1. Tensiwn arwyneb
Gelwir y grym crebachu fesul hyd uned ar wyneb hylif yn densiwn arwyneb, wedi'i fesur yn n • m-1.
2. Gweithgaredd arwyneb a syrffactydd
Gelwir yr eiddo a all leihau tensiwn wyneb toddyddion yn weithgaredd arwyneb, a gelwir sylweddau â gweithgaredd arwyneb yn sylweddau gweithredol arwyneb.
Mae syrffactydd yn cyfeirio at sylweddau gweithredol arwyneb a all ffurfio micellau ac agregau eraill mewn toddiannau dyfrllyd, bod â gweithgaredd arwyneb uchel, a hefyd yn gwlychu, emwlsio, ewynnog, golchi a swyddogaethau eraill.
3. Nodweddion strwythurol moleciwlaidd syrffactydd
Mae syrffactydd yn gyfansoddion organig gyda strwythurau ac eiddo arbennig a all newid y tensiwn rhyngwynebol yn sylweddol rhwng dau gam neu densiwn wyneb hylifau (dŵr fel arfer), ac mae ganddynt briodweddau fel gwlychu, ewynnog, emwlsio a golchi.
A siarad yn strwythurol, mae syrffactyddion yn rhannu nodwedd gyffredin o gynnwys dau grŵp swyddogaethol gwahanol yn eu moleciwlau. Un pen yw grŵp nad yw'n begynol cadwyn hir sy'n hydawdd mewn olew ond yn anhydawdd mewn dŵr, a elwir yn grŵp hydroffobig neu grŵp hydroffobig. Yn gyffredinol, mae'r grwpiau hydroffobig hyn yn hydrocarbonau cadwyn hir, weithiau hefyd fflworin organig, organosilicon, organoffosfforws, cadwyni organotin, ac ati. Mae'r pen arall yn grŵp swyddogaethol sy'n hydoddi mewn dŵr, sef grŵp hydroffilig neu grŵp hydroffilig. Rhaid i'r grŵp hydroffilig fod â digon o hydroffiligrwydd i sicrhau bod y syrffactydd cyfan yn hydawdd mewn dŵr a bod ganddo'r hydoddedd angenrheidiol. Oherwydd presenoldeb grwpiau hydroffilig a hydroffobig mewn syrffactyddion, gallant hydoddi mewn o leiaf un cam o'r cyfnod hylif. Gelwir priodweddau hydroffilig ac oleoffilig syrffactyddion yn amffiffiligrwydd.
4.types o syrffactyddion
Mae syrffactyddion yn foleciwlau amffiffilig sydd â grwpiau hydroffobig a hydroffilig. Yn gyffredinol, mae'r grwpiau hydroffobig o syrffactyddion yn cynnwys hydrocarbonau cadwyn hir, fel cadwyn syth alcyl C8-C20, cadwyn canghennog alcyl C8-C20, alcaylphenyl (gydag atomau carbon alcyl 8-16), ac ati. Mae'r gwahaniaeth mewn grwpiau hydroffobig yn fwy o wahaniaethau, yn fwy na pherthynas, yn fwy na hynny, grwpiau hydroffilig. Felly, mae priodweddau syrffactyddion yn gysylltiedig yn bennaf â grwpiau hydroffilig yn ychwanegol at faint a siâp grwpiau hydroffobig. Mae newidiadau strwythurol grwpiau hydroffilig yn fwy na newidiadau grwpiau hydroffobig, felly mae dosbarthu syrffactyddion yn gyffredinol yn seiliedig ar strwythur grwpiau hydroffilig. Mae'r dosbarthiad hwn yn seiliedig yn bennaf ar p'un a yw'r grwpiau hydroffilig yn ïonig, gan eu rhannu'n anionig, cationig, nonionig, zwitterionic, a mathau arbennig eraill o syrffactyddion.
5. Nodweddion datrysiad dyfrllyd syrffactydd
① Amsugno syrffactyddion mewn rhyngwynebau
Mae gan foleciwlau syrffactydd grwpiau lipoffilig a hydroffilig, gan eu gwneud yn foleciwlau amffiffilig. Mae dŵr yn hylif pegynol cryf. Pan fydd syrffactyddion yn hydoddi mewn dŵr, yn ôl egwyddor tebygrwydd polaredd a gwrthyriad gwahaniaeth polaredd, mae eu grwpiau hydroffilig yn cael eu denu i'r cyfnod dŵr ac yn hydoddi mewn dŵr, tra bod eu grwpiau lipoffilig yn gwrthyrru dŵr ac yn gadael y dŵr. O ganlyniad, mae moleciwlau syrffactydd (neu ïonau) yn hysbysebu ar y rhyngwyneb rhwng y ddau gam, gan leihau'r tensiwn rhyngwynebol rhwng y ddau gam. Po fwyaf o foleciwlau syrffactydd (neu ïonau) yn cael eu adsorbed ar y rhyngwyneb, y mwyaf yw'r gostyngiad mewn tensiwn rhyngwynebol.
② Rhai priodweddau pilen arsugniad
Pwysedd wyneb pilen arsugniad: Syrffactyddion yn adsorbio ar y rhyngwyneb nwy-hylif i ffurfio pilen arsugniad. Os rhoddir plât arnofio symudol di -ffrithiant ar y rhyngwyneb a bod y plât arnofio yn gwthio'r bilen arsugniad ar hyd wyneb y toddiant, mae'r bilen yn gweithredu pwysau ar y plât arnofio, a elwir yn bwysedd arwyneb.
Gludedd arwyneb: Fel pwysau ar yr wyneb, mae gludedd arwyneb yn eiddo a arddangosir gan ffilmiau moleciwlaidd anhydawdd. Atal cylch platinwm gyda gwifren fetel denau, gwnewch i'w awyren gysylltu ag arwyneb dŵr y sinc, cylchdroi'r cylch platinwm, mae'r cylch platinwm yn cael ei rwystro gan gludedd y dŵr, ac mae'r osgled yn gwanhau'n raddol, yn ôl y gellir mesur gludedd yr wyneb. Y dull yw: yn gyntaf ymddygiad arbrofion ar wyneb y dŵr pur, mesur y gwanhau osgled, yna mesur y gwanhau ar ôl ffurfio mwgwd wyneb yr wyneb, a chyfrifwch gludedd mwgwd wyneb yr wyneb o'r gwahaniaeth rhwng y ddau.
