1.
Η δύναμη συστολής ανά μονάδα μήκους στην επιφάνεια ενός υγρού ονομάζεται επιφανειακή τάση, που μετράται σε n • m-1.
2. Επιφανειακή δραστηριότητα και επιφανειοδραστική ουσία
Η ιδιότητα που μπορεί να μειώσει την επιφανειακή τάση των διαλυτών ονομάζεται επιφανειακή δραστηριότητα και οι ουσίες με επιφανειακή δραστηριότητα ονομάζονται επιφανειακές ουσίες.
Το επιφανειοδραστικό αναφέρεται σε επιφανειακές ουσίες που μπορούν να σχηματίσουν μικκύλια και άλλα συσσωματώματα σε υδατικά διαλύματα, έχουν υψηλή επιφανειακή δραστηριότητα και έχουν επίσης διαβροχή, γαλακτωματοποιώντας, αφρώδες, πλύσιμο και άλλες λειτουργίες.
3. Μοριακά δομικά χαρακτηριστικά της επιφανειοδραστικής ουσίας
Το επιφανειοδραστικό είναι οργανικές ενώσεις με ειδικές δομές και ιδιότητες που μπορούν να μεταβάλλουν σημαντικά τη διεπιφανειακή τάση μεταξύ δύο φάσεων ή την επιφανειακή τάση των υγρών (συνήθως νερού) και έχουν ιδιότητες όπως διαβροχή, αφρώδες, γαλακτωματοποίηση και πλύση.
Δομικά μιλώντας, τα επιφανειοδραστικά μοιράζονται ένα κοινό χαρακτηριστικό που περιέχει δύο διαφορετικές λειτουργικές ομάδες στα μόρια τους. Το ένα άκρο είναι μια μη πολική ομάδα μακράς αλυσίδας που είναι διαλυτό σε λάδι αλλά αδιάλυτο σε νερό, γνωστή ως υδρόφοβη ομάδα ή υδρόφοβη ομάδα. Αυτές οι υδρόφοβες ομάδες είναι γενικά υδρογονάνθρακες μακράς αλυσίδας, μερικές φορές επίσης οργανικά φθορίνη, οργανοπυριτικό, οργανοφωσφορικό, αλυσίδες οργανοτίνης κλπ. Το άλλο άκρο είναι μια υδατοδιαλυτή λειτουργική ομάδα, δηλαδή μια υδρόφιλη ομάδα ή υδρόφιλη ομάδα. Η υδρόφιλη ομάδα πρέπει να έχει επαρκή υδροφιλικότητα για να εξασφαλίσει ότι ολόκληρο το επιφανειοδραστικό είναι διαλυτό στο νερό και έχει την απαραίτητη διαλυτότητα. Λόγω της παρουσίας υδρόφιλων και υδρόφοβων ομάδων σε επιφανειοδραστικές ουσίες, μπορούν να διαλύονται σε τουλάχιστον μία φάση της υγρής φάσης. Οι υδρόφιες και ελαιοφιλικές ιδιότητες των επιφανειοδραστικών ονομάζονται αμφιφιλιότητα.
4. Τύποι επιφανειοδραστικών ουσιών
Τα επιφανειοδραστικά είναι αμφίφιλα μόρια που έχουν υδρόφοβες και υδρόφιλες ομάδες. Οι υδρόφοβες ομάδες επιφανειοδραστικών αποτελούνται γενικά από υδρογονανθράκους μακράς αλυσίδας, όπως η ευθεία αλυσίδα αλκυλ C8-C20, η διακλαδισμένη αλυσίδα αλκυλίου C8-C20, ενώ υπάρχουν περισσότεροι τύποι υδρόυλο. Επομένως, οι ιδιότητες των επιφανειοδραστικών σχετίζονται κυρίως με υδρόφιλες ομάδες εκτός από το μέγεθος και το σχήμα των υδρόφοβων ομάδων. Οι δομικές μεταβολές των υδρόφιλων ομάδων είναι μεγαλύτερες από εκείνες των υδρόφοβων ομάδων, οπότε η ταξινόμηση των επιφανειοδραστικών βασίζεται γενικά στη δομή των υδρόφιλων ομάδων. Αυτή η ταξινόμηση βασίζεται κυρίως στο κατά πόσον οι υδρόφιλες ομάδες είναι ιοντικές, διαιρώντας τους σε ανιονικά, κατιονικά, μη ιονικά, ζυτεριονικά και άλλα ειδικά είδη επιφανειοδραστικών.
5. Χαρακτηριστικά του υδατικού διαλύματος επιφανειοδραστικού
① Προσρόφηση επιφανειοδραστικών σε διεπαφές
Τα επιφανειοδραστικά μόρια έχουν λιποφιλικές και υδρόφιλες ομάδες, καθιστώντας τα αμφίφιλα μόρια. Το νερό είναι έντονα πολικό υγρό. Όταν οι επιφανειοδραστικές ουσίες διαλύονται στο νερό, σύμφωνα με την αρχή της ομοιότητας της πολικότητας και της απόρριψης διαφοράς πολικότητας, οι υδρόφιλες ομάδες τους προσελκύονται από την υδατική φάση και διαλύονται στο νερό, ενώ οι λιπόφιλες ομάδες τους απορρίπτουν το νερό και αφήνουν το νερό. Ως αποτέλεσμα, τα επιφανειοδραστικά μόρια (ή ιόντα) προσροφούν στη διεπαφή μεταξύ των δύο φάσεων, μειώνοντας τη διεπιφανειακή τάση μεταξύ των δύο φάσεων. Τα περισσότερα επιφανειοδραστικά μόρια (ή ιόντα) απορροφούνται στη διεπαφή, τόσο μεγαλύτερη είναι η μείωση της διεπιφανειακής τάσης.
② Ορισμένες ιδιότητες της μεμβράνης προσρόφησης
Η επιφανειακή πίεση της μεμβράνης προσρόφησης: Προσροφήστε τα επιφανειοδραστικά στη διεπαφή αερίου-υγρού για να σχηματίσουν μεμβράνη προσρόφησης. Εάν τοποθετείται μια κινητή πλωτή πλάκα χωρίς τριβή στη διεπαφή και η πλωτή πλάκα ωθεί την μεμβράνη προσρόφησης κατά μήκος της επιφάνειας του διαλύματος, η μεμβράνη ασκεί πίεση στην πλωτή πλάκα, η οποία ονομάζεται πίεση επιφάνειας.
Επιφανειακό ιξώδες: Όπως η επιφανειακή πίεση, το επιφανειακό ιξώδες είναι μια ιδιότητα που εμφανίζεται από αδιάλυτες μοριακές μεμβράνες. Αναστερνήστε έναν δακτύλιο πλατίνας με ένα λεπτό μεταλλικό σύρμα, κάντε το αεροπλάνο του να επικοινωνήσει με την επιφάνεια του νεροχύτη, περιστρέψτε τον δακτύλιο πλατίνας, ο δακτύλιος πλατίνας παρεμποδίζεται από το ιξώδες του νερού και το πλάτος σταδιακά εξασθενίζει, σύμφωνα με το οποίο μπορεί να μετρηθεί το ιξώδες της επιφάνειας. Η μέθοδος είναι: Πρώτα πειράματα συμπεριφοράς στην επιφάνεια του καθαρού νερού, μετρήστε την εξασθένηση πλάτους, στη συνέχεια μετρήστε την εξασθένηση μετά τον σχηματισμό της επιφανειακής μάσκας του προσώπου και υπολογίστε το ιξώδες της επιφανειακής μάσκας προσώπου από τη διαφορά μεταξύ των δύο.
Το ιξώδες της επιφάνειας σχετίζεται στενά με τη σταθερότητα της επιφανειακής μάσκας του προσώπου. Δεδομένου ότι η μεμβράνη προσρόφησης έχει επιφανειακή πίεση και ιξώδες, πρέπει να είναι ελαστικό. Όσο υψηλότερη είναι η επιφανειακή πίεση και το ιξώδες της μεμβράνης προσρόφησης, τόσο μεγαλύτερο είναι το ελαστικό μέτρο του. Το ελαστικό μέτρο της μεμβράνης προσρόφησης επιφάνειας έχει μεγάλη σημασία στη διαδικασία σταθεροποίησης αφρού.
