Gaya shrinkage tina sagala Unit panjangna dina beungeut cairan disebut tegangan permukaan, sarta Unit nyaeta N.·m-1.
Harta pikeun ngurangan tegangan permukaan pangleyur disebut aktivitas permukaan, sarta zat mibanda sipat ieu disebut zat aktif permukaan.
Zat aktif permukaan anu tiasa ngabeungkeut molekul dina leyuran cai sareng ngabentuk micelles sareng asosiasi sanésna, sareng gaduh kagiatan permukaan anu luhur, bari ogé gaduh pangaruh ngabasahan, émulsi, berbusa, ngumbah, sareng sajabana disebut surfactant.
Surfactant nyaéta sanyawa organik jeung struktur husus jeung sipat, nu nyata bisa ngarobah tegangan interfaces antara dua fase atawa tegangan permukaan cair (umumna cai), jeung wetting, foaming, emulsifying, cuci jeung sipat séjén.
Dina jihat struktur, surfaktan boga ciri umum yén maranéhna ngandung dua grup alam béda dina molekul maranéhanana.Dina hiji tungtung aya ranté panjang gugus non-polar, larut dina minyak sareng teu larut dina cai, ogé katelah gugus hidrofobik atanapi gugus panolak cai.Grup panolak cai sapertos umumna ranté panjang hidrokarbon, sakapeung ogé pikeun fluorine organik, silikon, organofosfat, ranté organotin, jsb. Di tungtung séjén nyaéta gugus larut cai, gugus hidrofilik atanapi gugus panolak minyak.Gugus hidrofilik kudu cukup hidrofilik pikeun mastikeun yén sakabéh surfaktan téh leyur dina cai sarta boga kaleyuran diperlukeun.Kusabab surfaktan ngandung gugus hidrofilik sareng hidrofobik, aranjeunna tiasa leyur dina sahenteuna salah sahiji fase cair.Sipat hidrofilik jeung lipofilik surfaktan ieu disebut amphifilisitas.
Surfaktan nyaéta sajenis molekul amfilik kalayan gugus hidrofobik jeung hidrofilik.Grup hidrofobik surfaktan umumna diwangun ku hidrokarbon ranté panjang, kayaning alkil ranté lempeng C8 ~ C20, alkil ranté cabang C8 ~ C20, alkylphenyl (karbon alkil angka tom nyaéta 8 ~ 16) jeung sajabana.Bedana leutik antara gugus hidrofobik utamana dina parobahan struktural ranté hidrokarbon.Sareng jinis gugus hidrofilik langkung seueur, ku kituna sipat surfaktan utamina aya hubunganana sareng gugus hidrofilik salian ukuran sareng bentuk gugus hidrofobik.Parobahan struktur gugus hidrofilik leuwih badag batan gugus hidrofobik, ku kituna klasifikasi surfaktan umumna dumasar kana struktur gugus hidrofilik.Klasifikasi ieu dumasar kana naha gugus hidrofilik nyaéta ionik atanapi henteu, sareng dibagi kana anionik, kationik, nonionik, zwitterionik sareng jinis surfaktan khusus anu sanés.
① Adsorpsi surfaktan dina panganteur
Molekul surfaktan nyaéta molekul amfifilik anu miboga gugus lipofilik jeung hidrofilik.Nalika surfaktan larut dina cai, gugus hidrofilikna katarik kana cai sarta larut dina cai, sedengkeun gugus lipofilikna diusir ku cai sarta ninggalkeun cai, hasilna adsorpsi molekul surfaktan (atawa ion) dina panganteur dua fase. , nu ngurangan tegangan panganteur antara dua fase.Beuki molekul surfaktan (atawa ion) nu adsorbed dina panganteur, nu gede pangurangan dina tegangan panganteur.
② Sababaraha sipat mémbran adsorption
Tekanan permukaan mémbran adsorption: Adsorption surfactant dina panganteur gas-cair pikeun ngabentuk mémbran adsorption, kayaning nempatkeun hiji frictionless removable floating lambar on panganteur dina, lambaran floating ngadorong mémbran adsorbent sapanjang beungeut solusi, sarta mémbran dibangkitkeun tekanan a dina lambaran ngambang, anu disebut tekanan permukaan.
Viskositas permukaan: Kawas tekanan permukaan, viskositas permukaan mangrupakeun sipat exhibited ku mémbran molekul teu leyur.Ditunda ku cingcin platinum kawat logam rupa, ku kituna pesawat na kontak beungeut cai tank, muterkeun ring platinum, cingcin platinum ku viskositas halangan cai, amplitudo laun buruk, nurutkeun nu viskositas permukaan bisa jadi. diukur.Métodena nyaéta: kahiji, ékspérimén dilaksanakeun dina permukaan cai murni pikeun ngukur buruk amplitudo, teras buruk saatos formasi mémbran permukaan diukur, sareng viskositas mémbran permukaan diturunkeun tina bédana antara dua. .
Viskositas permukaan raket patalina jeung solidity mémbran permukaan, sarta saprak mémbran adsorption boga tekanan permukaan jeung viskositas, éta kudu boga élastisitas.Nu leuwih luhur tekanan permukaan jeung nu leuwih luhur viskositas mémbran adsorbed, nu leuwih luhur modulus elastis na.Modulus elastis mémbran adsorpsi permukaan penting dina prosés stabilisasi gelembung.
③ Kabentukna micelles
Solusi éncér tina surfaktan taat kana hukum dituturkeun ku solusi idéal.Jumlah surfactant adsorbed dina beungeut leyuran naek jeung konsentrasi leyuran, sarta lamun konsentrasi ngahontal atawa ngaleuwihan nilai nu tangtu, jumlah adsorption euweuh naek, sarta kaleuwihan molekul surfactant ieu dina leyuran dina haphazard. cara atawa cara biasa.Duanana prakték sareng téori nunjukkeun yén aranjeunna ngabentuk asosiasi dina solusi, sareng asosiasi ieu disebut micelles.
