novinky

11
napätie

Zmršťovacia sila akejkoľvek dĺžky jednotky na povrchu kvapaliny sa nazýva povrchové napätie a jednotka je N. · m-1.

povrchová činnosť

Vlastnosť zníženia povrchového napätia rozpúšťadla sa nazýva povrchová aktivita a látka s touto vlastnosťou sa nazýva povrchovo aktívna látka.

Povrchovo aktívna látka, ktorá môže viazať molekuly vo vodnom roztoku a vytvárať micely a iné asociácie a majú vysokú povrchovú aktivitu, pričom má tiež účinok zmáčania, emulgácie, peny, pranie atď.

tri

Povrchovo aktívna látka sú organické zlúčeniny so špeciálnou štruktúrou a vlastnosťou, ktoré môžu významne zmeniť medzifázové napätie medzi dvoma fázami alebo povrchovým napätím kvapalín (všeobecne vodou), s zmáčaním, penou, emulgáciou, umývaním a inými vlastnosťami.

Pokiaľ ide o štruktúru, povrchovo aktívne látky majú spoločný znak v tom, že vo svojich molekulách obsahujú dve skupiny iného charakteru. Na jednom konci je dlhý reťazec nepolárnej skupiny, rozpustný v oleji a nerozpustný vo vode, tiež známy ako hydrofóbna skupina alebo vodná odstupňovacia skupina. Takáto vodárenská skupina je vo všeobecnosti dlhé reťazce uhľovodíkov, niekedy aj pre organický fluór, kremík, organofosfát, organotínový reťazec atď. Na druhom konci je vo vode rozpustná skupina, hydrofilná skupina alebo ropná opätovná skupina. Hydrofilná skupina musí byť dostatočne hydrofilná, aby zabezpečila, že celé povrchovo aktívne látky sú rozpustné vo vode a má potrebnú rozpustnosť. Pretože povrchovo aktívne látky obsahujú hydrofilné a hydrofóbne skupiny, môžu byť rozpustné v aspoň jednej z kvapalných fáz. Táto hydrofilná a lipofilná vlastnosť povrchovo aktívnej látky sa nazýva amphilicita.

druhý
štvorka

Povrchovo aktívna látka je druh amfifilitických molekúl s hydrofóbnymi aj hydrofilnými skupinami. Hydrofóbne skupiny povrchovo aktívnych látok sa vo všeobecnosti skladajú z uhľovodíkov s dlhým reťazcom, ako je alkyl C8 ~ C20 s priamym reťazcom, alkyl C8 ~ C20 , alkylfenyl (alkylfenyl (alkyl uhlíkom TOM je 8 ~ 16) a podobne. Rozdiel, ktorý je malý medzi hydrofóbnymi skupinami, je hlavne v štrukturálnych zmenách uhľovodíkových reťazcov. A typy hydrofilných skupín sú viac, takže vlastnosti povrchovo aktívnych látok súvisia najmä s hydrofilnými skupinami okrem veľkosti a tvaru hydrofóbnych skupín. Štrukturálne zmeny hydrofilných skupín sú väčšie ako zmeny hydrofóbnych skupín, takže klasifikácia povrchovo aktívnych látok je všeobecne založená na štruktúre hydrofilných skupín. Táto klasifikácia je založená na tom, či je hydrofilná skupina iónová alebo nie, a je rozdelená na aniónové, katiónové, neiónové, zwitteriové a iné špeciálne typy povrchovo aktívnych látok.

päť

① Adsorpcia povrchovo aktívnych látok na interfacoch

Molekuly povrchovo aktívnej látky sú amfifilitické molekuly, ktoré majú lipofilné aj hydrofilné skupiny. Keď sa povrchovo aktívna látka rozpustí vo vode, jej hydrofilná skupina priťahuje vodu a rozpúšťa sa vo vode, zatiaľ čo jej lipofilná skupina je odpudzovaná vodou a oprávnenou vodou, čo vedie k adsorpcii molekúl povrchovo aktívnej látky (alebo iónov) na rozhraní dvoch fáz, čo znižuje interfaciálne napätie medzi týmito dvoma fázami. Čím viac molekúl povrchovo aktívnej látky (alebo ióny) sú adsorbované na rozhraní, tým väčšie je zníženie medzifázového napätia.

② Niektoré vlastnosti adsorpčnej membrány

Povrchový tlak adsorpčnej membrány: Adsorpcia povrchovo aktívnej látky na rozhraní plynu-kvapalina za vzniku adsorpčnej membrány, ako je napríklad umiestnenie odnímateľného plávajúceho listu bez trenia na rozhraní, tlakuje plávajúca plech, ktorá tlačí adsorbentovú membránu pozdĺž povrchu roztoku a membrána vytvára tlak na plávajúci plech, ktorý sa nazýva povrchový tlak.

Povrchová viskozita: Rovnako ako povrchový tlak, aj povrchová viskozita je vlastnosť vykazovaná nerozpustnou molekulárnou membránou. Zavesené jemným kovovým drôtom platinovým krúžkom, takže jeho rovina kontaktuje vodnú hladinu nádrže, otáča platinový krúžok, platinový krúžok viskozitou prekážky vody, amplitúda sa postupne rozpadá, podľa ktorej je možné merať povrchovú viskozitu. Metóda je: Po prvé, experiment sa vykonáva na čistej hladine vody na meranie rozkladu amplitúdy, a potom sa zmeria rozklad po vytvorení povrchovej membrány a viskozita povrchovej membrány je odvodená od rozdielu medzi týmito dvoma.

Povrchová viskozita úzko súvisí s pevnosťou povrchovej membrány a keďže adsorpčná membrána má povrchový tlak a viskozitu, musí mať pružnosť. Čím vyšší je povrchový tlak a vyššia viskozita adsorbovanej membrány, tým vyšší je jej elastický modul. Elastický modul povrchovej adsorpčnej membrány je dôležitý v procese stabilizácie bublín.

