1. tegangan permukaan
Gaya kontraksi per unit panjang dina beungeut cairan disebut tegangan permukaan, diukur dina N • m-1.
2. aktivitas Surface jeung surfactant
Sipat anu bisa ngurangan tegangan permukaan pangleyur disebut aktivitas permukaan, sarta zat kalawan aktivitas permukaan disebut zat aktif permukaan.
Surfactant ngarujuk kana zat aktif permukaan anu tiasa ngabentuk micelles sareng agrégat sanés dina larutan cai, gaduh kagiatan permukaan anu luhur, sareng ogé gaduh wetting, emulsifying, foaming, cuci, sareng fungsi sanésna.
3. Karakteristik struktural molekular surfactant
Surfaktan nyaéta sanyawa organik nu mibanda struktur jeung sipat husus nu bisa ngarobah sacara signifikan tegangan antarmuka antara dua fase atawa tegangan permukaan cairan (biasana cai), sarta mibanda sipat saperti wetting, foaming, emulsification, jeung cuci.
Sacara stuktur, surfaktan mibanda ciri umum anu ngandung dua gugus fungsi anu béda dina molekulna. Hiji tungtung nyaéta gugus non-polar ranté panjang anu larut dina minyak tapi teu larut dina cai, katelah gugus hidrofobik atawa gugus hidrofobik. Gugus hidrofobik ieu umumna mangrupa hidrokarbon ranté panjang, sakapeung ogé fluorin organik, organosilikon, organofosfor, ranté organotin, jeung sajabana. Gugus hidrofilik kedah gaduh hidrofilik anu cekap pikeun mastikeun yén sadaya surfaktan larut dina cai sareng gaduh kaleyuran anu diperyogikeun. Kusabab ayana gugus hidrofilik sareng hidrofobik dina surfaktan, aranjeunna tiasa ngaleyurkeun sahenteuna dina hiji fase fase cair. Sipat hidrofilik jeung oleofilik surfaktan disebut amphifilicity.
4.Jenis surfaktan
Surfaktan nyaéta molekul amfifilik anu gaduh gugus hidrofobik sareng hidrofilik. Gugus hidrofobik surfaktan umumna diwangun ku hidrokarbon ranté panjang, kayaning alkil ranté lempeng C8-C20, alkil ranté bercabang C8-C20, alkilfenil (kalayan 8-16 atom karbon alkil), jsb. Bedana gugus hidrofobik utamana aya dina parobahan struktural ranté karbon tina ranté hidrogén, sedengkeun bédana gugus hidrofilik rélatif leutik. Ku alatan éta, sipat surfaktan utamana patali jeung gugus hidrofilik salian ukuran jeung wangun gugus hidrofobik. Parobahan struktur gugus hidrofilik leuwih badag batan gugus hidrofobik, ku kituna klasifikasi surfaktan umumna dumasar kana struktur gugus hidrofilik. Klasifikasi ieu utamana dumasar kana naha gugus hidrofilik téh ionik, ngabagi kana anionik, kationik, nonionik, zwitterionic, jeung tipe husus surfaktan lianna.
5. Karakteristik leyuran cai surfactant
① Adsorpsi surfaktan dina panganteur
Molekul surfaktan gaduh gugus lipofilik sareng hidrofilik, ngajantenkeun molekul amfilik. Cai mangrupa cair kuat polar. Nalika surfaktan leyur dina cai, nurutkeun prinsip kasaruaan polaritasna jeung bédana polaritasna repulsion, gugus hidrofilik maranéhanana katarik kana fase cai sarta leyur dina cai, sedengkeun grup lipophilic maranéhna ngusir cai sarta ninggalkeun caina. Hasilna, molekul surfaktan (atawa ion) adsorb dina panganteur antara dua fase, ngurangan tegangan panganteur antara dua fase. Beuki molekul surfaktan (atawa ion) nu adsorbed dina panganteur, nu gede panurunan dina tegangan panganteur.
② Sababaraha sipat mémbran adsorption
Tekanan permukaan mémbran adsorpsi: Surfactants adsorb dina panganteur gas-cair pikeun ngabentuk mémbran adsorption. Mun hiji frictionless movable floating plat ieu disimpen dina panganteur jeung piring floating ngadorong mémbran adsorption sapanjang beungeut solusi, mémbran exerts tekanan dina piring floating, nu disebut tekanan permukaan.
Viskositas permukaan: Sapertos tekanan permukaan, viskositas permukaan mangrupikeun sipat anu dipamerkeun ku film molekular anu teu leyur. Nunda cingcin platinum ku kawat logam ipis, sangkan pesawat na kontak beungeut cai tina tilelep dina, muterkeun cingcin platinum, cingcin platinum ieu hindered ku viskositas cai, sarta amplitudo laun attenuates, nurutkeun nu viskositas permukaan bisa diukur. Métodena nyaéta: mimiti ngalaksanakeun ékspérimén dina permukaan cai murni, ngukur atenuasi amplitudo, teras ngukur atenuasi saatos kabentukna topéng raray permukaan, sareng ngitung viskositas topéng raray permukaan tina bédana antara dua.
Viskositas permukaan raket patalina jeung firmness tina topéng beungeut beungeut. Kusabab pilem adsorption gaduh tekanan permukaan sareng viskositas, éta kedah elastis. Nu leuwih luhur tekanan permukaan jeung viskositas mémbran adsorption, nu gede modulus elastis na. Modulus elastis pilem adsorpsi permukaan penting pisan dina prosés stabilisasi busa.