Konsentrasi Micelle Kritis (CMC): Konsentrasi minimum dimana surfaktan ngabentuk micelles dina leyuran disebut konsentrasi micelle kritis.
④ nilai CMC surfaktan umum.
HLB nyaéta singketan tina kasaimbangan lipofil hidrofilik, anu nunjukkeun kasaimbangan hidrofilik sareng lipofilik tina gugus hidrofilik sareng lipofilik surfaktan, nyaéta, nilai HLB surfaktan.Nilai HLB anu ageung nunjukkeun molekul anu hidrofilik kuat sareng lipofilisitas lemah;Sabalikna, lipofilisitas kuat sareng hidrofilik lemah.
① Ketentuan nilai HLB
Nilai HLB mangrupakeun nilai relatif, jadi nalika nilai HLB dikembangkeun, salaku standar, nilai HLB lilin parafin, nu teu mibanda sipat hidrofilik, dieusian jadi 0, sedengkeun nilai HLB natrium dodecyl sulfat, nyaéta leuwih larut cai, nyaéta 40. Ku alatan éta, nilai HLB surfactants umumna dina rentang 1 nepi ka 40. Sacara umum, émulsifiers kalawan nilai HLB kirang ti 10 lipophilic, sedengkeun nu leuwih gede ti 10 hidrofilik.Ku kituna, titik balik ti lipofilik ka hidrofilik kira 10.
Dumasar kana nilai HLB surfaktan, gambaran umum ngeunaan pamakéan maranéhanana bisa didapet, sakumaha ditémbongkeun dina Table 1-3.
Dua cair saling teu leyur, hiji dispersed dina lianna salaku partikel (tetesan atawa kristal cair) ngabentuk sistem disebut emulsion.Sistim ieu térmodinamik teu stabil alatan kanaékan wewengkon wates dua cairan nalika emulsion kabentuk.Dina raraga nyieun emulsion stabil, perlu pikeun nambahkeun komponén katilu - emulsifier pikeun ngurangan énergi panganteur sistem.Emulsifier milik surfactant, fungsi utamana nyaéta pikeun maénkeun peran emulsion.Fase émulsi nu aya salaku titik-titik disebut fase dispersed (atawa fase jero, fase discontinuous), jeung fase séjén nu disambungkeun babarengan disebut medium dispersi (atawa fase luar, fase kontinyu).
① Pangémulsi jeung émulsi
Emulsions umum, hiji fase nyaéta cai atawa leyuran cai, fase séjén nyaéta zat organik teu larut jeung cai, kayaning gajih, lilin, jsb The emulsion dibentuk ku cai jeung minyak bisa dibagi jadi dua jenis nurutkeun kaayaan dispersi maranéhanana: minyak. dispersed dina cai pikeun ngabentuk minyak-in-cai tipe emulsion, dinyatakeun salaku O/W (minyak/cai): cai dispersed dina minyak pikeun ngabentuk minyak-in-cai tipe emulsion, dinyatakeun salaku W/O (cai/minyak).Kompleks cai-di-minyak-di-cai W/O/W tipe jeung minyak-di-cai-di-minyak O/W/O tipe multi-emulsions ogé bisa kabentuk.
Pangémulsi dipaké pikeun nyaimbangkeun émulsi ku cara ngurangan tegangan antarmuka jeung ngabentuk mémbran antarmuka molekul tunggal.
Dina emulsification tina sarat émulsifier:
a: Emulsifier kudu bisa adsorb atanapi enrich panganteur antara dua fase, ku kituna tegangan panganteur diréduksi;
b: Emulsifier kedah masihan partikel kana muatan, ku kituna repulsion éléktrostatik antara partikel, atawa ngabentuk stabil, mémbran pelindung kacida kentel sabudeureun partikel.
Ku alatan éta, zat anu dipaké salaku pangémulsi kudu boga gugus amphiphilic pikeun emulsify, sarta surfaktan bisa minuhan sarat ieu.
② Métode persiapan émulsi sareng faktor anu mangaruhan stabilitas émulsi
Aya dua cara pikeun nyiapkeun émulsi: hiji nyaéta ngagunakeun métode mékanis pikeun ngabubarkeun cairan dina partikel leutik dina cairan séjén, anu lolobana dipaké dina industri pikeun nyiapkeun émulsi;anu sanésna nyaéta ngabubarkeun cairan dina kaayaan molekular dina cairan anu sanés, teras ngadamelna ngumpul leres pikeun ngabentuk émulsi.
Stabilitas hiji emulsion nyaéta kamampuhan pikeun aggregation anti partikel nu ngakibatkeun separation fase.Émulsi nyaéta sistem térmodinamik anu teu stabil kalayan énergi bébas anu ageung.Ku alatan éta, nu disebut stabilitas hiji emulsion sabenerna waktu diperlukeun pikeun sistem pikeun ngahontal kasatimbangan, nyaéta, waktu diperlukeun pikeun separation salah sahiji cair dina sistem lumangsung.
Nalika mémbran interfacial jeung alkohol lemak, asam lemak jeung amina lemak jeung molekul organik polar séjén, kakuatan mémbran nyata leuwih luhur.Ieu kusabab, dina lapisan adsorption interfacial molekul pangémulsi jeung alkohol, asam sarta amina sarta molekul polar séjén pikeun ngabentuk "kompleks", sahingga kakuatan mémbran interfacial ngaronjat.