③ Tvorba miciel

Zriedené roztoky povrchovo aktívnych látok dodržiavajú zákony, po ktorých nasledujú ideálne riešenia. Množstvo povrchovo aktívnej látky adsorbovanej na povrchu roztoku sa zvyšuje s koncentráciou roztoku a keď koncentrácia dosiahne alebo prekračuje určitú hodnotu, množstvo adsorpcie sa už nezvyšuje a tieto nadbytočné molekuly povrchovo aktívnej látky sú v roztoku v roztoku náhodne alebo nejakým pravidelným spôsobom. Prax aj teória ukazujú, že tvoria asociácie v riešení, a tieto združenia sa nazývajú miclál.

Kritická koncentrácia micely (CMC): Minimálna koncentrácia, pri ktorej povrchovo aktívne látky tvoria micely v roztoku, sa nazýva kritická koncentrácia miciel.

④ Hodnoty CMC bežných povrchovo aktívnych látok.

šesť

HLB je skratka hydrofilnej lipofilovej rovnováhy, ktorá naznačuje hydrofilnú a lipofilnú rovnováhu hydrofilných a lipofilných skupín povrchovo aktívnej látky, tj hodnotu HLB povrchovo aktívnej látky. Veľká hodnota HLB naznačuje molekulu so silnou hydrofilnosťou a slabou lipofilnosťou; Naopak, silná lipofilita a slabá hydrofilita.

① Ustanovenia hodnoty HLB

Hodnota HLB je relatívna hodnota, takže keď sa hodnota HLB vyvíja, ako štandard, hodnota HLB parafínového vosku, ktorý nemá hydrofilné vlastnosti, je určená ako 0, zatiaľ čo hodnota HLB sodného dodecylsulfátu s sodným je vo všeobecnosti rozpustných vo vode, čo je hodnota HLB s menším počtom HLB. ako 10 lipofilných, zatiaľ čo tie viac ako 10 sú hydrofilní. Bod obratu z lipofilných na hydrofilný je teda asi 10.

Na základe hodnôt HLB povrchovo aktívnych látok je možné získať všeobecnú predstavu o ich možnom použití, ako je uvedené v tabuľke 1-3.

forma
sedem

Dve vzájomne nerozpustné kvapaliny, jedna dispergovaná v druhej, ako častice (kvapky alebo kvapalné kryštály) tvoria systém nazývaný emulzia. Tento systém je termodynamicky nestabilný v dôsledku zvýšenia hraničnej oblasti týchto dvoch kvapalín pri tvorbe emulzie. Aby sa emulzia stala stabilnou, je potrebné pridať tretí zložku - emulgátor na zníženie medzifázovej energie systému. Emulgátor patrí do povrchovo aktívnej látky, jeho hlavnou funkciou je hrať úlohu emulzie. Fáza emulzie, ktorá existuje ako kvapôčky, sa nazýva dispergovaná fáza (alebo vnútorná fáza, diskontinuálna fáza) a druhá fáza, ktorá je spojená dohromady, sa nazýva disperzné médium (alebo vonkajšia fáza, kontinuálna fáza).

① Emulgátory a emulzie

Bežné emulzie, jedna fáza je voda alebo vodný roztok, druhou fázou sú organické látky, ktoré nie sú miešateľné s vodou, ako je tuk, vosk, atď. Emulzia tvorená vodou a olejom môže byť rozdelená na dva typy podľa ich disperznej situácie: ropa sa disperguje vo vode vo vode, ktorá je vyvolaná emulziami oleja vo vode. (voda/olej). Môžu sa tiež tvoriť aj komplexná voda vo vode vo vode bez toho, aby sa vytvorila viac-emulzie typu olej vo vode-olej.

Emulgátory sa používajú na stabilizáciu emulzií redukciou medzifázového napätia a vytvorením interfaciálnej membrány s jednou molekulou.

Pri emulgácii požiadaviek na emulgátor:

Odpoveď: Emulgátor musí byť schopný adsorbovať alebo obohatiť rozhranie medzi týmito dvoma fázami, aby sa znížilo medzifázové napätie;

B: Emulgátor musí dať častice náboja, takže elektrostatické odpudenie medzi časticami alebo tvorí stabilnú, vysoko viskóznu ochrannú membránu okolo častíc.

Preto látka použitá ako emulgátor musí mať amfifilitické skupiny, aby sa mohla emulgovať, a povrchovo aktívne látky môžu splniť túto požiadavku.

② Metódy prípravy emulzií a faktorov ovplyvňujúcich stabilitu emulzií

Existujú dva spôsoby, ako pripraviť emulzie: jedným je použitie mechanickej metódy na rozptýlenie kvapaliny v malých častiach v inej kvapaline, ktorá sa väčšinou používa v priemysle na prípravu emulzií; Druhým je rozpustenie kvapaliny v molekulárnom stave v inej kvapaline a potom ju správne zhromaždiť, aby sa vytvorila emulzie.

Stabilita emulzie je schopnosť agregácie anti-častíc, ktorá vedie k separácii fázy. Emulzie sú termodynamicky nestabilné systémy s veľkou voľnou energiou. Preto je takzvaná stabilita emulzie v skutočnosti potrebným časom, aby systém dosiahol rovnováhu, tj čas potrebný na separáciu jednej z kvapalín v systéme.

Keď medzifázová membrána s mastnými alkoholmi, mastnými kyselinami a mastnými amínmi a inými polárnymi organickými molekulami, membránová pevnosť významne vyššia. Dôvodom je, že v rozhraní adsorpčnej vrstvy emulgátorov molekúl a alkoholov, kyselín a amínov a iných polárnych molekúl za vzniku „komplexu“, takže sa zvýšila sila interfaciálnej membrány.

