloeistof wat skuim kan vorm, is ten minste twee of meer komponente. Die waterige oplossing van oppervlakaktiewe middel is 'n tipiese stelsel wat maklik is om skuim te genereer, en die vermoë om skuim te genereer hou ook verband met ander eienskappe.
Surfaktante met 'n goeie skuimvermoë word skuimmiddels genoem. Alhoewel die skuimmiddel 'n goeie skuimvermoë het, kan die gevormde skuim moontlik nie lank onderhou nie, dit wil sê dat die stabiliteit daarvan nie goed is nie. Ten einde die stabiliteit van skuim te handhaaf, word 'n stof wat die stabiliteit van skuim kan verhoog, dikwels by die skuimmiddel gevoeg, wat skuimstabilisator genoem word. Die algemeen gebruikte skuimstabiliseerders is lauroyl -diethanolamien en dodecyl -dimetielamienoksied.
(2) Stabiliteit van skuim
Skuim is 'n termodinamies onstabiele stelsel, en die finale neiging is dat die totale oppervlakte van die vloeistof in die stelsel afneem en die vrye energie afneem na die breek van die borrel. Die lasterproses is die proses waarin die vloeibare film wat die gas skei, die dikte verander totdat dit breek. Daarom word die stabiliteit van skuim hoofsaaklik bepaal deur die snelheid van vloeistofafvoer en die sterkte van vloeibare film. Daar is verskeie ander beïnvloedende faktore.
① Oppervlakspanning
Vanuit die energie -oogpunt is lae oppervlakspanning gunstiger vir die vorming van skuim, maar dit kan nie die stabiliteit van skuim waarborg nie. Lae oppervlakspanning, lae drukverskil, stadige vloeistof -afvoersnelheid en stadig vloeistoffilmverdunning is bevorderlik vir die stabiliteit van skuim.
② Oppervlakviskositeit
Die sleutelfaktor wat die stabiliteit van skuim bepaal, is die sterkte van die vloeibare film, wat hoofsaaklik bepaal word deur die fermheid van die oppervlakadsorpsie -film, gemeet aan die viskositeit van die oppervlak. Eksperimente toon dat die skuim wat geproduseer word deur die oplossing met 'n hoër viskositeit op die oppervlak 'n langer lewe het. Dit is omdat die interaksie tussen geadsorbeerde molekules op die oppervlak lei tot die toename in membraansterkte en sodoende die lewensduur van skuim verbeter.
③ Oplossing Viskositeit
As die viskositeit van die vloeistof self toeneem, is die vloeistof in die vloeistoffilm nie maklik om ontslaan te word nie, en die snelheid van die verdunning van die vloeistoffilmdikte is stadig, wat die tyd van die vloeibare film breek en die stabiliteit van die skuim verhoog.
④ Die 'herstel' effek van oppervlakspanning
Surfaktante wat op die oppervlak van die vloeibare film geadsorbeer word, het die vermoë om die uitbreiding of sametrekking van die vloeibare filmoppervlak te weerstaan, waarna ons as hersteleffek verwys. Dit is omdat daar 'n vloeibare film van oppervlakaktiewe middels op die oppervlak geadsorbeer is, en die uitbreiding van die oppervlakte daarvan sal die konsentrasie van oppervlak -geadsorbeerde molekules verminder en die oppervlakspanning verhoog. Die verdere uitbreiding van die oppervlak sal groter inspanning verg. Omgekeerd, sal die krimping van die oppervlakte die konsentrasie van geadsorbeerde molekules op die oppervlak verhoog, wat die spanning van die oppervlak verminder en die krimping daarvan belemmer.
