表面活性剂有哪些(化学人不可不知的表面活性剂的基本理论知识)

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2020年
06/30
11:46
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原标题:(表面活性剂有哪些(化学人不可不知的表面活性剂的基本理论知识))

外表活性剂有哪些(化学人不可不知的外表活性剂的基础理论知识)  表面活性剂有哪些(化学人不可不知的表面活性剂的基本理论知识) 生活百科 第1张

 

 

1、外表张力

把液体外表恣意单元长度的压缩力称为外表张力,单元为N•m-1。

2、外表活性和外表活性剂

将能下降溶剂外表张力的性子称为外表活性,而具有外表活性的物资称为外表活性物资。

把能在水溶液中份子发作缔合且构成胶束等缔合体,并具有较高的外表活性,同时还具有润湿�p乳化�p起泡�p洗濯等作用的外表活性物资称为外表活性剂。

3、外表活性剂的份子构造特征

外表活性剂是一种具有特别构造和性子的有机化合物,它们能显著地转变两相间的界面张力或液体(平常为水)的外表张力,具有润湿�p起泡�p乳化�p洗濯等机能。

就构造而言,外表活性剂都有一个配合的特征,即其份子中含有两种差异性子的基团,一端是长链非极性基团,能溶于油而不溶于水,亦即所谓的疏水基团或憎水基,这类憎水基平常都是长链的碳氢化合物,偶然也为有机氟�p有机硅�p有机磷�p有机锡链等。另一端则是水溶性的基团,即亲水基团或亲水基。亲水基团必需有充足的亲水性,以保证全部外表活性剂能溶于水,并有必要的消融度。由于外表活性剂含有亲水基和疏水基,因而它们最少能溶于液相中的某一相。外表活性剂的这类既亲水又亲油的性子称为两亲性。

4、外表活性剂的范例

外表活性剂是一种既有疏水基团又有亲水基团的两亲性份子。外表活性剂的疏水基团平常是由长链的碳氢构成,如直链烷基C8~C20,支链烷基C8~C20,烷基苯基(烷基碳原子数为8~16)等。疏水基团的差异主假如在碳氢链的构造变化上,差异较小,而亲水基团的种类则较多,所以外表活性剂的性子除与疏水基团的大小�p外形有关外,主要还与亲水基团有关。亲水基团的构造变化较疏水基团大,因而外表活性剂的分类平常以亲水基团的构造为依据。这类分类是以亲水基团是不是是离子型为主,将其分为阴离子型�p阳离子型�p非离子型�p两性离子型和其他特别范例的外表活性剂。

5、外表活性剂水溶液的特征

① 外表活性剂在界面上的吸附

外表活性剂份子中具有亲油基和亲水基,为两亲份子。水是强极性液体,当外表活性剂溶于水中时,依据极性相似相引�p极性相异相斥道理,其亲水基与水相引而溶于水,其亲油基与水相斥而脱离水,结果外表活性剂份子(或离子)吸附在两相界面上,使两相间的界面张力下降。外表活性剂份子(或离子)在界面上吸附越多,界面张力下降越大。

② 吸附膜的一些性子

吸附膜的外表压力: 外表活性剂在气液界面吸附构成吸附膜,如在界面上安排一无磨擦可挪动浮片,以浮片沿溶液面推进吸附质膜,膜对浮片发生一压力,此压力称为外表压力。

外表黏度:与外表压力一样,外表黏度是由不溶性份子膜表现出的一种性子。以细金属丝悬吊一白金环,令其平面打仗水槽的水外表,扭转白金环,白金环受水的黏度障碍,振幅逐步衰减,据此可测定外表黏度,要领是:先在纯水外表举行试验,测出振幅衰减,然后测定构成外表膜后的衰减,从二者的差值求出外表膜的黏度。

外表黏度与外表膜的稳固度亲昵有关,由于吸附膜有外表压力和黏度,它肯定具有弹性。吸附膜的外表压力越大,黏度越高,其弹性模量就越大。外表吸附膜的弹性模量在稳泡历程当中有主要意义。

③ 胶束的构成

外表活性剂的稀溶液恪守抱负溶液所遵照的规律。外表活性剂在溶液外表的吸附量随溶液浓度增高而增添,当浓度到达或凌驾某值后,吸附量不再增添,这些过量的外表活性剂份子在溶液内是乱七八糟的,抑或以某种有规律的体式格局存在。实践和理论均表明,它们在溶液内构成缔合体,这类缔合体称为胶束。