Mae cysylltiad agos rhwng gludedd yr wyneb â chadernid mwgwd wyneb yr wyneb. Gan fod gan y ffilm arsugniad bwysau arwyneb a gludedd, rhaid iddi fod yn elastig. Po uchaf yw gwasgedd wyneb a gludedd y bilen arsugniad, y mwyaf yw ei modwlws elastig. Mae modwlws elastig ffilm arsugniad wyneb o arwyddocâd mawr yn y broses o sefydlogi ewyn.
③ Ffurfio micellau
Mae hydoddiant gwanedig syrffactyddion yn dilyn deddfau datrysiadau delfrydol. Mae maint arsugniad y syrffactyddion ar wyneb toddiant yn cynyddu gyda chrynodiad yr hydoddiant. Pan fydd y crynodiad yn cyrraedd neu'n fwy na gwerth penodol, nid yw'r swm arsugniad yn cynyddu mwyach. Mae'r moleciwlau syrffactydd gormodol hyn yn yr hydoddiant yn anhrefnus neu'n bodoli mewn modd rheolaidd. Mae ymarfer a theori wedi dangos eu bod yn ffurfio agregau mewn toddiant, a elwir yn micelles.
Crynodiad micelle critigol: Gelwir y crynodiad lleiaf y mae syrffactyddion yn ffurfio micellau mewn toddiant yn grynodiad micelle critigol.
④ Gwerth CMC syrffactydd cyffredin.
6. Gwerth ecwilibriwm hydroffilig ac oleoffilig
Mae HLB yn sefyll am gydbwysedd lipoffilig hydroffilig, sy'n cynrychioli gwerthoedd ecwilibriwm hydroffilig a lipoffilig grwpiau hydroffilig a lipoffilig syrffactydd, hy gwerth HLB y syrffactydd. Mae gwerth HLB uchel yn dynodi hydroffiligrwydd cryf a lipoffiligrwydd gwan y moleciwl; I'r gwrthwyneb, mae ganddo lipoffiligrwydd cryf a hydrophilicity gwan.
① Rheoliadau ar werth HLB
Mae gwerth HLB yn werth cymharol, felly wrth lunio gwerth HLB, fel safon, mae gwerth HLB paraffin heb briodweddau hydroffilig wedi'i osod i 0, tra bod gwerth HLB sylffad sodiwm dodecyl sodiwm gyda hydoddedd dŵr cryf wedi'i osod i 40. Felly, mae gwerth HLB Syrffwyr yn gyffredinol o fewn 1-40-40-40-40. A siarad yn gyffredinol, mae emwlsyddion â gwerthoedd HLB llai na 10 yn lipoffilig, tra bod emwlsyddion â gwerthoedd HLB sy'n fwy na 10 yn hydroffilig. Felly, mae'r trobwynt o lipoffiligrwydd i hydroffiligrwydd oddeutu 10.
7. Effeithiau emwlsio a hydoddi
Gelwir dau hylif anadferadwy, un a ffurfiwyd trwy wasgaru gronynnau (defnynnau neu grisialau hylif) yn y llall, yn emwlsiynau. Wrth ffurfio emwlsiwn, mae'r ardal rhyngwynebol rhwng y ddau hylif yn cynyddu, gan wneud y system yn ansefydlog yn thermodynameg. Er mwyn sefydlogi'r emwlsiwn, mae angen ychwanegu trydedd gydran - emwlsydd - i leihau egni rhyngwynebol y system. Mae emwlsyddion yn perthyn i syrffactyddion, a'u prif swyddogaeth yw gweithredu fel emwlsyddion. Gelwir y cyfnod lle mae defnynnau'n bodoli mewn emwlsiwn yn gyfnod gwasgaredig (neu'r cyfnod mewnol, y cyfnod amharhaol), a gelwir y cam arall sy'n gysylltiedig gyda'i gilydd yn gyfrwng gwasgaredig (cyfnod neu gyfnod allanol, cyfnod parhaus).
① Emulsifiers and Emulsions
Mae emwlsiynau cyffredin yn cynnwys un cam o ddŵr neu doddiant dyfrllyd, a gellir rhannu'r cam arall o gyfansoddion organig sy'n anadferadwy â dŵr, fel olewau, cwyrau, ac ati. Gellir rhannu'r emwlsiwn a ffurfiwyd gan ddŵr ac olew yn ddau fath yn seiliedig ar eu gwasgariad: Mae olew wedi'i wasgaru mewn dŵr yn ffurfio dŵr mewn dŵr/dŵr (wedi'i gynrychioli gan O/W (when); Mae dŵr wedi'i wasgaru mewn olew yn ffurfio dŵr mewn emwlsiwn olew, wedi'i gynrychioli gan w/o (dŵr/olew). Yn ogystal, gall dŵr cymhleth mewn olew mewn dŵr w/o/w ac olew mewn dŵr mewn olew o/w/o emwlsiynau hefyd ffurfio.
Mae'r emwlsydd yn sefydlogi'r emwlsiwn trwy leihau'r tensiwn rhyngwynebol a ffurfio mwgwd wyneb monolayer.
Gofynion ar gyfer emwlsyddion mewn emwlsio: A: Rhaid i emwlsyddion allu adsorbio neu gyfoethogi ar y rhyngwyneb rhwng y ddau gam, gan leihau tensiwn rhyngwynebol; B: Rhaid i emwlsyddion roi gwefr drydan i ronynnau, gan achosi gwrthyriad electrostatig rhwng gronynnau neu ffurfio ffilm amddiffynnol sefydlog, gludiog iawn o amgylch y gronynnau. Felly, rhaid i sylweddau a ddefnyddir fel emwlsyddion gael grwpiau amffiffilig i gael effeithiau emwlsio, a gall syrffactyddion fodloni'r gofyniad hwn.
② Dulliau paratoi emwlsiynau a ffactorau sy'n effeithio ar sefydlogrwydd emwlsiwn
Mae dau ddull ar gyfer paratoi emwlsiynau: un yw defnyddio dulliau mecanyddol i wasgaru'r hylif yn ronynnau bach mewn hylif arall, a ddefnyddir yn gyffredin mewn diwydiant i baratoi emwlsiynau; Dull arall yw toddi hylif mewn cyflwr moleciwlaidd mewn hylif arall ac yna caniatáu iddo agregu'n briodol ffurfio emwlsiwn.