③ Σχηματισμός μικκυλίων
Η αραιωμένη λύση των επιφανειοδραστικών ακολουθεί τους νόμους των ιδανικών λύσεων. Η ποσότητα προσρόφησης των επιφανειοδραστικών στην επιφάνεια ενός διαλύματος αυξάνεται με τη συγκέντρωση του διαλύματος. Όταν η συγκέντρωση φτάσει ή υπερβαίνει μια συγκεκριμένη τιμή, η ποσότητα προσρόφησης δεν αυξάνεται πλέον. Αυτά τα υπερβολικά επιφανειοδραστικά μόρια στο διάλυμα είναι διαταραγμένα ή υπάρχουν με τακτικό τρόπο. Τόσο η πρακτική όσο και η θεωρία έχουν δείξει ότι σχηματίζουν συσσωματώματα σε διάλυμα, τα οποία ονομάζονται μικκύλια.
Κρίσιμη συγκέντρωση μικκυλίου: Η ελάχιστη συγκέντρωση στην οποία τα επιφανειοδραστικά σχηματίζουν μικκύλια σε ένα διάλυμα ονομάζεται κρίσιμη συγκέντρωση μικκυλίου.
④ Η τιμή CMC του κοινού επιφανειοδραστικού.
6. Υδροφιλική και ελαιοφιλική τιμή ισορροπίας
Το HLB αντιπροσωπεύει υδρόφιλη λιπόφιλη ισορροπία, η οποία αντιπροσωπεύει τις τιμές υδρόφιλης και λιπόφιλης ισορροπίας των υδρόφιλων και λιπόφιλων ομάδων ενός επιφανειοδραστικού, δηλαδή την τιμή HLB του επιφανειοδραστικού. Μια υψηλή τιμή HLB υποδεικνύει ισχυρή υδροφιλικότητα και ασθενής λιποφιλικότητα του μορίου. Αντίθετα, έχει ισχυρή λιποφιλικότητα και αδύναμη υδροφιλικότητα.
① Κανονισμοί για την τιμή HLB
Η τιμή HLB είναι μια σχετική τιμή, οπότε κατά τη διαμόρφωση της τιμής HLB, ως πρότυπο, η τιμή HLB της παραφίνης χωρίς υδρόφιλες ιδιότητες έχει οριστεί σε 0, ενώ η τιμή HLB της δωδεκυλίου νατρίου με ισχυρή διαλυτότητα νερού έχει οριστεί σε 40. Σε γενικές γραμμές, οι γαλακτωματοποιητές με τιμές HLB μικρότερες από 10 είναι λιπόφιλοι, ενώ οι γαλακτωματοποιητές με τιμές HLB μεγαλύτερες από 10 είναι υδρόφιλες. Επομένως, το σημείο καμπής από τη λιποφιλικότητα στην υδρόφιλη είναι περίπου 10.
7.
Δύο μη αναμίξιμα υγρά, το ένα που σχηματίζονται από τη διασπορά των σωματιδίων (σταγονίδια ή υγρούς κρυστάλλους) στο άλλο, ονομάζονται γαλακτώματα. Κατά τη διαμόρφωση ενός γαλακτώματος, η διεπιφανειακή περιοχή μεταξύ των δύο υγρών αυξάνεται, καθιστώντας το σύστημα θερμοδυναμικά ασταθές. Για τη σταθεροποίηση του γαλακτώματος, πρέπει να προστεθεί ένα τρίτο συστατικό - γαλακτωματοποιητής - για να μειωθεί η διεπιφανειακή ενέργεια του συστήματος. Οι γαλακτωματοποιητές ανήκουν σε επιφανειοδραστικές ουσίες και η κύρια λειτουργία τους είναι να ενεργούν ως γαλακτωματοποιητές. Η φάση στην οποία υπάρχουν σταγονίδια σε ένα γαλάκτωμα ονομάζεται διασκορπισμένη φάση (ή εσωτερική φάση, ασυνεχή φάση) και η άλλη φάση που συνδέεται μαζί ονομάζεται διασκορπισμένο μέσο (ή εξωτερική φάση, συνεχής φάση).
① γαλακτωματοποιητές και γαλακτώματα
Τα κοινά γαλακτώματα αποτελούνται από μία φάση νερού ή υδατικού διαλύματος και η άλλη φάση των οργανικών ενώσεων που δεν είναι αναμίξιμες με νερό, όπως τα έλαια, τα κεριά κλπ. Το γαλάκτωμα που σχηματίζεται από το νερό και το λάδι μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους με βάση τη διασπορά τους: το πετρέλαιο διασκορπισμένο σε νερό σχηματίζει νερό σε έλαιο πετρελαίου, που αντιπροσωπεύεται από O/W (έλαιο/νερό). Το νερό διασκορπίζεται σε λάδι σχηματίζει νερό σε γαλάκτωμα λαδιού, που αντιπροσωπεύεται από W/O (νερό/λάδι). Επιπλέον, μπορεί επίσης να σχηματιστούν σύνθετο νερό σε λάδι σε νερό w/o/w και λάδι σε νερό σε λάδι o/w/o.
Ο γαλακτωματοποιητής σταθεροποιεί το γαλάκτωμα μειώνοντας τη διεπιφανειακή τάση και σχηματίζοντας μια μάσκα προσώπου μονοστοιβάδας.
Απαιτήσεις για γαλακτωματοποιητές στη γαλακτωματοποίηση: Α: Οι γαλακτωματοποιητές πρέπει να είναι σε θέση να προσροφηθούν ή να εμπλουτίσουν στη διεπαφή μεταξύ των δύο φάσεων, μειώνοντας τη διεπιφανειακή τάση. Β: Οι γαλακτωματοποιητές πρέπει να δώσουν στα σωματίδια ένα ηλεκτρικό φορτίο, προκαλώντας ηλεκτροστατική απόρριψη μεταξύ σωματιδίων ή σχηματίζοντας ένα σταθερό, εξαιρετικά ιξώδες προστατευτικό φιλμ γύρω από τα σωματίδια. Έτσι, οι ουσίες που χρησιμοποιούνται ως γαλακτωματοποιητές πρέπει να έχουν αμφιφιλικές ομάδες για να έχουν γαλακτωματοποιητικά αποτελέσματα και τα επιφανειοδραστικά μπορούν να ανταποκριθούν σε αυτή την απαίτηση.
② Μέθοδοι προετοιμασίας γαλακτώματος και παραγόντων που επηρεάζουν τη σταθερότητα του γαλακτώματος
Υπάρχουν δύο μέθοδοι για την παρασκευή γαλακτώματος: το ένα είναι να χρησιμοποιήσετε μηχανικές μεθόδους για τη διασπορά του υγρού σε μικρά σωματίδια σε ένα άλλο υγρό, το οποίο χρησιμοποιείται συνήθως στη βιομηχανία για την παρασκευή γαλακτωμάτων. Μια άλλη μέθοδος είναι η διάλυση ενός υγρού σε μια μοριακή κατάσταση σε ένα άλλο υγρό και στη συνέχεια επιτρέπει να συσσωματώσει κατάλληλα για να σχηματίσει ένα γαλάκτωμα.
Η σταθερότητα των γαλακτωμάτων αναφέρεται στην ικανότητά τους να αντιστέκονται στη συσσωμάτωση των σωματιδίων και να προκαλέσουν διαχωρισμό φάσης. Τα γαλακτώματα είναι θερμοδυναμικά ασταθή συστήματα με σημαντική ελεύθερη ενέργεια. Επομένως, η σταθερότητα ενός γαλακτώματος αναφέρεται στην πραγματικότητα στο χρόνο που απαιτείται για να φτάσει το σύστημα ισορροπίας, δηλαδή ο χρόνος που απαιτείται για να διαχωριστεί ένα υγρό στο σύστημα.