临界胶束浓度: 外表活性剂在溶液中构成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。

④罕见外表活性剂的cmc值。

6、亲水亲油均衡值

HLB是hydrophile lipophile balance的缩写,示意了外表活性剂的亲水基团和亲油基团具有的亲水亲油均衡值,即外表活性剂HLB值。HLB值大,示意份子的亲水性强,亲油性弱;反之亲油性强,亲水性弱。

① HLB值的划定

HLB值是个相对值,故在制订HLB值时,作为规范,划定无亲水机能的白腊的HLB值为0,而水溶性较强的十二烷基硫酸钠的HLB值为40。因而外表活性剂的HLB值平常在1~40局限之内。一般来讲,HLB值小于10的乳化剂为亲油性的,而大于10的乳化剂则是亲水性的。因而,由亲油性到亲水性的转折点约为10。

依据外表活性剂的HLB值,可大抵相识其大概的用处,如表1-3所示。

 表面活性剂有哪些(化学人不可不知的表面活性剂的基本理论知识) 生活百科 第2张

 

由上表可知,适合于作油包水型乳化剂的外表活性剂的HLB值为3.5~6,而水包油型乳化剂的HLB值为8~18。

② HLB值的肯定(略)。

7、乳化作用和增溶作用

两种互不溶的液体,一种以微粒(液滴或液晶)疏散于另一种中构成的系统称为乳状液。构成乳状液时由于两液体的界面积增大,所以这类系统在热力学上是不稳固的,为使乳状液稳固须要到场第三组分—乳化剂以下降系统的界面能。乳化剂属于外表活性剂,其主要功用是起乳作用。乳状液中以液滴存在的那一相称为疏散相(或内相�p不一连相),连成一片的另一相叫做疏散介质(或外相�p一连相)。

①乳化剂和乳状液

罕见的乳状液,一相是水或水溶液,另一相是与水不相混溶的有机物,如油脂�p蜡等。水和油构成的乳状液,依据其疏散情况可分为两种:油疏散在水中构成水包油型乳状液,以O/W(油/水)示意:水疏散油中构成油包水型乳状液,以W/O(水/油)示意。别的还大概构成庞杂的水包油包水W/O/W型和油包水包油O/W/O型的多元乳状液。

乳化剂是经由过程下降界面张力和构成单份子界面膜使乳状液稳固的。

在乳化作用中对乳化剂的请求:a:乳化剂必需能吸附或富集在两相的界面上,使界面张力下降;b:乳化剂必需给予粒子以电荷,使粒子间发生静电排挤,或在粒子四周构成一层稳固的�p黏度特别高的保护膜。所以,用作乳化剂的物资必需具有两亲基团才起乳化作用,外表活性剂能满足这类请求。

②乳化液的制备要领和影响乳状液稳固性的要素

制备乳状液的要领有两种:一种是采纳机器法使液体以细小的粒子疏散于另一种液体中,工业上多采纳这类要领制备乳状液;另一种是将液体以份子状况溶于另一液体中,然后使其恰当地群集而构成乳状液。

乳状液的稳固性是指对抗粒子群集而致使相星散的才能。乳状液在热力学上是不稳固的系统,有较大的自由能。因而所谓乳状液的稳固性实际上是指系统到达均衡状况所须要的时候,即系统中一种液体发作星散所须要的时候。

当界面膜中有脂肪醇�p脂肪酸和脂肪胺等极性有机物份子时,膜强度显著增高。这是由于,在界面吸附层中乳化剂份子与醇�p酸和胺等极性份子发作作用构成“复合物”,使界面膜强度增高的缘由。

由两种以上外表活性剂构成的乳化剂称为夹杂乳化剂。夹杂乳化剂吸附在水/油界面上,份子间发作作用可构成络合物。由于份子间猛烈作用,界面张力显著下降,乳化剂在界面上吸附量显著增添,构成的界面膜密度增大,强度增高。