Mae sefydlogrwydd emwlsiynau yn cyfeirio at eu gallu i wrthsefyll agregu gronynnau ac achosi gwahanu cyfnod. Mae emwlsiynau yn systemau ansefydlog thermodynameg gydag egni sylweddol am ddim. Felly, mae sefydlogrwydd emwlsiwn mewn gwirionedd yn cyfeirio at yr amser sy'n ofynnol i'r system gyrraedd ecwilibriwm, hynny yw, yr amser sy'n ofynnol i hylif yn y system wahanu.
Pan fydd moleciwlau organig pegynol fel alcohol brasterog, asid brasterog ac amin brasterog yn y mwgwd wyneb, mae cryfder y bilen yn cynyddu'n sylweddol. Mae hyn oherwydd bod y moleciwlau emwlsydd yn yr haen arsugniad rhyngwyneb yn rhyngweithio â moleciwlau pegynol fel alcohol, asid ac amin i ffurfio "cymhleth", sy'n cynyddu cryfder mwgwd wyneb y rhyngwyneb.
Gelwir emwlsyddion sy'n cynnwys dau neu fwy o syrffactyddion yn emwlsyddion cymysg. Gall emwlsyddion cymysg sy'n hysbysebu ar y rhyngwyneb dŵr/olew, a rhyngweithiadau rhyngfoleciwlaidd ffurfio cyfadeiladau. Oherwydd rhyngweithio rhyngfoleciwlaidd cryf, mae'r tensiwn rhyngwynebol yn cael ei leihau'n sylweddol, mae maint yr emwlsydd sy'n cael ei adsorbed ar y rhyngwyneb yn cynyddu'n sylweddol, ac mae dwysedd a chryfder y mwgwd wyneb rhyngwynebol ffurfiedig yn cynyddu.
Mae gwefr defnynnau yn cael effaith sylweddol ar sefydlogrwydd emwlsiynau. Yn nodweddiadol mae gan emwlsiynau sefydlog ddefnynnau gyda thaliadau trydan. Wrth ddefnyddio emwlsyddion ïonig, mae'r ïonau emwlsydd sy'n cael eu adsorbed ar y rhyngwyneb yn mewnosod eu grwpiau lipoffilig yn y cyfnod olew, tra bod y grwpiau hydroffilig yn y cyfnod dŵr, gan wneud y defnynnau'n cael eu gwefru. Oherwydd y ffaith bod defnynnau'r emwlsiwn yn cario'r un gwefr, maent yn gwrthyrru ei gilydd ac nid ydynt yn hawdd eu crynhoi'n fwy, gan arwain at fwy o sefydlogrwydd. Gellir gweld po fwyaf o ïonau emwlsydd sy'n cael eu adsorbed ar y defnynnau, y mwyaf yw eu gwefr, a'r mwyaf yw eu gallu i atal cyfuniad defnyn, gan wneud y system emwlsiwn yn fwy sefydlog.
Mae gludedd cyfrwng gwasgariad emwlsiwn yn cael effaith benodol ar sefydlogrwydd emwlsiwn. Yn gyffredinol, po uchaf yw gludedd y cyfrwng gwasgaru, yr uchaf yw sefydlogrwydd yr emwlsiwn. Mae hyn oherwydd bod gludedd y cyfrwng gwasgaru yn uchel, sy'n rhwystro symudiad Brownian y defnynnau hylif yn gryf, yn arafu'r gwrthdrawiad rhwng y defnynnau, ac yn cadw'r system yn sefydlog. Gall sylweddau polymer sydd fel arfer yn hydawdd mewn emwlsiynau gynyddu gludedd y system a gwella sefydlogrwydd yr emwlsiwn. Yn ogystal, gall y polymer hefyd ffurfio mwgwd wyneb rhyngwyneb solet, gan wneud y system emwlsiwn yn fwy sefydlog.
Mewn rhai achosion, gall ychwanegu powdr solet hefyd sefydlogi'r emwlsiwn. Nid yw'r powdr solet mewn dŵr, olew nac ar y rhyngwyneb, yn dibynnu ar allu gwlychu olew a dŵr ar y powdr solet. Os nad yw'r powdr solet wedi'i wlychu'n llwyr gan ddŵr ac y gellir ei wlychu gan olew, bydd yn aros wrth y rhyngwyneb olew dŵr.
Y rheswm pam nad yw'r powdr solet yn sefydlogi'r emwlsiwn yw nad yw'r powdr a gasglwyd wrth y rhyngwyneb yn cryfhau mwgwd wyneb y rhyngwyneb, sy'n debyg i'r moleciwlau emwlsydd arsugniad rhyngwyneb. Felly, po agosaf y trefnir y gronynnau powdr solet ar y rhyngwyneb, y mwyaf sefydlog fydd yr emwlsiwn.
Mae gan syrffactyddion y gallu i gynyddu hydoddedd cyfansoddion organig yn sylweddol sy'n anhydawdd neu ychydig yn hydawdd mewn dŵr ar ôl ffurfio micellau mewn toddiant dyfrllyd, ac mae'r toddiant yn dryloyw ar hyn o bryd. Gelwir yr effaith hon o ficellau yn hydoddi. Gelwir syrffactyddion a all gynhyrchu effeithiau hydoddi yn hydoddyddion, a gelwir cyfansoddion organig sy'n cael eu hydoddi yn gyfansoddion hydoddi.
8. Ewyn
Mae ewyn yn chwarae rhan bwysig yn y broses olchi. Mae ewyn yn cyfeirio at y system wasgaru lle mae nwy wedi'i wasgaru mewn hylif neu solid. Nwy yw'r cyfnod gwasgaru, a hylif neu solid yw'r cyfrwng gwasgariad. Gelwir y cyntaf yn ewyn hylif, tra bod yr olaf yn cael ei alw'n ewyn solet, fel plastig ewyn, gwydr ewyn, sment ewyn, ac ati.
(1) Ffurfio ewyn
Mae'r ewyn yma yn cyfeirio at agregu swigod wedi'u gwahanu gan ffilm hylifol. Oherwydd y gwahaniaeth mawr mewn dwysedd rhwng y cyfnod gwasgaredig (GAS) a'r cyfrwng gwasgaredig (hylif), a gludedd isel yr hylif, gall yr ewyn bob amser godi i'r lefel hylif yn gyflym.