Όταν υπάρχουν πολικά οργανικά μόρια όπως λιπαρή αλκοόλη, λιπαρό οξύ και λιπαρά αμίνη στη μάσκα του προσώπου, η αντοχή της μεμβράνης αυξάνεται σημαντικά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια γαλακτωματοποιητή στο στρώμα προσρόφησης διεπαφής αλληλεπιδρούν με πολικά μόρια όπως το αλκοόλ, το οξύ και η αμίνη για να σχηματίσουν ένα «σύμπλεγμα», η οποία αυξάνει τη δύναμη της μάσκας του προσώπου της διασύνδεσης.
Οι γαλακτωματοποιητές που αποτελούνται από δύο ή περισσότερες επιφανειοδραστικές ουσίες ονομάζονται μικτές γαλακτωματοποιητές. Οι μικτές γαλακτωματοποιητές προσροφούν στη διεπαφή νερού/λαδιού και οι διαμοριακές αλληλεπιδράσεις μπορούν να σχηματίσουν σύμπλοκα. Λόγω της ισχυρής διαμοριακής αλληλεπίδρασης, η διεπιφανειακή τάση μειώνεται σημαντικά, η ποσότητα του γαλακτωματοποιητή που προσροφάται στη διεπαφή αυξάνεται σημαντικά και η πυκνότητα και η αντοχή της διαμορφωμένης διεπιφανειακής μάσκας προσώπου αυξάνονται.
Η φόρτιση των σταγονιδίων έχει σημαντικό αντίκτυπο στη σταθερότητα των γαλακτωμάτων. Τα σταθερά γαλακτώματα συνήθως έχουν σταγονίδια με ηλεκτρικές χρεώσεις. Όταν χρησιμοποιούν ιοντικούς γαλακτωματοποιητές, τα ιόντα γαλακτωματοποιητών προσροφούνται στη διεπαφή εισάγουν τις λιπόφιλες ομάδες τους στην ελαιογραφία, ενώ οι υδρόφιλες ομάδες βρίσκονται στη υδατική φάση, καθιστώντας έτσι τα σταγονίδια που χρεώνονται. Λόγω του γεγονότος ότι τα σταγονίδια του γαλακτώματος φέρουν το ίδιο φορτίο, απωθούν μεταξύ τους και δεν είναι εύκολα συσσωματωμένα, με αποτέλεσμα την αυξημένη σταθερότητα. Μπορεί να φανεί ότι όσο περισσότερο τα ιόντα γαλακτωματοποιητών απορροφούνται στα σταγονίδια, τόσο μεγαλύτερη είναι η επιβάρυνσή τους και τόσο μεγαλύτερη είναι η ικανότητά τους να αποφεύγουν τη συσσωμάτωση σταγονιδίων, καθιστώντας το σύστημα γαλακτώματος πιο σταθερό.
Το ιξώδες του μέσου διασποράς γαλακτώματος έχει ορισμένο αντίκτυπο στη σταθερότητα του γαλακτώματος. Γενικά, όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες του μέσου διασποράς, τόσο μεγαλύτερη είναι η σταθερότητα του γαλακτώματος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το ιξώδες του μέσου διασποράς είναι υψηλό, το οποίο εμποδίζει έντονα την κίνηση του Brownian των υγρών σταγονιδίων, επιβραδύνει τη σύγκρουση μεταξύ των σταγονιδίων και διατηρεί το σύστημα σταθερό. Οι πολυμερές ουσίες που είναι συνήθως διαλυτές στα γαλακτώματα μπορούν να αυξήσουν το ιξώδες του συστήματος και να ενισχύσουν τη σταθερότητα του γαλακτώματος. Επιπλέον, το πολυμερές μπορεί επίσης να σχηματίσει μια μάσκα προσώπου στερεής διεπαφής, καθιστώντας το σύστημα γαλακτώματος πιο σταθερό.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, η προσθήκη συμπαγής σκόνης μπορεί επίσης να σταθεροποιήσει το γαλάκτωμα. Η στερεή σκόνη δεν βρίσκεται σε νερό, λάδι ή στη διεπαφή, ανάλογα με την ικανότητα διαβροχής του πετρελαίου και του νερού στη στερεά σκόνη. Εάν η στερεή σκόνη δεν είναι πλήρως υγράται από το νερό και μπορεί να διαβρεθεί από λάδι, θα παραμείνει στη διεπαφή του υδατικού πετρελαίου.
Ο λόγος για τον οποίο η στερεή σκόνη δεν σταθεροποιεί το γαλάκτωμα είναι ότι η σκόνη που συγκεντρώνεται στη διεπαφή δεν ενισχύει τη μάσκα προσώπου διασύνδεσης, η οποία είναι παρόμοια με τα μόρια γαλακτώματος προσρόφησης διεπαφής. Ως εκ τούτου, όσο πιο κοντά είναι τα στερεά σωματίδια σκόνης είναι διατεταγμένα στη διεπαφή, τόσο πιο σταθερό θα είναι το γαλάκτωμα.
Οι επιφανειοδραστικές ουσίες έχουν την ικανότητα να αυξάνουν σημαντικά τη διαλυτότητα των οργανικών ενώσεων που είναι αδιάλυτες ή ελαφρώς διαλυτές στο νερό μετά τη δημιουργία μικκυλίων σε υδατικό διάλυμα και το διάλυμα είναι διαφανές αυτή τη στιγμή. Αυτή η επίδραση των μικκυλίων ονομάζεται διαλυτοποίηση. Οι επιφανειοδραστικές ουσίες που μπορούν να παράγουν επιδράσεις διαλυτοποίησης ονομάζονται διαλυτές και οι οργανικές ενώσεις που διαλύονται ονομάζονται διαλυτοποιημένες ενώσεις.
8. Αφρός
Ο αφρός διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία πλύσης. Ο αφρός αναφέρεται στο σύστημα διασποράς στο οποίο το αέριο διασκορπίζεται σε υγρό ή στερεό. Το αέριο είναι η φάση διασποράς και το υγρό ή το στερεό είναι το μέσο διασποράς. Ο πρώτος ονομάζεται υγρός αφρός, ενώ ο τελευταίος ονομάζεται στερεός αφρός, όπως πλαστικό αφρού, γυαλί αφρού, τσιμέντο αφρού κ.λπ.
(1) Σχηματισμός αφρού
Ο αφρός εδώ αναφέρεται στη συσσωμάτωση των φυσαλίδων που χωρίζονται με υγρή μεμβράνη. Λόγω της μεγάλης διαφοράς στην πυκνότητα μεταξύ της διασκορπισμένης φάσης (αερίου) και του διασκορπισμένου μέσου (υγρού) και του χαμηλού ιξώδους του υγρού, ο αφρός μπορεί πάντα να φτάσει γρήγορα στο επίπεδο του υγρού.
Η διαδικασία σχηματισμού αφρού είναι να φέρει μια μεγάλη ποσότητα αερίου στο υγρό και οι φυσαλίδες στο υγρό επιστρέφουν γρήγορα στην επιφάνεια του υγρού, σχηματίζοντας ένα συσσωμάτωμα φυσαλίδων που διαχωρίζεται από μια μικρή ποσότητα υγρού και αερίου
Ο αφρός έχει δύο αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά στη μορφολογία: το ένα είναι ότι οι φυσαλίδες ως διασκορπισμένη φάση είναι συχνά πολυεδρικές, επειδή στη διασταύρωση των φυσαλίδων υπάρχει μια τάση για το υγρό φιλμ να γίνει λεπτότερη, καθιστώντας τις φυσαλίδες πολυεδρικές. Όταν η υγρή μεμβράνη γίνεται λεπτότερη σε κάποιο βαθμό, οι φυσαλίδες θα σπάσουν. Δεύτερον, το καθαρό υγρό δεν μπορεί να σχηματίσει σταθερό αφρό, αλλά το υγρό που μπορεί να σχηματίσει αφρό είναι τουλάχιστον δύο ή περισσότερα συστατικά. Το υδατικό διάλυμα του επιφανειοδραστικού είναι ένα τυπικό σύστημα εύκολο στη δημιουργία αφρού και η ικανότητά του να παράγει αφρό σχετίζεται επίσης με άλλες ιδιότητες.