Pangémulsi anu diwangun ku leuwih ti dua surfaktan disebut pangémulsi campuran.Emulsifier campuran adsorbed dina panganteur cai / minyak;aksi antarmolekul dapat membentuk kompleks.Kusabab aksi antarmolekul kuat, tegangan interfacial nyata ngurangan, jumlah émulsifier adsorbed dina panganteur ngaronjat sacara signifikan, formasi dénsitas mémbran interfacial naek, kakuatan naek.
Muatan tina manik cair boga pangaruh signifikan dina stabilitas emulsion nu.Emulsions stabil, anu manik cair umumna boga muatan.Nalika hiji émulsifier ionik dipaké, ion émulsifier adsorbed dina panganteur ngabogaan gugus lipofilik na diselapkeun kana fase minyak jeung grup hidrofilik aya dina fase cai, sahingga nyieun manik cair boga muatan.Salaku manik emulsion kalawan muatan anu sarua, aranjeunna ngusir silih, teu gampang agglomerate, ku kituna stabilitas ngaronjat.Ieu bisa ditempo yén beuki ion pangémulsi adsorbed on manik, nu gede muatan, nu gede kamampuhan pikeun nyegah manik tina agglomeration, beuki stabil sistem emulsion.
Viskositas tina médium dispersi emulsion boga pangaruh tangtu dina stabilitas emulsion nu.Sacara umum, nu leuwih luhur viskositas medium dispersi, nu leuwih luhur stabilitas emulsion nu.Ieu kusabab viskositas sedeng dispersi badag, nu boga pangaruh kuat dina gerak Brownian tina manik cair jeung slows turun tabrakan antara manik cair, ku kituna sistem tetep stabil.Biasana, zat polimér anu tiasa leyur dina émulsi tiasa ningkatkeun viskositas sistem sareng ngajantenkeun stabilitas émulsi langkung luhur.Sajaba ti éta, polimér ogé bisa ngabentuk mémbran interfacial kuat, sahingga sistem emulsion leuwih stabil.
Dina sababaraha kasus, tambahan bubuk padet ogé bisa nyieun emulsion condong nyaimbangkeun.bubuk padet aya dina cai, minyak atawa panganteur, gumantung kana minyak, cai dina kapasitas wetting tina bubuk padet, lamun bubuk padet teu sagemblengna baseuh ku cai, tapi ogé baseuh ku minyak, bakal tetep dina cai jeung minyak. panganteur.
Bubuk padet henteu ngajantenkeun émulsi stabil kusabab bubuk anu dikumpulkeun dina antarmuka ningkatkeun mémbran antarmuka, anu sami sareng adsorpsi antar muka molekul pangémulsi, janten langkung raket bahan bubuk padet disusun dina antarmuka, langkung stabil. emulsion nyaéta.
Surfactants mibanda kamampuhan pikeun sacara signifikan ningkatkeun kaleyuran zat organik leyur atawa rada leyur dina cai sanggeus ngabentuk micelles dina leyuran cai, sarta leyuran transparan dina waktu ieu.Pangaruh misel ieu disebut solubilisasi.Surfaktan nu bisa ngahasilkeun solubilization disebut solubilizer, jeung zat organik nu solubilized disebut solubilized zat.
Busa muterkeun hiji peran penting dina prosés cuci.Busa nyaéta sistem dispersi nu gas dispersed dina cair atawa padet, kalawan gas salaku fase dispersed jeung cair atawa padet salaku medium dispersing, urut disebut busa cair, sedengkeun dimungkinkeun disebut busa padet, misalna. sakumaha foamed plastik, foamed kaca, foamed semén jsb.
(1) Kabentukna busa
Ku busa anu dimaksud di dieu nyaéta agrégat gelembung hawa anu dipisahkeun ku mémbran cair.Gelembung tipe ieu sok gancang naék kana beungeut cair alatan bédana badag dina dénsitas antara fase dispersed (gas) jeung sedeng dispersi (cair), digabungkeun jeung viskositas low cairan.
Prosés ngabentuk gelembung nyaéta mawa jumlah badag gas kana cair, sarta gelembung dina cairan gancang balik deui ka beungeut cai, ngabentuk agrégat gelembung dipisahkeun ku jumlah leutik gas cair.
Busa boga dua ciri signifikan tina segi morfologi: hiji nya éta gelembung salaku fase dispersed mindeng polyhedral dina bentuk, ieu kusabab di simpang gelembung, aya kacenderungan pikeun film cair ipis sahingga gelembung jadi. polyhedral, nalika film cair thins ka extent tangtu, éta ngabalukarkeun gelembung beubeulahan;kadua nyaéta cairan murni teu bisa ngabentuk busa stabil, cairan nu bisa ngabentuk busa sahenteuna dua atawa leuwih komponén.Solusi cai tina surfaktan has sistem anu rawan ngahasilkeun busa, sarta pangabisa maranéhna pikeun ngahasilkeun busa ogé patali jeung sipat séjén.
Surfactants kalawan kakuatan foaming alus disebut agén foaming.Sanajan agén foaming miboga kamampuh busa alus, tapi busa kabentuk bisa jadi teu bisa ngajaga lila, nyaeta, stabilitas na teu merta alus.Dina raraga ngajaga stabilitas busa, mindeng dina agén foaming pikeun nambahkeun zat nu bisa ningkatkeun stabilitas busa, zat disebut stabilizer busa, nu ilahar dipaké penstabil nyaéta lauryl diethanolamine na dodecyl dimethylamine oksida.