Y broses o ffurfio ewyn yw dod â llawer iawn o nwy i'r hylif, ac mae'r swigod yn yr hylif yn dychwelyd i'r wyneb hylif yn gyflym, gan ffurfio agregau swigen wedi'i wahanu gan ychydig bach o hylif a nwy
Mae gan ewyn ddau nodwedd ryfeddol mewn morffoleg: un yw bod swigod fel cyfnod gwasgaredig yn aml yn polyhedral, oherwydd ar groesffordd swigod, mae tueddiad i'r ffilm hylif fynd yn deneuach, gan wneud y swigod yn polyhedrol. Pan fydd y ffilm hylif yn dod yn deneuach i raddau, bydd y swigod yn torri; Yn ail, ni all yr hylif pur ffurfio ewyn sefydlog, ond mae'r hylif sy'n gallu ffurfio ewyn o leiaf ddwy gydran neu fwy. Mae hydoddiant dyfrllyd syrffactydd yn system nodweddiadol sy'n hawdd ei chynhyrchu ewyn, ac mae ei allu i gynhyrchu ewyn hefyd yn gysylltiedig ag eiddo eraill.
Gelwir syrffactyddion sydd â gallu ewynnog da yn gyfryngau ewynnog. Er bod gan yr asiant ewynnog allu ewyn da, efallai na fydd yr ewyn ffurfiedig yn gallu cynnal am amser hir, hynny yw, efallai na fydd ei sefydlogrwydd yn dda. Er mwyn cynnal sefydlogrwydd ewyn, mae sylwedd a all gynyddu sefydlogrwydd ewyn yn aml yn cael ei ychwanegu at yr asiant ewynnog, a elwir yn sefydlogwr ewyn. Y sefydlogwyr ewyn a ddefnyddir yn gyffredin yw lauroyl diethanolamine a dodecyl dimethyl amine ocsid.
(2) Sefydlogrwydd ewyn
Mae ewyn yn system ansefydlog thermodynameg, a'r duedd derfynol yw bod cyfanswm arwynebedd yr hylif yn y system yn lleihau ac mae'r egni rhydd yn lleihau ar ôl torri swigen. Y broses defoaming yw'r broses lle mae'r ffilm hylifol sy'n gwahanu'r nwy yn newid trwch nes ei bod yn torri. Felly, mae sefydlogrwydd ewyn yn cael ei bennu'n bennaf gan gyflymder gollwng hylif a chryfder ffilm hylifol. Mae yna sawl ffactor dylanwadu arall.
① Tensiwn arwyneb
O'r safbwynt ynni, mae tensiwn arwyneb isel yn fwy ffafriol ar gyfer ffurfio ewyn, ond ni all warantu sefydlogrwydd ewyn. Mae tensiwn arwyneb isel, gwahaniaeth gwasgedd isel, cyflymder gollwng hylif araf, a theneuo ffilm hylif araf yn ffafriol i sefydlogrwydd ewyn.
② Gludedd arwyneb
Y ffactor allweddol sy'n pennu sefydlogrwydd ewyn yw cryfder y ffilm hylif, a bennir yn bennaf gan gadernid y ffilm arsugniad wyneb, wedi'i fesur gan y gludedd arwyneb. Mae arbrofion yn dangos bod yr ewyn a gynhyrchir gan yr hydoddiant â gludedd arwyneb uwch yn cael bywyd hirach. Mae hyn oherwydd bod y rhyngweithio rhwng moleciwlau wedi'u adsorbed ar yr wyneb yn arwain at gynyddu cryfder pilen, a thrwy hynny wella oes ewyn.
③ Gludedd Datrysiad
Pan fydd gludedd yr hylif ei hun yn cynyddu, nid yw'r hylif yn y ffilm hylif yn hawdd ei ollwng, ac mae cyflymder teneuo trwch y ffilm hylif yn araf, sy'n gohirio amser y ffilm hylif ac yn cynyddu sefydlogrwydd yr ewyn.
④ Effaith 'atgyweirio' tensiwn arwyneb
Mae gan syrffactyddion sydd wedi'u adsorbed ar wyneb y ffilm hylif y gallu i wrthsefyll ehangu neu grebachu wyneb y ffilm hylif, y cyfeiriwn ato fel effaith atgyweirio. Mae hyn oherwydd bod ffilm hylifol o syrffactyddion wedi'u adsorbed ar yr wyneb, a bydd ehangu ei arwynebedd yn lleihau crynodiad y moleciwlau wedi'u adsorbed arwyneb ac yn cynyddu tensiwn arwyneb. Bydd angen mwy o ymdrech i ehangu'r wyneb ymhellach. I'r gwrthwyneb, bydd crebachu arwynebedd yn cynyddu crynodiad y moleciwlau adsorbed ar yr wyneb, gan leihau tensiwn ar yr wyneb a rhwystro crebachu pellach.
⑤ Trylediad nwy trwy ffilm hylif
Oherwydd bodolaeth gwasgedd capilari, mae pwysau swigod bach mewn ewyn yn uwch na phwysau swigod mawr, a fydd yn achosi i'r nwy yn y swigod bach wasgaru i'r swigod mawr pwysedd isel trwy'r ffilm hylif, gan arwain at y ffenomen bod y swigod bach yn dod yn llai, mae'r swigod mawr yn dod yn fwy, ac yn olaf y toriadau ewyn. Os ychwanegir syrffactydd, bydd yr ewyn yn unffurf ac yn drwchus wrth ewynnog, ac nid yw'n hawdd ei ddadlwytho. Gan fod y syrffactydd wedi'i drefnu'n agos ar y ffilm hylif, mae'n anodd awyru, sy'n gwneud yr ewyn yn fwy sefydlog.
⑥ Dylanwad gwefr arwyneb
Os yw'r ffilm hylif ewyn yn cael ei chyhuddo o'r un symbol, bydd dau arwyneb y ffilm hylif yn gwrthyrru ei gilydd, gan atal y ffilm hylif rhag teneuo neu hyd yn oed ddinistr. Gall syrffactyddion ïonig ddarparu'r effaith sefydlogi hon.