Οι επιφανειοδραστικές ουσίες με καλή ικανότητα αφρού ονομάζονται αφρώδες παράγοντες. Παρόλο που ο παράγοντας αφρού έχει καλή ικανότητα αφρού, ο διαμορφωμένος αφρός μπορεί να μην είναι σε θέση να διατηρήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα, δηλαδή η σταθερότητά του μπορεί να μην είναι καλή. Προκειμένου να διατηρηθεί η σταθερότητα του αφρού, μια ουσία που μπορεί να αυξήσει τη σταθερότητα του αφρού προστίθεται συχνά στον παράγοντα αφρού, ο οποίος ονομάζεται σταθεροποιητής αφρού. Οι συνήθως χρησιμοποιούμενες σταθεροποιητές αφρού είναι η Lauroyl diethanolamine και το οξείδιο αμίνης διμεθυλικού διμεθυλίου.
(2) σταθερότητα αφρού
Ο αφρός είναι ένα θερμοδυναμικά ασταθές σύστημα και η τελική τάση είναι ότι η συνολική επιφάνεια του υγρού στο σύστημα μειώνεται και η ελεύθερη ενέργεια μειώνεται μετά το σπάσιμο των φυσαλίδων. Η διαδικασία defoaming είναι η διαδικασία στην οποία η υγρή μεμβράνη που χωρίζει το αέριο αλλάζει το πάχος μέχρι να σπάσει. Επομένως, η σταθερότητα του αφρού καθορίζεται κυρίως από την ταχύτητα της εκκένωσης υγρών και τη δύναμη της υγρής μεμβράνης. Υπάρχουν αρκετοί άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν.
① επιφανειακή τάση
Από την άποψη της ενέργειας, η χαμηλή επιφανειακή τάση είναι πιο ευνοϊκή για τον σχηματισμό αφρού, αλλά δεν μπορεί να εγγυηθεί τη σταθερότητα του αφρού. Η χαμηλή επιφανειακή τάση, η διαφορά χαμηλής πίεσης, η βραδεία ταχύτητα εκκένωσης υγρού και η αργή αραίωση υγρού μεμβράνης ευνοούν τη σταθερότητα του αφρού.
② επιφανειακό ιξώδες
Ο βασικός παράγοντας που καθορίζει τη σταθερότητα του αφρού είναι η αντοχή της υγρής μεμβράνης, η οποία καθορίζεται κυρίως από τη σταθερότητα της μεμβράνης προσρόφησης της επιφάνειας, που μετράται από το ιξώδες της επιφάνειας. Τα πειράματα δείχνουν ότι ο αφρός που παράγεται από το διάλυμα με υψηλότερο ιξώδες επιφάνειας έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αλληλεπίδραση μεταξύ των προσροφημένων μορίων στην επιφάνεια οδηγεί στην αύξηση της αντοχής της μεμβράνης, βελτιώνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής του αφρού.
③ ιξώδες διαλύματος
Όταν το ιξώδες του ίδιου του υγρού αυξάνεται, το υγρό στην υγρή μεμβράνη δεν είναι εύκολο να απορριφθεί και η ταχύτητα του αραίωση του πάχους του υγρού φιλμ είναι αργή, η οποία καθυστερεί την ώρα της ρήξης του υγρού φιλμ και αυξάνει τη σταθερότητα του αφρού.
④ Η επίδραση της «επισκευής» της επιφανειακής τάσης
Οι επιφανειοδραστικές ουσίες που προσροφούνται στην επιφάνεια του υγρού μεμβράνης έχουν τη δυνατότητα να αντισταθούν στην επέκταση ή τη συστολή της επιφάνειας υγρού φιλμ, την οποία αναφέρουμε ως αποτέλεσμα επισκευής. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι υπάρχει μια υγρή μεμβράνη επιφανειοδραστικών που προσροφάται στην επιφάνεια και η επέκταση της επιφάνειας της θα μειώσει τη συγκέντρωση επιφανειακών προσροφημένων μορίων και θα αυξήσει την επιφανειακή τάση. Η περαιτέρω επέκταση της επιφάνειας θα απαιτήσει μεγαλύτερη προσπάθεια. Αντιστρόφως, η συρρίκνωση της επιφάνειας θα αυξήσει τη συγκέντρωση των προσροφημένων μορίων στην επιφάνεια, μειώνοντας την επιφανειακή τάση και την παρεμπόδιση της περαιτέρω συρρίκνωσης.
⑤ Η διάχυση του αερίου μέσω ενός υγρού φιλμ
Λόγω της ύπαρξης τριχοειδούς πίεσης, η πίεση των μικρών φυσαλίδων στον αφρό είναι υψηλότερη από αυτή των μεγάλων φυσαλίδων, γεγονός που θα προκαλέσει το αέριο στις μικρές φυσαλίδες να διαχέονται στις μεγάλες φυσαλίδες χαμηλής πίεσης μέσω του υγρού μεμβράνης, με αποτέλεσμα το φαινόμενο ότι οι μικρές φυσαλίδες γίνονται μικρότερες, οι μεγάλες φυσαλίδες θα γίνουν μεγαλύτερες και τελικά τα σπάσιμο αφρού. Εάν προστεθεί επιφανειοδραστική ουσία, ο αφρός θα είναι ομοιόμορφος και πυκνός όταν είναι αφρός και δεν είναι εύκολο να απελευθερωθεί. Δεδομένου ότι το επιφανειοδραστικό είναι στενά διατεταγμένο στο υγρό μεμβράνη, είναι δύσκολο να εξαφανιστεί, γεγονός που καθιστά τον αφρό πιο σταθερό.
⑥ Η επιρροή της επιφανειακής φόρτισης
Εάν η ταινία Foam Liquid είναι φορτισμένη με το ίδιο σύμβολο, οι δύο επιφάνειες της υγρής μεμβράνης θα αποκρούσουν ο ένας τον άλλον, εμποδίζοντας την αραίωση του υγρού φιλμ ή ακόμα και την καταστροφή. Οι ιοντικές επιφανειοδραστικές ουσίες μπορούν να προσφέρουν αυτό το σταθεροποιητικό αποτέλεσμα.
Συμπερασματικά, η αντοχή του υγρού φιλμ είναι ο βασικός παράγοντας για τον προσδιορισμό της σταθερότητας του αφρού. Ως επιφανειοδραστικό για τους παράγοντες αφρού και τους σταθεροποιητές αφρού, η στενότητα και η σταθερότητα των επιφανειακών προσροφημένων μορίων είναι οι σημαντικότεροι παράγοντες. Όταν η αλληλεπίδραση μεταξύ των προσροφημένων μορίων στην επιφάνεια είναι ισχυρή, τα προσροφημένα μόρια είναι στενά διατεταγμένα, τα οποία όχι μόνο καθιστούν την επιφανειακή μάσκα του προσώπου να έχει υψηλή αντοχή, αλλά και να διατηρηθεί το διάλυμα δίπλα στην επιφανειακή μάσκα του προσώπου λόγω του υψηλού επιφανειακού ιξώδους, επομένως είναι σχετικά δύσκολο να αποστραγγίσει το υγρό μεμβράνη και το πάχος του υγρού, αλλά και το διάλυμα. Επιπλέον, τα στενά διατεταγμένα επιφανειακά μόρια μπορούν επίσης να μειώσουν τη διαπερατότητα των μορίων αερίου και έτσι να αυξήσουν τη σταθερότητα του αφρού.
(3) Καταστροφή αφρού
Η βασική αρχή της καταστροφής του αφρού είναι η αλλαγή των συνθηκών για την παραγωγή αφρού ή την εξάλειψη των παραγόντων σταθερότητας του αφρού, έτσι υπάρχουν δύο μεθόδους defoaming, φυσικές και χημικές.
