1. Oerflaktespanning
De krimpkrêft per lingte-ienheid op it oerflak fan in floeistof wurdt oerflakspanning neamd, metten yn N • m-1.
2. Oerflakaktiviteit en surfactant
De eigenskip dy't de oerflakspanning fan oplosmiddels ferminderje kin wurdt oerflakaktiviteit neamd, en stoffen mei oerflakaktiviteit wurde oerflakaktive stoffen neamd.
Surfaktant ferwiist nei oerflakteaktive stoffen dy't micellen en oare aggregaten kinne foarmje yn wetterige oplossingen, in hege oerflakteaktiviteit hawwe, en ek bevochtigjende, emulgearjende, skuimjende, waskjende en oare funksjes hawwe.
3. Molekulêre strukturele skaaimerken fan surfactant
Surfactants binne organyske ferbiningen mei spesjale struktueren en eigenskippen dy't de tuskenflakspanning tusken twa fazen of de oerflakspanning fan floeistoffen (meastal wetter) signifikant kinne feroarje, en hawwe eigenskippen lykas bevochtiging, skomjen, emulgearjen en waskjen.
Struktureel sjoen diele surfactants in mienskiplik skaaimerk dat se twa ferskillende funksjonele groepen yn har molekulen befetsje. Ien ein is in langekettige net-polare groep dy't oplosber is yn oalje, mar net oplosber yn wetter, bekend as in hydrofobe groep of hydrofobe groep. Dizze hydrofobe groepen binne oer it algemien langekettige koalwetterstoffen, soms ek organyske fluor, organosilikum, organofosfor, organotinketens, ensfh. It oare ein is in wetteroplosbere funksjonele groep, nammentlik in hydrofile groep of hydrofile groep. De hydrofile groep moat genôch hydrofilisiteit hawwe om te soargjen dat de heule surfactant oplosber is yn wetter en de nedige oplosberens hat. Troch de oanwêzigens fan hydrofile en hydrofobe groepen yn surfactants kinne se oplosse yn teminsten ien faze fan 'e floeibere faze. De hydrofile en oleofile eigenskippen fan surfactants wurde amfifilisiteit neamd.
4. Soarten surfactants
Surfaktanten binne amfifilike molekulen dy't sawol hydrofobe as hydrofile groepen hawwe. De hydrofobe groepen fan surfaktanten binne oer it algemien gearstald út langekettige koalwetterstoffen, lykas rjochtkettige alkyl C8-C20, fertakkekettige alkyl C8-C20, alkylfenyl (mei 8-16 alkylkoalstofatomen), ensfh. It ferskil yn hydrofobe groepen leit benammen yn 'e strukturele feroarings fan koalstofwetterstofketens, mei relatyf lytse ferskillen, wylst d'r mear soarten hydrofile groepen binne. Dêrom binne de eigenskippen fan surfaktanten benammen relatearre oan hydrofile groepen neist de grutte en foarm fan hydrofobe groepen. De strukturele feroarings fan hydrofile groepen binne grutter as dy fan hydrofobe groepen, dus de klassifikaasje fan surfaktanten is oer it algemien basearre op 'e struktuer fan hydrofile groepen. Dizze klassifikaasje is benammen basearre op oft de hydrofile groepen ionysk binne, en se wurde ferdield yn anionysk, kationysk, net-ionysk, zwitterionysk en oare spesjale soarten surfaktanten.
5. Eigenskippen fan surfactant wetterige oplossing
① Adsorpsje fan surfactants oan ynterfaces
Surfaktantmolekulen hawwe lipofile en hydrofile groepen, wêrtroch't se amfifile molekulen binne. Wetter is in sterk poalfloeistof. As surfactants oplosse yn wetter, wurde harren hydrofile groepen neffens it prinsipe fan polariteitsoerienkomst en polariteitsferskil-ôfstjit oanlutsen troch de wetterfaze en oplosse se yn wetter, wylst harren lipofile groepen wetter ôfstjitte en it wetter ferlitte. As gefolch dêrfan adsorbearje surfactantmolekulen (of ioanen) oan 'e tuskenflak tusken de twa fazen, wêrtroch't de tuskenflakspanning tusken de twa fazen ferminderet. Hoe mear surfactantmolekulen (of ioanen) adsorbearre wurde oan 'e tuskenflak, hoe grutter de ôfname yn tuskenflakspanning.
② Guon eigenskippen fan adsorpsjemembraan
Oerflakdruk fan adsorpsjemembraan: Surfaktanten adsorbearje oan 'e gas-floeistof-ynterface om in adsorpsjemembraan te foarmjen. As in wriuwingleaze beweechbere driuwende plaat op 'e ynterface pleatst wurdt en de driuwende plaat it adsorpsjemembraan lâns it oplossingsoerflak drukt, oefenet it membraan in druk út op 'e driuwende plaat, dy't oerflakdruk neamd wurdt.
Oerflakviskositeit: Lykas oerflakdruk is oerflakviskositeit in eigenskip dy't werjûn wurdt troch ûnoplosbere molekulêre films. Hingje in platinaring op mei in tinne metalen tried, meitsje it flak kontakt mei it wetteroerflak fan 'e wasktafel, draaie de platinaring, de platinaring wurdt hindere troch de viskositeit fan it wetter, en de amplitude ferswakket stadichoan, wêrnei't de oerflakviskositeit metten wurde kin. De metoade is: fier earst eksperiminten út op it suvere wetteroerflak, mjit de amplitudeferswakking, mjit dan de ferswakking nei de foarming fan it oerflakgesichtsmasker, en berekkenje de viskositeit fan it oerflakgesichtsmasker út it ferskil tusken de twa.
