Tin tức

11
sức căng bề mặt

Lực co ngót của bất kỳ chiều dài đơn vị nào trên bề mặt của chất lỏng được gọi là sức căng bề mặt và đơn vị là N. · m-1.

hoạt động bề mặt

Tính chất của việc giảm sức căng bề mặt của dung môi được gọi là hoạt động bề mặt và một chất có tính chất này được gọi là chất hoạt động bề mặt.

Chất hoạt động bề mặt có thể liên kết các phân tử trong dung dịch nước và tạo thành các micelle và các liên kết khác, và có hoạt động bề mặt cao, đồng thời có tác dụng làm ướt, nhũ hóa, tạo bọt, rửa, v.v. được gọi là chất hoạt động bề mặt.

ba

Chất hoạt động bề mặt là các hợp chất hữu cơ có cấu trúc và tính chất đặc biệt, có thể thay đổi đáng kể lực căng giữa hai pha hoặc sức căng bề mặt của chất lỏng (thường là nước), với làm ướt, tạo bọt, nhũ hóa, rửa và các tính chất khác.

Về cấu trúc, các chất hoạt động bề mặt có một đặc điểm chung ở chỗ chúng chứa hai nhóm có tính chất khác nhau trong các phân tử của chúng. Ở một đầu là một chuỗi dài các nhóm không phân cực, hòa tan trong dầu và không hòa tan trong nước, còn được gọi là nhóm kỵ nước hoặc nhóm chống nước. Nhóm chống trục nước như vậy thường là các chuỗi hydrocarbon dài, đôi khi cũng dành cho fluorine hữu cơ, silicon, organophosphate, chuỗi organotin, v.v ... Ở đầu kia là nhóm hòa tan trong nước, nhóm ưa nước hoặc nhóm chống thấm dầu. Nhóm ưa nước phải đủ ưa nước để đảm bảo rằng toàn bộ chất hoạt động bề mặt hòa tan trong nước và có độ hòa tan cần thiết. Vì các chất hoạt động bề mặt chứa các nhóm kỵ nước và kỵ nước, chúng có thể hòa tan trong ít nhất một trong các pha lỏng. Tính chất ưa nước và lipophilic này của chất hoạt động bề mặt được gọi là tính lưỡng tính.

thứ hai
Bốn

Chất hoạt động bề mặt là một loại phân tử amphiphilic với cả nhóm kỵ nước và kỵ nước. Các nhóm kỵ nước của các chất hoạt động bề mặt thường bao gồm các hydrocarbon chuỗi dài, chẳng hạn như alkyl C8 ~ C20 chuỗi thẳng, alkyl C8 ~ C20 , alkylphenyl (số lượng carbon tom alkyl là 8 ~ 16) và tương tự. Sự khác biệt nhỏ giữa các nhóm kỵ nước chủ yếu là trong sự thay đổi cấu trúc của chuỗi hydrocarbon. Và các loại nhóm ưa nước là nhiều hơn, vì vậy các tính chất của chất hoạt động bề mặt chủ yếu liên quan đến các nhóm ưa nước ngoài kích thước và hình dạng của các nhóm kỵ nước. Những thay đổi về cấu trúc của các nhóm ưa nước lớn hơn so với các nhóm kỵ nước, do đó, việc phân loại các chất hoạt động bề mặt thường dựa trên cấu trúc của các nhóm ưa nước. Phân loại này dựa trên việc nhóm ưa nước có phải là ion hay không, và nó được chia thành anion, cation, nonionic, zwitterionic và các loại chất hoạt động bề mặt đặc biệt khác.

năm

Hấp phụ của chất hoạt động bề mặt tại Interfac

Các phân tử chất hoạt động bề mặt là các phân tử amphiphilic có cả nhóm lipophilic và ưa nước. Khi chất hoạt động bề mặt hòa tan trong nước, nhóm ưa nước của nó bị thu hút bởi nước và hòa tan trong nước, trong khi nhóm lipophilic của nó bị đẩy ra bởi nước và rời nước, dẫn đến sự hấp phụ của các phân tử chất hoạt động bề mặt (hoặc ion) trên giao diện của hai pha , làm giảm sức căng liên vùng giữa hai giai đoạn. Các phân tử chất hoạt động bề mặt (hoặc ion) được hấp phụ tại giao diện, việc giảm căng thẳng giao thoa càng lớn.

Một số tính chất của màng hấp phụ

Áp suất bề mặt của màng hấp phụ: hấp phụ chất hoạt động bề mặt ở giao diện chất lỏng khí để tạo thành màng hấp phụ, chẳng hạn như đặt một tấm nổi có thể tháo rời không ma sát trên giao diện, tấm nổi đẩy màng hấp phụ dọc theo bề mặt dung dịch và màng tạo ra một áp suất Trên tấm nổi, được gọi là áp suất bề mặt.

Độ nhớt bề mặt: Giống như áp suất bề mặt, độ nhớt bề mặt là một đặc tính được thể hiện bởi màng phân tử không hòa tan. Được treo bởi một vòng bạch kim dây kim loại mịn, do đó, mặt phẳng của nó tiếp xúc với mặt nước của bể, xoay vòng bạch kim, vòng bạch kim bởi độ nhớt của chất cản trở nước, biên độ dần dần phân rã, theo đó có thể đo lường. Phương pháp này là: Đầu tiên, thí nghiệm được tiến hành trên mặt nước tinh khiết để đo sự phân rã biên độ, và sau đó sự phân rã sau khi hình thành màng bề mặt được đo và độ nhớt của màng bề mặt có nguồn gốc từ sự khác biệt giữa hai .

Độ nhớt bề mặt có liên quan chặt chẽ đến độ rắn của màng bề mặt và do màng hấp phụ có áp suất bề mặt và độ nhớt, nó phải có độ co giãn. Áp suất bề mặt càng cao và độ nhớt của màng hấp phụ càng cao, mô đun đàn hồi của nó càng cao. Mô đun đàn hồi của màng hấp phụ bề mặt rất quan trọng trong quá trình ổn định bong bóng.