Η φυσική απεικόνιση είναι η αλλαγή των συνθηκών υπό τους οποίους παράγεται ο αφρός διατηρώντας παράλληλα τη χημική σύνθεση του διαλύματος αφρού αμετάβλητη. Για παράδειγμα, η διαταραχή εξωτερικής δύναμης, η αλλαγή θερμοκρασίας ή η αλλαγή πίεσης και η υπερηχητική θεραπεία είναι όλες αποτελεσματικές φυσικές μεθόδους για την εξάλειψη του αφρού.
Η μέθοδος χημικής εκτόξευσης είναι να προσθέσετε κάποιες ουσίες για να αλληλεπιδράσετε με τον παράγοντα αφρού, να μειώσετε την αντοχή του υγρού μεμβράνης στον αφρό και στη συνέχεια να μειώσετε τη σταθερότητα του αφρού για να επιτευχθεί ο σκοπός της απεικόνισης. Τέτοιες ουσίες ονομάζονται defoamers. Τα περισσότερα defoamers είναι επιφανειοδραστικές ουσίες. Ως εκ τούτου, σύμφωνα με τον μηχανισμό της απελευθέρωσης, τα αποταμιευτικά θα πρέπει να έχουν ισχυρή ικανότητα να μειώνουν την επιφανειακή τάση, να προσροφηθούν εύκολα στην επιφάνεια και να έχουν αδύναμες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των επιφανειακών προσροφημένων μορίων, με αποτέλεσμα μια σχετικά χαλαρή δομή ρύθμισης των προσροφημένων μορίων.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι παραφραγμάτων, αλλά είναι ως επί το πλείστον μη ιοντικά επιφανειοδραστικά. Οι μη ιοντικές επιφανειοδραστικές ουσίες έχουν αντι -αφρώδες ιδιότητες κοντά ή πάνω από το σημείο σύννεφων τους και χρησιμοποιούνται συνήθως ως αποταμήματα. Οι αλκοόλες, ειδικά εκείνες με δομές διακλάδωσης, λιπαρά οξέα και εστέρες, πολυαμίδια, φωσφορικά, έλαια σιλικόνης κ.λπ., χρησιμοποιούνται επίσης ως εξαιρετικά αποταμμήματα.
(4) αφρός και πλύσιμο
Δεν υπάρχει άμεση σχέση μεταξύ αφρού και πλυσίματος και η ποσότητα αφρού δεν σημαίνει ότι το φαινόμενο πλύσης είναι καλό ή κακό. Για παράδειγμα, η απόδοση αφρού των μη ιοντικών επιφανειοδραστικών είναι πολύ κατώτερη από το σαπούνι, αλλά η εξουσία καθαρισμού είναι πολύ καλύτερη από το σαπούνι.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο αφρός είναι χρήσιμος για την αφαίρεση βρωμιάς. Για παράδειγμα, όταν το πλυντήριο επιτραπέζιων λογισμικών στο σπίτι, ο αφρός του απορρυπαντικού μπορεί να αφαιρέσει τις σταγόνες λαδιού που πλένονται. Όταν καθαρίζετε το χαλί, ο αφρός βοηθά να αφαιρέσετε στερεά βρωμιά όπως σκόνη και σκόνη. Επιπλέον, ο αφρός μπορεί μερικές φορές να χρησιμοποιηθεί ως ένδειξη του αν το απορρυπαντικό είναι αποτελεσματικό, επειδή οι λιπαρές λεκέδες πετρελαίου μπορούν να αναστέλλουν τον αφρό του απορρυπαντικού. Όταν υπάρχουν πάρα πολλοί λεκέδες πετρελαίου και πολύ λίγο απορρυπαντικό, δεν θα υπάρχει αφρός ή ο αρχικός αφρός θα εξαφανιστεί. Μερικές φορές, ο αφρός μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως δείκτης για το αν το έκπλυση είναι καθαρό. Επειδή η ποσότητα αφρού στο διάλυμα έκπλυσης τείνει να μειωθεί με τη μείωση του περιεχομένου του απορρυπαντικού, ο βαθμός έκπλυσης μπορεί να αξιολογηθεί με την ποσότητα αφρού.
9. Διαδικασία πλύσης
Με ευρεία έννοια, το πλύσιμο είναι η διαδικασία αφαίρεσης ανεπιθύμητων εξαρτημάτων από το αντικείμενο που πλύνεται και επιτυγχάνεται ένας συγκεκριμένος σκοπός. Το πλύσιμο με τη συνήθη έννοια αναφέρεται στη διαδικασία απομάκρυνσης βρωμιάς από την επιφάνεια ενός φορέα. Κατά τη διάρκεια της πλύσης, η αλληλεπίδραση μεταξύ βρωμιάς και μεταφορέα εξασθενεί ή εξαλείφεται μέσω της δράσης ορισμένων χημικών ουσιών (όπως τα απορρυπαντικά), μετατρέποντας τον συνδυασμό βρωμιάς και φορέα στον συνδυασμό βρωμιάς και απορρυπαντικού, προκαλώντας τελικά την αποσύνδεση της βρωμιάς και του φορέα. Καθώς τα αντικείμενα που πρέπει να πλυθούν και η βρωμιά που πρέπει να αφαιρεθούν είναι ποικίλα, το πλύσιμο είναι μια πολύ περίπλοκη διαδικασία και η βασική διαδικασία πλύσης μπορεί να αντιπροσωπεύεται από την ακόλουθη απλή σχέση
Carrier • Dirt+Detergent = Carrier+Dirt • απορρυπαντικό
Η διαδικασία πλύσης μπορεί συνήθως να χωριστεί σε δύο στάδια: το ένα είναι ο διαχωρισμός της βρωμιάς και του φορέα του κάτω από τη δράση του απορρυπαντικού. Το δεύτερο είναι ότι η αποσπασμένη βρωμιά διασκορπίζεται και αναστέλλεται στο μέσο. Η διαδικασία πλύσης είναι μια αναστρέψιμη διαδικασία και η βρωμιά που διασκορπίζεται ή αναστέλλεται στο μέσο μπορεί επίσης να αναζωογονηθεί από το μέσο πάνω στα ρούχα. Ως εκ τούτου, ένα εξαιρετικό απορρυπαντικό πρέπει όχι μόνο να έχει τη δυνατότητα να αποσυνδέει τη βρωμιά από τον φορέα, αλλά και να έχει καλή ικανότητα να διασκορπίζει και να αναστέλλει τη βρωμιά και να αποτρέψει την εναπόθεση βρωμιάς.
(1) Τύποι βρωμιάς
Ακόμη και για το ίδιο στοιχείο, ο τύπος, η σύνθεση και η ποσότητα βρωμιάς θα διαφέρουν ανάλογα με το περιβάλλον χρήσης. Η βρωμιά του πετρελαίου περιλαμβάνει κυρίως ζωικά και φυτικά έλαια, καθώς και ορυκτέλαια (όπως το αργό πετρέλαιο, το πετρέλαιο, το άνθρακα κ.λπ.), ενώ η στερεή βρωμιά περιλαμβάνει κυρίως καπνό, σκόνη, σκουριά, μαύρο άνθρακα κλπ. Βρωμιά από τα τρόφιμα, όπως λεκέδες φρούτων, βρώσιμους λεκέδες πετρελαίου, καρυκεύματα, άμυλο κ.λπ. Βρωμιά που έφερε τα καλλυντικά, όπως το κραγιόν και το βερνίκι νυχιών. Βρωμιά από την ατμόσφαιρα, όπως καπνό, σκόνη, χώμα κ.λπ. Άλλα υλικά όπως μελάνι, τσάι, βαφή κλπ. Μπορούν να ειπωθούν ότι υπάρχουν διάφοροι και διαφορετικοί τύποι.
Διάφοροι τύποι βρωμιάς μπορούν συνήθως να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες: στερεή βρωμιά, υγρή βρωμιά και ειδική βρωμιά.