De oerflakviskositeit is nau besibbe oan de stevigens fan it gesichtsmasker oan it oerflak. Omdat de adsorpsjefilm oerflakdruk en viskositeit hat, moat it elastysk wêze. Hoe heger de oerflakdruk en viskositeit fan it adsorpsjemembraan, hoe grutter de elastyske modulus. De elastyske modulus fan 'e oerflakadsorpsjefilm is fan grut belang yn it proses fan skomstabilisaasje.
③ Formaasje fan micellen
De ferdunde oplossing fan surfactants folget de wetten fan ideale oplossingen. De adsorpsjehoeveelheid fan surfactants op it oerflak fan in oplossing nimt ta mei de konsintraasje fan 'e oplossing. As de konsintraasje in bepaalde wearde berikt of oerskriuwt, nimt de adsorpsjehoeveelheid net mear ta. Dizze oermjittige surfactantmolekulen yn 'e oplossing binne ûnregelmjittich of besteane op in regelmjittige manier. Sawol praktyk as teory hawwe oantoand dat se aggregaten foarmje yn oplossing, dy't micellen neamd wurde.
Krityske micellekonsintraasje: De minimale konsintraasje wêrby't surfactants micellen foarmje yn in oplossing wurdt de krityske micellekonsintraasje neamd.
④ De CMC-wearde fan gewoane surfactant.
6. Hydrofile en oleofile lykwichtswearde
HLB stiet foar hydrofile lipofile lykwicht, dat de hydrofile en lipofile lykwichtswearden fan 'e hydrofile en lipofile groepen fan in surfactant fertsjintwurdiget, dus de HLB-wearde fan 'e surfactant. In hege HLB-wearde jout sterke hydrofilisiteit en swakke lipofilisiteit fan it molekule oan; Krektoarsom, it hat sterke lipofilisiteit en swakke hydrofilisiteit.
① Regeljouwing oangeande HLB-wearde
De HLB-wearde is in relative wearde, dus by it formulearjen fan 'e HLB-wearde wurdt de HLB-wearde fan paraffine sûnder hydrofile eigenskippen standert ynsteld op 0, wylst de HLB-wearde fan natriumdodecylsulfaat mei sterke wetteroplosberens ynsteld wurdt op 40. Dêrom leit de HLB-wearde fan surfactants oer it algemien binnen it berik fan 1-40. Yn 't algemien binne emulgatoren mei HLB-wearden leger as 10 lipofyl, wylst emulgatoren mei HLB-wearden grutter as 10 hydrofyl binne. Dêrom is it kearpunt fan lipofilisiteit nei hydrofilisiteit sawat 10.
7. Emulgaasje- en oplosberingseffekten
Twa net-mingbere floeistoffen, ien foarme troch it fersprieden fan dieltsjes (drippen of floeibere kristallen) yn 'e oare, wurde emulsjes neamd. By it foarmjen fan in emulsje nimt it tuskenflakgebiet tusken de twa floeistoffen ta, wêrtroch it systeem termodynamysk ynstabyl is. Om de emulsje te stabilisearjen, moat in tredde komponint - emulgator - tafoege wurde om de tuskenflak-enerzjy fan it systeem te ferminderjen. Emulgatoren hearre ta surfactants, en har wichtichste funksje is om te fungearjen as emulgatoren. De faze wêryn drippen besteane yn in emulsje wurdt de ferspraatte faze neamd (of ynterne faze, ûnderbrutsen faze), en de oare faze dy't mei-inoar ferbûn binne wurdt it ferspraatte medium neamd (of eksterne faze, trochgeande faze).
① Emulgatoren en emulsjes
Gewoane emulsies besteane út ien faze fan wetter of in wetterige oplossing, en de oare faze fan organyske ferbiningen dy't net mingber binne mei wetter, lykas oaljes, waaksen, ensfh. De emulsie dy't foarme wurdt troch wetter en oalje kin wurde ferdield yn twa typen op basis fan har fersprieding: oalje ferspraat yn wetter foarmet in wetter-yn-oalje-emulsie, fertsjintwurdige troch O/W (oalje/wetter); wetter ferspraat yn oalje foarmet in wetter-yn-oalje-emulsie, fertsjintwurdige troch W/O (wetter/oalje). Derneist kinne ek komplekse wetter-yn-oalje-yn-wetter W/O/W- en oalje-yn-wetter-yn-oalje O/W/O-emulsies foarmje.
De emulgator stabilisearret de emulsie troch de tuskenflakspanning te ferminderjen en in ienlaach gesichtsmasker te foarmjen.
Easken foar emulgatoren yn emulgaasje: a: emulgatoren moatte by steat wêze om te adsorbearjen of te ferriken oan 'e tuskenflak tusken de twa fazen, wêrtroch't de tuskenflakspanning ferminderet; b: Emulgatoren moatte dieltsjes in elektryske lading jaan, wêrtroch't elektrostatyske ôfstjit tusken dieltsjes ûntstiet of in stabile, tige viskeuze beskermjende film om 'e dieltsjes hinne foarme wurdt. Dus, stoffen dy't brûkt wurde as emulgatoren moatte amfifile groepen hawwe om emulgerende effekten te hawwen, en surfactants kinne oan dizze eask foldwaan.
② Tariedingsmetoaden fan emulsjes en faktoaren dy't ynfloed hawwe op emulsjestabiliteit
Der binne twa metoaden foar it tarieden fan emulsjes: ien is it brûken fan meganyske metoaden om de floeistof yn lytse dieltsjes te fersprieden yn in oare floeistof, wat gewoanlik brûkt wurdt yn 'e yndustry om emulsjes ta te rieden; In oare metoade is om in floeistof yn in molekulêre steat op te lossen yn in oare floeistof en it dan passend te aggregearjen om in emulsje te foarmjen.