Hình thành các micelles

Các giải pháp pha loãng của chất hoạt động bề mặt tuân theo các luật theo sau là các giải pháp lý tưởng. Lượng chất hoạt động bề mặt được hấp phụ trên bề mặt dung dịch tăng theo nồng độ của dung dịch và khi nồng độ đạt hoặc vượt quá một giá trị nhất định cách hoặc theo một cách thường xuyên. Cả thực tiễn và lý thuyết cho thấy rằng chúng hình thành các hiệp hội trong giải pháp, và các hiệp hội này được gọi là micelles.

Nồng độ micelle quan trọng (CMC): nồng độ tối thiểu mà các chất hoạt động bề mặt tạo thành các micelle trong dung dịch được gọi là nồng độ micelle quan trọng.

Giá trị CMC của các chất hoạt động bề mặt thông thường.

Sáu

HLB là viết tắt của sự cân bằng lipophile hydrophile, cho thấy sự cân bằng ưa nước và lipophilic của các nhóm ưa nước và lipophilic của chất hoạt động bề mặt, IE, giá trị HLB của chất hoạt động bề mặt. Một giá trị HLB lớn cho thấy một phân tử có tính kỵ nước mạnh và tính mỡ trong yếu; Ngược lại, lipophilic mạnh và tính kỵ nước yếu.

① Quy định về giá trị HLB

Giá trị HLB là một giá trị tương đối, vì vậy khi giá trị HLB được phát triển, theo tiêu chuẩn, giá trị HLB của sáp parafin, không có tính chất ưa nước, được chỉ định là 0, trong khi giá trị HLB của natri dodecyl sulfate, đó là hòa tan trong nước hơn, là 40. Do đó, giá trị HLB của chất hoạt động bề mặt thường nằm trong phạm vi từ 1 đến 40. Nói chung, các chất nhũ hóa với giá trị HLB nhỏ hơn 10 là lipophilic, trong khi những người lớn hơn 10 là ưa nước. Do đó, bước ngoặt từ lipophilic đến ưa nước là khoảng 10.

Dựa trên các giá trị HLB của các chất hoạt động bề mặt, một ý tưởng chung về việc sử dụng có thể của chúng có thể thu được, như trong Bảng 1-3.

hình thức
Bảy

Hai chất lỏng không hòa tan lẫn nhau, một chất phân tán trong các hạt khác như các hạt (giọt hoặc tinh thể lỏng) tạo thành một hệ thống gọi là nhũ tương. Hệ thống này không ổn định về mặt nhiệt động lực học do sự gia tăng vùng biên của hai chất lỏng khi nhũ tương được hình thành. Để làm cho nhũ tương ổn định, cần thêm thành phần thứ ba - chất nhũ hóa để giảm năng lượng giao thoa của hệ thống. Bộ nhũ hóa thuộc về chất hoạt động bề mặt, chức năng chính của nó là đóng vai trò của nhũ tương. Pha của nhũ tương tồn tại dưới dạng các giọt được gọi là pha phân tán (hoặc pha bên trong, pha không liên tục) và pha khác được liên kết với nhau được gọi là môi trường phân tán (hoặc pha ngoài, pha liên tục).

① Các chất nhũ hóa và nhũ tương

Các nhũ tương phổ biến, một pha là dung dịch nước hoặc dung dịch nước, pha khác là các chất hữu cơ không thể trộn với nước, chẳng hạn như dầu mỡ, sáp, v.v. Phân tán trong nước để tạo thành nhũ tương dầu trong nước, được biểu thị bằng O/W (dầu/nước): nước phân tán trong dầu để tạo thành nhũ tương dầu trong nước, được biểu thị bằng w/o (nước/dầu). Loại nước phức tạp trong nước w/o/w và loại dầu trong nước O/W/o loại nhầm lẫn cũng có thể được hình thành.

Các chất nhũ hóa được sử dụng để ổn định nhũ tương bằng cách giảm căng thẳng giao thoa và hình thành màng giao thoa phân tử đơn.

Trong sự nhũ hóa của các yêu cầu của chất nhũ hóa:

Trả lời: Bộ nhũ hóa phải có khả năng hấp phụ hoặc làm phong phú giao diện giữa hai pha, để giảm lực căng liên vùng;

B: Bộ nhũ hóa phải cho các hạt vào điện tích, để lực đẩy tĩnh điện giữa các hạt hoặc tạo thành một màng bảo vệ ổn định, có độ nhớt cao xung quanh các hạt.

Do đó, chất được sử dụng như một chất nhũ hóa phải có các nhóm lưỡng tính để nhũ hóa và chất hoạt động bề mặt có thể đáp ứng yêu cầu này.

Phương pháp chuẩn bị các yếu tố và yếu tố ảnh hưởng đến sự ổn định của nhũ tương

Có hai cách để chuẩn bị nhũ tương: một là sử dụng phương pháp cơ học để phân tán chất lỏng trong các hạt nhỏ trong một chất lỏng khác, chủ yếu được sử dụng trong công nghiệp để chuẩn bị nhũ tương; Khác là hòa tan chất lỏng ở trạng thái phân tử ở một chất lỏng khác, và sau đó làm cho nó thu thập đúng cách để tạo thành các nhũ tương.

Sự ổn định của một nhũ tương là khả năng tập hợp chống hạt dẫn đến tách pha. Nhũ tương là các hệ thống không ổn định nhiệt động với năng lượng tự do lớn. Do đó, cái gọi là độ ổn định của nhũ tương thực sự là thời gian cần thiết để hệ thống đạt đến trạng thái cân bằng, tức là thời gian cần thiết để tách một trong các chất lỏng trong hệ thống xảy ra.

Khi màng giao thoa với rượu béo, axit béo và amin béo và các phân tử hữu cơ cực khác, cường độ màng cao hơn đáng kể. Điều này là do, trong lớp hấp phụ giao thoa của các phân tử nhũ hóa và rượu, axit và amin và các phân tử phân cực khác để tạo thành một "phức tạp", do đó cường độ màng giao thoa tăng lên.

Các chất nhũ hóa bao gồm nhiều hơn hai chất hoạt động bề mặt được gọi là chất nhũ hóa hỗn hợp. Bộ nhũ hóa hỗn hợp được hấp phụ tại giao diện nước/dầu; Hành động liên phân tử có thể hình thành các phức hợp. Do hành động liên phân tử mạnh mẽ, lực căng giao thoa giảm đáng kể, lượng chất nhũ hóa được hấp phụ tại giao diện tăng đáng kể, sự hình thành mật độ màng giao thoa tăng, cường độ tăng.