(2) Stabilitas busa
Busa mangrupikeun sistem anu teu stabil sacara termodinamika sareng tren ahir nyaéta total luas permukaan cairan dina sistem turun saatos gelembungna pegat sareng énergi bébas turun.Prosés defoaming nyaéta prosés nu mémbran cair misahkeun gas jadi kandel tur thinner nepi ka peupeus.Ku alatan éta, darajat stabilitas busa utamana ditangtukeun ku laju ngurangan cair jeung kakuatan pilem cair.Faktor di handap ieu ogé mangaruhan ieu.
(3) karuksakan busa
Prinsip dasar karusakan busa nyaéta ngarobih kaayaan anu ngahasilkeun busa atanapi ngaleungitkeun faktor stabilisasi busa, ku kituna aya metode fisik sareng kimia pikeun defoaming.
Defoaming fisik hartina ngarobah kaayaan produksi busa bari ngajaga komposisi kimia leyuran busa, kayaning gangguan éksternal, parobahan suhu atawa tekanan sarta perlakuan ultrasonik sadayana métode fisik éféktif pikeun ngaleungitkeun busa.
Métode defoaming kimiawi nyaéta pikeun nambahkeun zat tangtu berinteraksi sareng agén foaming pikeun ngurangan kakuatan film cair dina busa sahingga ngurangan stabilitas busa pikeun ngahontal tujuan defoaming, zat sapertos disebut defoamers.Kalolobaan defoamers mangrupakeun surfaktan.Ku alatan éta, nurutkeun mékanisme defoaming, defoamer kudu boga kamampuh kuat pikeun ngurangan tegangan permukaan, gampang adsorb dina beungeut cai, sarta interaksi antara molekul adsorption permukaan lemah, molekul adsorption disusun dina struktur leuwih loosen.
Aya sababaraha jinis defoamer, tapi dasarna, aranjeunna sadayana surfaktan non-ionik.Surfaktan non-ionik gaduh sipat anti busa caket atanapi saluhureun titik awanna sareng sering dianggo salaku defoamers.Alkohol, utamana alkohol kalawan struktur branching, asam lemak jeung éster asam lemak, polyamides, éster fosfat, minyak silikon, jsb ogé ilahar dipaké salaku defoamers alus teuing.
(4) Busa jeung ngumbah
Henteu aya hubungan langsung antara busa sareng éféktivitas cuci sareng jumlah busa henteu nunjukkeun éféktivitas cuci.Contona, surfaktan nonionik boga sipat berbusa jauh leuwih saeutik batan sabun, tapi dekontaminasina leuwih hadé tibatan sabun.
Dina sababaraha kasus, busa tiasa ngabantosan ngaleungitkeun kokotor sareng kokotor.Salaku conto, nalika ngumbah piring di bumi, busa deterjen nyokot titik-titik minyak sareng nalika ngagosok karpét, busa ngabantosan nyandak lebu, bubuk sareng kokotor padet anu sanés.Sajaba ti éta, busa kadang bisa dipaké salaku indikasi efektivitas detergent a.Kusabab minyak lemak gaduh pangaruh ngahambat dina busa detergent, nalika seueur teuing minyak sareng sakedik detergent, moal aya busa anu bakal ngahasilkeun atanapi busa asli bakal ngaleungit.Busa kadang-kadang tiasa dianggo salaku indikator kabersihan bilas, sabab jumlah busa dina larutan bilas condong ngirangan kalayan ngirangan deterjen, ku kituna jumlah busa tiasa dianggo pikeun ngira-ngira darajat bilas.
Dina harti anu lega, ngumbah nyaéta prosés ngaleungitkeun komponén anu teu dihoyongkeun tina obyék anu badé dikumbah sareng ngahontal sababaraha tujuan.Cuci dina rasa biasa ngarujuk kana prosés ngaleungitkeun kokotor tina permukaan pamawa.Dina nyeuseuh, interaksi antara kokotor jeung carrier dilemahkan atawa dileungitkeun ku aksi sababaraha zat kimia (misalna deterjen, jsb), ku kituna kombinasi kokotor jeung carrier dirobah jadi kombinasi kokotor jeung deterjen, jeung tungtungna kokotor dipisahkeun tina pamawa.Kusabab obyék anu dikumbah sareng kokotor anu dileungitkeun rupa-rupa, cuci mangrupikeun prosés anu rumit pisan sareng prosés dasar nyeuseuh tiasa dinyatakeun dina hubungan anu sederhana di handap ieu.
Carrie··Kokotor + Detergent= Pembawa + Kokotor·Detergent
Prosés cuci biasana bisa dibagi jadi dua tahap: firstly, dina aksi detergent nu, kokotor dipisahkeun tina carrier na;Bréh, kokotor detached ieu dispersed sarta ditunda dina medium.Prosés cuci mangrupikeun prosés anu tiasa dibalikkeun sareng kokotor anu sumebar sareng ditunda dina médium ogé tiasa diéndapan deui tina médium ka obyék anu dikumbah.Ku alatan éta, hiji detergent alus kudu mibanda kamampuhan pikeun bubarkeun jeung numpurkeun kokotor jeung nyegah redeposition kokotor, sajaba kamampuhan pikeun miceun kokotor tina pamawa nu.
(1) Jenis kokotor
Malah pikeun barang anu sami, jinis, komposisi sareng jumlah kokotor tiasa bénten-béda gumantung kana lingkungan dimana éta dianggo.Kokotor awak minyak utamana sababaraha minyak sato jeung nabati jeung minyak mineral (kayaning minyak atah, minyak suluh, tar batubara, jsb), kokotor padet utamana soot, lebu, keyeng, karbon hideung, jsb. aya kokotor tina awak manusa, kayaning kesang, sebum, getih, jsb;kokotor tina dahareun, kayaning noda buah, noda minyak goreng, noda bumbu, aci, jsb;kokotor tina kosmétik, kayaning lipstik, Polandia kuku, jsb;kokotor tina atmosfir, kayaning soot, lebu, leutak, jsb;batur, kayaning tinta, tea, palapis, jsb Datang dina rupa-rupa jenis.