I gloi, cryfder ffilm hylifol yw'r ffactor allweddol i bennu sefydlogrwydd ewyn. Fel syrffactydd ar gyfer asiantau ewynnog a sefydlogwyr ewyn, tyndra a chadernid y moleciwlau adsorbed arwyneb yw'r ffactorau pwysicaf. Pan fydd y rhyngweithio rhwng y moleciwlau sydd wedi'u adsorbed ar yr wyneb yn gryf, mae'r moleciwlau wedi'u adsorbed wedi'u trefnu'n agos, sydd nid yn unig yn gwneud i fwgwd wyneb yr wyneb ei hun gryfder uchel, ond hefyd yn gwneud yr hydoddiant ger mwgwd wyneb yr wyneb yn anodd llifo oherwydd y gludedd arwyneb uchel, felly mae'n hawdd ei gynnal i draenio. Yn ogystal, gall moleciwlau arwyneb a drefnir yn agos hefyd leihau athreiddedd moleciwlau nwy a thrwy hynny gynyddu sefydlogrwydd ewyn.
(3) Dinistrio ewyn
Egwyddor sylfaenol dinistrio ewyn yw newid yr amodau ar gyfer cynhyrchu ewyn neu ddileu ffactorau sefydlogrwydd ewyn, felly mae dau ddull defoaming, corfforol a chemegol.
Defoaming corfforol yw newid yr amodau y cynhyrchir ewyn oddi tanynt wrth gynnal cyfansoddiad cemegol toddiant ewyn yn ddigyfnewid. Er enghraifft, mae aflonyddwch grym allanol, newid tymheredd neu bwysau a thriniaeth ultrasonic i gyd yn ddulliau corfforol effeithiol i ddileu ewyn.
Y dull defoaming cemegol yw ychwanegu rhai sylweddau i ryngweithio â'r asiant ewynnog, lleihau cryfder y ffilm hylif yn yr ewyn, ac yna lleihau sefydlogrwydd yr ewyn i gyflawni pwrpas defoaming. Gelwir sylweddau o'r fath yn defoamers. Mae'r mwyafrif o defoamers yn syrffactyddion. Felly, yn ôl mecanwaith dadlwytho, dylai defoamers fod â gallu cryf i leihau tensiwn ar yr wyneb, cael eu adsorbed yn hawdd ar yr wyneb, a bod â rhyngweithio gwan rhwng moleciwlau wedi'u adsorbed ar yr wyneb, gan arwain at strwythur trefniant cymharol rydd moleciwlau adsorbed.
Mae yna wahanol fathau o ddadfwyr, ond syrffactyddion nad ydynt yn ïonig ydyn nhw ar y cyfan. Mae gan syrffactyddion nad ydynt yn ïonig briodweddau gwrth -ewynnog ger neu uwch eu pwynt cwmwl ac fe'u defnyddir yn gyffredin fel defoamers. Mae alcoholau, yn enwedig y rhai sydd â strwythurau canghennog, asidau brasterog ac esterau, polyamidau, ffosffadau, olewau silicon, ac ati, hefyd yn cael eu defnyddio'n gyffredin fel defoamers rhagorol.
(4) ewyn a golchi
Nid oes unrhyw berthynas uniongyrchol rhwng ewyn ac effaith golchi, ac nid yw faint o ewyn yn golygu bod yr effaith golchi yn dda neu'n ddrwg. Er enghraifft, mae perfformiad ewynnog syrffactyddion nad ydynt yn ïonig yn llawer israddol i sebon, ond mae eu pŵer glanhau yn llawer gwell na sebon.
Mewn rhai achosion, mae ewyn yn ddefnyddiol wrth gael gwared ar faw. Er enghraifft, wrth olchi llestri bwrdd gartref, gall ewyn y glanedydd fynd â'r diferion olew i ffwrdd wedi'u golchi i lawr; Wrth sgwrio carped, mae ewyn yn helpu i dynnu baw solet fel llwch a phowdr. Yn ogystal, weithiau gellir defnyddio ewyn fel arwydd a yw'r glanedydd yn effeithiol, oherwydd gall staeniau olew brasterog atal ewyn y glanedydd. Pan fydd gormod o staeniau olew a rhy ychydig o lanedydd, ni fydd unrhyw ewyn neu bydd yr ewyn gwreiddiol yn diflannu. Weithiau, gellir defnyddio ewyn hefyd fel dangosydd a yw'r rinsio yn lân. Oherwydd bod maint yr ewyn yn y toddiant rinsio yn tueddu i leihau gyda'r gostyngiad yng nghynnwys glanedydd, gellir gwerthuso graddfa'r rinsio yn ôl faint o ewyn.
9. Proses Golchi
Mewn ystyr eang, golchi yw'r broses o dynnu cydrannau diangen o'r gwrthrych sy'n cael eu golchi a chyflawni pwrpas penodol. Mae golchi yn yr ystyr arferol yn cyfeirio at y broses o dynnu baw o wyneb cludwr. Wrth olchi, mae'r rhyngweithio rhwng baw a'r cludwr yn cael ei wanhau neu ei ddileu trwy weithred rhai sylweddau cemegol (fel glanedyddion), gan drawsnewid y cyfuniad o faw a chludwr i'r cyfuniad o faw a glanedydd, gan achosi i'r baw a'r cludwr ddatgysylltu yn y pen draw. Gan fod y gwrthrychau i'w golchi a'r baw i'w dynnu yn amrywiol, mae golchi yn broses gymhleth iawn, a gellir cynrychioli'r broses sylfaenol o olchi gan y berthynas syml ganlynol
Cludwr • Baw+Glanedydd = Cludwr+Baw • Glanedydd
Fel rheol gellir rhannu'r broses olchi yn ddau gam: un yw gwahanu baw a'i gludwr o dan weithred glanedydd; Yr ail yw bod y baw ar wahân wedi'i wasgaru a'i atal yn y cyfrwng. Mae'r broses golchi yn broses gildroadwy, a gall baw sydd wedi'i wasgaru neu ei atal yn y cyfrwng hefyd waddodi o'r cyfrwng i'r golchdy. Felly, dylai glanedydd rhagorol nid yn unig fod â'r gallu i ddatgysylltu baw o'r cludwr, ond hefyd bod ganddo allu da i wasgaru ac atal baw, ac atal baw rhag dyddodi eto.