③ Kabentukna micelles
Solusi éncér surfaktan nuturkeun hukum solusi idéal. Jumlah adsorpsi surfaktan dina beungeut leyuran naek kalawan konsentrasi solusi. Lamun konsentrasi ngahontal atawa ngaleuwihan nilai nu tangtu, jumlah adsorption euweuh naek. Ieu molekul surfaktan kaleuleuwihan dina leyuran anu disordered atanapi aya dina ragam biasa. Duanana prakték sareng téori nunjukkeun yén aranjeunna ngabentuk agrégat dina leyuran, anu disebut micelles.
Konsentrasi misel kritis: Konsentrasi minimum dimana surfaktan ngabentuk misel dina leyuran disebut konsentrasi misel kritis.
④ Nilai CMC surfaktan umum.
6. Nilai kasatimbangan hidrofilik jeung oleofilik
HLB nangtung pikeun kasaimbangan lipofilik hidrofilik, nu ngagambarkeun nilai kasatimbangan hidrofilik jeung lipofilik gugus hidrofilik jeung lipofilik surfaktan, nyaéta nilai HLB surfaktan. Nilai HLB anu luhur nunjukkeun hidrofilik kuat sareng lipofilisitas lemah molekul; Sabalikna, éta ngagaduhan lipofilisitas anu kuat sareng hidrofilik anu lemah.
① Peraturan ngeunaan Nilai HLB
Nilai HLB mangrupakeun nilai relatif, jadi nalika ngarumuskeun nilai HLB, salaku standar, nilai HLB parafin tanpa sipat hidrofilik disetel ka 0, sedengkeun nilai HLB natrium dodecyl sulfat jeung kaleyuran cai kuat disetel ka 40. Ku alatan éta, nilai HLB surfactants umumna dina rentang 1-40. Sacara umum, émulsifier kalayan nilai HLB kirang ti 10 nyaéta lipofilik, sedengkeun émulsifier kalayan nilai HLB langkung ageung ti 10 nyaéta hidrofilik. Ku alatan éta, titik balik ti lipophilicity ka hydrophilicity kira 10.
7. Émulsification na solubilisation épék
Dua cair immiscible, hiji dibentuk ku dispersing partikel (tetesan atawa kristal cair) dina sejenna, disebut emulsions. Nalika ngabentuk hiji emulsion, aréa panganteur antara dua cairan naek, sahingga sistem thermodynamically teu stabil. Pikeun nyaimbangkeun émulsi, komponén katilu - émulsifier - perlu ditambahkeun pikeun ngurangan énergi panganteur sistem. Emulsifiers milik surfactants, sarta fungsi utama maranéhanana nyaéta pikeun meta salaku émulsifiers. Fase dimana titik-titik aya dina émulsi disebut fase dispersed (atawa fase internal, fase discontinuous), sarta fase séjén disambungkeun babarengan disebut medium dispersed (atawa fase éksternal, fase kontinyu).
① Pangémulsi jeung émulsi
Emulsions umum diwangun ku hiji fase cai atawa leyuran cai, sarta fase séjén sanyawa organik anu immiscible jeung cai, kayaning minyak, lilin, jsb The emulsion dibentuk ku cai jeung minyak bisa dibagi jadi dua jenis dumasar kana dispersi maranéhna: minyak dispersed dina cai ngabentuk cai dina emulsion minyak, digambarkeun ku O / W (minyak / cai); cai dispersed dina minyak ngabentuk cai dina minyak emulsion, digambarkeun ku W/O (cai/minyak). Sajaba ti éta, cai kompléks dina minyak dina cai W/O/W jeung minyak dina cai dina minyak O/W/O emulsions ogé bisa kabentuk.
Pangémulsi nyaimbangkeun émulsi ku cara ngirangan tegangan antarmuka sareng ngabentuk topéng raray monolayer.
Sarat pikeun émulsifier dina émulsifikasi: a: émulsifiers kudu bisa adsorb atawa enrich dina panganteur antara dua fase, ngurangan tegangan panganteur; b: Emulsifiers kedah masihan partikel muatan listrik, ngabalukarkeun repulsion éléktrostatik antara partikel atawa ngabentuk stabil, pilem pelindung kacida kentel sabudeureun partikel. Janten, zat anu dianggo salaku pangémulsi kedah gaduh gugus amphiphilic pikeun gaduh épék pangemulsi, sareng surfaktan tiasa nyumponan 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 kana partikel leutik dina cairan anu sanés, anu biasa dianggo dina industri pikeun nyiapkeun émulsi; Métode séjén nyaéta ngabubarkeun cairan dina kaayaan molekular dina cairan anu sanés teras ngantepkeun éta agrégat sacara pas pikeun ngabentuk émulsi.
Stabilitas emulsions nujul kana kamampuhna nolak aggregation partikel sarta ngabalukarkeun separation fase. Émulsi nyaéta sistem térmodinamik anu teu stabil kalayan énergi bébas anu signifikan. Ku alatan éta, stabilitas hiji emulsion sabenerna nujul kana waktu diperlukeun pikeun sistem pikeun ngahontal kasatimbangan, nyaeta, waktu diperlukeun pikeun cairan dina sistem pikeun misahkeun.