Rupa-rupa jenis kokotor biasana bisa dibagi kana tilu kategori utama: kokotor padet, kokotor cair jeung kokotor husus.
① Kokotor padet
Kokotor padet umum kalebet partikel lebu, leutak, bumi, karat sareng karbon hideung.Seuseueurna partikel ieu ngagaduhan muatan listrik dina permukaanna, kalolobaanana bermuatan négatif sareng gampang diserep kana barang serat.Kokotor padet umumna hese leyur dina cai, tapi bisa dispersed jeung ditunda ku solusi detergent.Kokotor padet sareng titik massa anu langkung alit langkung hese dipiceun.
② Kokotor cair
Kokotor cair lolobana leyur dina minyak, kaasup minyak tutuwuhan jeung sasatoan, asam lemak, alkohol lemak, minyak mineral jeung oksida maranéhanana.Di antarana, minyak tutuwuhan jeung sasatoan, asam lemak jeung saponification alkali bisa lumangsung, bari alkohol lemak, minyak mineral teu saponified ku alkali, tapi bisa leyur dina alkohol, éter jeung pangleyur organik hidrokarbon, sarta detergent solusi cai émulsification jeung dispersi.Kokotor cair anu larut minyak umumna gaduh kakuatan anu kuat sareng barang serat, sareng diserep langkung pageuh dina serat.
③ kokotor husus
Kokotor khusus kalebet protéin, pati, getih, sékrési manusa sapertos kesang, sebum, cikiih sareng sari buah sareng jus tea.Kalolobaan jenis ieu kokotor bisa kimia jeung kuat adsorbed on serat item.Ku alatan éta, hese nyeuseuh.
Rupa-rupa jenis kokotor jarang kapanggih nyalira, tapi mindeng dicampurkeun jeung adsorbed onto obyék.Kokotor kadang bisa dioksidasi, decomposed atawa decayed dina pangaruh éksternal, sahingga nyieun kokotor anyar.
(2) Adhesion tina kokotor
Pakéan, leungeun jeung sajabana bisa patri sabab aya sababaraha jenis interaksi antara objék jeung kokotor.Kokotor napel kana objék dina rupa-rupa cara, tapi aya henteu langkung ti adhesions fisik sareng kimia.
①The adhesion of soot, lebu, leutak, keusik jeung areng kana pakéan téh adhesion fisik.Umumna disebutkeun, ngaliwatan adhesion kokotor ieu, sarta peran antara objék patri relatif lemah, ngaleupaskeun kokotor ogé kawilang gampang.Nurutkeun kana gaya béda, adhesion fisik kokotor bisa dibagi kana adhesion mékanis jeung adhesion éléktrostatik.
A: adhesion mékanis
Jenis adhesion ieu utamana nujul kana adhesion sababaraha kokotor padet (misalna lebu, leutak jeung keusik).Adhesion mékanis mangrupa salah sahiji bentuk lemah adhesion kokotor sarta bisa dihapus ampir ku cara mékanis murni, tapi lamun kokotor leutik (<0.1um), éta leuwih hese dipiceun.
B: adhesion éléktrostatik
adhesion éléktrostatik utamana manifested dina aksi partikel kokotor muatan dina objék oppositely muatan.Seuseueurna obyék serat anu bermuatan négatif dina cai sareng tiasa gampang dipatuh ku kokotor anu muatanana positip, sapertos jinis kapur.Sababaraha kokotor, sanajan boga muatan négatif, kayaning partikel karbon hideung dina leyuran cai, bisa napel kana serat ngaliwatan sasak ionik (ion antara sababaraha objék muatan sabalikna, akting babarengan jeung aranjeunna dina cara sasak-kawas) dibentuk ku ion positif dina cai (misalna. , Ca2+, Mg2+ jeung sajabana).
Peta éléktrostatik leuwih kuat batan aksi mékanis basajan, sahingga panyabutan kokotor rélatif hésé.
② adhesion kimiawi
Adhesion kimiawi nujul kana fenomena kokotor nimpah hiji obyék ngaliwatan beungkeut kimia atawa hidrogén.Contona, kokotor padet polar, protéin, karat jeung adhesion sejenna dina item serat, serat ngandung carboxyl, hidroksil, amida jeung grup lianna, grup ieu jeung asam lemak kokotor oily, alkohol lemak gampang pikeun ngabentuk beungkeut hidrogén.Gaya kimiawi umumna kuat sarta kokotor ku kituna leuwih pageuh kabeungkeut obyék.Jenis kokotor ieu hese dipiceun ku cara biasa sareng peryogi metode khusus pikeun ngatasi éta.
Darajat adhesion kokotor patali jeung sipat kokotor sorangan jeung alam objék nu eta anut.Sacara umum, partikel gampang nempel kana barang serat.Nu leuwih leutik tékstur kokotor padet, nu kuat adhesion.Kokotor polar dina obyék hidrofilik sapertos katun sareng kaca langkung caket tibatan kokotor non-polar.Kokotor non-polar langkung caket tibatan kokotor polar, sapertos lemak polar, lebu sareng liat, sareng henteu gampang dicabut sareng dibersihkeun.
(3) mékanisme panyabutan kokotor
Tujuan nyeuseuh nyaéta pikeun ngaleungitkeun kokotor.Dina médium tina suhu nu tangtu (utamana cai).Ngagunakeun rupa-rupa épék fisik jeung kimia tina detergent pikeun ngaleuleuskeun atawa ngaleungitkeun pangaruh kokotor jeung objék dikumbah, dina aksi gaya mékanis tangtu (kayaning rubbing leungeun, agitation mesin cuci, dampak cai), ku kituna kokotor jeung objék dikumbah. ti tujuan dekontaminasi.