De stabiliteit fan emulsjes ferwiist nei harren fermogen om dieltsjeaggregaasje te wjerstean en fazeskieding te feroarsaakjen. Emulsjes binne termodynamysk ynstabile systemen mei wichtige frije enerzjy. Dêrom ferwiist de stabiliteit fan in emulsje eins nei de tiid dy't it systeem nedich hat om lykwicht te berikken, dat is, de tiid dy't in floeistof yn it systeem nedich hat om te skieden.
As der poalorganyske molekulen lykas fet alkohol, fet soer en fet amine yn it gesichtsmasker binne, nimt de sterkte fan it membraan signifikant ta. Dit komt om't de emulgatormolekulen yn 'e adsorpsjelaach fan' e ynterface ynteraksje hawwe mei poalmolekulen lykas alkohol, soer en amine om in "kompleks" te foarmjen, wat de sterkte fan it gesichtsmasker fan 'e ynterface fergruttet.
Emulgatoren dy't besteane út twa of mear surfactants wurde mingde emulgatoren neamd. Mingde emulgatoren adsorbearje oan 'e wetter/oalje-ynterface, en yntermolekulêre ynteraksjes kinne kompleksen foarmje. Troch sterke yntermolekulêre ynteraksje wurdt de ynterfacespanning signifikant fermindere, wurdt de hoemannichte emulgator dy't oan 'e ynterface adsorbearre wurdt signifikant ferhege, en wurde de tichtheid en sterkte fan it foarme ynterface-gesichtsmasker ferhege.
De lading fan drippen hat in wichtige ynfloed op 'e stabiliteit fan emulsjes. Stabile emulsjes hawwe typysk drippen mei elektryske ladingen. By it brûken fan ionyske emulgatoren sette de emulgator-ionen dy't op it ynterface adsorbearre binne har lipofile groepen yn 'e oaljefaze, wylst de hydrofile groepen yn 'e wetterfaze binne, wêrtroch't de drippen laden binne. Troch it feit dat de drippen fan 'e emulsje deselde lading drage, stjitte se elkoar ôf en wurde se net maklik agglomerearre, wat resulteart yn ferhege stabiliteit. It kin sjoen wurde dat hoe mear emulgator-ionen der op 'e drippen adsorbearre binne, hoe grutter har lading, en hoe grutter har fermogen om drippenkoalesinsje te foarkommen, wêrtroch it emulsjesysteem stabiler wurdt.
De viskositeit fan it emulsjedispersjemedium hat in bepaalde ynfloed op 'e stabiliteit fan 'e emulsje. Yn 't algemien, hoe heger de viskositeit fan it dispersjemedium, hoe heger de stabiliteit fan 'e emulsje. Dit komt om't de viskositeit fan it dispersjemedium heech is, wat de Brownyske beweging fan 'e floeibere drippen sterk hinderet, de botsing tusken de drippen fertraget en it systeem stabyl hâldt. Polymeerstoffen dy't normaal oplosber binne yn emulsjes kinne de viskositeit fan it systeem ferheegje en de stabiliteit fan 'e emulsje ferbetterje. Derneist kin it polymeer ek in fêste ynterfacegesichtsmasker foarmje, wêrtroch it emulsjesysteem stabiler wurdt.
Yn guon gefallen kin it tafoegjen fan fêst poeier de emulsje ek stabilisearje. It fêste poeier is net yn wetter, oalje of op it ynterface, ôfhinklik fan it bevochtigingsfermogen fan oalje en wetter op it fêste poeier. As it fêste poeier net folslein bevochtige wurdt troch wetter en wol bevochtige wurde kin troch oalje, sil it op it wetter-oalje-ynterface bliuwe.
De reden wêrom't it fêste poeier de emulsie net stabilisearret, is dat it poeier dat by it ynterface sammele wurdt it gesichtsmasker fan it ynterface net fersterket, wat fergelykber is mei de adsorpsje-emulgatormolekulen fan it ynterface. Dêrom, hoe tichter de fêste poeierdieltsjes byinoar op it ynterface pleatst binne, hoe stabiler de emulsie sil wêze.
Surfactanten hawwe it fermogen om de oplosberens fan organyske ferbiningen dy't ûnoplosber of wat oplosber binne yn wetter signifikant te ferheegjen nei it foarmjen fan micellen yn wetterige oplossing, en de oplossing is op dit stuit transparant. Dit effekt fan micellen wurdt oplosberens neamd. Surfactanten dy't oplosbere effekten kinne produsearje wurde oplosbere stoffen neamd, en organyske ferbiningen dy't oplosber binne wurde oplosbere ferbiningen neamd.
8. Skuim
Skuim spilet in wichtige rol yn it waskproses. Skuim ferwiist nei it ferspriedingssysteem wêryn gas ferspraat wurdt yn floeistof of fêste stof. Gas is de ferspriedingsfaze, en floeistof of fêste stof is it ferspriedingsmedium. De earste wurdt floeibere skuim neamd, wylst de lêste fêste skuim neamd wurdt, lykas skuimplestik, skuimglês, skuimcement, ensfh.
(1) Formaasje fan skom
It skom ferwiist hjir nei de aggregaasje fan bubbels skieden troch in floeibere film. Troch it grutte ferskil yn tichtheid tusken de fersprate faze (gas) en it fersprate medium (floeistof), en de lege viskositeit fan 'e floeistof, kin it skom altyd fluch nei it floeibere nivo stige.
It proses fan it foarmjen fan skom is om in grutte hoemannichte gas yn 'e floeistof te bringen, en de bubbels yn 'e floeistof komme fluch werom nei it floeibere oerflak, wêrtroch in bubbelaggregaat ûntstiet dat skieden wurdt troch in lytse hoemannichte floeistof en gas.