⑤ Die verspreiding van gas deur 'n vloeibare film
As gevolg van die bestaan van kapillêre druk, is die druk van klein borrels in skuim hoër as dié van groot borrels, wat veroorsaak dat die gas in die klein borrels in die lae druk groot borrels deur die vloeibare film sal diffundeer, wat lei tot die verskynsel dat die klein borrels kleiner word, die groot bubbels groter word, en die vaal breek. As oppervlakaktiewe middel bygevoeg word, sal die skuim eenvormig en dig wees as dit skuim, en dit is nie maklik om te ontbind nie. Aangesien die oppervlakaktiewe middel nou op die vloeibare film gerangskik is, is dit moeilik om te ventileer, wat die skuim meer stabiel maak.
⑥ Die invloed van oppervlaklading
As die skuimvloeistoffilm met dieselfde simbool gelaai word, sal die twee oppervlaktes van die vloeibare film mekaar afstoot, wat voorkom dat die vloeibare film dunner of selfs vernietiging is. Ioniese oppervlakaktiewe middels kan hierdie stabiliserende effek bied.
Ten slotte is die sterkte van vloeibare film die sleutelfaktor om die stabiliteit van skuim te bepaal. As 'n oppervlakaktiewe middel vir skuimmiddels en skuimstabiliseerders, is die digtheid en fermheid van die oppervlak -geadsorbeerde molekules die belangrikste faktore. As die interaksie tussen die geadsorbeerde molekules op die oppervlak sterk is, is die geadsorbeerde molekules nou gerangskik, wat nie net die gesigsmasker van die oppervlak met 'n hoë sterkte het nie, maar ook die oplossing langs die oppervlak -gesigsmasker moeilik maak om te vloei as gevolg van die hoë oppervlakviskositeit, is dit maklik om te onderhou. Daarbenewens kan nou gerangskikte oppervlakmolekules ook die deurlaatbaarheid van gasmolekules verminder en sodoende die stabiliteit van skuim verhoog.
(3) Vernietiging van skuim
Die basiese beginsel om skuim te vernietig, is om die voorwaardes vir die vervaardiging van skuim te verander of die stabiliteitsfaktore van skuim uit te skakel, dus is daar twee lasterlike metodes, fisiek en chemikalie.
Fisiese laster is om die toestande waaronder skuim gegenereer word, te verander, terwyl die chemiese samestelling van skuimoplossing onveranderd behou word. Byvoorbeeld, eksterne kragstoornis, temperatuur of drukverandering en ultrasoniese behandeling is alles effektiewe fisiese metodes om skuim uit te skakel.
Die chemiese lastermetode is om 'n paar stowwe by te voeg om met die skuimmiddel te kommunikeer, die sterkte van die vloeibare film in die skuim te verminder en dan die stabiliteit van die skuim te verminder om die doel van laster te bereik. Sulke stowwe word laster genoem. Die meeste laster is oppervlakaktiewe middels. Volgens die meganisme van laster, moet druppels dus 'n sterk vermoë hê om die oppervlakspanning te verminder, maklik op die oppervlak geadsorbeer te word, en het dit swak interaksies tussen molekules wat op die oppervlak geadsorbeerde molekules lei, wat lei tot 'n relatiewe los rangskikkingstruktuur van geadsorbeerde molekules.
Daar is verskillende soorte laster, maar dit is meestal nie-ioniese oppervlakaktiewe middels. Nie -ioniese oppervlakaktiewe middels het anti -skuimende eienskappe naby of bo hul wolkpunt en word gereeld as laster gebruik. Alkohols, veral dié met vertakkingstrukture, vetsure en esters, polyamides, fosfate, silikoonolies, ens., Word ook gereeld as uitstekende laster gebruik.
(4) Skuim en was
Daar is geen direkte verband tussen skuim en waseffek nie, en die hoeveelheid skuim beteken nie dat die waseffek goed of sleg is nie. Byvoorbeeld, die skuimende prestasie van nie-ioniese oppervlakaktiewe middels is baie minder as seep, maar hul skoonmaakkrag is baie beter as seep.