Phí của các hạt lỏng có ảnh hưởng đáng kể đến sự ổn định của nhũ tương. Nhũ tương ổn định, có hạt chất lỏng thường được sạc. Khi một chất nhũ hóa ion được sử dụng, ion nhũ hóa được hấp phụ tại giao diện có nhóm lipophilic được đưa vào pha dầu và nhóm ưa nước nằm trong pha nước, do đó làm cho các hạt lỏng tích điện. Khi các hạt nhũ tương có cùng điện tích, chúng đẩy nhau, không dễ kết tụ, do đó sự ổn định được tăng lên. Có thể thấy rằng các ion nhũ hóa càng hấp phụ trên các hạt, điện tích càng lớn, khả năng ngăn chặn các hạt khỏi kết tụ, hệ thống nhũ tương càng ổn định.

Độ nhớt của môi trường phân tán nhũ tương có ảnh hưởng nhất định đến sự ổn định của nhũ tương. Nói chung, độ nhớt của môi trường phân tán càng cao, độ ổn định của nhũ tương càng cao. Điều này là do độ nhớt của môi trường phân tán lớn, có ảnh hưởng mạnh đến chuyển động Brown của các hạt lỏng và làm chậm sự va chạm giữa các hạt chất lỏng, do đó hệ thống vẫn ổn định. Thông thường, các chất polymer có thể hòa tan trong nhũ tương có thể làm tăng độ nhớt của hệ thống và làm cho sự ổn định của nhũ tương cao hơn. Ngoài ra, các polyme cũng có thể tạo thành một màng giao thoa mạnh, làm cho hệ thống nhũ tương ổn định hơn.

Trong một số trường hợp, việc bổ sung bột rắn cũng có thể làm cho nhũ tương có xu hướng ổn định. Bột rắn nằm trong nước, dầu hoặc giao diện, tùy thuộc vào dầu, nước với khả năng làm ướt của bột rắn giao diện.

Bột rắn không làm cho nhũ tương ổn định vì bột tập hợp tại giao diện giúp tăng cường màng tế bào, tương tự như sự hấp phụ giao thoa của các phân tử nhũ hóa, do đó, vật liệu bột rắn càng được sắp xếp ở giao diện, càng ổn định Nhũ tương là.

Các chất hoạt động bề mặt có khả năng tăng đáng kể khả năng hòa tan của các chất hữu cơ không hòa tan hoặc hơi nước sau khi hình thành các micelle trong dung dịch nước, và dung dịch trong suốt vào thời điểm này. Tác dụng này của micelle được gọi là hòa tan. Chất hoạt động bề mặt có thể tạo ra sự hòa tan được gọi là chất hòa tan và chất hữu cơ được hòa tan được gọi là vật chất hòa tan.

tám

Bọt đóng một vai trò quan trọng trong quá trình rửa. Bọt là một hệ thống phân tán trong đó khí được phân tán trong chất lỏng hoặc rắn, với khí là pha phân tán và chất lỏng hoặc chất rắn là môi trường phân tán, cái trước được gọi là bọt chất lỏng, trong khi cái sau được gọi là bọt rắn, như vậy Như nhựa bọt, thủy tinh xốp, xi măng bọt, v.v.

(1) Hình thành bọt

Bằng bọt, chúng tôi có nghĩa là ở đây một tập hợp các bong bóng khí được phân tách bằng màng chất lỏng. Loại bong bóng này luôn tăng nhanh lên bề mặt chất lỏng do sự khác biệt lớn về mật độ giữa pha phân tán (GAS) và môi trường phân tán (chất lỏng), kết hợp với độ nhớt thấp của chất lỏng.

Quá trình hình thành bong bóng là mang một lượng lớn khí vào chất lỏng và các bong bóng trong chất lỏng nhanh chóng trở lại bề mặt, tạo thành một tập hợp các bong bóng được phân tách bằng một lượng nhỏ khí lỏng.

Bọt có hai đặc điểm quan trọng về hình thái học: một là các bong bóng như một pha phân tán thường có hình dạng đa diện, điều này là do ở giao điểm của bong bóng, có xu hướng màng lỏng mỏng để các bong bóng trở thành Polyhedral, khi màng chất lỏng ở một mức độ nhất định, nó dẫn đến vỡ bong bóng; Thứ hai là chất lỏng tinh khiết không thể tạo thành bọt ổn định, chất lỏng có thể tạo thành bọt ít nhất là hai hoặc nhiều thành phần. Các dung dịch nước của chất hoạt động bề mặt là điển hình của các hệ thống dễ tạo ra bọt và khả năng tạo bọt của chúng cũng liên quan đến các tính chất khác.

Các chất hoạt động bề mặt có sức mạnh tạo bọt tốt được gọi là chất tạo bọt. Mặc dù chất tạo bọt có khả năng bọt tốt, nhưng bọt được hình thành có thể không thể duy trì được một thời gian dài, nghĩa là sự ổn định của nó không nhất thiết là tốt. Để duy trì sự ổn định của bọt, thường trong chất tạo bọt để thêm các chất có thể làm tăng tính ổn định của bọt, chất này được gọi là chất ổn định bọt, thường được sử dụng ổn định là Lauryl Diethanolamine và dodecyl dimethylamine oxit.

(2) Tính ổn định của bọt

Bọt là một hệ thống không ổn định nhiệt động và xu hướng cuối cùng là tổng diện tích bề mặt của chất lỏng trong hệ thống giảm sau khi bong bóng bị hỏng và năng lượng tự do giảm. Quá trình làm mất đi là quá trình mà màng chất lỏng ngăn cách khí trở nên dày hơn và mỏng hơn cho đến khi nó bị vỡ. Do đó, mức độ ổn định của bọt chủ yếu được xác định bởi tốc độ xả chất lỏng và độ bền của màng chất lỏng. Các yếu tố sau đây cũng ảnh hưởng đến điều này.