Nalika aya molekul organik polar sapertos alkohol lemak, asam lemak sareng amina lemak dina topéng raray, kakuatan mémbran ningkat sacara signifikan. Ieu kusabab molekul pangémulsi dina lapisan adsorpsi panganteur berinteraksi sareng molekul polar kayaning alkohol, asam jeung amina pikeun ngabentuk "kompleks", nu ngaronjatkeun kakuatan tina interface mask raray.
Emulsifiers diwangun ku dua atawa leuwih surfaktan disebut émulsifiers campuran. Emulsifiers campuran adsorb on panganteur cai/minyak, sarta interaksi antarmolekul bisa ngabentuk kompléx. Kusabab interaksi antarmolekul anu kuat, tegangan interfacial diréduksi sacara signifikan, jumlah émulsifier anu adsorbed dina antarmuka ningkat sacara signifikan, sareng dénsitas sareng kakuatan masker raray antarmuka anu kabentuk.
Muatan tetes gaduh dampak anu signifikan dina stabilitas émulsi. Émulsi stabil biasana ngagaduhan titik-titik kalayan muatan listrik. Lamun maké émulsifiers ionik, ion pangémulsi adsorbed on panganteur nyelapkeun gugus lipofilik maranéhna kana fase minyak, sedengkeun grup hidrofilik aya dina fase cai, sahingga nyieun ogé titik-titik muatan. Alatan kanyataan yén titik-titik emulsion mawa muatan anu sarua, aranjeunna ngusir silih tur teu gampang agglomerated, hasilna ngaronjat stabilitas. Ieu bisa ditempo yén beuki ion pangémulsi adsorbed dina ogé titik-titik, muatan maranéhanana leuwih gede, sarta leuwih gede kamampuhna pikeun nyegah coalescence droplet, sahingga sistem emulsion leuwih stabil.
Viskositas sedeng dispersi emulsion boga dampak tangtu dina stabilitas emulsion. Sacara umum, nu leuwih luhur viskositas medium dispersing, nu leuwih luhur stabilitas emulsion nu. Ieu kusabab viskositas medium dispersing tinggi, nu niatna hinders gerak Brownian tina titik-titik cair, slows turun tabrakan antara ogé titik-titik, sarta ngajaga sistem stabil. Zat polimér anu biasana larut dina émulsi tiasa ningkatkeun viskositas sistem sareng ningkatkeun stabilitas émulsi. Salaku tambahan, polimér ogé tiasa ngabentuk topéng raray antarmuka padet, ngajantenkeun sistem émulsi langkung stabil.
Dina sababaraha kasus, nambahkeun bubuk padet ogé bisa nyaimbangkeun emulsion nu. Bubuk padet henteu aya dina cai, minyak atanapi di antarmuka, gumantung kana kamampuan ngabasahan minyak sareng cai dina bubuk padet. Lamun bubuk padet teu sagemblengna wetted ku cai sarta bisa wetted ku minyak, éta bakal tetep dina panganteur minyak cai.
Alesan kunaon bubuk padet henteu nyaimbangkeun émulsi nyaéta bubuk anu dikumpulkeun dina antarmuka henteu nguatkeun topeng raray antarmuka, anu sami sareng molekul pangémulsi adsorption antarmuka. Ku alatan éta, nu ngadeukeutan partikel bubuk padet nu disusun dina panganteur nu, emulsion bakal leuwih stabil.
Surfaktan mibanda kamampuhan pikeun sacara signifikan ningkatkeun kaleyuran sanyawa organik nu teu 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 éfék larut disebut solubilisator, jeung sanyawa organik nu bisa larut disebut sanyawa terlarut.
8. Busa
Busa muterkeun hiji peran penting dina prosés cuci. Busa nujul kana sistem dispersi nu gas dispersed dina cair atawa padet. Gas nyaéta fase dispersi, sarta cair atawa padet nyaéta medium dispersi. Anu baheula disebut busa cair, sedengkeun anu terakhir disebut busa padet, sapertos plastik busa, gelas busa, semén busa, jsb.
(1) Ngabentuk busa
Busa di dieu nujul kana aggregation gelembung dipisahkeun ku film cair. Kusabab bédana badag dina dénsitas antara fase dispersed (gas) jeung sedeng dispersed (cair), sarta viskositas low cairan, busa salawasna bisa naek ka tingkat cair gancang.
Prosés ngabentuk busa nyaéta mawa jumlah badag gas kana cair, sarta gelembung dina cairan balik deui ka beungeut cair gancang, ngabentuk gelembung agrégat dipisahkeun ku jumlah leutik cair jeung gas.
Busa boga dua ciri anu luar biasa dina morfologi: hiji nyaéta gelembung salaku fase dispersed mindeng polyhedral, sabab di simpang gelembung, aya kacenderungan pikeun film cair jadi thinner, sahingga gelembung polyhedral. Nalika pilem cair janten thinner ka extent tangtu, gelembung bakal megatkeun; Kadua, cairan murni henteu tiasa ngabentuk busa anu stabil, tapi cairan anu tiasa ngabentuk busa sahenteuna sahenteuna dua atanapi langkung komponén. Leyuran cai tina surfactant mangrupakeun sistem has gampang pikeun ngahasilkeun busa, sarta kamampuhna pikeun ngahasilkeun busa ogé patali jeung sipat séjén.