液珠的电荷对乳状液的稳固性有显著的影响。稳固的乳状液,其液珠平常都带有电荷。当运用离子型乳化剂时,吸附在界面上的乳化剂离子其亲油基插进去油相,亲水基处于水相,从而使液珠带电。由于乳状液的液珠带同种电荷,它们之间相互排挤,不轻易聚结,使稳固性增高。可见,液珠上吸附的乳化剂离子越多,其带电量越大,防备液珠聚结才能也越大,乳状液系统就越稳固。

乳状液疏散介质的黏度对乳状液的稳固性有肯定影响。平常,疏散介质的黏度越大,乳状液的稳固性越高。这是由于疏散介质的黏度大,对液珠的布朗运动障碍作用强,减缓了液珠之间碰撞,使系统坚持稳固。一般能溶于乳状液的高份子物资均能增高系统的黏度,使乳状液的稳固性增高。别的高份子还能构成牢固的界面膜,使乳状液系统越发稳固。

在某些情况下到场固体粉未也能使乳状液趋于稳固。固体粉未处于水�p油中或界面上,取决于油�p水对固体粉未的润湿才能,若固体粉未完全为水润湿,又能被油润湿,才会滞留于水油界面上。

固体粉未使乳状液稳固的缘由在于,群集于界面的粉未加强了界面膜,这与界面吸附乳化剂份子相似,故固体粉未料子在界面上分列得越严密,乳状液越稳固。

外表活性剂在水溶液中构成胶束后具有能使不溶或微溶于水的有机物的消融度显著增大的才能,且此时溶液呈通明状,胶束的这类作用称为增溶。能发生增溶作用的外表活性剂叫做增溶剂,被增溶的有机物称为被增溶物。

8、泡沫

泡沫在洗濯历程当中起着主要的作用。泡沫是指气体疏散在液体或固体中的疏散系统,气体为疏散相,液体或固体为疏散介质,前者称为液体泡沫,而后者称为固体泡沫,如泡沫塑料,泡沫玻璃,泡沫水泥等。

(1) 泡沫的构成

我们这里所说的泡沫,是指被液体薄膜离隔的气泡的群集物。这类泡沫由于疏散相(气体)和疏散介质(液体)的密度相差较大,加上液体的黏度低,因而气泡老是能很快地升到液面。

构成泡沫的历程是将大批气体带入液体,液体中的气泡又很快返回到液面,构成由少许液气离隔的气泡群集体

泡沫在形状上具有两个显著的特征:其一是作为疏散相的气泡经常是呈多面体外形,这是由于在气泡的相交处,有一种液膜变薄的趋向使气泡成为多面体,当液膜变薄到肯定水平,则致使气泡碎裂;其二是,纯洁液不能构成稳固的泡沫,能构成泡沫的液体,最少是两个以上的组分。外表活性剂的水溶液是典范的易发生泡沫的系统,其生成泡沫的才能与其他机能也有肯定的关联。

起泡力好的外表活性剂称为起泡剂。起泡剂只管具有优越的泡沫才能,但构成的泡沫不肯定能坚持较长的时候,即其稳固性不肯定优越。为了坚持泡沫的稳固,常在起泡剂中到场能增添泡沫稳固性的物资,这类物资称为稳泡剂,经常使用的稳泡剂有月桂酰二乙醇胺和十二烷基二甲基胺的氧化物。

(2) 泡沫的稳固性

泡沫是一种热力学不稳固系统,末了的趋向是破泡今后系统内液体的总外表积减小,自由能下降。消泡历程就是离隔气体的液膜由厚变薄,直至碎裂的历程。因而,泡沫的稳固水平主假如由排液快慢和液膜的强度决议的。其影响要素另有以下几种。

①外表张力

从能量看法斟酌,低外表张力关于泡沫的构成比较有益,但不能保证泡沫稳固。外表张力低,压差小,排液速率变慢,液膜变薄较慢,有益于泡沫的稳固。

②外表黏度

决议泡沫稳固性的关键要素在于液膜强度,而液膜强度主要决议于外表吸附膜的牢固性,以外表黏度为其量度。试验证实,外表黏度较大的溶液所生成的泡沫寿命较长。这是由于外表吸附份子间的相互作用致使膜强度增大,从而进步泡沫的寿命。