Skuim hat twa opmerklike skaaimerken yn morfology: ien is dat bubbels as fersprate faze faak polyedrysk binne, om't by de krusing fan bubbels de floeibere film de oanstriid hat om tinner te wurden, wêrtroch't de bubbels polyedrysk wurde. As de floeibere film oant in beskate mjitte tinner wurdt, sille de bubbels brekke; Twad, de suvere floeistof kin gjin stabyl skuim foarmje, mar de floeistof dy't skuim kin foarmje bestiet út teminsten twa of mear komponinten. De wetterige oplossing fan surfactant is in typysk systeem om maklik skuim te generearjen, en syn fermogen om skuim te generearjen is ek relatearre oan oare eigenskippen.
Surfactanten mei goed skomfermogen wurde skomjende aginten neamd. Hoewol it skomjende agint goed skomfermogen hat, kin it foarme skom miskien net lang behâlde, dat wol sizze, syn stabiliteit kin net goed wêze. Om de stabiliteit fan it skom te behâlden, wurdt faak in stof tafoege oan it skomjende agint dy't de stabiliteit fan it skom ferheegje kin, dy't skomstabilisator neamd wurdt. De meast brûkte skomstabilisatoren binne lauroyldiethanolamine en dodecyldimethylamineoxide.
(2) Stabiliteit fan skom
Skuim is in termodynamysk ynstabyl systeem, en de úteinlike trend is dat it totale oerflak fan 'e floeistof yn it systeem ôfnimt en de frije enerzjy ôfnimt nei it brekken fan 'e bubbels. It ûntskuimproses is it proses wêrby't de floeistoffilm dy't it gas skiedt fan dikte feroaret oant it brekt. Dêrom wurdt de stabiliteit fan skuim benammen bepaald troch de snelheid fan floeistofûntlading en de sterkte fan 'e floeistoffilm. D'r binne ferskate oare ynfloedrike faktoaren.
① Oerflakspanning
Fanút it enerzjy-eachpunt is in lege oerflakspanning geunstiger foar de foarming fan skom, mar it kin de stabiliteit fan skom net garandearje. Lege oerflakspanning, leech drukferskil, stadige floeistofôffiersnelheid en stadige ferdunning fan 'e floeistoffilm binne geunstich foar de stabiliteit fan skom.
② Oerflakviskositeit
De kaaifaktor dy't de stabiliteit fan skom bepaalt, is de sterkte fan 'e floeibere film, dy't benammen bepaald wurdt troch de stevigens fan 'e oerflak-adsorpsjefilm, metten troch de oerflakviskositeit. Eksperiminten litte sjen dat it skom produsearre troch de oplossing mei hegere oerflakviskositeit in langere libbensdoer hat. Dit komt om't de ynteraksje tusken adsorbearre molekulen op it oerflak liedt ta de ferheging fan membraansterkte, wêrtroch't de libbensdoer fan skom ferbettere wurdt.
③ Oplossingsviskositeit
As de viskositeit fan 'e floeistof sels tanimt, is de floeistof yn 'e floeistoffilm net maklik te ûntladen, en de snelheid fan it ferdunnen fan 'e floeistoffilmdikte is stadich, wat de tiid fan 'e brek fan' e floeistoffilm fertraget en de stabiliteit fan it skom fergruttet.
④ It 'reparearjende' effekt fan oerflakspanning
Surfactanten dy't adsorbearre binne op it oerflak fan 'e floeibere film hawwe it fermogen om de útwreiding of krimp fan it oerflak fan 'e floeibere film te wjerstean, wat wy it reparaasjeeffekt neame. Dit komt om't der in floeibere film fan surfactanten adsorbearre is op it oerflak, en it útwreidzjen fan it oerflak sil de konsintraasje fan adsorbearre molekulen ferminderje en de oerflakspanning ferheegje. Fierder útwreidzjen fan it oerflak sil mear ynspanning fereaskje. Omkeard sil krimp fan it oerflak de konsintraasje fan adsorbearre molekulen op it oerflak ferheegje, wêrtroch't de oerflakspanning ferminderet en fierdere krimp hindere wurdt.
⑤ De diffúzje fan gas troch in floeibere film
Troch it bestean fan kapillêre druk is de druk fan lytse bubbels yn skom heger as dy fan grutte bubbels, wêrtroch't it gas yn 'e lytse bubbels troch de floeibere film yn 'e grutte bubbels mei lege druk diffundearret, wat resulteart yn it ferskynsel dat de lytse bubbels lytser wurde, de grutte bubbels grutter wurde, en úteinlik it skom brekt. As surfactant tafoege wurdt, sil it skom unifoarm en ticht wêze by it skomjen, en it is net maklik om te ûntskomjen. Omdat de surfactant ticht op 'e floeibere film leit, is it lestich om te fentilearjen, wat it skom stabiler makket.
⑥ De ynfloed fan oerflaklading
As de skomfloeibere film mei itselde symboal laden is, sille de twa oerflakken fan 'e floeibere film inoar ôfstjitte, wêrtroch't de floeibere film net tinner wurdt of sels ferneatige wurdt. Ionyske surfactants kinne dit stabilisearjende effekt leverje.
Konklúzjend is de sterkte fan 'e floeibere film de kaaifaktor om de stabiliteit fan skom te bepalen. As surfactant foar skomjende aginten en skomstabilisatoren binne de tichtheid en stevigens fan 'e oerflakte-adsorbearre molekulen de wichtichste faktoaren. As de ynteraksje tusken de adsorbearre molekulen op it oerflak sterk is, binne de adsorbearre molekulen ticht op elkoar pleatst, wat net allinich it oerflakgesichtsmasker sels in hege sterkte jout, mar ek de oplossing neist it oerflakgesichtsmasker lestich makket om te streamen fanwegen de hege oerflakviskositeit, sadat it relatyf lestich is foar de floeibere film om te drainearjen, en de dikte fan 'e floeibere film maklik te ûnderhâlden is. Derneist kinne ticht op elkoar pleatste oerflakmolekulen ek de permeabiliteit fan gasmolekulen ferminderje en sa de stabiliteit fan skom ferheegje.