FormaFormb

(3) Phá hủy bọt

Nguyên tắc cơ bản của phá hủy bọt là thay đổi các điều kiện tạo ra bọt hoặc loại bỏ các yếu tố ổn định của bọt, do đó có cả phương pháp vật lý và hóa học của việc khử màu.

Xử lý vật lý có nghĩa là thay đổi các điều kiện sản xuất bọt trong khi vẫn duy trì thành phần hóa học của dung dịch bọt, chẳng hạn như nhiễu bên ngoài, thay đổi nhiệt độ hoặc áp suất và xử lý siêu âm đều là các phương pháp vật lý hiệu quả để loại bỏ bọt.

Phương pháp khử chất hóa học là thêm một số chất để tương tác với chất tạo bọt để giảm cường độ của màng chất lỏng trong bọt và do đó làm giảm sự ổn định của bọt để đạt được mục đích làm mất đi, các chất như vậy được gọi là defoamers. Hầu hết các defoamers là chất hoạt động bề mặt. Do đó, theo cơ chế của việc khử màu, defoamer nên có khả năng giảm căng thẳng bề mặt, dễ hấp phụ trên bề mặt và sự tương tác giữa các phân tử hấp phụ bề mặt là yếu, các phân tử hấp phụ được sắp xếp theo cấu trúc lỏng lẻo hơn.

Có nhiều loại defoamer khác nhau, nhưng về cơ bản, tất cả chúng đều là chất hoạt động bề mặt không ion. Các chất hoạt động bề mặt không ion có đặc tính chống foam gần hoặc trên điểm đám mây của chúng và thường được sử dụng làm chất khử trùng. Rượu, đặc biệt là rượu có cấu trúc phân nhánh, axit béo và este axit béo, polyamid, este phốt phát, dầu silicon, vv cũng thường được sử dụng làm chất khử trùng tuyệt vời.

(4) Bọt và rửa

Không có liên kết trực tiếp giữa hiệu quả của bọt và rửa và lượng bọt không chỉ ra hiệu quả của rửa. Ví dụ, các chất hoạt động bề mặt không ion có đặc tính tạo bọt ít hơn nhiều so với xà phòng, nhưng sự khử nhiễm của chúng tốt hơn nhiều so với xà phòng.

Trong một số trường hợp, bọt có thể hữu ích trong việc loại bỏ bụi bẩn và bụi bẩn. Ví dụ, khi rửa bát trong nhà, bọt của chất tẩy rửa sẽ lấy các giọt dầu và khi chà thảm, bọt giúp nhặt bụi bẩn, bột và bụi bẩn khác. Ngoài ra, bọt đôi khi có thể được sử dụng như một dấu hiệu cho thấy hiệu quả của chất tẩy rửa. Bởi vì các loại dầu béo có tác dụng ức chế đối với bọt của chất tẩy rửa, khi có quá nhiều dầu và quá ít chất tẩy rửa, sẽ không có bọt được tạo ra hoặc bọt ban đầu sẽ biến mất. Bọt đôi khi cũng có thể được sử dụng như một chỉ số về độ sạch của nước rửa, vì lượng bọt trong dung dịch rửa có xu hướng giảm khi giảm chất tẩy rửa, do đó lượng bọt có thể được sử dụng để đánh giá mức độ rửa.

chín

Theo một nghĩa rộng, rửa là quá trình loại bỏ các thành phần không mong muốn khỏi đối tượng được rửa và đạt được một số mục đích. Rửa theo nghĩa thông thường đề cập đến quá trình loại bỏ bụi bẩn khỏi bề mặt của tàu sân bay. Trong rửa, sự tương tác giữa bụi bẩn và chất mang bị suy yếu hoặc bị loại bỏ bởi tác động của một số chất hóa học (ví dụ, chất tẩy rửa, v.v.), để sự kết hợp giữa bụi bẩn và chất mang được thay đổi thành sự kết hợp giữa bụi bẩn và chất tẩy rửa, và Cuối cùng, bụi bẩn được tách ra khỏi tàu sân bay. Vì các đối tượng được rửa sạch và bụi bẩn được loại bỏ rất đa dạng, rửa là một quá trình rất phức tạp và quá trình rửa cơ bản có thể được thể hiện trong các mối quan hệ đơn giản sau đây.

Carrie ·· Dirt + chất tẩy rửa = chất mang + bụi bẩn · chất tẩy rửa

Quá trình rửa thường có thể được chia thành hai giai đoạn: thứ nhất, dưới tác dụng của chất tẩy rửa, bụi bẩn được tách ra khỏi chất mang của nó; Thứ hai, bụi bẩn tách ra được phân tán và lơ lửng trong môi trường. Quá trình rửa là một quá trình đảo ngược và bụi bẩn phân tán và lơ lửng trong môi trường cũng có thể được trình bày lại từ môi trường đến vật thể được rửa sạch. Do đó, một chất tẩy rửa tốt nên có khả năng phân tán và đình chỉ bụi bẩn và ngăn chặn sự tái định vị bụi bẩn, ngoài khả năng loại bỏ bụi bẩn khỏi tàu sân bay.

(1) Các loại bụi bẩn

Ngay cả đối với cùng một mặt hàng, loại, thành phần và lượng bụi bẩn có thể thay đổi tùy thuộc vào môi trường mà nó được sử dụng. Bụi bẩn cơ thể dầu chủ yếu là một số dầu động vật và thực vật và dầu khoáng (như dầu thô, dầu nhiên liệu, nhựa than, v.v.), bụi bẩn chủ yếu là bồ hóng, tro, gỉ, đen carbon, v.v. Có bụi bẩn từ cơ thể con người, chẳng hạn như mồ hôi, bã nhờn, máu, v.v .; bụi bẩn từ thực phẩm, chẳng hạn như vết trái cây, vết dầu nấu ăn, vết bẩn gia vị, tinh bột, v.v .; bụi bẩn từ mỹ phẩm, như son môi, sơn móng tay, v.v .; bụi bẩn từ bầu khí quyển, chẳng hạn như bồ hóng, bụi, bùn, v.v .; Những người khác, chẳng hạn như mực, trà, lớp phủ, vv Nó có nhiều loại khác nhau.