(1) Mathau o faw
Hyd yn oed ar gyfer yr un eitem, bydd y math, cyfansoddiad, a maint y baw yn amrywio yn dibynnu ar yr amgylchedd defnyddio. Mae baw corff olew yn cynnwys olewau anifeiliaid a llysiau yn bennaf, yn ogystal ag olewau mwynol (fel olew crai, olew tanwydd, tar glo, ac ati), tra bod baw solet yn cynnwys mwg, llwch, rhwd, carbon du, ac ati yn bennaf. O ran baw dillad, mae baw o'r corff dynol, fel chwys, sebwm, gwaed, ac ati; Baw o fwyd, fel staeniau ffrwythau, staeniau olew bwytadwy, staeniau sesnin, startsh, ac ati; Baw a ddygwyd gan gosmetau, fel minlliw a sglein ewinedd; Baw o'r awyrgylch, fel mwg, llwch, pridd, ac ati; Deunyddiau eraill fel inc, te, paent, ac ati. Gellir dweud bod yna wahanol fathau ac amrywiol.
Fel rheol gellir rhannu gwahanol fathau o faw yn dri chategori: baw solet, baw hylifol, a baw arbennig.
① Mae baw solet cyffredin yn cynnwys gronynnau fel lludw, mwd, pridd, rhwd, a charbon du. Mae gan y mwyafrif o'r gronynnau hyn wefr arwyneb, yn negyddol ar y cyfan, ac maent yn hawdd eu adsorbed ar wrthrychau ffibrog. Yn gyffredinol, mae'n anodd hydoddi baw solet mewn dŵr, ond gellir ei wasgaru a'i atal gan doddiannau glanedydd. Mae'n anodd tynnu baw solet gyda gronynnau bach.
② Mae baw hylif yn hydawdd olew yn bennaf, gan gynnwys olewau anifeiliaid a llysiau, asidau brasterog, alcoholau brasterog, olewau mwynol, a'u ocsidau. Yn eu plith, gall olewau anifeiliaid a llysiau ac asidau brasterog gael eu saponification ag alcali, tra nad yw alcoholau brasterog ac olewau mwynol yn cael eu saponifio gan alcali, ond gallant hydoddi mewn alcoholau, etherau, a thoddyddion organig hydrocarbon, a bod yn emwlsio a gwasgaru a gwasgaru gan awydd. Yn gyffredinol, mae gan faw hylif hydawdd olew rym rhyngweithio cryf â gwrthrychau ffibrog ac adsorbs yn gadarn ar ffibrau.
③ Mae baw arbennig yn cynnwys protein, startsh, gwaed, secretiadau dynol fel chwys, sebwm, wrin, yn ogystal â sudd ffrwythau, sudd te, ac ati. Gall y rhan fwyaf o'r mathau hyn o faw adsorbio'n gryf ar wrthrychau ffibrog trwy adweithiau cemegol. Felly, mae golchi yn eithaf anodd.
Anaml y bydd gwahanol fathau o faw yn bodoli ar ei ben ei hun, yn aml yn cael ei gymysgu gyda'i gilydd ac yn cael ei adsorbed gyda'i gilydd ar wrthrychau. Weithiau gall baw ocsideiddio, dadelfennu, neu bydru o dan ddylanwadau allanol, gan arwain at ffurfio baw newydd.
(2) Effaith adlyniad baw
Y rheswm pam y gall dillad, dwylo, ac ati fynd yn fudr yw oherwydd bod rhyw fath o ryngweithio rhwng gwrthrychau a baw. Mae yna effeithiau adlyniad amrywiol baw ar wrthrychau, ond yn bennaf maent yn adlyniad corfforol ac adlyniad cemegol.
① Adlyniad corfforol lludw sigaréts, llwch, gwaddod, carbon du a sylweddau eraill i ddillad. A siarad yn gyffredinol, mae'r rhyngweithio rhwng y baw glynu a'r gwrthrych halogedig yn gymharol wan, ac mae tynnu baw hefyd yn gymharol hawdd. Yn ôl gwahanol rymoedd, gellir rhannu adlyniad corfforol baw yn adlyniad mecanyddol ac adlyniad electrostatig.
A: Mae adlyniad mecanyddol yn cyfeirio'n bennaf at adlyniad baw solet fel llwch a gwaddod. Mae adlyniad mecanyddol yn ddull adlyniad gwan ar gyfer baw, y gellir ei dynnu bron trwy ddulliau mecanyddol syml. Fodd bynnag, pan fydd maint gronynnau'r baw yn fach (<0.1um), mae'n anoddach ei dynnu.
B: Mae adlyniad electrostatig yn cael ei amlygu yn bennaf gan weithred gronynnau baw gwefredig ar wrthrychau â gwefrau gyferbyn. Mae gan y mwyafrif o wrthrychau ffibrog wefr negyddol mewn dŵr ac mae'n hawdd cadw ato gan faw â gwefr bositif fel calch. Gall rhai baw, er ei fod wedi'i wefru'n negyddol, fel gronynnau du carbon mewn toddiannau dyfrllyd, lynu wrth ffibrau trwy bontydd ïon a ffurfiwyd gan ïonau positif (fel CA2+, Mg2+, ac ati) mewn dŵr (mae ïonau'n gweithredu gyda'i gilydd rhwng gwefrau gwrthwyneb lluosog, gan weithredu fel pontydd).
Mae trydan statig yn gryfach na gweithredu mecanyddol syml, gan ei gwneud yn gymharol anodd cael gwared â baw.
③ Tynnu baw arbennig
Mae'n anodd tynnu protein, startsh, secretiadau dynol, sudd ffrwythau, sudd te a mathau eraill o faw gyda syrffactyddion cyffredinol ac mae angen dulliau triniaeth arbennig arnynt.
Mae staeniau protein fel hufen, wyau, gwaed, llaeth a baw croen yn dueddol o geulo a dadnatureiddio ar ffibrau, ac yn glynu'n gadarnach. Ar gyfer baeddu protein, gellir defnyddio proteas i'w dynnu. Gall y proteas chwalu proteinau mewn baw i mewn i asidau amino sy'n hydoddi mewn dŵr neu oligopeptidau.
Daw staeniau startsh yn bennaf o fwyd, tra bod eraill fel sudd cig, past, ac ati. Mae ensymau startsh yn cael effaith catalytig ar hydrolysis staeniau startsh, gan dorri i lawr startsh yn siwgrau.
Gall lipas gataleiddio dadelfennu rhai triglyseridau sy'n anodd eu tynnu trwy ddulliau confensiynol, megis sebwm wedi'i gyfrinachu gan y corff dynol, olewau bwytadwy, ac ati, i chwalu triglyseridau yn glyserol hydawdd ac asidau brasterog.