Emulgátory pozostávajúce z viac ako dvoch povrchovo aktívnych látok sa nazývajú zmiešané emulgátory. Zmiešaný emulgátor adsorbovaný na rozhraní vody/oleja; Intermolekulárny účinok môže tvoriť komplexy. V dôsledku silného intermolekulárneho účinku je medzifázové napätie významne znížené, množstvo emulgátora adsorbovaného na rozhraní sa významne zvýši, tvorba hustoty medzifázovej membrány sa zvyšuje, zvyšuje sa pevnosť.

Náboj kvapalných guľôčok má významný vplyv na stabilitu emulzie. Stabilné emulzie, ktorých tekuté guľôčky sú všeobecne nabité. Keď sa použije iónový emulgátor, emulgátorový ión adsorbovaný na rozhraní má svoju lipofilnú skupinu vloženú do olejovej fázy a hydrofilná skupina je vo vodnej fáze, čím sa kvapalné guľôčky nabijú. Keď emulzné guľôčky s rovnakým nábojom sa navzájom odrazujú, nie je ľahké sa aglomerovať, aby sa stabilita zvýšila. Je zrejmé, že čím viac emulgátorských iónov adsorbovaných na guľôčkách, tým väčší je náboj, tým väčšia je schopnosť zabrániť aglomerácii guľôčok, tým stabilnejší emulzný systém.

Viskozita emulzného disperzného média má určitý vplyv na stabilitu emulzie. Všeobecne platí, že čím vyššia je viskozita disperzného média, tým vyššia je stabilita emulzie. Dôvodom je skutočnosť, že viskozita disperzného média je veľká, čo má silný vplyv na Brownov pohyb tekutých guľôčok a spomaľuje zrážku medzi kvapalnými guľôčkami, takže systém zostáva stabilný. Zvyčajne môžu polymérne látky, ktoré sa môžu rozpustiť pri emulziách, zvýšiť viskozitu systému a zvýšiť vyššiu stabilitu emulzií. Okrem toho môžu polyméry tiež tvoriť silnú medzifázovú membránu, vďaka čomu je emulzný systém stabilnejší.

V niektorých prípadoch môže pridanie tuhého prášku tiež prinútiť emulziu tendenciu stabilizovať sa. Pevný prášok je vo vode, oleji alebo rozhraní, v závislosti od oleja, voda na zmáčaní kapacity tuhého prášku, ak tuhý prášok nie je úplne vlhký vodou, ale tiež mokrý olejom, zostane na rozhraní vody a oleja.

Pevný prášok neznamená emulziu stabilnú, pretože prášok zhromaždený na rozhraní zvyšuje interfaciálnu membránu, ktorá je podobná medzifázovej adsorpcii emulgátorských molekúl, takže na interface je usporiadaný pevnejší prášok materiálu, a tým stabilnejšia emulzia je.

Povrchovo aktívne látky majú schopnosť významne zvýšiť rozpustnosť nerozpustných alebo mierne rozpustných organických látok po vytvorení miciel vo vodnom roztoku a roztok je v súčasnosti priehľadný. Tento účinok micely sa nazýva solubilizácia. Povrchovo aktívna látka, ktorá dokáže produkovať solubilizáciu, sa nazýva solubilizátor a organická hmota, ktorá je solubilizovaná, sa nazýva solubilizovaná hmota.

osem

Pena hrá dôležitú úlohu v procese umývania. Pena je disperzný systém, v ktorom je plyn dispergovaný v kvapaline alebo tuhej látke, s plynom ako dispergovanou fázou a tekutinou alebo pevnou látkou ako disperzujúce médium, prvé sa nazýva tekutá pena, zatiaľ čo druhá sa nazýva pevná pena, ako je penový plast, penové sklo, penové cement atď.

(1) tvorba peny

Penou máme na mysli tu agregát vzduchových bublín oddelených kvapalinovou membránou. Tento typ bubliny vždy rýchlo stúpa na povrch kvapaliny v dôsledku veľkého rozdielu v hustote medzi dispergovanou fázou (plyn) a disperzným médiom (kvapalina), v kombinácii s nízkou viskozitou kvapaliny.

Proces tvorby bubliny je priviesť do kvapaliny veľké množstvo plynu a bubliny v kvapaline sa rýchlo vrátia na povrch a tvoria agregát bublín oddelených malým množstvom kvapalného plynu.

Pena má dva významné charakteristiky z hľadiska morfológie: jedným je, že bubliny ako dispergovaná fáza sú často v tvare polyhedrácie, je to preto, že na priesečníku bublín existuje tendencia k tekutine, aby sa bubliny stali polyhedrálnymi, keď tekutý film do určitej miery vedie k bublinovému ruku; Druhým je, že čisté kvapaliny nemôžu tvoriť stabilnú penu, kvapalina, ktorá môže tvoriť penu, je najmenej dve alebo viac komponentov. Vodné roztoky povrchovo aktívnych látok sú typické pre systémy, ktoré sú náchylné na tvorbu peny, a ich schopnosť generovať penu súvisí aj s inými vlastnosťami.

Povrchovo aktívne látky s dobrým penovým výkonom sa nazývajú penové látky. Aj keď penové činidlo má dobré penové schopnosti, ale vytvorená pena nemusí byť schopná udržať si dlho, to znamená, že jeho stabilita nie je nevyhnutne dobrá. Aby sa udržala stabilita peny, často v penovom činidlách na pridanie látok, ktoré môžu zvýšiť stabilitu peny, sa látka nazýva stabilizátor peny, bežne používaným stabilizátorom je lauryl dietanolamín a oxid dodemetylamín.