Các loại bụi bẩn khác nhau thường có thể được chia thành ba loại chính: bụi bẩn rắn, bụi bẩn và bụi bẩn đặc biệt.

 

① Bụi bẩn rắn

Bụi bẩn phổ biến bao gồm các hạt tro, bùn, đất, rỉ sét và đen carbon. Hầu hết các hạt này có điện tích trên bề mặt của chúng, hầu hết chúng đều được sạc âm và có thể dễ dàng hấp phụ trên các mặt hàng sợi. Bụi bẩn thường khó hòa tan trong nước, nhưng có thể bị phân tán và lơ lửng bởi các dung dịch chất tẩy. Bụi bẩn với điểm khối lượng nhỏ hơn khó loại bỏ hơn.

② Dất bẩn

Bụi bẩn lỏng chủ yếu là hòa tan trong dầu, bao gồm dầu thực vật và động vật, axit béo, rượu béo, dầu khoáng và oxit của chúng. Trong số đó, dầu thực vật và động vật, axit béo và quá trình xà phòng kiềm có thể xảy ra, trong khi rượu béo, dầu khoáng không được chất kiềm hóa, nhưng có thể hòa tan trong rượu, ether và dung môi hữu cơ hydrocarbon, và chất phân tán dung dịch nước. Bụi bẩn chất lỏng hòa tan trong dầu thường có một lực mạnh với các vật phẩm sợi, và được hấp phụ chắc chắn hơn trên sợi.

③ bụi bẩn đặc biệt

Bụi bẩn đặc biệt bao gồm protein, tinh bột, máu, dịch tiết người như mồ hôi, bã nhờn, nước tiểu và nước ép trái cây và nước ép trà. Hầu hết các loại bụi bẩn này có thể được hấp phụ hóa học và mạnh mẽ vào các mặt hàng sợi. Do đó, rất khó để rửa.

Các loại bụi bẩn khác nhau hiếm khi được tìm thấy một mình, nhưng thường được trộn lẫn với nhau và hấp thụ vào vật thể. Bụi bẩn đôi khi có thể được oxy hóa, phân hủy hoặc phân rã dưới những ảnh hưởng bên ngoài, do đó tạo ra bụi bẩn mới.

2) Độ dính của bụi bẩn

Quần áo, tay, vv có thể được nhuộm màu vì có một số loại tương tác giữa vật thể và bụi bẩn. Dirt tuân thủ các vật thể theo nhiều cách khác nhau, nhưng không có nhiều hơn các chất kết dính vật lý và hóa học.

Sự kết dính của bồ hóng, bụi, bùn, cát và than cho quần áo là một sự kết dính vật lý. Nói chung, thông qua độ bám dính của bụi bẩn này, và vai trò giữa đối tượng nhuộm màu tương đối yếu, việc loại bỏ bụi bẩn cũng tương đối dễ dàng. Theo các lực khác nhau, độ bám dính vật lý của bụi bẩn có thể được chia thành độ bám dính cơ học và độ bám dính tĩnh điện.

A: Độ bám dính cơ học

Loại bám dính này chủ yếu đề cập đến sự kết dính của một số bụi bẩn rắn (ví dụ: bụi, bùn và cát). Độ bám dính cơ học là một trong những dạng bám dính yếu hơn của bụi bẩn và có thể được loại bỏ gần như bằng phương tiện cơ học hoàn toàn, nhưng khi bụi bẩn nhỏ (<0,1um), sẽ khó loại bỏ hơn.

B : bám tĩnh tĩnh điện

Độ bám dính tĩnh điện chủ yếu được biểu hiện trong tác động của các hạt bụi bẩn tích điện trên các vật thể tích điện. Hầu hết các vật thể xơ được tích điện âm trong nước và có thể dễ dàng được tuân thủ bởi một số bụi bẩn tích điện dương, chẳng hạn như các loại vôi. Một số bụi bẩn, mặc dù tích điện âm, chẳng hạn như các hạt đen carbon trong dung dịch nước, có thể tuân thủ các sợi qua các cầu ion (ion giữa nhiều vật thể tích điện trái dấu , Ca2+ mg2+, v.v.).

Hành động tĩnh điện mạnh hơn hành động cơ học đơn giản, làm cho việc loại bỏ bụi bẩn tương đối khó khăn.

Sự kết dính hóa học

Độ bám dính hóa học đề cập đến hiện tượng bụi bẩn tác động lên một vật thông qua liên kết hóa học hoặc hydro. Ví dụ, bụi bẩn rắn, protein, rỉ sét và các chất bám dính khác trên các mặt hàng sợi, sợi có chứa carboxyl, hydroxyl, amide và các nhóm khác, các nhóm này và axit béo bẩn, rượu béo rất dễ hình thành liên kết hydro. Các lực hóa học nói chung là mạnh và do đó bụi bẩn được liên kết chặt chẽ hơn với đối tượng. Loại bụi bẩn này rất khó để loại bỏ bằng các phương pháp thông thường và yêu cầu các phương pháp đặc biệt để đối phó với nó.

Mức độ bám dính của bụi bẩn có liên quan đến bản chất của chính bụi bẩn và bản chất của đối tượng mà nó được tuân thủ. Nói chung, các hạt dễ dàng tuân thủ các vật phẩm xơ. Kết cấu của bụi bẩn rắn càng nhỏ, độ bám dính càng mạnh. Bụi bẩn cực trên các vật thể ưa nước như cotton và thủy tinh bám dính mạnh hơn bụi bẩn không phân cực. Bụi bẩn không phân cực tuân thủ mạnh hơn bụi bẩn cực, chẳng hạn như chất béo cực, bụi và đất sét, và ít dễ dàng hơn để loại bỏ và làm sạch.

(3) Cơ chế loại bỏ bụi bẩn

Mục đích của rửa là để loại bỏ bụi bẩn. Trong một môi trường có nhiệt độ nhất định (chủ yếu là nước). Sử dụng các tác động vật lý và hóa học khác nhau của chất tẩy rửa để làm suy yếu hoặc loại bỏ ảnh hưởng của bụi bẩn và các vật được rửa từ mục đích khử nhiễm.