① Mékanisme panyabutan kokotor cair
A: Ngabaseuhan
soiling cair lolobana dumasar-minyak.Noda minyak ngabasahi barang-barang anu paling berserat sareng nyebarkeun langkung atanapi kirang sapertos pilem minyak dina permukaan bahan serat.Léngkah munggaran dina tindakan cuci nyaéta ngabasakeun permukaan ku cairan cuci.Pikeun ilustrasi, beungeut serat bisa dianggap salaku permukaan padet lemes.
B: detachment minyak - mékanisme curling
Léngkah kadua dina tindakan cuci nyaéta ngaleungitkeun minyak sareng gajih, ngaleungitkeun kokotor cair dihontal ku jinis coiling.Kokotor cair asalna aya dina permukaan dina bentuk pilem minyak sumebar, sareng dina pangaruh wetting preferensial tina cairan cuci dina permukaan padet (nyaéta, permukaan serat), éta ngagulung kana manik minyak step by step, anu anu diganti ku cairan cuci sarta ahirna ninggalkeun beungeut dina gaya éksternal tangtu.
② Mékanisme panyabutan kokotor padet
Ngahapus kokotor cair utamana ngaliwatan wetting preferential tina carrier kokotor ku solusi cuci, sedengkeun mékanisme panyabutan pikeun kokotor padet mah béda, dimana prosés cuci utamana ngeunaan wetting tina massa kokotor jeung beungeut carrier na ku cuci. solusi.Alatan adsorption of surfactants dina kokotor padet jeung beungeut carrier na, interaksi antara kokotor jeung beungeut diréduksi jeung kakuatan adhesion tina massa kokotor dina beungeut cai ngurangan, sahingga massa kokotor gampang dipiceun tina beungeut cai. pamawa.
Sajaba ti éta, adsorpsi surfaktan, utamana surfaktan ionik, dina beungeut kokotor padet jeung carrier na boga potensi pikeun ngaronjatkeun potensi permukaan dina beungeut kokotor padet jeung carrier na, nu leuwih kondusif pikeun ngaleupaskeun tina. kokotor.Permukaan padet atawa umumna serat biasana boga muatan négatif dina média cai sahingga bisa ngabentuk lapisan éléktronik ganda diffuse dina massa kokotor atawa surfaces padet.Kusabab tolakna muatan homogen, adhesion partikel kokotor dina cai kana permukaan padet dilemahkan.Nalika hiji surfactant anionik ditambahkeun, sabab sakaligus bisa ningkatkeun poténsi permukaan négatip tina partikel kokotor jeung beungeut padet, repulsion antara aranjeunna leuwih ditingkatkeun, kakuatan adhesion partikel leuwih ngurangan, sarta kokotor leuwih gampang dipiceun. .
Surfaktan non-ionik anu adsorbed on surfaces padet umumna boga muatan jeung sanajan maranéhna teu nyata ngarobah poténsi interfacial, surfaktan non-ionik adsorbed condong ngabentuk ketebalan tangtu lapisan adsorbed dina beungeut cai nu mantuan pikeun nyegah redeposition tina kokotor.
Dina kasus surfactants kationik, adsorption maranéhna ngurangan atawa ngaleungitkeun poténsi permukaan négatip tina massa kokotor jeung beungeut carrier na, nu ngurangan repulsion antara kokotor jeung beungeut sahingga teu kondusif pikeun ngaleupaskeun kokotor;Saterusna, sanggeus adsorption dina beungeut padet, surfactants kationik condong ngahurungkeun permukaan padet hidrofobik sahingga teu kondusif pikeun baseuh permukaan sahingga ngumbah.
③ Ngaleungitkeun taneuh khusus
Protéin, aci, sékrési manusa, sari buah, jus tea jeung kokotor lianna nu hese dipiceun ku surfactants normal sarta merlukeun perlakuan husus.
Noda protéin sapertos krim, endog, getih, susu sareng sékrési kulit condong koagulasi dina serat sareng degenerasi sareng kéngingkeun adhesi anu langkung kuat.Protéin soiling bisa dihapus ku ngagunakeun protease.Énzim protease ngarecah protéin dina kokotor jadi asam amino larut cai atawa oligopéptida.
Noda pati utamana asalna tina bahan pangan, nu séjénna kayaning kuah, lem, jsb. Amilase boga pangaruh katalitik dina hidrolisis noda pati, ngabalukarkeun pati ngarecah jadi gula.
Lipase ngatalisan dékomposisi trigliserida, anu hese dileungitkeun ku cara normal, sapertos sebum sareng minyak anu tiasa didahar, sareng ngarobih kana gliserol larut sareng asam lemak.
Sababaraha noda warna tina jus buah, jus tea, tinta, lipstik jeung sajabana anu mindeng hésé pikeun ngabersihan tuntas sanajan sanggeus dikumbah deui.Noda ieu tiasa dileungitkeun ku réaksi rédoks sareng agén pangoksidasi atanapi pangréduksi sapertos pemutih, anu ngancurkeun struktur gugus anu ngahasilkeun warna atanapi warna bantu sareng nguraikeun aranjeunna janten komponén larut cai anu langkung alit.