(2) Stabilita peny

Pena je termodynamicky nestabilný systém a konečným trendom je, že celková plocha povrchu kvapaliny v systéme klesá po zlomení bubliny a znížení voľnej energie. Proces defoamingu je proces, ktorým kvapalná membrána oddeľuje plyn, je hrubšia a tenšia, až kým sa nerozbije. Preto je stupeň stability peny určený hlavne rýchlosťou výboja kvapaliny a pevnosťou kvapalného filmu. Ovplyvňujú to aj nasledujúce faktory.

formaforma

(3) zničenie peny

Základným princípom deštrukcie peny je zmeniť podmienky, ktoré produkujú penu, alebo eliminovať stabilizačné faktory peny, takže existujú fyzikálne aj chemické metódy vypúšťania.

Fyzikálne odkladanie znamená zmenu podmienok výroby peny pri zachovaní chemického zloženia penového roztoku, ako sú vonkajšie poruchy, zmeny teploty alebo tlaku a ultrazvukové ošetrenie sú účinnými fyzikálnymi metódami na odstránenie peny.

Metóda chemickej odkladacieho spôsobu je pridať určité látky na interakciu s penovým činidlom, aby sa znížila pevnosť kvapalného filmu v penu, a tak znížila stabilitu peny, aby sa dosiahol účel defoamingu, takéto látky sa nazývajú defoamery. Väčšina defoamerov sú povrchovo aktívne látky. Preto by podľa mechanizmu vypúšťania mal mať spoločnosť Defoamer silnú schopnosť znižovať povrchové napätie, ľahko adsorbovať na povrchu a interakcia medzi povrchovými adsorpčnými molekulami je slabá, adsorpčné molekuly usporiadané vo voľnejšej štruktúre.

Existujú rôzne typy defoamerov, ale v podstate sú to všetky neiónové povrchovo aktívne látky. Nonionické povrchovo aktívne látky majú anti-foamingové vlastnosti blízko alebo nad svojím oblakovým bodom a často sa používajú ako defoamery. Alkoholy, najmä alkoholy s vetviacou štruktúrou, mastné kyseliny a estery mastných kyselín, polyamidy, fosfátové estery, silikónové oleje atď.

(4) pena a umývanie

Neexistuje priama súvislosť medzi penou a účinnosťou pranie a množstvom peny nenaznačuje účinnosť umývania. Napríklad neiónové povrchovo aktívne látky majú oveľa menej penových vlastností ako mydlá, ale ich dekontaminácia je oveľa lepšia ako mydlá.

V niektorých prípadoch môže byť pena užitočná pri odstraňovaní nečistôt a špiny. Napríklad pri umývaní riadu v domácnosti pena čistiaceho prostriedku zachytáva olejové kvapôčky a pri čistení kobercov pomáha pena vyzdvihnúť prach, prášok a iné pevné nečistoty. Okrem toho sa môže pena niekedy použiť ako indikácia účinnosti detergentu. Pretože mastné oleje majú inhibičný účinok na penu detergentu, keď je príliš veľa oleja a príliš málo detergentu, nebude sa generovať žiadna pena alebo pôvodná pena zmizne. Pena sa môže niekedy použiť aj ako indikátor čistoty oplachovania, pretože množstvo peny v roztoku opláchnutia má tendenciu klesať so znížením detergentu, takže množstvo peny sa môže použiť na vyhodnotenie stupňa opláchnutia.

deväť

V širokom zmysle je umývanie procesom odstraňovania nežiaducich komponentov z objektu, ktorý sa má umyť a dosahovať nejaký účel. Umývanie v obvyklom zmysle sa týka procesu odstraňovania nečistôt z povrchu nosiča. Pri umývaní je interakcia medzi nečistotou a nosičom oslabená alebo eliminovaná pôsobením niektorých chemických látok (napr. Rifínok atď.), Takže kombinácia nečistôt a nosiča sa zmení na kombináciu nečistôt a detergentu a nakoniec sa nečistota oddeľuje od nosiča. Keďže predmety, ktoré sa majú premyť a nečistoty, ktoré sa majú odstrániť, sú rôzne, umývanie je veľmi zložitý proces a základný proces umývania sa dá vyjadriť v nasledujúcich jednoduchých vzťahoch.

Carrie ·· DIRT + RIDRENT = nosič + špina · RIDRÁT

Proces umývania sa zvyčajne dá rozdeliť do dvoch etáp: po prvé, pod pôsobením detergentu je nečistota oddelená od nosiča; Po druhé, oddelené nečistoty sú rozptýlené a zavesené v médiu. Proces premývania je reverzibilný proces a nečistoty rozptýlené a zavesené v médiu sa môžu tiež znovu zistiť od média do premytého predmetu. Preto by dobrý čistiaci prostriedok mal mať schopnosť rozptýliť sa a zavesiť nečistoty a zabrániť opätovnému opätovnému položeniu nečistôt, okrem schopnosti odstraňovať nečistoty z nosiča.

(1) Typy nečistôt

Dokonca aj pre tú istú položku sa typ, zloženie a množstvo nečistôt môžu líšiť v závislosti od prostredia, v ktorom sa používa. Olejová nečistota sú hlavne niektoré zvieracie a rastlinné oleje a minerálne oleje (napríklad ropa, vykurovací olej, uhoľný decht atď.) nečistoty z jedla, ako sú ovocné škvrny, škvrny na varenie oleja, škvrny korenia, škrob atď.; špina z kozmetiky, ako je rúž, lak na nechty atď.; špina z atmosféry, ako je sadze, prach, bahno atď.; Iné, napríklad atrament, čaj, povlak atď. Prichádza v rôznych typoch.

Rôzne typy nečistôt sa zvyčajne dajú rozdeliť do troch hlavných kategórií: pevné nečistoty, nečistoty kvapaliny a špeciálne nečistoty.