Cơ chế loại bỏ bụi bẩn chất lỏng

Một : Làm ướt

Chất lỏng làm sạch chủ yếu là dựa trên dầu. Vết dầu làm ướt hầu hết các mặt hàng xơ và lan rộng ít nhiều như một màng dầu trên bề mặt của vật liệu sợi. Bước đầu tiên trong hành động rửa là làm ướt bề mặt bằng chất lỏng rửa. Để hình minh họa, bề mặt của sợi có thể được coi là một bề mặt rắn mịn.

B: Dầu mỏ - Cơ chế uốn

Bước thứ hai trong hành động rửa là loại bỏ dầu và dầu mỡ, việc loại bỏ bụi bẩn chất lỏng đạt được bằng một loại cuộn. Bụi chất lỏng ban đầu tồn tại trên bề mặt dưới dạng màng dầu lan rộng và dưới hiệu ứng làm ướt ưu tiên của chất lỏng rửa trên bề mặt rắn (ví dụ, bề mặt sợi), nó cuộn thành các hạt dầu từng bước, mà đã được thay thế bằng chất lỏng rửa và cuối cùng rời khỏi bề mặt dưới một số lực bên ngoài.

Cơ chế loại bỏ bụi bẩn

Việc loại bỏ bụi bẩn chất lỏng chủ yếu thông qua việc làm ướt ưu đãi của chất mang bụi bẩn bằng dung dịch rửa, trong khi cơ chế loại bỏ bụi bẩn là khác nhau, trong đó quá trình rửa chủ yếu là về sự làm ướt của khối bụi bẩn và bề mặt chất mang của nó bằng cách rửa giải pháp. Do sự hấp phụ của chất hoạt động bề mặt trên bụi bẩn và bề mặt chất mang của nó, sự tương tác giữa bụi bẩn và bề mặt bị giảm và độ bám dính của khối bụi bẩn trên bề mặt bị giảm người vận chuyển.

Ngoài ra, sự hấp phụ của chất hoạt động bề mặt, đặc biệt là các chất hoạt động bề mặt ion, trên bề mặt bụi bẩn và chất mang của nó có khả năng làm tăng tiềm năng bề mặt trên bề mặt của bụi bẩn và chất mang của nó, có lợi hơn khi loại bỏ bụi bẩn. Các bề mặt rắn hoặc thường được tích điện âm trong môi trường nước và do đó có thể tạo thành các lớp điện tử kép khuếch tán trên khối bụi bẩn hoặc bề mặt rắn. Do sự đẩy lùi của các điện tích đồng nhất, độ bám dính của các hạt bụi bẩn trong nước với bề mặt rắn bị suy yếu. Khi một chất hoạt động bề mặt anion được thêm vào, bởi vì nó có thể làm tăng đồng thời tiềm năng bề mặt âm của hạt bụi bẩn và bề mặt rắn, lực đẩy giữa chúng được tăng cường hơn, cường độ bám dính của hạt giảm hơn và bụi bẩn dễ dàng hơn để loại bỏ .

Các chất hoạt động bề mặt không ion được hấp phụ trên các bề mặt rắn được tích điện chung và mặc dù chúng không thay đổi đáng kể tiềm năng giao thoa, các chất hoạt động bề mặt không ion bị hấp phụ có xu hướng tạo thành một lớp dày nhất định của lớp hấp phụ trên bề mặt giúp ngăn chặn sự tái định vị của bụi bẩn.

Trong trường hợp chất hoạt động bề mặt cation, sự hấp phụ của chúng làm giảm hoặc loại bỏ tiềm năng bề mặt âm của khối bụi bẩn và bề mặt chất mang của nó, làm giảm lực đẩy giữa bụi bẩn và bề mặt và do đó không có lợi cho việc loại bỏ bụi bẩn; Hơn nữa, sau khi hấp phụ trên bề mặt rắn, các chất hoạt động bề mặt cation có xu hướng biến bề mặt rắn kỵ nước và do đó không thuận lợi cho việc làm ướt bề mặt và do đó rửa sạch.

③ Loại bỏ đất đặc biệt

Protein, tinh bột, dịch tiết con người, nước trái cây, nước trà và các loại bụi bẩn khác rất khó loại bỏ với chất hoạt động bề mặt bình thường và cần điều trị đặc biệt.

Các vết protein như kem, trứng, máu, sữa và da có xu hướng đông máu trên các sợi và thoái hóa và có độ bám dính mạnh hơn. Protein làm việc có thể được loại bỏ bằng cách sử dụng protease. Protease enzyme phá vỡ các protein trong bụi bẩn thành các axit amin hòa tan trong nước hoặc oligopeptide.

Các vết tinh bột chủ yếu đến từ thực phẩm, những loại khác như nước sốt, keo dán, vv Amylase có tác dụng xúc tác đối với quá trình thủy phân các vết tinh bột, khiến tinh bột bị phá vỡ thành đường.

Lipase xúc tác sự phân hủy của triglyceride, rất khó loại bỏ bằng các phương pháp bình thường, chẳng hạn như bã nhờn và dầu ăn, và phá vỡ chúng thành glycerol hòa tan và axit béo.

Một số vết bẩn từ nước ép trái cây, nước ép trà, mực, son môi, vv thường khó làm sạch hoàn toàn ngay cả sau khi rửa lặp lại. Những vết bẩn này có thể được loại bỏ bằng phản ứng oxi hóa khử bằng chất oxy hóa hoặc khử như thuốc tẩy, phá hủy cấu trúc của các nhóm tạo màu hoặc màu xuất hiện và làm suy giảm chúng thành các thành phần hòa tan trong nước nhỏ hơn.

(4) Cơ chế loại bỏ vết bẩn của việc giặt khô

Trên đây thực sự là cho nước là phương tiện giặt. Trên thực tế, do các loại quần áo và cấu trúc khác nhau, một số quần áo sử dụng nước rửa không thuận tiện hoặc không dễ giặt sạch, một số quần áo sau khi giặt và thậm chí biến dạng, mờ dần, v.v. Dễ dàng sưng lên, khô và dễ co lại, vì vậy sau khi rửa sẽ bị biến dạng; Bằng cách rửa các sản phẩm len cũng thường xuất hiện hiện tượng co ngót, một số sản phẩm len với nước rửa cũng rất dễ đóng đinh, thay đổi màu sắc; Một số cảm giác tay lụa trở nên tồi tệ hơn sau khi rửa và mất độ bóng của chúng. Đối với những bộ quần áo này thường sử dụng phương pháp làm sạch khô để khử nhiễm. Cái gọi là làm sạch khô thường đề cập đến phương pháp rửa trong dung môi hữu cơ, đặc biệt là trong các dung môi không phân cực.