Surfactants kalawan kamampuhan foaming alus disebut agén foaming. Sanajan agén foaming miboga kamampuh busa alus, busa kabentuk bisa jadi teu bisa ngajaga pikeun lila, nyaeta, stabilitas na bisa jadi teu alus. Pikeun ngajaga stabilitas busa, zat anu tiasa ningkatkeun stabilitas busa sering ditambah kana agén busa, anu disebut penstabil busa. Stabilizer busa anu biasa dianggo nyaéta lauroyl dietanolamine sareng dodecyl dimethyl amine oxide.
(2) Stabilitas busa
Busa mangrupikeun sistem anu teu stabil sacara térmodinamik, sareng tren ahir nyaéta total luas permukaan cairan dina sistem turun sareng énergi bébas turun saatos gelembung pecah. Prosés defoaming nyaéta prosés dimana film cair misahkeun gas robah ketebalan nepi ka ruptures. Ku alatan éta, stabilitas busa utamana ditangtukeun ku laju ngurangan cair jeung kakuatan pilem cair. Aya sababaraha faktor pangaruh séjén.
① Tegangan permukaan
Ti sudut pandang énergi, tegangan permukaan low leuwih nguntungkeun pikeun formasi busa, tapi teu bisa ngajamin stabilitas busa. tegangan permukaan low, bédana tekanan low, speed ngurangan cair slow, sarta thinning pilem cair slow anu kondusif pikeun stabilitas busa.
② viskositas permukaan
Faktor konci nangtukeun stabilitas busa nyaéta kakuatan pilem cair, nu utamana ditangtukeun ku firmness tina pilem adsorption permukaan, diukur ku viskositas permukaan. Ékspérimén nunjukkeun yén busa anu dihasilkeun ku solusi kalayan viskositas permukaan anu langkung luhur ngagaduhan umur anu langkung panjang. Ieu kusabab interaksi antara molekul adsorbed dina beungeut cai ngabalukarkeun kanaékan kakuatan mémbran, sahingga ngaronjatkeun kahirupan busa.
③ Leyuran viskositas
Nalika viskositas cairan sorangan naek, cairan dina pilem cair teu gampang discharged, sarta laju thinning ketebalan pilem cair slow, nu nyangsang waktu beubeulahan pilem cair jeung ngaronjatkeun stabilitas busa.
④ Pangaruh 'repairing' tina tegangan permukaan
Surfactants adsorbed dina beungeut pilem cair mibanda kamampuhan pikeun nolak ékspansi atawa kontraksi beungeut pilem cair, nu urang tingal salaku pangaruh perbaikan. Ieu kusabab aya pilem cair surfactants adsorbed dina beungeut cai, sarta ngembangna aréa permukaan na bakal ngurangan konsentrasi molekul adsorbed permukaan jeung ningkatkeun tegangan permukaan. Salajengna ngembangna beungeut bakal merlukeun usaha gede. Sabalikna, shrinkage aréa permukaan bakal ningkatkeun konsentrasi molekul adsorbed dina beungeut cai, ngurangan tegangan permukaan jeung hindering shrinkage salajengna.
⑤ Difusi gas ngaliwatan pilem cair
Kusabab ayana tekanan kapilér, tekanan gelembung leutik dina busa leuwih luhur batan gelembung badag, nu bakal ngabalukarkeun gas dina gelembung leutik ka diffuse kana-tekanan low gelembung badag ngaliwatan pilem cair, hasilna fenomena nu gelembung leutik jadi leutik, gelembung badag jadi leuwih badag, sarta tungtungna busa megatkeun. Mun surfactant ditambahkeun, busa bakal seragam jeung padet nalika foaming, sarta teu gampang defoamer. Kusabab surfactant ieu raket disusun dina pilem cair, hese ventilate, nu ngajadikeun busa nu leuwih stabil.
⑥ Pangaruh muatan permukaan
Upami pilem cair busa dieusi ku simbol anu sami, dua permukaan pilem cair bakal saling ngusir, nyegah pilem cair tina thinning atanapi malah karuksakan. Surfaktan ionik bisa nyadiakeun éfék stabilisasi ieu.
Kasimpulanana, kakuatan pilem cair mangrupikeun faktor konci pikeun nangtukeun stabilitas busa. Salaku surfactant pikeun agén foaming na stabilizers busa, tightness na firmness tina molekul adsorbed permukaan mangrupakeun faktor pangpentingna. Nalika interaksi antara molekul adsorbed dina beungeut cai téh kuat, molekul adsorbed nu raket disusun, nu teu ukur ngajadikeun beungeut beungeut topeng sorangan boga kakuatan tinggi, tapi ogé ngajadikeun solusi padeukeut jeung beungeut beungeut masker hésé ngalir alatan viskositas permukaan tinggi, jadi éta relatif hésé pikeun pilem cair ka solokan, sarta ketebalan tina pilem cair gampang pikeun ngajaga. Salaku tambahan, molekul permukaan anu disusun raket ogé tiasa ngirangan perméabilitas molekul gas sahingga ningkatkeun stabilitas busa.
(3) Karuksakan busa
Prinsip dasar ngancurkeun busa nyaéta ngarobih kaayaan pikeun ngahasilkeun busa atanapi ngaleungitkeun faktor stabilitas busa, janten aya dua metode defoaming, fisik sareng kimia.