③溶液黏度

当液体自身的黏度增大时,液膜中的液体不轻易排挤,液膜厚度变薄的速率较慢,延缓了液膜碎裂的时候,增添了泡沫的稳固性。

④外表张力的“修复”作用

外表活性剂吸附于外表的液膜,有对抗液膜外表扩展或压缩的才能,我们将这一才能称为修复作用。这是由于有外表活性剂在外表上吸附的液膜,扩展其外表积将下降外表吸附份子的浓度,增大外表张力。进一步扩展外表将须要做更大的功。反之外表积压缩将增添外表吸附份子的浓度,即减小外表张力,不利于进一步的压缩。

⑤气体经由过程液膜的散布

由于毛细压力的存在,泡沫中小泡的压力要比大泡压力高,会形成小泡中的气体透过液膜散布到低压的大泡中,形成小泡变小,大泡变大,终究泡沫碎裂的征象。假如到场外表活性剂,发泡时则能够使泡沫匀称精密,不轻易消泡。由于外表活性剂严密分列在液膜上,透气难题,而使泡沫越发稳固。

⑥外表电荷的影响

假如泡沫液膜带有雷同标记的电荷,液膜两个外表将相互排挤,防备了液膜变薄以致损坏。离子型外表活性剂可起这类稳固作用。

综上所述,液膜强度是决议泡沫稳固性的关键要素。作为起泡剂和稳泡剂的外表活性剂,其外表吸附份子分列的严密性和稳固性是最主要的要素。外表吸附份子相互作用强时,吸附份子分列构造严密,这不仅使外表膜自身具有较高的强度,而且因外表黏度较高使相近外表膜的溶液不轻易活动,液膜排液相对难题,液膜的厚度易于坚持。别的,分列严密的外表份子还能减低气体份子的透过性从而也可增添泡沫的稳固性。

(3) 泡沫的损坏

损坏泡沫的基础原则就是转变发生泡沫的前提或消弭泡沫的稳固要素,因而有物理和化学两种消泡要领。

物理消泡就是在坚持泡沫溶液的化学身分稳定的情况下转变泡沫发生的前提,如外力的扰动�p温度或压力的转变以及超声处置惩罚等都是消弭泡沫的有用物理要领。

化学消泡法是到场某些物资与起泡剂发作作用,下降泡沫中液膜的强度进而下降泡沫的稳固性以到达消泡的目标,如许的物资称为消泡剂。消泡剂大多半为外表活性剂。因而依据消泡的作用机理,消泡剂应该具有较强的下降外表张力的才能,轻易吸附在外表上,且外表吸附份子间的相互作用较弱,吸附份子分列构造较为松散。

消泡剂的种类多种多样,但基础上都为非离子外表活性剂。非离子外表活性剂在其浊点四周或浊点以上时具有防泡机能,经常使用作消泡剂。醇类,特别是有分支构造的醇�p脂肪酸及脂肪酸酯�p多酰胺�p磷酸酯�p硅油等也是经常使用的优秀消泡剂。

(4) 泡沫与洗濯

泡沫与洗濯作用并没有直接的联络,泡沫量的若干并不示意洗濯结果的优劣。比方非离子外表活性剂的起泡机能远不如番笕,但其去污力却比番笕优秀许多。

在某些情况下,泡沫在去除污垢方面照样有协助的。比方:家庭洗濯餐具时,洗濯液的泡沫能够将洗下来的油滴带走;擦洗地毯时,泡沫有助于带走尘土�p粉未等固体污垢。别的,泡沫偶然能够作为洗濯液是不是有用的一个标志,由于脂肪性油污对洗濯液的泡沫有抑制作用,当油污过量�p洗濯剂量少时,就不会有泡沫生成,或使本来的泡沫消逝。泡沫偶然还能够作为漂洗是不是清洁的指示剂,由于漂洗液中泡沫量每每随洗濯剂含量的削减而削减,因而能够泡沫量的若干来评价漂洗的水平。

9、洗濯历程

从广义上讲,洗濯是从被洗濯对象中撤除不须要的身分并到达某种目标的历程。一般意义的洗濯是指从载体外表去除污垢的历程。在洗濯时,经由过程一些化学物资(如洗濯剂等)的作用以削弱或消弭污垢与载体之间的相互作用,使污垢与载体的连系转变为污垢与洗濯剂的连系,终究使污垢与载体脱离,因被洗濯对象和要消灭的污垢是多种多样的,因而洗濯是一个十分庞杂的历程,洗濯作用的基础历程可用以下简朴关联示意