Lửa khô là một hình thức giặt nhẹ hơn so với rửa nước. Bởi vì làm sạch khô không đòi hỏi nhiều hành động cơ học, nó không gây ra thiệt hại, nếp nhăn và biến dạng cho quần áo, trong khi các chất làm sạch khô, không giống như nước, hiếm khi tạo ra sự giãn nở và co lại. Miễn là công nghệ được xử lý đúng cách, quần áo có thể được làm khô mà không bị biến dạng, mờ dần và tuổi thọ dịch vụ kéo dài.

Về mặt giặt khô, có ba loại bụi bẩn rộng.

Dirt bụi bẩn hòa tan trong dầu bụi bao gồm tất cả các loại dầu và mỡ, có chất lỏng hoặc dầu mỡ và có thể được hòa tan trong các dung môi làm sạch khô.

Bụi bẩn tan trong nước tan trong nước hòa tan trong dung dịch nước, nhưng không phải trong các chất làm sạch khô, được hấp phụ trên quần áo ở trạng thái nước, nước bay hơi sau khi kết tủa rắn hạt, như muối vô cơ, tinh bột, protein, v.v.

Dầu và nước không hòa tan trong nước và bụi bẩn không hòa tan trong nước không hòa tan trong nước cũng không hòa tan trong các dung môi làm sạch khô, như đen carbon, silicat của các kim loại và oxit khác nhau, v.v.

Do tính chất khác nhau của các loại bụi bẩn khác nhau, có nhiều cách khác nhau để loại bỏ bụi bẩn trong quá trình làm sạch khô. Đất tan trong dầu, như dầu động vật và thực vật, dầu khoáng và mỡ, dễ dàng hòa tan trong dung môi hữu cơ và có thể được loại bỏ dễ dàng hơn trong việc làm sạch khô. Độ hòa tan tuyệt vời của các dung môi làm sạch khô cho dầu và mỡ về cơ bản đến từ các lực của các bức tường van der giữa các phân tử.

Để loại bỏ bụi bẩn tan trong nước như muối vô cơ, đường, protein và mồ hôi, lượng nước phù hợp cũng phải được thêm vào chất làm sạch khô, nếu không thì bụi bẩn tan trong nước rất khó để loại bỏ khỏi quần áo. Tuy nhiên, nước rất khó để hòa tan trong chất làm sạch khô, vì vậy để tăng lượng nước, bạn cũng cần thêm chất hoạt động bề mặt. Sự hiện diện của nước trong chất làm sạch khô có thể làm cho bề mặt của bụi bẩn và quần áo ngậm nước, do đó dễ dàng tương tác với các nhóm chất hoạt động bề mặt, có lợi cho sự hấp phụ của chất hoạt động bề mặt trên bề mặt. Ngoài ra, khi các chất hoạt động bề mặt tạo thành các micelle, bụi bẩn và nước tan trong nước có thể được hòa tan vào các mixen. Ngoài việc tăng hàm lượng nước của dung môi làm sạch khô, các chất hoạt động bề mặt cũng có thể đóng một vai trò trong việc ngăn chặn sự lắng đọng lại của bụi bẩn để tăng cường hiệu ứng khử nhiễm.

Sự hiện diện của một lượng nhỏ nước là cần thiết để loại bỏ bụi bẩn tan trong nước, nhưng quá nhiều nước có thể gây biến dạng và nhăn trong một số quần áo, do đó, lượng nước trong chất làm sạch khô phải ở mức vừa phải.

Bụi bẩn không tan trong nước cũng không tan trong dầu, các hạt rắn như tro, bùn, đất và đen carbon, thường được gắn vào hàng may mặc bởi lực tĩnh điện hoặc kết hợp với dầu. Trong việc làm sạch khô, dòng dung môi, tác động có thể làm cho lực tĩnh điện hấp phụ bụi bẩn, và chất làm sạch khô có thể hòa tan dầu, để sự kết hợp giữa dầu và bụi bẩn và gắn vào quần áo của các hạt rắn trong -Tác nhân làm việc, chất làm sạch khô trong một lượng nhỏ nước và chất hoạt động bề mặt, để những hạt bụi bẩn có thể là hệ thống treo ổn định, phân tán, để ngăn chặn sự lắng đọng của nó với quần áo.

(5 Các yếu tố ảnh hưởng đến hành động rửa

Sự hấp phụ định hướng của các chất hoạt động bề mặt tại giao diện và giảm căng thẳng bề mặt (giao thoa) là những yếu tố chính trong việc loại bỏ bụi bẩn chất lỏng hoặc rắn. Tuy nhiên, quá trình rửa rất phức tạp và hiệu ứng rửa, ngay cả với cùng loại chất tẩy rửa, bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác. Những yếu tố này bao gồm nồng độ của chất tẩy rửa, nhiệt độ, bản chất của chất làm mờ, loại sợi và cấu trúc của vải.

Nồng độ chất hoạt động bề mặt

Các micelles của chất hoạt động bề mặt trong dung dịch đóng một vai trò quan trọng trong quá trình rửa. Khi nồng độ đạt đến nồng độ micelle quan trọng (CMC), hiệu ứng rửa tăng mạnh. Do đó, nồng độ chất tẩy trong dung môi phải cao hơn giá trị CMC để có tác dụng rửa tốt. Tuy nhiên, khi nồng độ của chất hoạt động bề mặt cao hơn giá trị CMC, sự gia tăng của hiệu ứng giặt là không rõ ràng và không cần thiết phải tăng nồng độ của chất hoạt động bề mặt quá nhiều.