(4) mékanisme panyabutan noda tina beberesih garing
Di luhur sabenerna keur cai salaku media nyeuseuh.Kanyataanna, alatan rupa-rupa pakean jeung struktur, sababaraha pakean maké cuci cai teu merenah atawa teu gampang keur nyeuseuh beresih, sababaraha pakean sanggeus ngumbah komo deformasi, fading, jsb, contona: lolobana serat alam nyerep cai jeung gampang ngabareuhan, sarta garing sarta gampang pikeun ngaleutikan, jadi sanggeus ngumbah bakal cacad;ku ngumbah produk wol ogé mindeng muncul fenomena shrinkage, sababaraha produk woolen kalawan cuci cai ogé gampang pilling, robah warna ka warna;Sababaraha rarasaan leungeun sutra robah jadi parah sanggeus ngumbah sarta leungit luster maranéhanana.Pikeun baju ieu mindeng ngagunakeun métode dry-cleaning pikeun decontaminate.Nu disebut beberesih garing umumna nujul kana métode cuci dina pangleyur organik, utamana dina pangleyur non-polar.
Pembersih garing mangrupikeun cara cuci anu langkung lembut tibatan cuci cai.Kusabab beberesih garing teu merlukeun loba aksi mékanis, teu ngabalukarkeun karuksakan, wrinkling na deformasi kana pakean, sedengkeun agén beberesih garing, kawas cai, jarang ngahasilkeun ékspansi jeung kontraksi.Salami téknologi diurus leres, baju tiasa dibersihkeun garing tanpa distorsi, luntur warna sareng umur jasa anu diperpanjang.
Dina hal beberesih garing, aya tilu jinis kokotor anu lega.
①Kokotor larut minyak Kokotor larut minyak kalebet sagala jinis minyak sareng gajih, anu cair atanapi greasy sareng tiasa leyur dina pangleyur beberesih garing.
②Kotor larut cai Kokotor larut cai larut dina leyuran cai, tapi henteu dina agén beberesih garing, diserep dina pakean dina kaayaan cai, cai nguap saatos présipitasi padet granular, sapertos uyah anorganik, pati, protéin, jsb.
③Kokotor teu leyur minyak jeung cai Kokotor teu leyur minyak jeung cai teu leyur dina cai atawa leyur dina pangleyur beberesih garing, saperti karbon hideung, silikat rupa logam jeung oksida, jsb.
Kusabab sifat anu béda tina sababaraha jinis kokotor, aya cara anu béda pikeun ngaleungitkeun kokotor dina prosés beberesih garing.Taneuh larut minyak, sapertos minyak sato sareng nabati, minyak mineral sareng gajih, gampang leyur dina pangleyur organik sareng tiasa dileungitkeun langkung gampang dina beberesih garing.Kaleyuran alus teuing tina pangleyur beberesih garing pikeun minyak jeung greases dasarna asalna tina gaya van der Walls antara molekul.
Pikeun ngaleungitkeun kokotor anu larut cai sapertos uyah anorganik, gula, protéin sareng kesang, jumlah cai anu pas ogé kedah ditambah kana agén pembersih garing, upami henteu, kokotor anu larut cai hese dipiceun tina papakéan.Sanajan kitu, cai hese leyur dina agén garing-beberesih, jadi pikeun ngaronjatkeun jumlah cai, Anjeun ogé kudu nambahan surfactants.Ayana cai dina agén garing-beberesih bisa nyieun beungeut kokotor jeung pakean caian, ku kituna gampang pikeun berinteraksi sareng grup polar surfactants, nu kondusif pikeun adsorption of surfactants dina beungeut cai.Salaku tambahan, nalika surfaktan ngabentuk micelles, kokotor larut cai sareng cai tiasa leyur kana misel.Salian ningkatkeun eusi cai tina pangleyur garing-beberesih, surfactants ogé bisa maénkeun peran dina nyegah ulang déposisi kokotor pikeun ngaronjatkeun éfék decontamination.
Ayana jumlah leutik cai diperlukeun pikeun miceun kokotor larut cai, tapi teuing cai bisa ngabalukarkeun distorsi jeung wrinkling dina sababaraha baju, jadi jumlah cai dina agén garing-cleaning kudu sedeng.
Kokotor anu henteu larut cai atanapi larut minyak, partikel padet sapertos lebu, leutak, bumi sareng karbon hideung, umumna napel kana baju ku gaya éléktrostatik atanapi digabungkeun sareng minyak.Dina beberesih garing, aliran pangleyur, dampak bisa nyieun gaya éléktrostatik adsorption tina kokotor off, sarta agén garing-beberesih bisa ngaleyurkeun minyak, ku kituna kombinasi minyak jeung kokotor na napel pakean partikel padet kaluar dina garing. agén -cleaning, agén beberesih garing dina jumlah leutik cai sarta surfactants, ku kituna maranéhanana kaluar partikel kokotor padet bisa gantung stabil, dispersi, pikeun nyegah na ulang déposisi kana pakean.
（5）Faktor anu mangaruhan tindakan cuci
Adsorpsi arah surfaktan dina antarmuka sareng pangurangan tegangan permukaan (interfacial) mangrupikeun faktor utama pikeun ngaleungitkeun kokotor cair atanapi padet.Tapi, prosés nyeuseuh rumit sarta éfék cuci, sanajan jeung tipe detergent sarua, dipangaruhan ku loba faktor séjén.Faktor-faktor ieu kalebet konsentrasi detergent, suhu, sifat soiling, jinis serat sareng struktur lawon.
① Konsentrasi surfaktan
Misél surfaktan dina leyuran maénkeun peran penting dina prosés cuci.Nalika konséntrasi ngahontal konsentrasi micelle kritis (CMC), pangaruh cuci ningkat sacara signifikan.Ku alatan éta, konsentrasi detergent dina pangleyur kudu leuwih luhur ti nilai CMC mun boga pangaruh cuci alus.Sanajan kitu, lamun konsentrasi surfactant leuwih luhur batan nilai CMC, kanaékan incremental pangaruh cuci teu atra tur teu perlu ningkatkeun konsentrasi surfactant teuing.