In sommige gevalle is skuim nuttig om vuil te verwyder. Byvoorbeeld, wanneer die tafelgerei tuis was, kan die skuim van die skoonmaakmiddel die oliedruppels wat afgespoel is, wegneem; As u tapyt skrop, help skuim om soliede vuil soos stof en poeier weg te neem. Daarbenewens kan skuim soms gebruik word as 'n teken of die skoonmaakmiddel effektief is, omdat vetterige olievlekke die skuim van die skoonmaakmiddel kan belemmer. As daar te veel olievlekke en te min skoonmaakmiddel is, sal daar geen skuim wees nie, of die oorspronklike skuim sal verdwyn. Soms kan skuim ook gebruik word as 'n aanduiding of die spoel skoon is. Aangesien die hoeveelheid skuim in die spoeloplossing geneig is om af te neem met die afname in skoonmaakmiddelinhoud, kan die mate van spoel deur die hoeveelheid skuim geëvalueer word.
9. Wasproses
In 'n breë sin is wasgoed die proses om ongewenste komponente te verwyder van die voorwerp wat gewas word en 'n sekere doel bereik. Was in die gewone sin verwys na die proses om vuil van die oppervlak van 'n draer te verwyder. Tydens was word die interaksie tussen vuil en die draer verswak of uitgeskakel deur die werking van sommige chemiese stowwe (soos skoonmaakmiddels), wat die kombinasie van vuil en draer in die kombinasie van vuil en skoonmaakmiddel omskep, wat uiteindelik die vuil en draer laat los. Aangesien die voorwerpe wat gewas moet word en die vuilheid wat verwyder moet word, uiteenlopend is, is was 'n baie ingewikkelde proses, en die basiese wasproses kan deur die volgende eenvoudige verhouding voorgestel word
Draer • vuil+skoonmaakmiddel = draer+vuil • skoonmaakmiddel
Die wasproses kan gewoonlik in twee fases verdeel word: een is die skeiding van vuil en die draer daarvan onder die werking van skoonmaakmiddel; Die tweede is dat die losstaande vuil versprei en in die medium hang. Die wasproses is 'n omkeerbare proses, en vuil wat in die medium versprei of opgeskort word, kan ook van die medium op die wasgoed neerslag vind. Daarom moet 'n uitstekende skoonmaakmiddel nie net die vermoë hê om vuil van die draer los te maak nie, maar ook 'n goeie vermoë te hê om vuil te versprei en op te hang, en weer te voorkom dat vuil weer deponeer.
(1) Tipes vuil
Selfs vir dieselfde item sal die tipe, samestelling en hoeveelheid vuil afhang van die gebruiksomgewing. Vuil van olie -liggaamsdele bevat hoofsaaklik diere- en plantaardige olies, sowel as minerale olies (soos ru -olie, brandstofolie, steenkool teer, ens.), Terwyl soliede vuil hoofsaaklik rook, stof, roes, koolstof swart, ens. In terme van kledingvuil insluit, is daar vuil van die menslike liggaam, soos sweet, sebum, bloed, ens; Vuil van voedsel, soos vrugtevlekke, eetbare olievlekke, geurmiddels, stysel, ens; Vuilheid gebring deur skoonheidsmiddels, soos lipstiffie en naellak; Vuil uit die atmosfeer, soos rook, stof, grond, ens; Ander materiale soos ink, tee, verf, ens. Daar kan gesê word dat daar verskillende en uiteenlopende soorte is.
Verskeie soorte vuil kan gewoonlik in drie kategorieë verdeel word: soliede vuil, vloeibare vuil en spesiale vuil.
① Gewone soliede vuil bevat deeltjies soos as, modder, grond, roes en koolstof swart. Die meeste van hierdie deeltjies het 'n oppervlaklading, meestal negatief, en word maklik op veselagtige voorwerpe geadsorbeer. Oor die algemeen is dit moeilik om soliede vuil in water op te los, maar dit kan deur skoonmaakmiddeloplossings versprei en opgeskort word. Soliede vuil met klein deeltjies is moeilik om te verwyder.