① Η κοινή στερεή βρωμιά περιλαμβάνει σωματίδια όπως τέφρα, λάσπη, έδαφος, σκουριά και μαύρο άνθρακα. Τα περισσότερα από αυτά τα σωματίδια έχουν ένα επιφανειακό φορτίο, κυρίως αρνητικό, και προσροφάται εύκολα σε ινώδη αντικείμενα. Γενικά, η στερεή βρωμιά είναι δύσκολο να διαλυθεί στο νερό, αλλά μπορεί να διασκορπιστεί και να ανασταλεί από λύσεις απορρυπαντικού. Η στερεή βρωμιά με μικρά σωματίδια είναι δύσκολο να αφαιρεθεί.
② Η υγρή βρωμιά είναι ως επί το πλείστον διαλυτή λαδιού, συμπεριλαμβανομένων των ζωικών και φυτικών ελαίων, των λιπαρών οξέων, των λιπαρών αλκοόλων, των ορυκτέλα και των οξειδίων τους. Μεταξύ αυτών, τα ζωικά και φυτικά έλαια και τα λιπαρά οξέα μπορούν να υποβληθούν σε σαπωνοποίηση με αλκαλικό, ενώ τα λιπαρά αλκοόλ και τα ορυκτά έλαια δεν σαπωνοποιούνται με αλκαλί, αλλά μπορούν να διαλύονται σε αλκοόλες, αιθέρες και οργανικούς διαλύτες υδρογονανθράκων και να γαλακτωματοποιούνται και να διασκορπίζονται από απορρυπαντικά υδατικά διαλύματα. Η διαλυτή βρωμιά πετρελαίου έχει γενικά μια ισχυρή δύναμη αλληλεπίδρασης με ινώδη αντικείμενα και προσροφάται σταθερά στις ίνες.
③ Η ειδική βρωμιά περιλαμβάνει πρωτεΐνες, άμυλο, αίμα, ανθρώπινες εκκρίσεις όπως ο ιδρώτας, το σμήγμα, τα ούρα, καθώς και ο χυμός φρούτων, ο χυμός τσαγιού κλπ. Οι περισσότεροι από αυτούς τους τύπους βρωμιάς μπορούν να προσροφηθούν έντονα σε ινώδη αντικείμενα μέσω χημικών αντιδράσεων. Ως εκ τούτου, το πλύσιμο είναι αρκετά δύσκολο.
Διάφοροι τύποι βρωμιάς σπάνια υπάρχουν μόνοι τους, συχνά αναμειγνύονται μαζί και προσροφούνται μαζί σε αντικείμενα. Η βρωμιά μπορεί μερικές φορές να οξειδώσει, να αποσυντίθεται ή να αποσυντίθεται υπό εξωτερικές επιρροές, με αποτέλεσμα το σχηματισμό νέας βρωμιάς.
(2) Η επίδραση προσκόλλησης της βρωμιάς
Ο λόγος για τον οποίο τα ρούχα, τα χέρια κ.λπ. μπορούν να γίνουν βρώμικα είναι επειδή υπάρχει κάποιο είδος αλληλεπίδρασης μεταξύ αντικειμένων και βρωμιάς. Υπάρχουν διάφορα αποτελέσματα προσκόλλησης της βρωμιάς στα αντικείμενα, αλλά είναι κυρίως φυσική προσκόλληση και χημική προσκόλληση.
① Η φυσική προσκόλληση της τέφρας τσιγάρων, της σκόνης, των ιζημάτων, του μαύρου άνθρακα και άλλων ουσιών στα ρούχα. Σε γενικές γραμμές, η αλληλεπίδραση μεταξύ της προσκολλημένης βρωμιάς και του μολυσμένου αντικειμένου είναι σχετικά αδύναμη και η απομάκρυνση της βρωμιάς είναι επίσης σχετικά εύκολη. Σύμφωνα με διαφορετικές δυνάμεις, η φυσική προσκόλληση της βρωμιάς μπορεί να χωριστεί σε μηχανική προσκόλληση και ηλεκτροστατική προσκόλληση.
Α: Η μηχανική προσκόλληση αναφέρεται κυρίως στην πρόσφυση στερεών βρωμιάς όπως σκόνη και ιζήματα. Η μηχανική προσκόλληση είναι μια αδύναμη μέθοδος προσκόλλησης για βρωμιά, η οποία μπορεί σχεδόν να αφαιρεθεί με απλές μηχανικές μεθόδους. Ωστόσο, όταν το μέγεθος των σωματιδίων της βρωμιάς είναι μικρό (<0.1um), είναι πιο δύσκολο να αφαιρεθεί.
Β: Η ηλεκτροστατική προσκόλληση εκδηλώνεται κυρίως από τη δράση των φορτισμένων σωματιδίων βρωμιάς σε αντικείμενα με αντίθετες χρεώσεις. Τα περισσότερα ινώδη αντικείμενα φέρουν αρνητικό φορτίο στο νερό και προσκολλώνται εύκολα με θετικά φορτισμένη βρωμιά όπως ασβέστη. Κάποια βρωμιά, αν και αρνητικά φορτισμένη, όπως μαύρα σωματίδια άνθρακα σε υδατικά διαλύματα, μπορούν να προσκολληθούν στις ίνες μέσω ιόντων γέφυρες που σχηματίζονται από θετικά ιόντα (όπως Ca2+, Mg2+κ.λπ.) σε νερό (ιόντα ενεργούν μεταξύ πολλαπλών αντίθετων φορτίων, που δρουν σαν γέφυρες).
Η στατική ηλεκτρική ενέργεια είναι ισχυρότερη από την απλή μηχανική δράση, καθιστώντας σχετικά δύσκολη την απομάκρυνση της βρωμιάς.
③ Αφαίρεση ειδικής βρωμιάς
Οι πρωτεΐνες, το άμυλο, οι ανθρώπινες εκκρίσεις, ο χυμός φρούτων, ο χυμός τσαγιού και άλλοι τύποι βρωμιάς είναι δύσκολο να αφαιρεθούν με γενικές επιφανειοδραστικές ουσίες και απαιτούν μεθόδους ειδικής θεραπείας.
Οι λεκέδες πρωτεΐνης, όπως η κρέμα, τα αυγά, το αίμα, το γάλα και τα περιττώματα του δέρματος, είναι επιρρεπείς σε πήξη και μετουσίωση στις ίνες και προσκολλώνται πιο σταθερά. Για τη ρύπανση πρωτεΐνης, η πρωτεάση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απομάκρυνσή της. Η πρωτεάση μπορεί να σπάσει τις πρωτεΐνες σε βρωμιά σε υδατοδιαλυτά αμινοξέα ή ολιγοπεπτίδια.
Οι λεκέδες αμύλου προέρχονται κυρίως από τα τρόφιμα, ενώ άλλοι όπως οι χυμοί κρέατος, η πάστα κλπ. Τα ένζυμα αμύλου έχουν καταλυτική επίδραση στην υδρόλυση των λεκέδων αμύλου, σπάζοντας το άμυλο σε σάκχαρα.
Η λιπάση μπορεί να καταλύσει την αποσύνθεση ορισμένων τριγλυκεριδίων που είναι δύσκολο να αφαιρεθούν με συμβατικές μεθόδους, όπως το σμήνος που εκκρίνεται από το ανθρώπινο σώμα, τα βρώσιμα έλαια κλπ., Για να διασπαστούν τα τριγλυκερίδια σε διαλυτή γλυκερόλη και λιπαρά οξέα.
Μερικοί χρωματισμένοι λεκέδες από χυμό φρούτων, χυμό τσαγιού, μελάνι, κραγιόν κ.λπ. είναι συχνά δύσκολο να καθαριστούν διεξοδικά, ακόμη και μετά από επαναλαμβανόμενο πλύσιμο. Αυτός ο τύπος λεκέδων μπορεί να απομακρυνθεί από αντιδράσεις μείωσης οξείδωσης χρησιμοποιώντας οξειδωτικά ή μειωτικά παράγοντα όπως το λευκαντικό, οι οποίοι διασπούν τη δομή των ομάδων χρωμοφόρου ή χρωμοφόρου και να τα υποβαθμίσουν σε μικρότερα υδατοδιαλυτά συστατικά.
Από την άποψη του στεγνού καθαρισμού, υπάρχουν περίπου τρεις τύποι βρωμιάς.