载体•污垢+洗濯剂=载体+污垢•洗濯剂

洗濯历程一般可分为两个阶段:一是在洗濯剂的作用下,污垢与其载体星散;二是脱离的污垢被疏散�p悬浮于介质中。洗濯历程是一个可逆历程,疏散�p悬浮于介质中的污垢也有大概从介质中从新沉淀到被洗物上。因而,一种优秀的洗濯剂除了具有使污垢脱离载体的才能外,还应有较好的疏散和悬浮污垢�p防备污垢再堆积的才能。

(1) 污垢的种类

纵然是统一种物品,假如运用环境差异,则污垢的种类�p身分和数目也会差异。油体污垢主假如一些动�p植物油及矿物油(如原油�p燃料油�p煤焦油等),固体污垢主假如烟尘�p灰土�p铁锈�p炭黑等。就衣服的污垢而言,有来自人体的污垢,如汗�p皮脂�p血等;来自食物的污垢,如生果渍�p食用油渍�p调味品渍�p淀粉等;有化妆品带来的污垢,如唇膏�p指甲油等;从大气中来的污垢,如烟尘�p尘土�p土壤等;其他如墨水�p茶水�p涂料等。能够说五花八门,种类繁多。

林林总总的污垢一般可分为固体污垢�p液体污垢和特别污垢三大类。

①固体污垢 罕见的固体污垢有灰�p泥�p土�p铁锈和炭黑等颗粒。这些颗粒外表大多带有电荷,多半带负电,轻易吸附在纤维物品上。平常固体污垢较难溶于水,但可被洗濯剂溶液疏散�p悬浮。质点较小的固体污垢,撤除较为难题。

②液体污垢 液体污垢大都是油溶性的,包含动植油�p脂肪酸�p脂肪醇�p矿物油及其氧化物等。个中动植物油�p脂肪酸类能与碱发作皂化作用,而脂肪醇 �p矿物油则不为碱所皂化,但能溶于醇�p醚和烃类有机溶剂,并被洗濯剂水溶液乳化和疏散。油溶性液体污垢平常与纤维物品具有较强的作用力,在纤维上吸附较为稳固。

③特别污垢 特别污垢有蛋白质�p淀粉�p血�p人体分泌物如汗�p皮脂�p尿以及果汁�p茶汁等。这类污垢大多能经由过程化学作用而较强地吸附在纤维物品上。故洗濯起来比较难题。

种种污垢很少零丁存在,每每是混在一同,配合吸附在物品上。污垢偶然在外界的影响下还会氧化�p剖析或糜烂,从而发生新的污垢。

(2) 污垢的黏附作用

衣服�p手等之所以能沾上污垢,是由于物体与污垢之间存在着某种相互作用。污垢在物体上的黏附作用多种多样,但不外乎物理性黏赞同化学黏附两种。

①烟灰�p尘土�p泥沙�p炭黑等在衣物上的黏附属物理黏附。平常来讲,经由过程这类黏附的污垢,与被沾污的物体之间的作用相对较弱,污垢的去除也比较轻易。依作用力的差异,污垢的物理黏附又可分为机器力黏赞同静电力黏附。

A:机器力黏附 这一类黏附主要指的是一些固体污垢(如尘土�p泥沙)的黏附作用。机器力黏附是污垢比较弱的一种黏附体式格局,险些能够用纯真的机器要领将污垢去撤除,但当污垢的质点比较小时(�0.1um),去除起来比较难题。

B:静电力黏附 静电力黏附主要表如今带电的污垢粒子在异性电荷物体上的作用。大多半纤维性物品在水中带负电,很轻易被某些带正电荷的污垢,如石灰类所黏附。有些污垢只管带负电荷,如水溶液中的炭黑粒子,但能够经由过程水中的正离子(如Ca2+�pMg2+等)所构成的离子桥(离子在多个异性电荷之间,与它们配合作用,起相似桥梁的作用)附着在纤维上。

静电作用比简朴的机器作用要强,因而污垢去除相对难题些。

②化学黏附

化学黏附是指污垢经由过程化学键或氢键作用到物体上的征象。如极性固体污垢�p蛋白质�p铁锈等在纤维物品上的黏附,纤维中含有羧基�p羟基�p酰胺等基团,这些基团和油性污垢的脂肪酸�p脂肪醇轻易构成氢键。化学作用力平常比较强,因而污垢在物体上连系得较为稳固。这类污垢用一般的要领很难去除,需采纳特别的要领来处置惩罚。