② Vloeistofvuil is meestal olie -oplosbaar, insluitend diere- en plantaardige olies, vetsure, vetterige alkohole, minerale olies en hul oksiede. Onder hulle kan diere- en plantaardige olies en vetsure saponifisering met alkali ondergaan, terwyl vetterige alkohole en minerale olies nie deur alkali gesaponifiseer word nie, maar dit kan oplos in alkohole, eters en organiese oplosmiddels wat deur koolwaterstof geëmuleer word en versprei word deur middel van waterige oplossings. Ololoplosbare vloeistofvuil het oor die algemeen 'n sterk interaksiekrag met veselagtige voorwerpe en adsorbeer stewig op vesels.
③ Spesiale vuil bevat proteïene, stysel, bloed, menslike afskeidings soos sweet, sebum, urine, sowel as vrugtesap, teesap, ens. Die meeste van hierdie soorte vuil kan sterk op veselagtige voorwerpe adsorbeer deur chemiese reaksies. Daarom is dit moeilik om dit te was.
Verskeie soorte vuil bestaan selde alleen, dikwels gemeng en saam geadsorbeer op voorwerpe. Vuil kan soms onder eksterne invloede oksideer, ontbind of verval, wat lei tot die vorming van nuwe vuil.
(2) Die hegtingseffek van vuil
Die rede waarom klere, hande, ens. Vuil kan word, is omdat daar 'n soort interaksie tussen voorwerpe en vuil is. Daar is verskillende hegtingseffekte van vuil op voorwerpe, maar dit is hoofsaaklik fisiese hegting en chemiese hegting.
① Die fisiese hegting van sigaretas, stof, sediment, koolstof swart en ander stowwe tot klere. Oor die algemeen is die interaksie tussen die gehegte vuil en die besmette voorwerp relatief swak, en die verwydering van vuil is ook relatief maklik. Volgens verskillende kragte kan die fisiese hegting van vuil in meganiese hegting en elektrostatiese hegting verdeel word.
A: Meganiese hegting verwys hoofsaaklik na die hegting van soliede vuil soos stof en sediment. Meganiese hegting is 'n swak hegtingsmetode vir vuil, wat amper volgens eenvoudige meganiese metodes verwyder kan word. As die deeltjiegrootte van die vuil egter klein is (<0,1um), is dit moeiliker om te verwyder.
B: Elektrostatiese hegting word hoofsaaklik gemanifesteer deur die werking van gelaaide vuil deeltjies op voorwerpe met teenoorgestelde ladings. Die meeste veselagtige voorwerpe dra 'n negatiewe lading in water en word maklik aangeheg deur positief gelaaide vuil soos kalk. Sommige vuil, hoewel dit negatief gelaai is, soos koolstof swart deeltjies in waterige oplossings, kan aan vesels voldoen deur ioonbruggies wat gevorm word deur positiewe ione (soos Ca2+, Mg2+, ens.) In water (ione werk saam tussen veelvuldige teenoorgestelde ladings, soos brûe).
Statiese elektrisiteit is sterker as eenvoudige meganiese werking, wat dit relatief moeilik maak om vuil te verwyder.
③ Die verwydering van spesiale vuil
Proteïne, stysel, menslike afskeidings, vrugtesap, teesap en ander soorte vuil is moeilik om met algemene oppervlakaktiewe middels te verwyder en benodig spesiale behandelingsmetodes.
Proteïenvlekke soos room, eiers, bloed, melk en veluitskeiding is geneig tot stolling en denaturering op vesels, en hou stewiger aan. Vir proteïenveroudering kan protease gebruik word om dit te verwyder. Die protease kan proteïene in vuil in wateroplosbare aminosure of oligopeptiede afbreek.
Styselvlekke kom hoofsaaklik van voedsel, terwyl ander soos vleissap, plak, ens. Styselensieme 'n katalitiese effek op die hidrolise van styselvlekke het, wat stysel in suikers verdeel.