Khi loại bỏ dầu bằng cách hòa tan, hiệu ứng hòa tan tăng lên khi tăng nồng độ chất hoạt động bề mặt, ngay cả khi nồng độ trên CMC. Tại thời điểm này, nên sử dụng chất tẩy rửa theo cách tập trung địa phương. Ví dụ, nếu có nhiều bụi bẩn trên còng và cổ áo, một lớp chất tẩy rửa có thể được áp dụng trong khi rửa để tăng tác dụng hòa tan của chất hoạt động bề mặt trên dầu.

Nhiệt độ có ảnh hưởng rất quan trọng đến hành động khử nhiễm. Nói chung, việc tăng nhiệt độ tạo điều kiện cho việc loại bỏ bụi bẩn, nhưng đôi khi nhiệt độ quá cao cũng có thể gây bất lợi.

Sự gia tăng nhiệt độ tạo điều kiện cho sự khuếch tán của bụi bẩn, mỡ rắn dễ dàng được nhũ hóa ở nhiệt độ trên điểm nóng chảy của nó và các sợi tăng trong sưng do sự gia tăng nhiệt độ, tất cả đều tạo điều kiện cho việc loại bỏ bụi bẩn. Tuy nhiên, đối với các loại vải nhỏ gọn, các microgaps giữa các sợi bị giảm khi các sợi mở rộng, điều này gây bất lợi cho việc loại bỏ bụi bẩn.

Thay đổi nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến độ hòa tan, giá trị CMC và kích thước micelle của chất hoạt động bề mặt, do đó ảnh hưởng đến hiệu ứng rửa. Độ hòa tan của các chất hoạt động bề mặt với chuỗi carbon dài thấp ở nhiệt độ thấp và đôi khi độ hòa tan thậm chí còn thấp hơn giá trị CMC, do đó, nhiệt độ rửa phải được tăng lên một cách thích hợp. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến giá trị CMC và kích thước micelle là khác nhau đối với các chất hoạt động bề mặt ion và không ion. Đối với các chất hoạt động bề mặt ion, sự gia tăng nhiệt độ thường làm tăng giá trị CMC và giảm kích thước micelle, điều đó có nghĩa là nên tăng nồng độ chất hoạt động bề mặt trong dung dịch rửa. Đối với các chất hoạt động bề mặt không ion, sự gia tăng nhiệt độ dẫn đến giảm giá trị CMC và sự gia tăng đáng kể về thể tích micelle, do đó rõ ràng là sự gia tăng nhiệt độ thích hợp . Tuy nhiên, nhiệt độ không được vượt quá điểm đám mây của nó.

Nói tóm lại, nhiệt độ giặt tối ưu phụ thuộc vào công thức chất tẩy và vật thể được rửa. Một số chất tẩy rửa có tác dụng tẩy rửa tốt ở nhiệt độ phòng, trong khi những người khác có chất tẩy rửa khác nhau giữa việc rửa lạnh và nóng.

Bọt

Đó là thông lệ để nhầm lẫn công suất tạo bọt với hiệu quả rửa, tin rằng các chất tẩy rửa có năng lượng tạo bọt cao có hiệu quả rửa tốt. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng không có mối quan hệ trực tiếp giữa hiệu ứng rửa và lượng bọt. Ví dụ, rửa bằng chất tẩy rửa bọt thấp không kém hiệu quả so với rửa bằng chất tẩy rửa tạo bọt cao.

Mặc dù bọt không liên quan trực tiếp đến giặt, có những lúc nó giúp loại bỏ bụi bẩn, ví dụ, khi rửa bát bằng tay. Khi chà thảm, bọt cũng có thể lấy đi bụi và các hạt bụi bẩn khác, bụi bẩn chiếm một tỷ lệ lớn bụi, vì vậy các tác nhân làm sạch thảm nên có khả năng tạo bọt nhất định.

Sức mạnh tạo bọt cũng rất quan trọng đối với dầu gội, trong đó bọt mịn được sản xuất bởi chất lỏng trong quá trình gội đầu hoặc tắm khiến tóc cảm thấy được bôi trơn và thoải mái.

Các loại sợi và tính chất vật lý của hàng dệt may

Ngoài cấu trúc hóa học của các sợi, ảnh hưởng đến sự kết dính và loại bỏ bụi bẩn, sự xuất hiện của các sợi và tổ chức của sợi và vải có ảnh hưởng đến việc dễ dàng loại bỏ bụi bẩn.

Các vảy của sợi len và các ruy băng phẳng cong của sợi bông có nhiều khả năng tích tụ bụi bẩn hơn so với các sợi mịn. Ví dụ, carbon đen nhuộm màu trên màng cellulose (màng viscose) rất dễ loại bỏ, trong khi carbon đen nhuộm trên vải cotton rất khó để rửa sạch. Một ví dụ khác là các loại vải sợi ngắn làm từ polyester dễ bị tích lũy các vết dầu hơn là vải sợi dài, và vết dầu trên vải sợi ngắn cũng khó loại bỏ hơn vết dầu trên vải sợi dài.

Các sợi xoắn chặt và các loại vải chặt chẽ, do khoảng cách nhỏ giữa các sợi, có thể chống lại sự xâm lấn của bụi bẩn, nhưng điều tương tự cũng có thể ngăn chặn chất lỏng rửa để loại trừ bụi bẩn bên trong Rửa cũng khó khăn hơn.

⑤ Độ cứng của nước

Nồng độ của Ca2+, Mg2+ và các ion kim loại khác trong nước có ảnh hưởng lớn đến hiệu ứng rửa, đặc biệt là khi các chất hoạt động bề mặt anion gặp phải các ion Ca2+ và Mg2+ tạo thành muối canxi và magiê ít hòa tan hơn và sẽ làm giảm khả năng điều trị của nó. Trong nước cứng, ngay cả khi nồng độ của chất hoạt động bề mặt cao, chất tẩy rửa vẫn còn tồi tệ hơn nhiều so với trong quá trình chưng cất. Để chất hoạt động bề mặt có hiệu ứng rửa tốt nhất, nồng độ của các ion Ca2+ trong nước phải được giảm xuống còn 1 x 10-6 mol/L (CaCO3 xuống 0,1 mg/L) hoặc ít hơn. Điều này đòi hỏi việc bổ sung các chất làm mềm khác nhau vào chất tẩy rửa.


Thời gian đăng: Tháng 2-25-2022