Defoaming fisik nyaéta ngarobah kaayaan dimana busa dihasilkeun bari ngajaga komposisi kimia solusi busa unchanged. Salaku conto, gangguan gaya éksternal, suhu atanapi parobahan tekanan sareng perlakuan ultrasonik mangrupikeun metode fisik anu efektif pikeun ngaleungitkeun busa.
Métode defoaming kimiawi nyaéta pikeun nambahkeun sababaraha zat pikeun berinteraksi sareng agén foaming, ngurangan kakuatan film cair dina busa, lajeng ngurangan stabilitas busa pikeun ngahontal tujuan defoaming. Zat sapertos kitu disebut defoamers. Paling defoamers mangrupakeun surfactants. Ku alatan éta, nurutkeun mékanisme defoaming, defoamers kudu boga kamampuh kuat pikeun ngurangan tegangan permukaan, gampang adsorbed dina beungeut cai, sarta mibanda interaksi lemah antara molekul adsorbed permukaan, hasilna struktur susunan rélatif leupas tina molekul adsorbed.
Aya sababaraha jinis defoamers, tapi lolobana surfaktan non-ionik. Surfaktan non-ionik gaduh sipat anti foaming caket atanapi saluhureun titik awanna sareng biasa dianggo salaku defoamers. Alkohol, utamana nu mibanda struktur branching, asam lemak jeung éster, polyamides, fosfat, minyak silikon, jeung sajabana, ogé ilahar dipaké salaku defoamers alus teuing.
(4) Busa jeung ngumbah
Henteu aya hubungan langsung antara busa sareng pangaruh cuci, sareng jumlah busa henteu hartosna pangaruh cuci saé atanapi goréng. Contona, kinerja foaming surfactants non-ionik jauh inferior mun sabun, tapi kakuatan beberesih maranéhanana leuwih hadé ti sabun.
Dina sababaraha kasus, busa mantuan pikeun ngaleungitkeun kokotor. Contona, nalika ngumbah tableware di imah, busa tina detergent bisa nyokot jauh tetes minyak dikumbah handap; Nalika ngagosok karpét, busa ngabantosan ngaleungitkeun kokotor padet sapertos lebu sareng bubuk. Sajaba ti éta, busa kadang bisa dipaké salaku tanda naha detergent nu éféktif, sabab noda minyak lemak bisa ngahambat busa tina detergent nu. Nalika seueur teuing noda minyak sareng sakedik deterjen, moal aya busa atanapi busa asli bakal ngaleungit. Sakapeung, busa ogé tiasa dianggo salaku indikator naha bilasna beresih. Kusabab jumlah busa dina leyuran rinsing condong ngurangan kalawan turunna eusi detergent, darajat rinsing bisa dievaluasi ku jumlah busa.
9. Prosés ngumbah
Dina harti anu lega, ngumbah nyaéta prosés ngaleungitkeun komponén anu teu dihoyongkeun tina obyék anu dikumbah sareng ngahontal tujuan anu tangtu. Cuci dina rasa biasa ngarujuk kana prosés ngaleungitkeun kokotor tina permukaan pamawa. Nalika ngumbah, interaksi antara kokotor sareng pamawa dilempengkeun atanapi dileungitkeun ngaliwatan tindakan sababaraha zat kimia (sapertos deterjen), ngarobih kombinasi kokotor sareng pamawa kana kombinasi kokotor sareng deterjen, pamustunganana nyababkeun kokotor sareng pamawa pisah. Kusabab obyék anu dikumbah sareng kokotor anu dileungitkeun rupa-rupa, cuci mangrupikeun prosés anu rumit, sareng prosés dasar nyeuseuh tiasa diwakilan ku hubungan anu sederhana di handap ieu.
Pamawa • Kokotor + Deterjen = Pembawa + Kokotor • Deterjen
Prosés cuci biasana bisa dibagi jadi dua tahap: hiji separation tina kokotor jeung pamawa na handapeun aksi detergent; Nu kadua nyaéta yén kokotor detached ieu dispersed sarta ditunda dina medium. Prosés cuci mangrupikeun prosés anu tiasa dibalikkeun, sareng kokotor anu sumebar atanapi ditunda dina médium ogé tiasa endapan deui tina médium kana cucian. Ku alatan éta, hiji detergent unggulan teu ngan kudu boga kamampuhan pikeun coplokkeun kokotor tina pamawa, tapi ogé mibanda kamampuhan alus pikeun bubarkeun jeung numpurkeun kokotor, sarta nyegah kokotor ti depositing deui.
(1) Jenis kokotor
Malah pikeun barang anu sami, jinis, komposisi, sareng kuantitas kokotor bakal rupa-rupa gumantung kana lingkungan pamakean. Kokotor awak minyak utamana ngawengku minyak sato jeung nabati, kitu ogé minyak mineral (kayaning minyak atah, minyak suluh, tar batubara, jsb), sedengkeun kokotor padet utamana ngawengku haseup, lebu, karat, karbon hideung, jsb Dina hal kokotor pakean, aya kokotor tina awak manusa, kayaning kesang, sebum, getih, jsb; Kokotor tina dahareun, kayaning noda buah, noda minyak edible, noda bumbu, pati, jsb; Kokotor anu dibawa ku kosmétik, sapertos lipstik sareng ngagosok kuku; Kokotor atmosfir, sapertos haseup, lebu, taneuh, jsb; Bahan-bahan séjénna saperti mangsi, tea, cét, jeung sajabana. Bisa disebutkeun rupa-rupa jeung rupa-rupa jenisna.