Lipase kan die ontbinding van sommige trigliseriede kataliseer wat moeilik is om te verwyder deur konvensionele metodes, soos sebum wat deur die menslike liggaam, eetbare olies, ens. Afgeskei word om trigliseriede in oplosbare gliserol en vetsure af te breek.
Sommige gekleurde vlekke van vrugtesap, teesap, ink, lipstiffie, ens. Is dikwels moeilik om deeglik skoon te maak, selfs na herhaalde was. Hierdie tipe vlek kan verwyder word deur oksidasie-reduksie-reaksies met behulp van oksidante of reduseermiddels soos bleikmiddel, wat die struktuur van die chromofoor- of chromofoorgroepe afbreek en dit in kleiner wateroplosbare komponente afbreek.
Vanuit die perspektief van droogskoonmaak is daar ongeveer drie soorte vuil.
① Olieoplosbare vuil bevat verskillende olies en vette wat vloeibaar of vetterig en oplosbaar is in droë skoonmaakmiddels.
② Wateroplosbare vuil is oplosbaar in waterige oplossing, maar onoplosbaar in droë skoonmaakmiddels. Dit adsorbeer op klere in die vorm van 'n waterige oplossing, en nadat die water verdamp, word korrelvormige vaste stowwe soos anorganiese soute, stysel, proteïene, ens.
③ Olie water onoplosbare vuil is onoplosbaar in water- en droë skoonmaakmiddels, soos koolstof swart, verskillende metaalsilikate en oksiede.
As gevolg van die verskillende eienskappe van verskillende soorte vuil, is daar verskillende maniere om vuil te verwyder tydens die droogskoonmaakproses. Ololoplosbare vuil, soos diere- en plantaardige olies, minerale olies en vette, is maklik oplosbaar in organiese oplosmiddels en kan maklik tydens droë skoonmaak verwyder word. Die uitstekende oplosbaarheid van droë skoonmaakmiddels vir olie en vet is in wese te wyte aan van der Waals -kragte tussen molekules.
Vir die verwydering van wateroplosbare vuil soos anorganiese soute, suikers, proteïene, sweet, ens., Is dit ook nodig om 'n toepaslike hoeveelheid water by die droogskoonmaakmiddel te voeg, anders is dit moeilik om wateroplosbare vuil uit klere te verwyder. Maar water is moeilik om op te los in droë skoonmaakmiddels, dus om die hoeveelheid water te verhoog, moet oppervlakaktiewe middels bygevoeg word. Die water wat in droë skoonmaakmiddels voorkom, kan vuil en die kledingoppervlak hidreer, wat dit maklik maak om met die poolgroepe oppervlakaktiewe middels te kommunikeer, wat voordelig is vir die adsorpsie van oppervlakaktiewe middels op die oppervlak. Boonop, wanneer oppervlakaktiewe stowwe micelle vorm, kan wateroplosbare vuil en water in die micelle oplosbaar word. Surfaktante kan nie net die waterinhoud in droë skoonmaakmiddels verhoog nie, maar ook die afsetting van vuilheid voorkom om die skoonmaakeffek te verbeter.
Die teenwoordigheid van 'n klein hoeveelheid water is nodig om wateroplosbare vuil te verwyder, maar oormatige water kan daartoe lei dat sommige klere vervorm, rimpel, ens., Dus moet die waterinhoud in die droë skoonmaakmiddel matig wees.
Soliede deeltjies soos as, modder, grond en koolstof swart, wat nie wateroplosbaar of olieoplosbaar is nie, hou meestal aan klere deur elektrostatiese adsorpsie of deur olievlekke te kombineer. By droë skoonmaak kan die vloei en impak van oplosmiddels veroorsaak dat vuil geadsorbeer deur elektrostatiese kragte afval, terwyl droë skoonmaakmiddels olievlekke kan oplos, wat veroorsaak dat soliede deeltjies met die olievlekke kombineer en aan die klere kan val van die droë skoonmaakmiddel. Die klein hoeveelheid water en oppervlakaktiewe middels in die droogskoonmaakmiddel kan die soliede vuildeeltjies wat afval, stabiel opskort en versprei, wat verhoed dat hulle weer op die klere neersit.