(3) Ferneatiging fan skom
It basisprinsipe fan it ferneatigjen fan skuim is it feroarjen fan 'e omstannichheden foar it produsearjen fan skuim of it eliminearjen fan 'e stabiliteitsfaktoaren fan skuim, dus binne d'r twa ûntskuimmetoaden, fysyk en gemysk.
Fysyk ûntskuimjen is it feroarjen fan 'e omstannichheden wêrûnder skuim generearre wurdt, wylst de gemyske gearstalling fan 'e skuimoplossing net feroaret. Bygelyks, eksterne krêftfersteuring, temperatuer- of drukferoaring en ultrasone behanneling binne allegear effektive fysyk metoaden om skuim te eliminearjen.
De gemyske ûntskuimmetoade is it tafoegjen fan bepaalde stoffen dy't ynteraksje hawwe mei it skommiddel, de sterkte fan 'e floeibere film yn it skom ferminderje, en dan de stabiliteit fan it skom ferminderje om it doel fan ûntskuimjen te berikken. Sokke stoffen wurde ûntskuimers neamd. De measte ûntskuimers binne surfactants. Dêrom moatte ûntskuimers, neffens it meganisme fan ûntskuimjen, in sterke mooglikheid hawwe om oerflakspanning te ferminderjen, maklik adsorbearre wurde oan it oerflak, en swakke ynteraksjes hawwe tusken oerflak-adsorbearre molekulen, wat resulteart yn in relatyf losse arranzjemintstruktuer fan adsorbearre molekulen.
Der binne ferskate soarten skuimdempers, mar it binne meast net-ionogene surfactants. Net-ionogene surfactants hawwe anty-skuimende eigenskippen tichtby of boppe har troebelpunt en wurde faak brûkt as skuimdempers. Alkoholen, benammen dy mei fertakkende struktueren, fettsoeren en esters, polyamiden, fosfaten, silikonoaljes, ensfh., wurde ek faak brûkt as poerbêste skuimdempers.
(4) Skuim en waskjen
Der is gjin direkt ferbân tusken skom en waskeffekt, en de hoemannichte skom betsjut net dat it waskeffekt goed of min is. Bygelyks, de skomjende prestaasjes fan net-ionogene surfactants binne folle minder as sjippe, mar har reinigingskrêft is folle better as sjippe.
Yn guon gefallen is skom nuttich by it fuortheljen fan smoargens. Bygelyks, by it thús waskjen fan serviesgoed kin it skom fan it waskmiddel de ôfspielde oaljedrippen fuorthelje; by it skrobjen fan tapyt helpt skom by it fuortheljen fan fêst smoargens lykas stof en poeier. Derneist kin skom soms brûkt wurde as in oanwizing oft it waskmiddel effektyf is, om't fettige oaljeflekken it skom fan it waskmiddel kinne remme. As der tefolle oaljeflekken en te min waskmiddel binne, sil der gjin skom wêze of sil it orizjinele skom ferdwine. Soms kin skom ek brûkt wurde as in yndikator oft it spoeljen skjin is. Omdat de hoemannichte skom yn 'e spoeloplossing de neiging hat om ôf te nimmen mei de ôfname fan it waskmiddelynhâld, kin de mjitte fan spoeljen wurde evaluearre troch de hoemannichte skom.
9. Waskproses
Yn in brede sin is waskjen it proses fan it fuortheljen fan net winske komponinten fan it objekt dat wosken wurdt en it berikken fan in bepaald doel. Wasken yn 'e gewoane sin ferwiist nei it proses fan it fuortheljen fan smoargens fan it oerflak fan in drager. Tidens it waskjen wurdt de ynteraksje tusken smoargens en de drager ferswakke of eliminearre troch de aksje fan guon gemyske stoffen (lykas waskmiddels), wêrtroch't de kombinaasje fan smoargens en drager omset wurdt yn 'e kombinaasje fan smoargens en waskmiddel, wêrtroch úteinlik it smoargens en de drager loskomme. Om't de objekten dy't wosken wurde moatte en it smoargens dat fuorthelle wurde moat ferskillend binne, is waskjen in tige kompleks proses, en it basisproses fan waskjen kin fertsjintwurdige wurde troch de folgjende ienfâldige relaasje.
Drager • Smoargens + Wasmiddel = Drager + Smoargens • Wasmiddel
It waskproses kin meastentiids yn twa stadia ferdield wurde: ien is de skieding fan smoargens en syn drager ûnder ynfloed fan wasmiddel; De twadde is dat it losmakke smoargens ferspraat en ophongen wurdt yn it medium. It waskproses is in omkearber proses, en smoargens dat ferspraat of ophongen is yn it medium kin ek wer út it medium op it waskgoed delslaan. Dêrom moat in poerbêst wasmiddel net allinich it fermogen hawwe om smoargens fan 'e drager los te meitsjen, mar ek in goed fermogen hawwe om smoargens te fersprieden en op te hingjen, en te foarkommen dat smoargens him wer ôfset.
(1) Soarten smoargens
Sels foar itselde item sille it type, de gearstalling en de kwantiteit fan smoargens ferskille ôfhinklik fan 'e gebrûksomjouwing. Oaljelichemssmoargens omfettet benammen dierlike en plantaardige oaljes, lykas minerale oaljes (lykas rûge oalje, stookoalje, koalteer, ensfh.), wylst fêst smoargens benammen reek, stof, roest, koalstofswart, ensfh. omfettet. Wat kleansmoargens oanbelanget, binne d'r smoargens fan it minsklik lichem, lykas swit, talg, bloed, ensfh.; Smoargens fan iten, lykas fruitflekken, flekken fan itenbere oalje, krûdeflekken, setmoal, ensfh.; Smoargens meinommen troch kosmetyske produkten, lykas lippenstift en nagellak; Smoargens út 'e sfear, lykas reek, stof, grûn, ensfh.; Oare materialen lykas inket, tee, ferve, ensfh. It kin sein wurde dat d'r ferskate en ferskate soarten binne.