Mae rhai staeniau lliw o sudd ffrwythau, sudd te, inc, minlliw, ac ati yn aml yn anodd eu glanhau'n drylwyr hyd yn oed ar ôl ei olchi dro ar ôl tro. Gellir dileu'r math hwn o staen trwy adweithiau lleihau ocsidiad gan ddefnyddio ocsidyddion neu leihau asiantau fel cannydd, sy'n chwalu strwythur y grwpiau cromoffore neu gromoffore ac yn eu diraddio yn gydrannau hydawdd dŵr llai.
O safbwynt glanhau sych, mae tua thri math o faw.
① Mae baw hydawdd olew yn cynnwys olewau a brasterau amrywiol, sy'n hylif neu'n seimllyd ac yn hydawdd mewn toddyddion glanhau sych.
② Mae baw hydawdd dŵr yn hydawdd mewn toddiant dyfrllyd, ond yn anhydawdd mewn asiantau glanhau sych. Mae'n hysbysebu ar ddillad ar ffurf toddiant dyfrllyd, ac ar ôl i'r dŵr anweddu, mae solidau gronynnog fel halwynau anorganig, startsh, proteinau, ac ati yn cael eu gwaddodi.
③ Mae baw anhydawdd dŵr olew yn anhydawdd mewn toddyddion glanhau dŵr a sych, fel carbon du, silicadau metel amrywiol, ac ocsidau.
Oherwydd gwahanol briodweddau gwahanol fathau o faw, mae gwahanol ffyrdd o gael gwared ar faw yn ystod y broses glanhau sych. Mae baw hydawdd olew, fel olewau anifeiliaid a llysiau, olewau mwynol, a brasterau, yn hawdd eu hydoddi mewn toddyddion organig a gellir eu tynnu'n hawdd wrth lanhau sych. Mae hydoddedd rhagorol toddyddion glanhau sych ar gyfer olew a saim yn y bôn oherwydd grymoedd van der Waals rhwng moleciwlau.
Ar gyfer tynnu baw sy'n hydoddi mewn dŵr fel halwynau anorganig, siwgrau, proteinau, chwys, ac ati, mae hefyd yn angenrheidiol ychwanegu swm priodol o ddŵr i'r asiant glanhau sych, fel arall mae'n anodd tynnu baw sy'n hydoddi mewn dŵr o ddillad. Ond mae'n anodd hydoddi dŵr mewn asiantau glanhau sych, felly er mwyn cynyddu faint o ddŵr, mae angen ychwanegu syrffactyddion. Gall y dŵr sy'n bresennol mewn asiantau glanhau sych hydradu baw ac arwyneb dillad, gan ei gwneud hi'n hawdd rhyngweithio â'r grwpiau pegynol o syrffactyddion, sy'n fuddiol ar gyfer arsugniad syrffactyddion ar yr wyneb. Yn ogystal, pan fydd syrffactyddion yn ffurfio micellau, gellir hydoddi baw a dŵr sy'n hydoddi mewn dŵr i'r micellau. Gall syrffactyddion nid yn unig gynyddu cynnwys y dŵr mewn toddyddion glanhau sych, ond hefyd atal ail ddyddodi baw i wella'r effaith lanhau.
Mae presenoldeb ychydig bach o ddŵr yn angenrheidiol ar gyfer tynnu baw sy'n hydoddi mewn dŵr, ond gall gormod o ddŵr achosi i rai dillad ddadffurfio, crychau, ac ati, felly mae'n rhaid i'r cynnwys dŵr yn y glanedydd sych fod yn gymedrol.
Mae gronynnau solet fel lludw, mwd, pridd, a charbon du, nad ydynt yn hydawdd mewn dŵr nac yn hydawdd olew, yn gyffredinol yn cadw at ddillad trwy arsugniad electrostatig neu trwy gyfuno â staeniau olew. Wrth lanhau'n sych, gall llif ac effaith toddyddion achosi i faw sy'n cael ei adsorbed gan rymoedd electrostatig ddisgyn, tra gall asiantau glanhau sych doddi staeniau olew, gan achosi gronynnau solet sy'n cyfuno â'r staeniau olew ac yn cadw at y dillad i ddisgyn i ffwrdd o'r asiant glanhau sych. Gall y ychydig bach o ddŵr a syrffactyddion yn yr asiant glanhau sych atal a gwasgaru'r gronynnau baw solet sy'n cwympo i ffwrdd, gan eu hatal rhag dyddodi ar y dillad eto.
(5) Ffactorau sy'n effeithio ar yr effaith golchi
Amsugno cyfeiriadol syrffactyddion ar y rhyngwyneb a lleihau tensiwn arwyneb (rhyngwynebol) yw'r prif ffactorau ar gyfer tynnu hylif neu faeddu solet. Ond mae'r broses olchi yn gymharol gymhleth, ac mae llawer o ffactorau eraill yn effeithio ar effaith golchi yr un math o lanedydd. Mae'r ffactorau hyn yn cynnwys crynodiad glanedydd, tymheredd, natur baw, math o ffibr, a strwythur ffabrig.
① Crynodiad y syrffactyddion
Mae micelles syrffactyddion yn yr ateb yn chwarae rhan bwysig yn y broses olchi. Pan fydd y crynodiad yn cyrraedd y crynodiad micelle critigol (CMC), mae'r effaith golchi yn cynyddu'n sydyn. Felly, dylai crynodiad glanedydd yn y toddydd fod yn uwch na gwerth CMC er mwyn cael effaith golchi dda. Fodd bynnag, pan fydd crynodiad y syrffactyddion yn fwy na gwerth CMC, mae'r effaith golchi gynyddol yn dod yn llai arwyddocaol, ac mae cynnydd gormodol mewn crynodiad syrffactydd yn ddiangen.
Wrth ddefnyddio hydoddi i gael gwared ar staeniau olew, hyd yn oed os yw'r crynodiad yn uwch na gwerth CMC, mae'r effaith hydoddi yn dal i gynyddu gyda'r cynnydd mewn crynodiad syrffactydd. Ar yr adeg hon, fe'ch cynghorir i ddefnyddio glanedydd yn lleol, megis ar y cyffiau a'r coleri dillad lle mae llawer o faw. Wrth olchi, gellir cymhwyso haen o lanedydd yn gyntaf i wella effaith solubilization syrffactyddion ar staeniau olew.