Rupa-rupa kokotor biasana bisa dibagi kana tilu kategori: kokotor padet, kokotor cair, jeung kokotor husus.
① Kokotor padet umum kalebet partikel sapertos lebu, leutak, taneuh, karat, sareng karbon hideung. Kalolobaan partikel ieu boga muatan permukaan, lolobana négatip, sarta gampang adsorbed kana objék serat. Sacara umum, kokotor padet hese leyur dina cai, tapi bisa dispersed jeung ditunda ku solusi detergent. Kokotor padet sareng partikel leutik hese dipiceun.
② Kokotor cair lolobana larut minyak, kaasup minyak sato jeung nabati, asam lemak, alkohol lemak, minyak mineral, jeung oksidana. Di antarana, minyak sato jeung nabati jeung asam lemak bisa ngalaman saponification kalawan alkali, bari alkohol lemak jeung minyak mineral teu saponified ku alkali, tapi bisa ngaleyurkeun dina alkohol, éter, sarta pangleyur organik hidrokarbon, sarta jadi emulsified na dispersed ku leyuran cai detergent. Kokotor cair larut minyak umumna gaduh gaya interaksi anu kuat sareng objék serat sareng nyerep pageuh kana serat.
③ Kokotor khusus kalebet protéin, pati, getih, sékrési manusa sapertos kesang, sebum, cikiih, ogé sari buah, jus tea, jsb. Ku alatan éta, ngumbah eta rada hese.
Rupa-rupa jenis kokotor jarang aya nyalira, mindeng dicampur babarengan jeung adsorbed babarengan dina objék. Kokotor kadang bisa ngoksidasi, terurai, atawa buruk dina pangaruh éksternal, hasilna formasi kokotor anyar.
(2) Pangaruh adhesion kokotor
Alesan naha baju, leungeun, jeung sajabana bisa kotor sabab aya sababaraha jenis interaksi antara objék jeung kokotor. Aya rupa-rupa épék adhesion kokotor dina objék, tapi aranjeunna utamana adhesion fisik jeung adhesion kimiawi.
① The adhesion fisik lebu roko, lebu, sédimén, karbon hideung, sarta zat séjén kana pakéan. Sacara umum, interaksi antara kokotor anu dipatuh sareng obyék anu kacemar rélatif lemah, sareng ngaleungitkeun kokotor ogé gampang. Numutkeun gaya béda, adhesion fisik kokotor bisa dibagi kana adhesion mékanis jeung adhesion éléktrostatik.
A: adhesion mékanis utamana nujul kana adhesion kokotor padet kayaning lebu jeung sédimén. Adhesion mékanis nyaéta métode adhesion lemah pikeun kokotor, nu ampir bisa dihapus ku métode mékanis basajan. Sanajan kitu, lamun ukuran partikel kokotor leutik (<0.1um), éta leuwih hese dipiceun.
B: adhesion éléktrostatik utamana manifested ku aksi partikel kokotor muatan dina objék kalawan muatan sabalikna. Sabagéan ageung obyék serat mawa muatan négatif dina cai sareng gampang katépa ku kokotor anu muatanana positip sapertos kapur. Sababaraha kokotor, sanajan boga muatan négatif, kayaning partikel karbon hideung dina leyuran cai, bisa taat kana serat ngaliwatan sasak ion dibentuk ku ion positif (saperti Ca2+, Mg2+, jsb) dina cai (ion meta babarengan antara sababaraha muatan sabalikna, akting kawas sasak).
Listrik statik leuwih kuat batan aksi mékanis basajan, sahingga rélatif hésé miceun kokotor.
③ Ngaleungitkeun kokotor khusus
Protéin, pati, sékrési manusa, jus buah, jus tea jeung tipe séjén kokotor hese dipiceun ku surfactants umum sarta merlukeun métode perlakuan husus.
Noda protéin sapertos krim, endog, getih, susu, sareng sékrési kulit anu rawan koagulasi sareng denaturasi dina serat, sareng langkung caket. Pikeun fouling protéin, protease bisa dipaké pikeun nyabut eta. Protéase bisa ngarecah protéin dina kokotor jadi asam amino larut cai atawa oligopéptida.
Noda pati utamana asalna tina dahareun, sedengkeun nu sejenna kayaning jus daging, témpél, jsb énzim pati boga pangaruh katalitik dina hidrolisis noda pati, ngarecah aci jadi gula.
Lipase tiasa ngatalisan dékomposisi sababaraha trigliserida anu hese dipiceun ku cara konvensional, sapertos sebum anu disékrésikeun ku awak manusa, minyak anu tiasa didahar, sareng sajabana, pikeun ngarecah trigliserida janten gliserol larut sareng asam lemak.
Sababaraha noda warna tina sari buah, jus tea, tinta, lipstik, jeung sajabana mindeng hese ngabersihan tuntas sanajan sanggeus dicuci terus-terusan. Noda jenis ieu bisa dileungitkeun ku réaksi réduksi-oksidasi maké oksidan atawa agén pangréduksi saperti pemutih, nu ngarecah struktur kromofor atawa gugus kromofor jeung nguraikeun jadi komponén larut cai nu leuwih leutik.