Ferskate soarten smoargens kinne meastentiids wurde ferdield yn trije kategoryen: fêst smoargens, floeiber smoargens en spesjaal smoargens.
① Gewoane fêste smoargens omfettet dieltsjes lykas jiske, modder, boaiem, roest en koalstofswart. De measte fan dizze dieltsjes hawwe in oerflaklading, meast negatyf, en wurde maklik adsorbearre oan fezelfoarmige objekten. Yn 't algemien is fêste smoargens lestich op te lossen yn wetter, mar kin ferspraat en suspendearre wurde troch detergentoplossingen. Fêste smoargens mei lytse dieltsjes is lestich te ferwiderjen.
② Floeibere smoargens is meast oalje-oplosber, ynklusyf dierlike en plantaardige oaljes, fettsoeren, fettige alkoholen, minerale oaljes en harren oksiden. Dêrûnder kinne dierlike en plantaardige oaljes en fettsoeren ferseept wurde mei alkali, wylst fettige alkoholen en minerale oaljes net ferseept wurde troch alkali, mar kinne oplosse yn alkoholen, ethers en koalwetterstof-organyske oplosmiddels, en emulgearre en ferspraat wurde troch wetterige oplossingen fan detergenten. Oalje-oplosbere floeibere smoargens hat oer it algemien in sterke ynteraksjekrêft mei fezels en adsorbearret stevich oan fezels.
③ Spesjaal smoargens omfettet proteïne, setmoal, bloed, minsklike ôfskiedingen lykas swit, talg, urine, lykas fruitsap, teesap, ensfh. De measte fan dizze soarten smoargens kinne sterk adsorbearje oan fezelrige objekten troch gemyske reaksjes. Dêrom is it waskjen frijwat lestich.
Ferskate soarten smoargens besteane selden allinnich, faak mingd en adsorbearre op objekten. Smoargens kin soms oksidearje, ûntbinen of ferfalle ûnder eksterne ynfloeden, wêrtroch't nij smoargens ûntstiet.
(2) It hechtingseffekt fan smoargens
De reden wêrom't klean, hannen, ensfh. smoarch wurde kinne, is om't der in soarte fan ynteraksje is tusken objekten en smoargens. Der binne ferskate adhesion-effekten fan smoargens op objekten, mar dat binne benammen fysike adhesion en gemyske adhesion.
① De fysike adhesion fan sigarettenjiske, stof, sedimint, koalstofswart en oare stoffen oan klean. Yn 't algemien is de ynteraksje tusken it oanhingjende smoargens en it fersmoarge objekt relatyf swak, en it fuortheljen fan smoargens is ek relatyf maklik. Neffens ferskate krêften kin de fysike adhesion fan smoargens wurde ferdield yn meganyske adhesion en elektrostatyske adhesion.
A: Mechanyske adhesion ferwiist benammen nei de adhesion fan fêst smoargens lykas stof en sedimint. Mechanyske adhesion is in swakke adhesionmetoade foar smoargens, dy't hast fuorthelle wurde kin mei ienfâldige meganyske metoaden. As de dieltsjegrutte fan it smoargens lykwols lyts is (<0.1µm), is it dreger te ferwiderjen.
B: Elektrostatyske adhesion wurdt benammen manifestearre troch de aksje fan laden smoargensdieltsjes op objekten mei tsjinoerstelde ladingen. De measte fezelfoarmige objekten drage in negative lading yn wetter en wurde maklik oan posityf laden smoargens lykas kalk hechte. Guon smoargens, hoewol negatyf laden, lykas koalstofswarte dieltsjes yn wetterige oplossingen, kin oan fezels hechte fia ionbrêgen dy't foarme wurde troch positive ioanen (lykas Ca2+, Mg2+, ensfh.) yn wetter (ioanen hannelje tegearre tusken meardere tsjinoerstelde ladingen, en hannelje as brêgen).
Statyske elektrisiteit is sterker as ienfâldige meganyske aksje, wêrtroch it relatyf lestich is om smoargens te ferwiderjen.
③ Ferwidering fan spesjaal smoargens
Proteïne, setmoal, minsklike sekreten, fruitsap, teesap en oare soarten smoargens binne lestich te ferwiderjen mei algemiene surfactants en fereaskje spesjale behannelingsmetoaden.
Proteïneflekken lykas room, aaien, bloed, molke en hûdútskieding binne gefoelich foar koagulaasje en denaturaasje op fezels, en hechte fêster oan. Foar proteïneflekken kin protease brûkt wurde om it te ferwiderjen. De protease kin proteïnen yn smoargens ôfbrekke yn wetteroplosbere aminosoeren of oligopeptiden.
Setmoalflekken komme benammen fan iten, wylst oaren lykas fleissappen, pasta, ensfh. Setmoalenzymen hawwe in katalytysk effekt op 'e hydrolyse fan setmoalflekken, wêrby't setmoal ôfbrekt wurdt ta sûkers.
Lipase kin de ûntbining fan guon triglyceriden katalysearje dy't lestich te ferwiderjen binne mei konvinsjonele metoaden, lykas talg dat troch it minsklik lichem ôfskieden wurdt, itenbere oaljes, ensfh., om triglyceriden ôf te brekken yn oplosbere glycerol en fettsoeren.