 

① Pevné nečistoty

Bežná tuhá nečistota zahŕňa častice popola, bahna, zeme, hrdze a čiernej farby. Väčšina z týchto častíc má na svojom povrchu elektrický náboj, väčšina z nich je negatívne nabitá a dá sa ľahko adsorbovať na vláknových položkách. Vo vode sa vo všeobecnosti ťažko rozpustí pevné nečistoty, ale môžu byť rozptýlené a zavesené riešeniami detergentu. Pevné nečistoty s menším hmotnostným bodom je ťažšie odstrániť.

② kvapalina

Kvapalné nečistoty sú väčšinou rozpustné na olej, vrátane rastlinných a živočíšnych olejov, mastných kyselín, mastných alkoholov, minerálnych olejov a ich oxidov. Medzi nimi sa môžu vyskytnúť rastlinné a živočíšne oleje, mastné kyseliny a alkalické zubonifikácie, zatiaľ čo mastné alkoholy, minerálne oleje nie sú zanikované alkáliou, ale môžu byť rozpustné v alkaloch, éteroch a uhľovodíkových organických rozpúšťadlách a emulzifikáciou a disperziou detergentného vodného roztoku. Kvapalné nečistoty rozpustné olejom majú vo všeobecnosti silnú silu s vláknami a je pevnejšie adsorbované na vláknach.

③ Špeciálna špina

Špeciálne nečistoty zahŕňajú bielkoviny, škrob, krv, ľudské sekrécie, ako je pot, mak, moč a ovocná šťava a čajová šťava. Väčšina z tohto typu nečistôt môže byť chemicky a silne adsorbovaná na vláknových položkách. Preto je ťažké umyť.

Rôzne typy nečistôt sa zriedka vyskytujú samostatne, ale často sa zmiešajú a adsorbujú sa na objekt. Nečistoty môžu byť niekedy oxidované, rozložené alebo rozpadnuté pod vonkajšími vplyvmi, čím sa vytvára nové nečistoty.

(2) priľnavosť nečistôt

Oblečenie, ruky atď. Dá sa zafarbiť, pretože medzi objektom a špinou existuje určitá interakcia. Nečistoty dodržiavajú objekty rôznymi spôsobmi, ale nie je viac ako fyzikálne a chemické adhézie.

Adhézia sadzí, prachu, bahna, piesku a uhlia na odev je fyzická adhézia. Všeobecne povedané, prostredníctvom tejto adhézie nečistôt a úloha medzi zafarbeným objektom je relatívne slabá, odstránenie nečistôt je tiež relatívne ľahké. Podľa rôznych síl možno fyzickú adhéziu nečistôt rozdeliť na mechanickú adhéziu a elektrostatickú adhéziu.

A: Mechanická adhézia

Tento typ adhézie sa týka hlavne priľnavosti nejakej pevnej nečistoty (napr. Prach, bahno a piesok). Mechanická adhézia je jednou z slabších foriem adhézie nečistôt a môže sa odstrániť takmer čisto mechanickými prostriedkami, ale keď je nečistká malá (<0,1um), je ťažšie ho odstrániť.

B : Elektrostatická adhézia

Elektrostatická adhézia sa prejavuje hlavne pri pôsobení nabitých častíc nečistôt na protichodne nabité objekty. Väčšina vláknitých objektov je negatívne nabitá vo vode a dá sa ľahko dodržiavať určitými pozitívne nabitými nečistotami, ako sú typy vápna. Niektoré nečistoty, aj keď sú negatívne nabité, ako sú napríklad častice uhlíka vo vodných roztokoch, môžu dodržiavať vlákna prostredníctvom iónových mostov (ióny medzi viacerými protichodne nabitými objektmi, ktoré s nimi pôsobia spolu s nimi) tvorené pozitívnymi iónmi vo vode (napr. CA2+ , MG2+ atď.).

Elektrostatické pôsobenie je silnejšie ako jednoduché mechanické pôsobenie, čo sťažuje odstraňovanie nečistôt.

② chemická adhézia

Chemická adhézia sa vzťahuje na jav nečistôt pôsobiaceho na objekt prostredníctvom chemických alebo vodíkových väzieb. Napríklad polárna tuhá nečistota, bielkovina, hrdza a iná adhézia na vláknach, vlákna obsahujú karboxyl, hydroxyl, amid a ďalšie skupiny, tieto skupiny a mastné mastné kyseliny nečistôt, mastné alkoholy sa dajú ľahko tvoriť vodíkové väzby. Chemické sily sú vo všeobecnosti silné a nečistoty sú preto pevnejšie spojené s objektom. Tento typ nečistôt je ťažké odstrániť obvyklými metódami a vyžaduje si to osobitné metódy, aby sa s tým vysporiadali.

Stupeň adhézie nečistôt súvisí s povahou samotnej nečistoty a povahou objektu, ku ktorému sa dodržiava. Všeobecne sa častice ľahko priľnú k vláknitým predmetom. Čím menšia je textúra pevnej nečistoty, tým silnejšia je priľnavosť. Polárne nečistoty na hydrofilných objektoch, ako je bavlna a sklo, priľne silnejšie ako nepolárne nečistoty. Nepolárne nečistoty priľne silnejšie ako polárne nečistoty, ako sú polárne tuky, prach a hlina, a je menej ľahké odstrániť a čistiť.

(3) Mechanizmus odstraňovania nečistôt

Účelom umývania je odstrániť nečistoty. V médiu určitej teploty (hlavne voda). Použitím rôznych fyzikálnych a chemických účinkov detergentu na oslabenie alebo odstránenie účinku nečistôt a premytých predmetov pod pôsobením určitých mechanických síl (ako je trenie rúk, agitácia práčky, náraz vody), takže nečistoty a umyté predmety z účelu dekontaminácie.