Tina sudut pandang beberesih garing, aya kira-kira tilu jinis kokotor.
① Kokotor leyur minyak ngawengku rupa-rupa minyak jeung lemak, nu cair atawa greasy jeung leyur dina pangleyur beberesih garing.
② Cai leyur kokotor leyur dina leyuran cai, tapi teu leyur dina agén beberesih garing. Ieu adsorbs onto pakean dina bentuk leyuran cai, sarta sanggeus caina evaporates, padet granular kayaning uyah anorganik, pati, protéin, jeung sajabana anu precipitated.
③ Kokotor teu leyur cai minyak teu leyur dina cai jeung pangleyur beberesih garing, kayaning karbon hideung, rupa silikat logam, jeung oksida.
Kusabab sipat anu béda-béda tina sababaraha jinis kokotor, aya sababaraha cara pikeun ngaleungitkeun kokotor salami prosés beberesih garing. Kokotor larut minyak, sapertos minyak sato sareng nabati, minyak mineral, sareng lemak, gampang leyur dina pangleyur organik sareng tiasa gampang dileungitkeun nalika beberesih garing. Kaleyuran alus teuing tina pangleyur beberesih garing pikeun minyak jeung gajih dasarna alatan gaya van der Waals antara molekul.
Pikeun ngaleungitkeun kokotor anu larut cai sapertos uyah anorganik, gula, protéin, kesang, sareng sajabana, éta ogé kedah nambihan jumlah cai anu pas kana agén beberesih garing, upami henteu, kokotor anu larut cai hese dipiceun tina baju. Tapi cai hese leyur dina agén beberesih garing, jadi pikeun ngaronjatkeun jumlah cai, surfactants perlu ditambahkeun. Cai anu aya dina agén beberesih garing tiasa ngahidrat kokotor sareng permukaan papakéan, sahingga gampang berinteraksi sareng gugus polar surfaktan, anu mangpaat pikeun nyerep surfaktan dina permukaan. Sajaba ti éta, nalika surfaktan ngabentuk misel, kokotor larut cai jeung cai bisa larut kana misel. Surfactants teu ngan bisa ningkatkeun eusi cai dina pangleyur beberesih garing, tapi ogé nyegah déposisi ulang kokotor pikeun ngaronjatkeun éfék beberesih.
Ayana sajumlah leutik cai dipikabutuh pikeun ngaleungitkeun kokotor anu leyur dina cai, tapi kaleuleuwihan cai tiasa nyababkeun sababaraha baju janten cacad, kerut, sareng sajabana, janten eusi cai dina deterjen garing kedah sedeng.
Partikel padet sapertos lebu, leutak, taneuh, sareng karbon hideung, anu henteu larut cai atanapi larut minyak, umumna taat kana pakean ku adsorpsi éléktrostatik atanapi ku ngagabungkeun sareng noda minyak. Dina beberesih garing, aliran sarta dampak pangleyur bisa ngabalukarkeun kokotor adsorbed ku gaya éléktrostatik layu atawa gugur, bari agén beberesih garing bisa ngaleyurkeun noda minyak, ngabalukarkeun partikel padet nu ngagabungkeun jeung noda minyak sarta taat kana baju layu atawa gugur ti agén beberesih garing. Jumlah leutik cai sareng surfaktan dina agén beberesih garing sacara stabil tiasa ngagantungkeun sareng nyebarkeun partikel kokotor padet anu murag, nyegah aranjeunna tina deposit dina baju deui.
(5) Faktor anu mangaruhan pangaruh cuci
Adsorpsi arah surfaktan dina panganteur sareng pangurangan tegangan permukaan (interfacial) mangrupikeun faktor utama pikeun ngaleungitkeun fouling cair atanapi padet. Tapi prosés cuci kawilang rumit, komo pangaruh cuci tina jinis detergent anu sami dipangaruhan ku seueur faktor sanés. Faktor ieu kalebet konsentrasi deterjen, suhu, sifat kokotor, jinis serat, sareng struktur lawon.
① Konsentrasi surfaktan
Misél surfaktan dina leyuran maénkeun peran penting dina prosés cuci. Nalika konsentrasi ngahontal konsentrasi micelle kritis (cmc), pangaruh cuci naek sharply. Ku alatan éta, konsentrasi detergent dina pangleyur kudu leuwih luhur ti nilai CMC guna ngahontal éfék cuci alus. Sanajan kitu, lamun konsentrasi surfactants ngaleuwihan nilai CMC, ngaronjatna pangaruh cuci jadi kirang signifikan, sarta paningkatan kaleuleuwihan dina konsentrasi surfactant teu perlu.
Nalika nganggo solubilisasi pikeun ngaleungitkeun noda minyak, sanaos konsentrasina langkung luhur nilai CMC, pangaruh solubilisasi tetep ningkat kalayan paningkatan konsentrasi surfaktan. Dina waktu ieu, éta sasaena ngagunakeun deterjen lokal, kayaning dina cuffs na collars baju dimana aya loba kokotor. Nalika ngumbah, lapisan deterjen tiasa diterapkeun heula pikeun ningkatkeun éfék solubilisasi surfaktan dina noda minyak.
② Suhu boga dampak signifikan dina pangaruh beberesih. Gemblengna, ngaronjatna suhu mangpaatna pikeun miceun kokotor, tapi kadang hawa kaleuleuwihan ogé bisa ngabalukarkeun faktor ngarugikeun.