Guon kleurige flekken fan fruitsap, teesap, inket, lippenstift, ensfh. binne faak lestich om goed skjin te meitsjen, sels nei werhelle waskjen. Dit soarte flek kin fuorthelle wurde troch oksidaasje-reduksjereaksjes mei oksidanten of reduksjemiddels lykas bleekmiddel, dy't de struktuer fan 'e chromofoor of chromofoorgroepen ôfbrekke en se degradearje yn lytsere wetteroplosbere komponinten.
Fanút it perspektyf fan stomerij binne der rûchwei trije soarten smoargens.
① Oalje-oplosber smoargens omfettet ferskate oaljes en fetten, dy't floeiber of fet binne en oplosber binne yn oplosmiddels foar droechreiniging.
② Wetteroplosber smoargens is oplosber yn wetterige oplossing, mar net oplosber yn stomerijreinigingsmiddels. It adsorbearret op klean yn 'e foarm fan in wetterige oplossing, en nei't it wetter ferdampt, wurde korrelige fêste stoffen lykas anorganyske sâlt, setmoal, aaiwiten, ensfh. delslach.
③ Yn oalje wetterûnoplosber smoargens is ûnoplosber yn sawol wetter as oplosmiddels foar droech reinigjen, lykas koalstofswart, ferskate metaalsilikaten en oksiden.
Troch de ferskillende eigenskippen fan ferskate soarten smoargens binne der ferskillende manieren om smoargens te ferwiderjen tidens it stomerijproses. Oalje-oplosber smoargens, lykas dierlike en plantaardige oaljes, minerale oaljes en fetten, is maklik oplosber yn organyske oplosmiddels en kin maklik fuorthelle wurde tidens stomerij. De poerbêste oplosberens fan stomerijoplosmiddels foar oalje en fet is yn essinsje te tankjen oan van der Waals-krêften tusken molekulen.
Foar it fuortheljen fan wetteroplosber smoargens lykas anorganyske sâlt, sûkers, aaiwiten, swit, ensfh., is it ek nedich om in passende hoemannichte wetter ta te foegjen oan it stomerijmiddel, oars is wetteroplosber smoargens lestich út klean te ferwiderjen. Mar wetter is lestich op te lossen yn stomerijmiddels, dus om de hoemannichte wetter te ferheegjen, moatte surfactants tafoege wurde. It wetter dat oanwêzich is yn stomerijmiddels kin smoargens en it oerflak fan klean hydratearje, wêrtroch it maklik ynteraksje hat mei de poalgroepen fan surfactants, wat foardielich is foar de adsorpsje fan surfactants op it oerflak. Derneist, as surfactants micellen foarmje, kinne wetteroplosber smoargens en wetter oplosber wurde yn 'e micellen. Surfactants kinne net allinich it wettergehalte yn stomerijoplosmiddels ferheegje, mar ek foarkomme dat smoargens opnij ôfset wurdt om it reinigingseffekt te ferbetterjen.
De oanwêzigens fan in lytse hoemannichte wetter is needsaaklik foar it fuortheljen fan wetteroplosber smoargens, mar tefolle wetter kin derfoar soargje dat guon klean misfoarmje, kreukelje, ensfh., dus it wettergehalte yn it droege waskmiddel moat matich wêze.
Fêste dieltsjes lykas jiske, modder, boaiem en koalstofswart, dy't noch wetteroplosber noch oaljeoplosber binne, hechtsje oer it algemien oan klean troch elektrostatyske adsorpsje of troch kombinaasje mei oaljeflekken. By stomerij kin de stream en ynfloed fan oplosmiddels derfoar soargje dat smoargens dat troch elektrostatyske krêften adsorbearre is, derôf falt, wylst stomerijmiddels oaljeflekken oplosse kinne, wêrtroch't fêste dieltsjes dy't kombinearje mei de oaljeflekken en oan 'e klean hechtsje, fan it stomerijmiddel ôffalle. De lytse hoemannichte wetter en surfactants yn it stomerijmiddel kinne de fêste smoargensdieltsjes dy't derôf falle stabyl ophingje en ferspriede, wêrtroch't se net wer op 'e klean ôfsette.
(5) Faktoaren dy't ynfloed hawwe op it waskeffekt
De rjochtingsadsorpsje fan surfactants oan 'e ynterface en de fermindering fan oerflakspanning (ynterfacespanning) binne de wichtichste faktoaren foar it fuortheljen fan floeibere of fêste fersmoarging. Mar it waskproses is relatyf kompleks, en sels it waskeffekt fan itselde type wasmiddel wurdt beynfloede troch in protte oare faktoaren. Dizze faktoaren omfetsje de konsintraasje fan wasmiddel, temperatuer, aard fan smoargens, type fezels en stofstruktuer.
① Konsintraasje fan surfactants
De micellen fan surfactants yn 'e oplossing spylje in wichtige rol yn it waskproses. As de konsintraasje de krityske micellenkonsintraasje (cmc) berikt, nimt it waskeffekt skerp ta. Dêrom moat de konsintraasje fan detergent yn it oplosmiddel heger wêze as de CMC-wearde om in goed waskeffekt te berikken. As de konsintraasje fan surfactants lykwols de CMC-wearde oerskriuwt, wurdt it tanimmende waskeffekt minder signifikant, en is in oermjittige ferheging fan 'e surfactantkonsintraasje net nedich.
By it brûken fan solubilisaasje om oaljeflekken te ferwiderjen, sels as de konsintraasje boppe de CMC-wearde is, nimt it solubilisaasje-effekt noch ta mei de tanimming fan de konsintraasje fan surfactants. Op dit stuit is it oan te rieden om wasmiddel lokaal te brûken, lykas op 'e manchetten en kragen fan klean dêr't in soad smoargens is. By it waskjen kin earst in laach wasmiddel oanbrocht wurde om it solubilisaasje-effekt fan surfactants op oaljeflekken te ferbetterjen.