① Mechanizmus odstraňovania kvapaliny

A : Zmáčanie

Kvapalné znečistenie je väčšinou na báze oleja. Olejové škvrny navlhčujú väčšinu vláknitých predmetov a šíria sa viac -menej ako olejový film na povrchu vláknitého materiálu. Prvým krokom v premývaní je zmáčanie povrchu pomocou umývacej kvapaliny. Kvôli ilustrácii možno povrch vlákna považovať za hladký tuhý povrch.

B: Oddelenie oleja - mechanizmus curlingu

Druhým krokom v premývaní je odstránenie oleja a tuku, odstránenie nečistoty kvapaliny sa dosiahne určitým druhom stočenia. Kvapalná nečistota pôvodne existovala na povrchu vo forme rozptýleného oleja a pod preferenčným účinkom zmáčania kvapaliny na povrchový povrch (tj povrch vlákna) sa stočil do olejových guľôčok krok za krokom, ktoré boli nahradené umývacou kvapalinou a nakoniec nechali povrch pod určitými vonkajšími silami.

② Mechanizmus odstraňovania tuhých nečistot

Odstránenie nečistoty kvapaliny je hlavne prostredníctvom preferenčného zmáčania nosiča nečistôt pomocou premývacieho roztoku, zatiaľ čo mechanizmus odstraňovania tuhých nečistôt je iný, keď sa proces premývania patrí hlavne okolo zmáčania nečistôt a povrchu nosiča pomocou premývacieho roztoku. V dôsledku adsorpcie povrchovo aktívnych látok na tuhej nečistotách a jeho povrchu nosiča sa zníži interakcia medzi nečistotou a povrchom a redukcia adhéznej hmoty nečistôt na povrchu sa zníži, takže sa hmotnosť nečistôt ľahko odstráni z povrchu nosiča.

Okrem toho adsorpcia povrchovo aktívnych látok, najmä iónových povrchovo aktívnych látok, na povrchu tuhej nečistôt a jeho nosiča má potenciál zvýšiť povrchový potenciál na povrchu tuhej nečistoty a jeho nosiča, ktorý vedie k odstráneniu nečistoty. Pevné alebo všeobecne vláknité povrchy sú zvyčajne negatívne nabité vo vodnom médiu, a preto môžu tvoriť rozptýlené dvojité elektronické vrstvy na nečistôtch alebo pevných povrchoch. V dôsledku odporu homogénnych nábojov je oslabená adhézia častíc nečistôt vo vode na pevný povrch. Keď sa pridá aniónová povrchovo aktívna látka, pretože môže súčasne zvýšiť negatívny povrchový potenciál častíc nečistôt a pevného povrchu, odpor medzi nimi je zvýšenejší, pevnosť adhézie častíc sa zníži a nečistota sa ľahšie odstráni.

Nonionické povrchovo aktívne látky sú adsorbované na všeobecne nabitých tuhých povrchoch a hoci významne nemenia medzifázový potenciál, adsorbované neiónové povrchovo aktívne látky majú tendenciu tvoriť určitú hrúbku adsorbovanej vrstvy na povrchu, ktorá pomáha zabrániť opätovnému opätovnému polohe nečistôt.

V prípade katiónových povrchovo aktívnych látok ich adsorpcia znižuje alebo eliminuje negatívny povrchový potenciál hmoty nečistôt a jej povrch nosiča, čo znižuje odpor medzi nečistotou a povrchom, a preto nevedie k odstraňovaniu nečistôt; Ďalej, po adsorpcii na pevnom povrchu, majú katiónové povrchovo aktívne látky tendenciu otáčať hydrofóbne povrchu tuhého povrchu, a preto nevedú k zmáčaniu povrchu, a teda k premývaniu.

③ Odstránenie špeciálnych pôd

Bielkoviny, škrob, ľudské sekrécie, ovocná šťava, čajová šťava a iné také nečistoty je ťažké odstrániť s normálnymi povrchovo aktívnymi látkami a vyžadovať špeciálne ošetrenie.

Škvrny bielkovín, ako je krém, vajcia, krv, mlieko a koža, majú tendenciu koagulovať sa na vláknach a degenerácii a dostávať silnejšiu adhéziu. Znečistenie bielkovín sa môže odstrániť pomocou proteáz. Enzýmová proteáza rozdeľuje proteíny v nečistotách na vo vode rozpustné aminokyseliny alebo oligopeptidy.

Škrobové škvrny pochádzajú hlavne z potravín, iné ako omáčka, lepidlo atď. Amyláza má katalytický účinok na hydrolýzu škrobových škvŕn, čo spôsobuje, že škrob sa rozpadne na cukry.

Lipáza katalyzuje rozklad triglyceridov, ktoré je ťažké odstrániť normálnymi metódami, ako sú mace a jedlé oleje, a rozdelia ich na rozpustný glycerol a mastné kyseliny.

Niektoré farebné škvrny z ovocných šťavy, čajových šťavy, atramentov, rúžu atď. Je často ťažké dôkladne čistiť aj po opakovanom umývaní. Tieto škvrny môžu byť odstránené redoxnou reakciou s oxidačným alebo redukčným činidlom, ako je bielidlo, ktoré ničí štruktúru farebných alebo farebných výrobkových skupín a degraduje ich na menšie vo vode rozpustné komponenty.

(4) Mechanizmus odstraňovania škvŕn pri suchom čistení

Vyššie uvedené je v skutočnosti pre vodu ako médium umývania. V skutočnosti, v dôsledku rôznych druhov odevov a štruktúry, nie je niektoré oblečenie pomocou vody pre umývanie vodou pohodlné alebo nie je ľahké čistiť, niektoré oblečenie po umývaní a dokonca aj deformácii, vyblednutí atď. Umytím vlny výrobky sa tiež často javia ako fenomén zmrašťovania, niektoré vlnené výrobky s vodou umývaním je tiež ľahké na pilling, zmena farieb; Niektorí hodvábny pocit sa po umývaní zhorší a stratí lesk. Pre tieto odevy často na dekontamináciu používajú metódu čistenia sucha. Takzvané suché čistenie sa vo všeobecnosti týka metódy premytia v organických rozpúšťadlách, najmä v nepolárnych rozpúšťadlách.