污垢黏附的稳固水平与污垢自身的性子和被黏附物的性子有关。平常颗粒轻易在纤维性物品上黏附。固体污垢质点越小,则黏附得越稳固。亲水性物体如棉花�p玻璃等外表上的极性污垢要比非极性污垢黏附得更稳固。而非极性污垢的黏附强度比极性污垢如极性脂肪�p尘土�p粘土等要大,更不轻易去除和洗濯。

(3) 污垢的去除机理

洗濯的目标在于去除污垢。在肯定温度的介质中(主要以水为介质)。应用洗濯剂所发生的种种物理化学作用,削弱或消弭污垢与被洗物品的作用,在肯定的机器力作用下(如手搓�p洗衣机的搅动�p水的打击),使污垢与被洗物品脱离,到达去污的目标。

①液体污垢的去除机理

A:润湿 液体污垢大多为油性污垢。油污能润湿大部分的纤维物品,在纤维材料的外表上或多或少散布成一层油膜。洗濯作用的第一步,是洗濯液润湿外表。为申明轻易,可将纤维的外表看成是腻滑的固体外表。

B:油污的脱离-卷缩机理 洗濯作用的第二步是油污的去除,液体污垢的去除是用一种卷缩的体式格局来完成的。液体污垢本来是以放开的油膜情势存在于外表上,在洗濯液对固体外表(即纤维外表)优先润湿作用下,逐级卷缩成为油珠,被洗濯液替代下来,在肯定外力作用下终究脱离外表。

②固体污垢的去除机理

液体污垢的去除,主假如经由过程洗濯液对污垢载体的优先润湿,而关于固体污垢的去除机理则有所差异,在洗濯历程当中,主假如洗濯液对污垢质点及其载体外表的润湿。由于外表活性剂在固体污垢及其载体外表的吸附,减小了污垢与外表之间的相互作用,下降了污垢质点在外表的黏附强度,因而污垢质点轻易从载体外表上撤除。

不仅如此,外表活性剂,尤其是离子型外表活性剂,在固体污垢及其载体外表上的吸附有大概增添固体污垢及其载体外表的外表电势,更有益于污垢的去除。固体或平常纤维外表在水介质中一般带负电,因而,在污垢质点或固体外表上能构成散布双电层。由于同性电荷相斥,因而,水中污垢质点在固体外表上的黏附强度会有所削弱。当到场阴离子外表活性剂时,由于阴离子外表活性剂能同时进步污垢质点及固体外表的负外表电势,使它们之间的排挤力更加加强,因而,质点的黏附强度越发下降,污垢更容易于撤除。

非离子外表活性剂在平常带电的固体外表上都能发生吸附,只管不能显著转变界面电势,但吸附的非离子外表活性剂每每在外表上构成肯定厚度的吸附层,有助于防备污垢再堆积。

关于阳离子外表活性剂,由于它们的吸附会使污垢质点及其载体外表的负外表电势下降或消弭,这使得污垢与外表之间的排挤下降,因而不利于去除污垢;再者,阳离子外表活性剂在固体外表吸附今后,每每将固体外表变成疏水性,因而不利于外表的润湿,也就不利于洗濯。

③特别污垢的去除

蛋白质�p淀粉�p人体分泌物�p果汁�p茶汁等这类污垢用平常的外表活性剂难以撤除,需采纳特别的处置惩罚要领。

像奶油�p鸡蛋�p血液�p牛奶�p皮肤排泄物等蛋白质污垢轻易在纤维上凝聚变性,黏附较为稳固。关于蛋白质污垢,能够应用蛋白酶将其撤除。个中的蛋白酶能将污垢中的蛋白质剖析成水溶性氨基酸或低聚肽。