② Temperatuer hat in wichtige ynfloed op it skjinmakeffekt. Oer it algemien is it ferheegjen fan 'e temperatuer foardielich foar it fuortheljen fan smoargens, mar soms kin in te hege temperatuer ek negative faktoaren feroarsaakje.
In ferheging fan 'e temperatuer is foardielich foar de fersprieding fan smoargens. Fêste oaljeflekken wurde maklik emulgearre as de temperatuer boppe har smeltpunt is, en fezels ferheegje ek har útwreidingsgraad troch de ferheging fan 'e temperatuer. Dizze faktoaren binne allegear foardielich foar it fuortheljen fan smoargens. By strakke stoffen wurde de mikro-gatten tusken fezels lykwols fermindere nei fezelútwreiding, wat net befoarderlik is foar it fuortheljen fan smoargens.
Temperatuerferoarings beynfloedzje ek de oplosberens, CMC-wearde en miselgrutte fan surfactants, en beynfloedzje dêrmei it waskeffekt. Surfactants mei lange koalstofketens hawwe in legere oplosberens by lege temperatueren, en soms sels in legere oplosberens as de CMC-wearde. Yn dit gefal moat de wasktemperatuer op passende wize ferhege wurde. It effekt fan temperatuer op 'e CMC-wearde en miselgrutte is oars foar ionyske en net-ionyske surfactants. Foar ionyske surfactants liedt in ferheging fan 'e temperatuer oer it algemien ta in ferheging fan 'e CMC-wearde en in fermindering fan 'e miselgrutte. Dit betsjut dat de konsintraasje fan surfactants yn 'e waskoplossing ferhege wurde moat. Foar net-ionyske surfactants liedt tanimmende temperatuer ta in fermindering fan har CMC-wearde en in wichtige ferheging fan har miselgrutte. It kin sjoen wurde dat in passende tanimming fan 'e temperatuer net-ionyske surfactants kin helpe om har oerflakaktiviteit út te oefenjen. Mar de temperatuer moat it troebelpunt net oerskriuwe.
Koartsein, de meast geskikte wasktemperatuer is relatearre oan de formule fan it waskmiddel en it objekt dat wosken wurdt. Guon waskmiddels hawwe goede reinigingseffekten by keamertemperatuer, wylst guon waskmiddels signifikant ferskillende reinigingseffekten hawwe foar kâld en waarm waskjen.
③ Skuim
Minsken betize faak skomjende mooglikheden mei waskeffekt, om't se leauwe dat wasmiddelen mei in sterke skomjende mooglikheden bettere waskeffekten hawwe. De resultaten litte sjen dat it waskeffekt net direkt relatearre is oan de hoemannichte skom. Bygelyks, it brûken fan leech-skomjende wasmiddel foar it waskjen hat gjin minder waskeffekt as heech-skomjende wasmiddel.
Hoewol skom net direkt relatearre is oan waskjen, is skom yn guon situaasjes noch altyd nuttich om smoargens te ferwiderjen. Bygelyks, it skom fan 'e waskfloeistof kin de oaljedrippen meinimme by it mei de hân waskjen fan ôfwask. By it skrobjen fan it tapyt kin skom ek fêste smoargensdieltsjes lykas stof meinimme. Stof makket in grut part fan it tapytsmoargens út, dus tapytreiniger moat in bepaald skomjend fermogen hawwe.
Skomjende krêft is ek wichtich foar shampoo. It fyn skom dat troch de floeistof produsearre wurdt by it hierwaskjen of baden soarget derfoar dat minsken har noflik fiele.
④ Soarten fezels en fysike eigenskippen fan tekstyl
Neist de gemyske struktuer fan fezels dy't ynfloed hat op de hechting en it fuortheljen fan smoargens, hawwe it uterlik fan fezels en de organisaasjestruktuer fan garens en stoffen ek ynfloed op 'e muoite fan it fuortheljen fan smoargens.
De skobben fan wolvezels en de platte stripfoarmige struktuer fan katoenvezels binne gefoeliger foar it sammeljen fan smoargens as glêde fezels. Bygelyks, koalstofswart dat oan cellulosefilm (kleeffilm) fêstplakt is, is maklik te ferwiderjen, wylst koalstofswart dat oan katoenen stof fêstplakt is lestich ôf te waskjen is. Bygelyks, polyesterstoffen mei koarte fezels binne gefoeliger foar it sammeljen fan oaljeflekken as stoffen mei lange fezels, en de oaljeflekken op stoffen mei koarte fezels binne ek dreger te ferwiderjen as dy op stoffen mei lange fezels.
Tichte twisted garens en strakke stoffen kinne, troch de lytse mikro-gatten tusken de fezels, it ynfallen fan smoargens wjerstean, mar foarkomme ek dat de reinigingsoplossing ynterne smoargens fuorthellet. Dêrom hawwe strakke stoffen yn it begjin in goede wjerstân tsjin smoargens, mar it is ek lestich skjin te meitsjen as se ienris fersmoarge binne.
⑤ De hurdens fan wetter
De konsintraasje fan metaalioanen lykas Ca2+ en Mg2+ yn wetter hat in wichtige ynfloed op it waskeffekt, foaral as anionyske surfactants Ca2+ en Mg2+ ioanen tsjinkomme om kalsium- en magnesiumsâlt te foarmjen mei minne oplosberens, wat har reinigingsfermogen kin ferminderje. Sels as de konsintraasje fan surfactants heech is yn hurd wetter, is har reinigingseffekt noch folle minder as by destillaasje. Om it bêste waskeffekt fan surfactants te berikken, moat de konsintraasje fan Ca2+ ioanen yn wetter wurde fermindere nei ûnder 1 × 10-6 mol/L (CaCO3 moat wurde fermindere nei 0.1 mg/L). Dit fereasket it tafoegjen fan ferskate waskmiddelen oan it waskmiddel.
Pleatsingstiid: 16 augustus 2024