Čistenie suchého čistenia je jemnejšia forma umývania ako umývanie vody. Pretože suché čistenie nevyžaduje veľa mechanického pôsobenia, nespôsobuje poškodenie, vrásky a deformáciu odevov, zatiaľ čo suché čistiace prostriedky, na rozdiel od vody, zriedka produkujú expanziu a kontrakciu. Pokiaľ sa s technológiou riadne manipuluje, oblečenie sa dá suchý čistiť bez skreslenia, farebného vyblednutia a predĺženej životnosti.

Pokiaľ ide o suché čistenie, existujú tri široké typy nečistôt.

① NEPORAPNÉ NEPORNÉ OLEJ Rozpustné oleje zahŕňajú všetky druhy oleja a tuku, ktorý je tekutý alebo mastný a môže sa rozpustiť v rozpúšťadlách s čistím.

② Voda rozpustná nečistota rozpustná vo vode rozpustná vo vodných roztokoch, ale nie v suchých čistiacich látkach, je adsorbovaná na oblečenie vo vodnom stave, voda sa po zrážke granulovaných tuhých látok, ako sú anorganické salty, starch, atď.

③oil a voda nerozpustný špina a voda nerozpustné nečistoty nie sú rozpustné vo vode, ani rozpustné v rozpúšťadlách čistiaceho prostriedku, ako sú napríklad čierne uhlíky, kremičitany rôznych kovov a oxidov atď.

Kvôli rôznej povahe rôznych typov nečistôt existujú rôzne spôsoby odstránenia nečistôt v procese čistenia sucha. Pôdy rozpustné olejom, ako sú živočíšne a rastlinné oleje, minerálne oleje a tuky, sú ľahko rozpustné v organických rozpúšťadlách a môžu sa ľahšie odstrániť pri čistení. Vynikajúca rozpustnosť rozpúšťadiel čistiacich čistých olejov a tukov v podstate pochádza z síl van der stien medzi molekulami.

Na odstránenie vodnej rozpustnej nečistoty, ako sú anorganické soli, cukry, bielkoviny a pot, sa musí tiež pridať správne množstvo vody do činidla suchého čistenia, inak je z oblečenia ťažké odstrániť špinu vo vode. V vode sa však ťažko rozpustí v činidlách čistenia sucha, takže na zvýšenie množstva vody musíte tiež pridať povrchovo aktívne látky. Prítomnosť vody v suchom čistenom činidlách môže spôsobiť hydratáciu povrchu nečistôt a odevov, takže je ľahké interagovať s polárnymi skupinami povrchovo aktívnych látok, ktoré vedú k adsorpcii povrchovo aktívnych látok na povrchu. Okrem toho, keď povrchovo aktívne látky tvoria micely, do miciel sa môžu rozpustné vo vode rozpustné vo vode rozpustné. Okrem zvýšenia obsahu vody v rozpúšťadle čistenia suchého čistenia môžu povrchovo aktívne látky tiež zohrávať úlohu pri prevencii opätovného uloženia nečistôt na zvýšenie účinku dekontaminácie.

Prítomnosť malého množstva vody je potrebná na odstránenie vody rozpustných vo vode, ale príliš veľa vody môže spôsobiť skreslenie a pokrčenie v niektorých odevoch, takže množstvo vody v činidlách s suchým čistením musí byť mierne.

Nečistoty, ktoré nie sú vo vode rozpustné, ani rozpustné olejom, tuhé častice, ako je popol, bahno, zemiak a čierna, je zvyčajne pripevnená k odevu elektrostatickými silami alebo v kombinácii s olejom. Pri suchom čistení môže prietok rozpúšťadla, náraz môže odvrátiť adsorpciu nečistôt elektrostatickej sily a činidlo suchého čistenia môže rozpustiť olej, takže kombinácia oleja a nečistôt a pripevnená k oblečeniu tuhých častíc v suchom čistení činidla, suchého čistenia, v malom množstve surfaktov, tak, aby boli tí z pevných častíc, aby boli stabilné zavesenie, rozptyľujúce, aby zabránili svojmu opakovaniu.

(5) Faktory ovplyvňujúce činnosť umývania

Smerová adsorpcia povrchovo aktívnych látok na rozhraní a redukcia povrchového (medzifázového) napätia sú hlavnými faktormi pri odstraňovaní kvapalinovej alebo pevnej nečistoty. Proces premývania je však komplexný a účinok premytia, dokonca aj s rovnakým typom detergentu, je ovplyvňovaný mnohými ďalšími faktormi. Medzi tieto faktory patrí koncentrácia detergentu, teplota, povaha znečistenia, typ vlákniny a štruktúra tkaniny.

① Koncentrácia povrchovo aktívnej látky

Mikel povrchovo aktívnych látok v roztoku zohrávajú v procese umývania dôležitú úlohu. Keď koncentrácia dosiahne kritickú koncentráciu miciel (CMC), účinok premytia sa výrazne zvyšuje. Koncentrácia detergentu v rozpúšťadle by preto mala byť vyššia ako hodnota CMC, aby mala dobrý účinok premytia. Ak je však koncentrácia povrchovo aktívnej látky vyššia ako hodnota CMC, inkrementálne zvýšenie účinku premytia nie je zrejmé a nie je potrebné príliš zvyšovať koncentráciu povrchovo aktívnej látky.