淀粉污垢主要来自于食物,其他的如肉汁�p糨糊等,淀粉酶对淀粉类污垢的水解有催化作用,使淀粉剖析成糖类。

脂肪酶能催化剖析一些用一般要领难以撤除的三脂肪酸甘油酯类污垢,如人体分泌的皮脂�p食用油脂等,使三脂肪酸甘油酯剖析成可溶性的甘油和脂肪酸。

一些来自果汁�p茶汁�p墨水�p唇膏等有色彩的污渍,纵然重复洗濯也经常难以完全洗清洁。此类污渍能够经由过程一些像漂白粉之类的氧化剂或复原剂举行氧化复原回响反映,损坏生色基团或助色基团的构造,使之降解成较小的水溶性身分而撤除。

(4) 干洗的去污机理

以上所说实际上是针对以水为介质的洗濯作用。实际上,由于衣物的种类和构造差异,某些衣物采纳水洗体式格局不轻易或不轻易洗清洁,有的衣物水洗后以至变形�p退色等,比方:大部分天然纤维吸水易于膨胀,而枯燥后又轻易缩水,因而经水洗后会变形;经水洗的羊毛成品也常涌现缩水征象,一些毛纺成品用水洗后还轻易起球�p色彩走样;一些丝绸用水洗后手感变差�p失去光泽等。关于这些衣物经常采纳干洗的要领举行去污。所谓的干洗平常是指在有机溶剂特别是在非极性溶剂中的洗濯体式格局。

相关于水洗,干洗是一种比较温文的洗濯体式格局。由于干洗并不须要太大的机器作用,对衣物不至于形成毁伤�p起皱和变形,同时干洗剂不像水那样,很少发生膨胀和压缩作用。只需手艺处置惩罚妥当,就能够使衣物干洗后到达稳定形�p不退色和延伸运用寿命等优秀结果。

从干洗角度来讲,种种污垢大抵有以下三种。

①油溶性污垢 油溶性污垢包含种种油和油脂,是液体或油腻状,可溶于干洗溶剂。

②水溶性污垢 水溶性污垢可溶于水溶液,但不溶于干洗剂,是以水溶液状况吸附在衣物上,水挥发后析出颗粒状固体,如无机盐�p淀粉�p蛋白质等。

③油水不溶性污垢 油水不溶性污垢既不溶于水,也不溶于干洗溶剂,如炭黑�p种种金属的硅酸盐和氧化物等。

由于种种污垢的性子差异,因而在干洗历程当中关于污垢的去除存在差异的作用体式格局。油溶性污垢,如动植油�p矿物油和油脂等,易溶于有机溶剂,在干洗中较轻易撤除。干洗溶剂对油和油脂极好的消融才能实质上来自份子间的范德华作用力。

关于水溶性污垢如无机盐�p糖类�p蛋白质�p汗等的去除,还必需在干洗剂中到场恰当的水,不然水溶性污垢难以从衣物中去除。但水较难溶于干洗剂中,因而为增添水的量,还需到场外表活性剂。干洗剂中存在的水能使污垢及衣物的外表水化,从而轻易与外表活性剂的极性基团发作相互作用,有益于外表活性剂在外表的吸附。别的,在外表活性剂构成胶束时,水溶性污垢及水能被增溶进胶束中。外表活性剂除能增添干洗溶剂中水的含量外,还能起到防备污垢再堆积的作用,以加强去污结果。

少许水的存在对去除水溶性污垢是必要的,但过量的水会致使一些衣物变形�p起皱等,故干洗剂中水的含量必需适度。

既非水溶性也非油溶性的污垢如灰�p泥�p土和炭黑等固体颗粒平常以静电力吸附或与油污连系附着在衣物上。在干洗中,溶剂的活动�p打击能使以静电力吸附的污垢脱落下来,而干洗剂能消融油污,使与油污相连系并附着在衣物上的固体颗粒脱落于干洗剂中,干洗剂中的少许水和外表活性剂,则使那些脱落下来的固体污垢粒子能稳固地悬浮�p疏散,防备其再堆积到衣物上。

(5) 影响洗濯作用的要素

外表活性剂在界面上的定向吸附以及外表(界面)张力的下降是液体或固体污垢去除的主要要素。但洗濯历程较为庞杂,纵然统一类洗濯剂的洗濯结果还遭到其他许多要素的影响。这些要素包含洗濯剂的浓度�p温度�p污垢的性子�p纤维的种类�p织物的构造构造等。