(5) faktore wat die waseffek beïnvloed
Die rigting van adsorpsie van oppervlakaktiewe middels by die koppelvlak en die vermindering van die oppervlak (koppelvlak) spanning is die belangrikste faktore vir die verwydering van vloeistof of soliede begroeiing. Maar die wasproses is relatief ingewikkeld, en selfs die waseffek van dieselfde soort skoonmaakmiddel word deur baie ander faktore beïnvloed. Hierdie faktore sluit die konsentrasie van skoonmaakmiddel, temperatuur, aard van vuil, tipe vesel en stofstruktuur in.
① Konsentrasie van oppervlakaktiewe middels
Die micelle van oppervlakaktiewe middels in die oplossing speel 'n belangrike rol in die wasproses. As die konsentrasie die kritieke micelle -konsentrasie (CMC) bereik, neem die waseffek skerp toe. Daarom moet die konsentrasie van skoonmaakmiddel in die oplosmiddel hoër wees as die CMC -waarde om 'n goeie waseffek te bewerkstellig. As die konsentrasie van oppervlakaktiewe middels egter die CMC -waarde oorskry, word die toenemende waseffek minder beduidend, en is die oormatige toename in die konsentrasie van die oppervlakaktiewe middel onnodig.
As u oplosbaar gebruik om olievlekke te verwyder, selfs al is die konsentrasie bo die CMC -waarde, neem die oplosbare effek steeds toe met die toename in die konsentrasie van die oppervlakaktiewe middel. Op die oomblik is dit raadsaam om skoonmaakmiddel plaaslik te gebruik, soos op die boeie en kledingbande waar daar baie vuil is. By die was kan 'n laag skoonmaakmiddel eers toegepas word om die oplosbare effek van oppervlakaktiewe middels op olievlekke te verbeter.
② Temperatuur het 'n beduidende invloed op die skoonmaakeffek. In die algemeen is die verhoging van die temperatuur voordelig vir die verwydering van vuil, maar soms kan oormatige temperatuur ook nadelige faktore veroorsaak.
'N Toename in temperatuur is voordelig vir die verspreiding van vuil. Vlekke van vaste olie word maklik geëmulgeer as die temperatuur bo hul smeltpunt is, en vesels verhoog ook hul mate van uitbreiding as gevolg van die toename in temperatuur. Hierdie faktore is almal voordelig vir die verwydering van vuil. Vir stywe materiale word die mikro -gapings tussen vesels egter verminder na die uitbreiding van vesel, wat nie bevorderlik is vir die verwydering van vuil nie.
Temperatuurveranderinge beïnvloed ook die oplosbaarheid, CMC -waarde en die micelle -grootte van oppervlakaktiewe middels, wat die waseffek beïnvloed. Lang koolstofketting -oppervlakaktiewe middels het 'n laer oplosbaarheid by lae temperature, en soms selfs laer oplosbaarheid as die CMC -waarde. In hierdie geval moet die wastemperatuur toepaslik verhoog word. Die effek van temperatuur op die CMC-waarde en die micelle-grootte verskil van ioniese en nie-ioniese oppervlakaktiewe middels. Vir ioniese oppervlakaktiewe middels lei 'n toename in temperatuur gewoonlik tot 'n toename in CMC -waarde en 'n afname in die micelle -grootte. Dit beteken dat die konsentrasie van oppervlakaktiewe middels in die wasoplossing verhoog moet word. Vir nie-ioniese oppervlakaktiewe middels lei die verhoging van temperatuur tot 'n afname in hul CMC-waarde en 'n beduidende toename in hul micelle-grootte. Daar kan gesien word dat die toepaslike toenemende temperatuur nie-ioniese oppervlakaktiewe middels hul oppervlakaktiwiteit kan uitoefen. Maar die temperatuur moet nie sy wolkpunt oorskry nie.