① Η διαλυτή βρωμιά πετρελαίου περιλαμβάνει διάφορα έλαια και λίπη, τα οποία είναι υγρά ή λιπαρά και διαλυτά σε διαλύτες στεγνού καθαρισμού.
② Η υδατοδιαλυτή βρωμιά είναι διαλυτή σε υδατικό διάλυμα, αλλά αδιάλυτο σε παράγοντες στεγνού καθαρισμού. Προσροφά σε ρούχα με τη μορφή υδατικού διαλύματος και μετά την εξατμισμένη νερό, κοκκώδη στερεά όπως ανόργανα άλατα, άμυλο, πρωτεΐνες κ.λπ. κατακρημνίζονται.
③ Το αδιάλυτο βρωμιά του πετρελαίου είναι αδιάλυτη τόσο σε διαλύτες νερού όσο και σε διαλύτες στεγνού καθαρισμού, όπως μαύρο άνθρακα, διάφορα μεταλλικά πυριτικά άλατα και οξείδια.
Λόγω των διαφορετικών ιδιοτήτων διαφόρων τύπων βρωμιάς, υπάρχουν διαφορετικοί τρόποι αφαίρεσης βρωμιάς κατά τη διάρκεια της διαδικασίας στεγνού καθαρισμού. Η διαλυτή βρωμιά πετρελαίου, όπως τα ζωικά και φυτικά έλαια, τα ορυκτέλαια και τα λίπη, είναι εύκολα διαλυτά σε οργανικούς διαλύτες και μπορούν εύκολα να απομακρυνθούν κατά τη διάρκεια του στεγνού καθαρισμού. Η εξαιρετική διαλυτότητα των διαλυτών στεγνού καθαρισμού για το πετρέλαιο και το λίπος οφείλεται ουσιαστικά στις δυνάμεις van der Waals μεταξύ μορίων.
Για την απομάκρυνση των υδατοδιαλυτών βρωμιών, όπως τα ανόργανα άλατα, τα σάκχαρα, οι πρωτεΐνες, ο ιδρώτας κλπ., Είναι επίσης απαραίτητο να προσθέσετε μια κατάλληλη ποσότητα νερού στον στεγνό παράγοντα καθαρισμού, διαφορετικά η υδατοδιαλυτή βρωμιά είναι δύσκολο να αφαιρεθεί από τα ρούχα. Αλλά το νερό είναι δύσκολο να διαλυθεί σε παράγοντες καθαρισμού στεγνού καθαρισμού, έτσι ώστε να αυξηθεί η ποσότητα νερού, πρέπει να προστεθούν επιφανειοδραστικές ουσίες. Το νερό που υπάρχει στους παράγοντες καθαρισμού στεγνού καθαρισμού μπορεί να ενυδατώσει τη βρωμιά και την επιφάνεια των ενδυμάτων, καθιστώντας εύκολη την αλληλεπίδραση με τις πολικές ομάδες επιφανειοδραστικών, γεγονός που είναι ευεργετικό για την προσρόφηση επιφανειοδραστικών στην επιφάνεια. Επιπλέον, όταν τα επιφανειοδραστικά σχηματίζουν μικκύλια, η υδατοδιαλυτή βρωμιά και το νερό μπορούν να διαλυτοποιηθούν στα μικκύλια. Οι επιφανειοδραστικές ουσίες δεν μπορούν μόνο να αυξήσουν την περιεκτικότητα σε νερό σε διαλύτες στεγνού καθαρισμού, αλλά και να αποτρέψουν την εναπόθεση RE της βρωμιάς για να ενισχυθεί η επίδραση καθαρισμού.
Η παρουσία μιας μικρής ποσότητας νερού είναι απαραίτητη για την αφαίρεση της υδατοδιαλυτής βρωμιάς, αλλά το υπερβολικό νερό μπορεί να προκαλέσει παραμορφωμένα ρούχα, ρυτίδες κλπ., Έτσι, η περιεκτικότητα σε νερό στο ξηρό απορρυπαντικό πρέπει να είναι μέτριο.
Στερεά σωματίδια όπως τέφρα, λάσπη, έδαφος και μαύρο άνθρακα, τα οποία δεν είναι ούτε υδατοδιαλυτά ούτε διαλυτά πετρελαίου, γενικά προσκολλώνται σε ρούχα με ηλεκτροστατική προσρόφηση ή συνδυάζοντας με λεκέδες πετρελαίου. Σε στεγνό καθάρισμα, η ροή και η πρόσκρουση των διαλυτών μπορεί να προκαλέσουν πτώση βρωμιάς από ηλεκτροστατικές δυνάμεις, ενώ οι παράγοντες στεγνού καθαρισμού μπορούν να διαλύσουν τους λεκέδες του λαδιού, προκαλώντας στερεά σωματίδια που συνδυάζονται με τους λεκέδες λαδιού και να προσκολληθούν στα ρούχα για να πέσουν από τον στεγνό παράγοντα καθαρισμού. Η μικρή ποσότητα νερού και επιφανειοδραστικών στον παράγοντα στεγνού καθαρισμού μπορεί να αναστείλει σταθερά και να διασκορπίσει τα στερεά σωματίδια βρωμιάς που πέφτουν, εμποδίζοντας τους να καταθέσουν ξανά τα ρούχα.
(5) Παράγοντες που επηρεάζουν το φαινόμενο πλύσης
Η κατεύθυνση της προσρόφησης των επιφανειοδραστικών στη διεπαφή και η μείωση της επιφανειακής (διεπιφανειακής) έντασης είναι οι κύριοι παράγοντες για την απομάκρυνση υγρών ή στερεών ρύπανσης. Αλλά η διαδικασία πλύσης είναι σχετικά περίπλοκη, και ακόμη και η επίδραση πλύσης του ίδιου τύπου απορρυπαντικού επηρεάζεται από πολλούς άλλους παράγοντες. Αυτοί οι παράγοντες περιλαμβάνουν τη συγκέντρωση απορρυπαντικού, τη θερμοκρασία, τη φύση της βρωμιάς, τον τύπο ινών και τη δομή του υφάσματος.
① Συγκέντρωση επιφανειοδραστικών
Τα μικκύλια των επιφανειοδραστικών στη λύση διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη διαδικασία πλύσης. Όταν η συγκέντρωση φτάσει στην κρίσιμη συγκέντρωση μικκυλίου (CMC), το φαινόμενο πλύσης αυξάνεται απότομα. Ως εκ τούτου, η συγκέντρωση απορρυπαντικού στον διαλύτη θα πρέπει να είναι υψηλότερη από την τιμή CMC προκειμένου να επιτευχθεί καλή επίδραση πλύσης. Ωστόσο, όταν η συγκέντρωση επιφανειοδραστικών υπερβαίνει την τιμή CMC, η αυξανόμενη επίδραση πλύσης γίνεται λιγότερο σημαντική και η υπερβολική αύξηση της συγκέντρωσης επιφανειοδραστικής ουσίας είναι περιττή.
Όταν χρησιμοποιείται η διαλυτοποίηση για την απομάκρυνση των λεκέδων λαδιού, ακόμη και αν η συγκέντρωση είναι πάνω από την τιμή CMC, το αποτέλεσμα διαλυτοποίησης εξακολουθεί να αυξάνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης επιφανειοδραστικού. Αυτή τη στιγμή, είναι σκόπιμο να χρησιμοποιείτε απορρυπαντικό τοπικά, όπως στις μανσέτες και τα περιλαίμια των ρούχων όπου υπάρχει πολλή βρωμιά. Κατά την πλύση, ένα στρώμα απορρυπαντικού μπορεί να εφαρμοστεί πρώτα για να βελτιώσει την επίδραση διαλυτοποίησης των επιφανειοδραστικών σε λεκέδες πετρελαίου.
② Η θερμοκρασία έχει σημαντικό αντίκτυπο στο φαινόμενο καθαρισμού. Συνολικά, η αύξηση της θερμοκρασίας είναι ευεργετική για την αφαίρεση της βρωμιάς, αλλά μερικές φορές η υπερβολική θερμοκρασία μπορεί επίσης να προκαλέσει δυσμενείς παράγοντες.