Paningkatan suhu aya mangpaatna pikeun difusi kokotor. Noda minyak padet gampang diemulsi nalika suhu luhur titik leburna, sareng serat ogé ningkatkeun darajat ékspansi kusabab paningkatan suhu. Faktor ieu sadayana mangpaat pikeun ngaleungitkeun kokotor. Nanging, pikeun lawon anu ketat, sela mikro antara serat dikirangan saatos ékspansi serat, anu henteu kondusif pikeun ngaleungitkeun kokotor.
Parobihan suhu ogé mangaruhan kalarutan, nilai CMC, sareng ukuran misel surfaktan, ku kituna mangaruhan pangaruh cuci. Surfaktan ranté karbon panjang miboga kaleyuran nu leuwih handap dina suhu nu handap, sarta sakapeung kaleyuran leuwih handap tina nilai CMC. Dina hal ieu, suhu cuci kudu appropriately ngaronjat. Pangaruh suhu dina nilai CMC sareng ukuran misel béda pikeun surfaktan ionik sareng non-ionik. Pikeun surfaktan ionik, paningkatan dina suhu umumna ngabalukarkeun kanaékan nilai CMC jeung panurunan dina ukuran micelle. Ieu ngandung harti yén konsentrasi surfactants kudu ngaronjat dina leyuran cuci. Pikeun surfaktan non-ionik, ngaronjatna suhu ngabalukarkeun panurunan dina nilai CMC maranéhanana sarta kanaékan signifikan dina ukuran micelle maranéhanana. Ieu bisa ditempo yén appropriately ngaronjatna suhu bisa mantuan surfactants non-ionik exert aktivitas permukaan maranéhanana. Tapi suhu teu kedah ngaleuwihan titik awan na.
Pondokna, suhu cuci anu paling cocog aya hubunganana sareng rumus deterjen sareng obyék anu dikumbah. Sababaraha detergents gaduh épék beberesih alus dina suhu kamar, bari sababaraha detergents gaduh épék beberesih nyata béda pikeun cuci tiis tur panas.
③ Busa
Jalma sering ngabingungkeun kamampuan berbusa sareng pangaruh cuci, percanten yén deterjen kalayan kamampuan berbusa kuat gaduh épék cuci anu langkung saé. Hasilna nunjukkeun yén pangaruh cuci henteu langsung aya hubunganana sareng jumlah busa. Contona, ngagunakeun detergent low foaming keur cuci teu boga pangaruh cuci goréng dibandingkeun detergent foaming tinggi.
Sanajan busa teu langsung patali jeung cuci, busa masih mantuan pikeun miceun kokotor dina sababaraha kaayaan. Contona, busa tina cairan cuci bisa mawa jauh tetes minyak nalika ngumbah piring ku leungeun. Nalika ngagosok karpét, busa ogé tiasa ngaleungitkeun partikel kokotor padet sapertos lebu. Debu nyababkeun sajumlah ageung kokotor karpét, janten pembersih karpét kedah gaduh kamampuan berbusa.
Daya busa ogé penting pikeun sampo. Busa halus anu dihasilkeun ku cairan nalika ngumbah rambut atanapi mandi ngajantenkeun jalma-jalma betah.
④ Jenis serat sareng sipat fisik tékstil
Salian struktur kimia serat anu mangaruhan adhesion sareng ngaleungitkeun kokotor, penampilan serat sareng struktur organisasi benang sareng lawon ogé gaduh pangaruh kana kasusah ngaleupaskeun kokotor.
Timbangan serat wol jeung strip datar kawas struktur serat katun leuwih rawan ngumpulkeun kokotor ti serat lemes. Contona, karbon hideung anu nganut kana pilem selulosa (adhesive film) gampang dicabut, sedengkeun karbon hideung anut kana lawon katun hese ngumbah kaluar. Salaku conto, lawon serat pondok poliéster langkung rentan pikeun ngumpulkeun noda minyak tibatan lawon serat panjang, sareng noda minyak dina lawon serat pondok ogé langkung hese dipiceun tibatan dina lawon serat panjang.
Yarns twisted tightly jeung fabrics kedap, alatan sela mikro leutik antara serat, bisa nolak invasi kokotor, tapi ogé nyegah solusi beberesih tina nyoplokkeun kokotor internal. Ku alatan éta, fabrics ketat boga lalawanan alus mun kokotor di awal, tapi ogé hésé pikeun ngabersihan sakali kacemar.
⑤ Teu karasa cai
Konsentrasi ion logam saperti Ca2+ jeung Mg2+ dina cai boga dampak signifikan dina pangaruh cuci, utamana lamun surfactants anionik sapatemon Ca2+ jeung Mg2+ ion pikeun ngabentuk uyah kalsium jeung magnésium jeung kaleyuran goréng, nu bisa ngurangan pangabisa beberesih maranéhanana. Sanajan konsentrasi surfaktan luhur dina cai teuas, pangaruh beberesih maranéhanana masih leuwih goreng ti distilasi. Pikeun ngahontal éfék cuci surfaktan pangalusna, konsentrasi ion Ca2+ dina cai kudu diréduksi jadi handap 1 × 10-6mol/L (CaCO3 kudu diréduksi jadi 0.1mg/L). Ieu merlukeun nambahkeun rupa softeners kana detergent nu.
waktos pos: Aug-16-2024