①外表活性剂的浓度

溶液中外表活性剂的胶束在洗濯历程当中起到主要作用。当浓度到达临界胶束浓度(cmc)时,洗濯结果急剧增添。因而溶剂中洗濯剂的浓度应高于cmc值,才有优越的洗濯结果。然则当外表活性剂的浓度高于cmc值后,洗濯结果递增就不显著了,过量的增添外表活性剂的浓度是没有必要的。

借助增溶作用去除油污时,纵然浓度在cmc值以上,增溶作用仍随外表活性剂浓度的进步而增添。这时候就宜在部分集合运用洗濯剂,比方在衣服的袖口和衣领处污垢较多,洗濯时可先涂沫一层洗濯剂,以进步外表活性剂对油污的增溶结果。

②温度对去污作用有很主要的影响。总的来讲,进步温度有益于污垢的去除,但偶然温度太高也会引起不利要素。

温度进步有益于污垢的散布,固体油垢在温度高于其熔点时易被乳化,纤维也因温度进步而增添膨化水平,这些要素都有益于污垢的去除。然则关于严密织物,纤维膨化后纤维之间的微隙减小了,这对污垢的去除是不利的。

温度变化还影响到外表活性剂的消融度�pcmc值�p胶束量大小等,从而影响洗濯结果。长碳链的外表活性剂温度低时消融度较小,偶然消融度以至低于cmc值,此时就应恰当进步洗濯温度。温度对cmc值及胶束量大小的影响,关于离子型和非离子型外表活性剂是差异的,对离子型外表活性剂,温度升高平常能使cmc值上升而胶束量减小,这就意味着在洗濯溶液中要进步外表活性剂的浓度。关于非离子型外表活性剂,温度升高,致使其cmc值减小,而胶束量显著增添,可见恰当进步温度,有助于非离子型外表活性剂发挥其外表活性作用。但温度不宜凌驾其浊点。

总之,最相宜的洗濯温度与洗濯剂的配方及被洗濯的对象有关。有些洗濯剂在室温下就有优越的洗濯结果,而有些洗濯剂冷洗和热洗的去污结果相差许多。

③泡沫

人们习惯上每每把发泡才能与洗濯结果等量齐观,以为发泡力强的洗濯剂洗濯结果好。研讨结果表明,洗濯结果与泡沫的若干并没有直接关联。比方,用低泡洗濯剂举行洗濯,其洗濯结果并不比高泡洗濯剂差。

泡沫虽与洗濯没有直接关联,但在某些场所下,泡沫照样有助于去除污垢的,比方,手洗餐具时洗濯液的泡沫能够将洗下来的油滴携带走。擦洗地毯时,泡沫也能够带走尘土等固体污垢粒子,地毯污垢中尘土占很大比例,因而地毯洗濯剂应具有肯定的发泡才能。

发泡力关于洗发香波也是主要的,洗发或洗澡时液体发生的精密泡沫使人觉得润滑温馨。

④纤维的种类和纺织品的物理特征

除了纤维的化学构造影响污垢的黏赞同去除外,纤维的表面形状以及纱线和织物的构造构造对污垢去除的难易均有影响。

羊毛纤维的鳞片和棉纤维蜿蜒的扁平带状构造比润滑的纤维更容易蕴蓄污垢。比方,沾在纤维素膜(黏胶薄膜)上的炭黑轻易去除,而沾在棉织物上的炭黑就难以洗脱。又如聚酯的短纤维织物比长纤维织物轻易蕴蓄油污,短纤维织物上的油污也比长纤维织物上的油污难以去除。

紧捻的纱线和严密织物,由于纤维之间的微隙较小,能抗拒污垢的侵入,但一样也能阻挠洗濯液把内部污垢消除出去,故严密织物开始时抗污性好,但一经沾污洗濯也比较难题。

⑤水的硬度

水中Ca2+�pMg2+等金属离子的浓度对洗濯结果的影响很大,特别是阴离子外表活性剂碰到 Ca2+�pMg2+离子构成的钙�p镁盐消融性均较差,会下降它的去污才能。在硬水中纵然外表活性剂的浓度较高,其去污结果仍比在蒸馏中差许多。要使外表活性剂发挥最好洗濯结果,水中 Ca2+离子浓度要降到1×10-6mol/L(CaCO3要降到0.1mg/L)以下。这就须要在洗濯剂中到场种种软水剂。


原标题:表面活性剂有哪些(化学人不可不知的表面活性剂的基本理论知识)
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