② Mae tymheredd yn cael effaith sylweddol ar yr effaith lanhau. At ei gilydd, mae cynyddu'r tymheredd yn fuddiol ar gyfer tynnu baw, ond weithiau gall tymheredd gormodol hefyd achosi ffactorau niweidiol.
Mae cynnydd mewn tymheredd yn fuddiol ar gyfer trylediad baw. Mae staeniau olew solet yn hawdd eu hemwleiddio pan fydd y tymheredd yn uwch na'u pwynt toddi, ac mae ffibrau hefyd yn cynyddu graddfa eu hehangu oherwydd y cynnydd yn y tymheredd. Mae'r ffactorau hyn i gyd yn fuddiol ar gyfer tynnu baw. Fodd bynnag, ar gyfer ffabrigau tynn, mae'r bylchau micro rhwng ffibrau yn cael eu lleihau ar ôl ehangu ffibr, nad yw'n ffafriol i gael gwared â baw.
Mae newidiadau tymheredd hefyd yn effeithio ar hydoddedd, gwerth CMC, a maint micelle syrffactyddion, a thrwy hynny effeithio ar yr effaith golchi. Mae gan syrffactyddion cadwyn carbon hir hydoddedd is ar dymheredd isel, ac weithiau hyd yn oed hydoddedd is na gwerth CMC. Yn yr achos hwn, dylid cynyddu'r tymheredd golchi yn briodol. Mae effaith tymheredd ar werth y CMC a maint micelle yn wahanol ar gyfer syrffactyddion ïonig ac nad ydynt yn ïonig. Ar gyfer syrffactyddion ïonig, mae cynnydd mewn tymheredd yn gyffredinol yn arwain at gynnydd yng ngwerth CMC a gostyngiad ym maint micelle. Mae hyn yn golygu y dylid cynyddu crynodiad y syrffactyddion yn y toddiant golchi. Ar gyfer syrffactyddion nad ydynt yn ïonig, mae tymheredd cynyddol yn arwain at ostyngiad yn eu gwerth CMC a chynnydd sylweddol yn eu maint micelle. Gellir gweld y gall tymheredd sy'n cynyddu'n briodol helpu syrffactyddion nad ydynt yn ïonig i weithredu eu gweithgaredd arwyneb. Ond ni ddylai'r tymheredd fod yn fwy na'i bwynt cwmwl.
Yn fyr, mae'r tymheredd golchi mwyaf addas yn gysylltiedig â fformiwla'r glanedydd a'r gwrthrych sy'n cael ei olchi. Mae rhai glanedyddion yn cael effeithiau glanhau da ar dymheredd yr ystafell, tra bod rhai glanedyddion yn cael effeithiau glanhau sylweddol wahanol ar gyfer golchi oer a poeth.
③ ewyn
Mae pobl yn aml yn drysu gallu ewynnog ag effaith golchi, gan gredu bod glanedyddion â gallu ewynnog cryf yn cael effeithiau golchi gwell. Mae'r canlyniadau'n dangos nad yw'r effaith golchi yn uniongyrchol gysylltiedig â faint o ewyn. Er enghraifft, nid yw defnyddio glanedydd ewynnog isel ar gyfer golchi yn cael effaith olchi gwaeth na glanedydd ewynnog uchel.
Er nad yw ewyn yn uniongyrchol gysylltiedig â golchi, mae ewyn yn dal i fod o gymorth i gael gwared â baw mewn rhai sefyllfaoedd. Er enghraifft, gall ewyn yr hylif golchi gario'r diferion olew wrth olchi llestri â llaw. Wrth sgwrio'r carped, gall ewyn hefyd dynnu gronynnau baw solet fel llwch. Mae llwch yn cyfrif am gyfran fawr o faw carped, felly dylai glanhawr carped fod â gallu ewynnog penodol.
Mae pŵer ewynnog hefyd yn bwysig ar gyfer siampŵ. Mae'r ewyn mân a gynhyrchir gan yr hylif wrth olchi gwallt neu ymolchi yn gwneud i bobl deimlo'n gyffyrddus.
④ Mathau o ffibrau a phriodweddau ffisegol tecstilau
Yn ogystal â strwythur cemegol ffibrau sy'n effeithio ar adlyniad a thynnu baw, mae ymddangosiad ffibrau a strwythur sefydliadol edafedd a ffabrigau hefyd yn cael effaith ar anhawster tynnu baw.
Mae graddfeydd ffibrau gwlân a stribed gwastad fel strwythur ffibrau cotwm yn fwy tueddol o gronni baw na ffibrau llyfn. Er enghraifft, mae'n hawdd tynnu carbon du a lynwyd wrth ffilm seliwlos (ffilm gludiog), tra bod carbon du yn glynu wrth ffabrig cotwm yn anodd ei olchi i ffwrdd. Er enghraifft, mae ffabrigau ffibr byr polyester yn fwy tueddol o gronni staeniau olew na ffabrigau ffibr hir, ac mae'r staeniau olew ar ffabrigau ffibr byr hefyd yn anoddach i'w tynnu na'r rhai ar ffabrigau ffibr hir.
Gall edafedd wedi'u troi'n dynn a ffabrigau tynn, oherwydd y bylchau micro bach rhwng ffibrau, wrthsefyll goresgyniad baw, ond hefyd atal y toddiant glanhau rhag cael gwared â baw mewnol. Felly, mae gan ffabrigau tynn wrthwynebiad da i faw ar y dechrau, ond mae hefyd yn anodd ei lanhau ar ôl ei halogi.
⑤ caledwch dŵr
Mae crynodiad ïonau metel fel Ca2+a Mg2+mewn dŵr yn cael effaith sylweddol ar yr effaith golchi, yn enwedig pan fydd syrffactyddion anionig yn dod ar draws ïonau Ca2+a Mg2+i ffurfio halwynau calsiwm a magnesiwm â hydoddedd gwael, a all leihau eu gallu glanhau. Hyd yn oed os yw crynodiad y syrffactyddion yn cynnwys llawer o ddŵr caled, mae eu heffaith glanhau yn dal i fod yn llawer gwaeth nag wrth ddistyllu. Er mwyn cyflawni'r effaith golchi orau o syrffactyddion, dylid lleihau crynodiad ïonau Ca2+mewn dŵr i lai na 1 × 10-6mol/L (dylid lleihau CACO3 i 0.1mg/L). Mae hyn yn gofyn am ychwanegu meddalyddion amrywiol at y glanedydd.
Amser Post: Awst-16-2024