Kortom, die geskikste wastemperatuur hou verband met die formule van die skoonmaakmiddel en die voorwerp wat gewas word. Sommige skoonmaakmiddels het goeie skoonmaakeffekte by kamertemperatuur, terwyl sommige skoonmaakmiddels aansienlik verskillende skoonmaakeffekte het vir koue en warm was.
③ Skuim
Mense verwar dikwels skuimvermoë met waseffek en glo dat skoonmaakmiddels met 'n sterk skuimvermoë beter waseffekte het. Die resultate toon dat die waseffek nie direk verband hou met die hoeveelheid skuim nie. Byvoorbeeld, die gebruik van lae skuimende skoonmaakmiddel vir was het nie 'n slegter waseffek as hoë skuimende skoonmaakmiddel nie.
Alhoewel skuim nie direk verband hou met wasgoed nie, is skuim in sommige situasies steeds nuttig om vuil te verwyder. Byvoorbeeld, die skuim van die wasvloeistof kan die oliedalle wegneem as dit met die hand gewas word. As u die mat skrop, kan skuim ook soliede vuil deeltjies soos stof wegneem. Stof is verantwoordelik vir 'n groot deel van die tapytvuil, dus moet tapytskoonmaker 'n sekere skuimvermoë hê.
Skuimkrag is ook belangrik vir sjampoe. Die fyn skuim wat deur die vloeistof geproduseer word wanneer dit hare of bad was, laat mense gemaklik voel.
④ Tipes vesels en fisiese eienskappe van tekstiele
Benewens die chemiese struktuur van vesels wat die hegting en verwydering van vuil beïnvloed, het die voorkoms van vesels en die organisasiestruktuur van garings en materiale ook 'n invloed op die probleme met die verwydering van vuil.
Die skubbe van wolvesels en die plat strookagtige struktuur van katoenvesels is meer geneig om vuil op te bou as gladde vesels. Byvoorbeeld, Carbon Black wat aan sellulose -film (kleeffilm) gehandhaaf word, is maklik om te verwyder, terwyl koolstof swart aan katoenstof geheg is, is moeilik om af te was. Byvoorbeeld, polyester kort veselstowwe is meer geneig tot die ophoping van olievlekke as lang veselstowwe, en die olievlekke op kort veselstowwe is ook moeiliker om te verwyder as dié op lang veselstowwe.
Styf gedraaide garings en stywe materiale, as gevolg van die klein mikro -gapings tussen vesels, kan die inval van vuil weerstaan, maar ook verhoed dat die skoonmaakoplossing interne vuil verwyder. Daarom het stywe materiaal aan die begin 'n goeie weerstand teen vuil, maar dit is ook moeilik om skoon te maak sodra dit besmet is.
⑤ Die hardheid van water
Die konsentrasie van metaalione soos Ca2+en Mg2+in water het 'n beduidende impak op die waseffek, veral as anioniese benattingsmiddels Ca2+en Mg2+-ione ondervind om kalsium- en magnesiumsout met 'n swak oplosbaarheid te vorm, wat die skoonmaakvermoë daarvan kan verminder. Selfs al is die konsentrasie van oppervlakaktiewe middels baie harde water, is die skoonmaakeffek daarvan steeds baie erger as in distillasie. Om die beste waseffek van oppervlakaktiewe middels te bewerkstellig, moet die konsentrasie van Ca2+-ione in water verminder word tot onder 1 × 10-6 mol/L (CaCO3 moet verminder word tot 0,1 mg/L). Dit vereis dat verskillende versagmiddels by die skoonmaakmiddel gevoeg word.
Postyd: Augustus tot 2024 Augustus