Η αύξηση της θερμοκρασίας είναι επωφελής για τη διάχυση της βρωμιάς. Οι συμπαγείς λεκέδες λαδιού είναι εύκολα γαλακτωματοποιημένοι όταν η θερμοκρασία είναι πάνω από το σημείο τήξης τους και οι ίνες αυξάνουν επίσης τον βαθμό επέκτασής τους λόγω της αύξησης της θερμοκρασίας. Αυτοί οι παράγοντες είναι όλοι ευεργετικοί για την απομάκρυνση της βρωμιάς. Ωστόσο, για τα σφιχτά υφάσματα, τα μικροεπεξεργασμένα κενά μεταξύ των ινών μειώνονται μετά την επέκταση των ινών, η οποία δεν ευνοεί την απομάκρυνση της βρωμιάς.
Οι μεταβολές της θερμοκρασίας επηρεάζουν επίσης τη διαλυτότητα, την τιμή CMC και το μέγεθος μικκυλίου των επιφανειοδραστικών, επηρεάζοντας έτσι το φαινόμενο πλύσης. Οι μακροχρόνιες επιφανειοδραστικές αλυσίδας άνθρακα έχουν χαμηλότερη διαλυτότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες και μερικές φορές ακόμη χαμηλότερη διαλυτότητα από την τιμή CMC. Σε αυτή την περίπτωση, η θερμοκρασία πλύσης πρέπει να αυξηθεί κατάλληλα. Η επίδραση της θερμοκρασίας στην τιμή CMC και το μέγεθος των μικκυλίων είναι διαφορετική για ιοντικές και μη ιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες. Για ιοντικές επιφανειοδραστικές ουσίες, η αύξηση της θερμοκρασίας γενικά οδηγεί σε αύξηση της τιμής CMC και μείωση του μεγέθους των μικκυλίων. Αυτό σημαίνει ότι η συγκέντρωση των επιφανειοδραστικών πρέπει να αυξηθεί στο διάλυμα πλύσης. Για μη ιοντικές επιφανειοδραστικές ουσίες, η αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί σε μείωση της τιμής CMC και σε σημαντική αύξηση του μεγέθους μικκυλίου τους. Μπορεί να φανεί ότι η κατάλληλη αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να βοηθήσει μη ιοντικές επιφανειοδραστικές ουσίες να ασκήσουν την επιφανειακή τους δραστηριότητα. Αλλά η θερμοκρασία δεν πρέπει να υπερβαίνει το σημείο σύννεφων της.
Εν ολίγοις, η καταλληλότερη θερμοκρασία πλύσης σχετίζεται με τον τύπο του απορρυπαντικού και το αντικείμενο που πλύνεται. Ορισμένα απορρυπαντικά έχουν καλές επιδράσεις καθαρισμού σε θερμοκρασία δωματίου, ενώ ορισμένα απορρυπαντικά έχουν σημαντικά διαφορετικά αποτελέσματα καθαρισμού για κρύο και ζεστό πλύσιμο.
③ αφρός
Οι άνθρωποι συχνά συγχέουν την ικανότητα αφρισμού με το πλύσιμο, πιστεύοντας ότι τα απορρυπαντικά με ισχυρή ικανότητα αφρού έχουν καλύτερα αποτελέσματα πλύσης. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το φαινόμενο πλύσης δεν σχετίζεται άμεσα με την ποσότητα αφρού. Για παράδειγμα, η χρήση απορρυπαντικού χαμηλού αφρού για το πλύσιμο δεν έχει χειρότερη επίδραση πλύσης από το υψηλό απορρυπαντικό αφρού.
Αν και ο αφρός δεν σχετίζεται άμεσα με το πλύσιμο, ο αφρός εξακολουθεί να είναι χρήσιμος για την απομάκρυνση της βρωμιάς σε ορισμένες περιπτώσεις. Για παράδειγμα, ο αφρός του υγρού πλύσης μπορεί να μεταφέρει τις σταγόνες του λαδιού όταν πλένουν τα πιάτα με το χέρι. Κατά την καθαρισμό του χαλιού, ο αφρός μπορεί επίσης να αφαιρέσει στερεά σωματίδια βρωμιάς όπως σκόνη. Η σκόνη αντιπροσωπεύει ένα μεγάλο ποσοστό βρωμιάς χαλιών, οπότε το καθαριστικό χαλί πρέπει να έχει κάποια ικανότητα αφρού.
Η δύναμη αφρού είναι επίσης σημαντική για το σαμπουάν. Ο λεπτός αφρός που παράγεται από το υγρό όταν το πλύσιμο μαλλιών ή κολύμβησης κάνει τους ανθρώπους να αισθάνονται άνετα.
④ Τύποι ινών και φυσικές ιδιότητες των κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων
Εκτός από τη χημική δομή των ινών που επηρεάζουν την προσκόλληση και την απομάκρυνση της βρωμιάς, η εμφάνιση των ινών και η οργανωτική δομή των νημάτων και των υφασμάτων έχουν επίσης αντίκτυπο στη δυσκολία απομάκρυνσης των βρωμιών.
Οι κλίμακες των ινών μαλλιού και η επίπεδη δομή σαν δομή των βαμβακερών ινών είναι πιο επιρρεπείς στη συσσώρευση βρωμιάς από τις ομαλές ίνες. Για παράδειγμα, το Carbon Black προσκολλάται σε φιλμ κυτταρίνης (συγκολλητική μεμβράνη) είναι εύκολο να αφαιρεθεί, ενώ το Carbon Black προσκολλάται σε βαμβακερό ύφασμα είναι δύσκολο να ξεπλυθεί. Για παράδειγμα, τα υφάσματα μικρών ινών πολυεστέρα είναι πιο επιρρεπή σε συσσώρευση λεκέδων πετρελαίου από τα υφάσματα μακρών ινών και οι λεκέδες πετρελαίου σε υφάσματα μικρών ινών είναι επίσης πιο δύσκολο να αφαιρεθούν από αυτά που βρίσκονται σε υφάσματα μεγάλων ινών.
Τα σφιχτά στριμμένα νήματα και τα σφιχτά υφάσματα, λόγω των μικρών μικρών κενών μεταξύ των ινών, μπορούν να αντισταθούν στην εισβολή της βρωμιάς, αλλά και να εμποδίσουν το διάλυμα καθαρισμού από την απομάκρυνση της εσωτερικής βρωμιάς. Ως εκ τούτου, τα σφιχτά υφάσματα έχουν καλή αντίσταση στη βρωμιά στην αρχή, αλλά είναι επίσης δύσκολο να καθαριστεί μόλις μολυνθεί.
⑤ Η σκληρότητα του νερού
Η συγκέντρωση μεταλλικών ιόντων όπως Ca2+και Mg2+σε νερό έχει σημαντικό αντίκτυπο στο φαινόμενο πλύσης, ειδικά όταν τα ανιονικά επιφανειοδραστικά συναντούν ιόντα Ca2+και Mg2+για να σχηματίσουν άλατα ασβεστίου και μαγνησίου με κακή διαλυτότητα, τα οποία μπορούν να μειώσουν την ικανότητά τους καθαρισμού. Ακόμη και αν η συγκέντρωση των επιφανειοδραστικών είναι υψηλή σε σκληρό νερό, το φαινόμενο καθαρισμού τους εξακολουθεί να είναι πολύ χειρότερη από ό, τι στην απόσταξη. Για να επιτευχθεί η καλύτερη επίδραση πλύσης των επιφανειοδραστικών, η συγκέντρωση ιόντων Ca2+σε νερό θα πρέπει να μειωθεί σε κάτω από 1 χ 10-6mol/L (CaCO3 θα πρέπει να μειωθεί σε 0,1 mg/L). Αυτό απαιτεί την προσθήκη διαφόρων μαλακτικών στο απορρυπαντικό.
Χρόνος δημοσίευσης: Αυγ-16-2024