Pri odstraňovaní oleja solubilizáciou sa solubilizačný účinok zvyšuje so zvyšujúcou sa koncentráciou povrchovo aktívnej látky, aj keď je koncentrácia nad CMC. V súčasnosti je vhodné používať detergent miestnym centralizovaným spôsobom. Napríklad, ak je na manžetách a obojku odev veľa nečistôt, počas premytia sa môže aplikovať vrstva čistiaceho prostriedku na zvýšenie solubilizačného účinku povrchovo aktívnej látky na olej.

②TEMPERATRATÚRA má veľmi dôležitý vplyv na dekontaminačnú akciu. Zvýšenie teploty vo všeobecnosti uľahčuje odstránenie nečistôt, ale niekedy príliš vysoká teplota môže spôsobiť aj nevýhody.

Zvýšenie teploty uľahčuje difúziu nečistôt, tuhé tuk sa ľahko emulguje pri teplotách nad jeho topením a vlákna sa zvyšuje v opuchu v dôsledku zvýšenia teploty, pričom všetky uľahčujú odstránenie nečistôt. Avšak pre kompaktné tkaniny sa mikrogaty medzi vláknami znižujú, keď sa vlákna rozširujú, čo škodí odstraňovaniu nečistôt.

Zmeny teploty tiež ovplyvňujú rozpustnosť, hodnotu CMC a veľkosť miciel povrchovo aktívnych látok, čo ovplyvňuje účinok premytia. Rozpustnosť povrchovo aktívnych látok s dlhými uhlíkovými reťazcami je nízka pri nízkych teplotách a niekedy je rozpustnosť ešte nižšia ako hodnota CMC, takže by sa mala primerane zvýšiť teplota premytia. Vplyv teploty na hodnotu CMC a veľkosť micely sa líši v prípade iónových a neiónových povrchovo aktívnych látok. V prípade iónových povrchovo aktívnych látok zvýšenie teploty vo všeobecnosti zvyšuje hodnotu CMC a znižuje veľkosť micely, čo znamená, že by sa mala zvýšiť koncentrácia povrchovo aktívnej látky v umývacom roztoku. V prípade neiónových povrchovo aktívnych látok vedie zvýšenie teploty k zníženiu hodnoty CMC a významnému zvýšeniu objemu micely, takže je zrejmé, že primerané zvýšenie teploty pomôže neiónovej povrchovo aktívnej látky uplatniť jej povrchovo aktívny účinok. Teplota by však nemala prekročiť jeho oblak.

Stručne povedané, optimálna teplota premytia závisí od formulácie čistiaceho prostriedku a premytého objektu. Niektoré detergenty majú pri izbovej teplote dobrý čistiaci účinok, zatiaľ čo iné majú medzi studeným a horúcim praniem oveľa odlišnú čistiacu prostriedky.

③ pena

Je obvyklé zamieňať penovú silu s účinkom na umývanie, veriť, že detergenty s vysokou penovou silou majú dobrý účinok na umývanie. Výskum ukázal, že medzi účinkom premývania a množstvom peny neexistuje priamy vzťah. Napríklad umývanie s nízkymi penovými detergentmi nie je o nič menej účinné ako umývanie s vysokými penovými detergentmi.

Aj keď pena priamo nesúvisí s umývaním, existujú prípady, keď pomáha odstraňovať nečistoty, napríklad pri umývaní riadu ručne. Pri čistení kobercov môže pena odobrať aj prach a iné tuhé nečistoty, kobercové nečistoty predstavujú veľkú časť prachu, takže činidlá čistiaceho prostriedku na koberce by mali mať určitú schopnosť peny.

Penná sila je tiež dôležitá pre šampóny, kde jemná pena produkovaná tekutinou počas šampónu alebo kúpania zanecháva vlasy mazané a pohodlné.

④ Odrody vlákien a fyzikálne vlastnosti textilu

Okrem chemickej štruktúry vlákien, ktorá ovplyvňuje adhéziu a odstránenie nečistôt, vzhľad vlákien a organizácia priadze a látky má vplyv na ľahké odstránenie nečistôt.

Váhy vlnených vlákien a zakrivené ploché stuhy bavlnených vlákien s väčšou pravdepodobnosťou hromadia nečistoty ako hladké vlákna. Napríklad sa na celulózové filmy (viskózové filmy) ľahko odstránia, zatiaľ čo uhlíkové čierne zafarbené na bavlnené tkaniny je ťažké umyť. Ďalším príkladom je, že textílie s krátkymi vláknami vyrobené z polyesteru sú náchylnejšie na akumuláciu škvŕn oleja ako tkaniny s dlhými vláknami a olejové škvrny na tkaninách s krátkym vláknom je tiež ťažšie odstránené ako škvrny na olej na tkaninách s dlhými vláknami.

Pevne skrútené priadze a tesné tkaniny v dôsledku malej medzery medzi vláknami môžu odolať invázii do nečistôt, ale to isté tiež môže zabrániť umývacej kvapaline, aby vylúčila vnútorné nečistoty, takže tesné tkaniny začínajú odolávať nečistotám, ale akonáhle je zafarbené pranie, je tiež zložitejšie.

⑤ Tvrdosť vody

Koncentrácia iónov Ca2+, Mg2+ a ďalších kovových iónov vo vode má veľký vplyv na pranie, najmä ak sa aniónové povrchovo aktívne látky stretávajú s iónmi Ca2+ a Mg2+ tvoriacich vápnikové a horčíkové soli, ktoré sú menej rozpustné a znížia jeho detergentnosť. V tvrdej vode, aj keď je koncentrácia povrchovo aktívnej látky vysoká, čistivosť je stále oveľa horšia ako pri destilácii. Aby sa povrchovo aktívna látka mala najlepší účinok premytia, koncentrácia iónov Ca2+ vo vode by sa mala znížiť na 1 x 10-6 mol/l (Caco3 až 0,1 mg/l) alebo menej. Vyžaduje si to pridanie rôznych zmäkčovačov do detergentu.


Čas príspevku: február-2022