Nalika miceun minyak ku cara solubilization, pangaruh solubilisation naek kalawan ngaronjatna konsentrasi surfactant, sanajan konsentrasi luhur CMC.Dina waktos ieu, éta sasaena ngagunakeun detergent dina cara terpusat lokal.Salaku conto, upami aya seueur kokotor dina cuffs sareng kerah baju, lapisan deterjen tiasa diterapkeun nalika ngumbah pikeun ningkatkeun éfék larut surfaktan dina minyak.
②Temperatur gaduh pangaruh anu penting pisan dina tindakan dekontaminasi.Sacara umum, kanaékan suhu ngagampangkeun ngaleungitkeun kokotor, tapi sakapeung suhu anu luhur ogé tiasa nyababkeun kalemahan.
Kanaékan suhu ngagampangkeun panyebaran kokotor, gajih padet gampang diémulsikeun dina suhu di luhur titik leburna sareng serat ningkat bareuh alatan kanaékan suhu, sadayana ngagampangkeun ngaleungitkeun kokotor.Nanging, pikeun lawon kompak, celah mikro antara serat dikirangan nalika serat ngalegaan, anu ngabahayakeun pikeun ngaleungitkeun kokotor.
Parobahan suhu ogé mangaruhan kaleyuran, nilai CMC sareng ukuran micelle surfaktan, sahingga mangaruhan pangaruh cuci.Kaleyuran surfactants kalawan ranté karbon panjang low dina suhu low sarta kadangkala kaleyuran malah leuwih handap nilai CMC, jadi suhu cuci kudu diangkat appropriately.Pangaruh suhu kana nilai CMC sareng ukuran misel béda pikeun surfaktan ionik sareng non-ionik.Pikeun surfaktan ionik, paningkatan suhu umumna ningkatkeun nilai CMC sareng ngirangan ukuran micelle, anu hartosna konsentrasi surfaktan dina larutan cuci kedah ningkat.Pikeun surfaktan non-ionik, kanaékan suhu ngabalukarkeun panurunan dina nilai CMC sarta kanaékan signifikan dina volume micelle, jadi jelas yén paningkatan luyu dina suhu bakal ngabantu surfaktan non-ionik pikeun exert pangaruh permukaan-aktif na. .Sanajan kitu, suhu teu kudu ngaleuwihan titik awan na.
Pondokna, suhu cuci optimum gumantung kana rumusan detergent jeung objék keur dikumbah.Sababaraha detergent boga pangaruh detergent alus dina suhu kamar, sedengkeun nu sejenna boga detergency jauh béda antara cuci tiis jeung panas.
③ Busa
Biasana pikeun ngalieurkeun kakuatan busa sareng pangaruh cuci, percanten yén detergent anu gaduh kakuatan busa anu luhur gaduh pangaruh cuci anu saé.Panaliti nunjukkeun yén teu aya hubungan langsung antara pangaruh cuci sareng jumlah busa.Contona, nyeuseuh ku detergents low foaming teu kurang éféktif batan ngumbah kalawan detergents foaming tinggi.
Sanaos busa henteu langsung aya hubunganana sareng cuci, aya sababaraha waktos ngabantosan ngahapus kokotor, contona, nalika ngumbah piring ku leungeun.Nalika ngagosok karpét, busa ogé tiasa ngaleungitkeun lebu sareng partikel kokotor padet anu sanés, kokotor karpét nyababkeun sajumlah ageung lebu, janten agén beberesih karpét kedah gaduh kamampuan berbusa.
Kakuatan busa ogé penting pikeun sampo, dimana busa halus anu dihasilkeun ku cairan nalika sampo atanapi mandi ngajantenkeun rambut janten lubricated sareng nyaman.
④ Ragam serat sareng sipat fisik tékstil
Salian struktur kimiawi serat, anu mangaruhan adhesion sareng ngaleupaskeun kokotor, penampilan serat sareng organisasi benang sareng lawon gaduh pangaruh kana betah ngaleupaskeun kokotor.
Timbangan serat wol jeung pita datar melengkung tina serat katun leuwih gampang ngumpulkeun kokotor ti serat lemes.Contona, karbon hideung patri dina film selulosa (viscose film) gampang dipiceun, sedengkeun karbon hideung patri dina fabrics katun hese ngumbah kaluar.Conto séjén nyaéta lawon serat pondok anu didamel tina poliéster langkung gampang ngumpulkeun noda minyak tibatan lawon serat panjang, sareng noda minyak dina lawon serat pondok ogé langkung hese dileungitkeun tibatan noda minyak dina lawon serat panjang.
benang twisted pageuh tur fabrics kedap, alatan celah leutik antara serat, bisa nolak invasi kokotor, tapi sarua ogé bisa nyegah cairan cuci ngaluarkeun kokotor internal, jadi fabrics kedap mimiti nolak kokotor alus, tapi sakali patri. nyeuseuh ogé leuwih hese.
⑤ Teu karasa cai
Konsentrasi Ca2+, Mg2+ jeung ion logam lianna dina cai boga pangaruh gede dina pangaruh cuci, utamana lamun surfaktan anionik sapatemon ion Ca2+ jeung Mg2+ ngabentuk uyah kalsium jeung magnésium nu kurang leyur jeung bakal ngurangan detergency na.Dina cai teuas, sanajan konsentrasi surfactant tinggi, detergency masih jauh leuwih goreng ti distilasi.Pikeun surfaktan miboga éfék cuci pangalusna, konsentrasi ion Ca2+ dina cai kudu diréduksi jadi 1 x 10-6 mol/L (CaCO3 nepi ka 0,1 mg/L) atawa kurang.Ieu merlukeun tambahan rupa softeners kana detergent nu.
waktos pos: Feb-25-2022