表面活性劑的洗滌和去污作用新1

1、表面活性劑的洗滌和去污作用摘要：表面活性劑是一類重要的精細化學品，早期主要應用于洗滌、紡織等行業(yè)，現(xiàn)在其應用范圍幾乎覆蓋了精細化工的所有領域。關鍵詞：表面活性劑洗滌去污作用原理影響因素應用實例表面活性劑的洗滌和去污的作用原理：洗滌和去污作用：洗滌：自浸在某種介質（一般為水）中的待洗物體表面去除污垢的過程。洗滌過程中加入洗滌劑可使污垢與固體表面的粘附作用減弱而易于從固體表面脫除，在機械力的作用下污垢與固體分離并懸浮于介質中，最后將污垢洗干凈。洗滌過程實際是潤濕、滲透、吸附、乳化、分散、增溶、解吸、起泡等一系列過程的綜合。洗滌過程可表示為：物體表面污垢+洗滌劑+介質？物體表面洗滌劑介質+污垢洗滌劑

2、介質一、污垢的去除污垢與物品的附著是通過不同的相互作用來實現(xiàn)的，因而污垢去除機理也是不同的。如：機械作用、化學試劑作用（如漂白劑、還原劑及酶等作用）、表面活性劑作用應用表面活性劑去除的污垢一般是通過物理吸附（范德華力、偶極相互作用）或是靜電作用而附著于基質（物品）上的。去除污垢一般涉及表面活性劑自介質中吸附于污垢及基質表面的效應。吸附改變了污垢/介質界面及基質/介質界面的界面張力和電勢，可促進污垢的去除。據(jù)不同的去除污垢機理，污垢的去除可分為液體和固體污垢的去除。1 .液體污垢的去除a、在固（S）油（O）氣（G）三相界面上的油污的接觸角近于0°（油污鋪展）洗滌時，固、油、氣一固、油、

3、水由原來丫SGO3口丫S囁為丫SW0儲口丫SO根據(jù)楊氏方程，水介質中存在如下公式：丫SO丫SW=丫OWcosQW洗滌劑作用丫SWJ丫OW一般情況洗滌劑不溶于油，故不能在固-油界面吸附丫SO變。因此根據(jù)丫SO丫SW=丫OWcosQWcos0（丫SOTSW）/丫OW0wJ->油垢卷縮液體油垢的去除程度與油污在固體表面的接觸角0箱關。為180°污垢自發(fā)脫離90°<0«180不能自發(fā)脫離，但可被水力沖走90°即使運動液沖擊，仍然會有一小部分油殘留于固體表面1、固體污垢的去除物質表面的固體污垢與擴大成一片的液體油污不同，往往僅在較少的一些點與表面接觸粘

4、附。發(fā)生粘附的主要作用是分子間的范德華力，其他力則弱得多。靜電引力可以加速空氣中灰塵在固體表面的粘附，但并不影響粘附強度。固體污垢與固體表面的粘附強度受各種因素的影響，隨接觸時間的延長和空氣濕度的增大而增強。溶于水中的洗滌物品，其表面與固體污垢的粘附力比在空氣中小得多。固體污垢得去除主要由于表面活性劑在固體污垢及待洗物體表面吸附，其過程如圖：污垢從固體表面到洗滌液的分段去除第I階段：固體污垢P直接粘附于固體表面S的狀態(tài)第n階段：洗滌液L在固體表面S與固體污垢P的固-固界面上的鋪展，這個過程是通過洗滌液在固一固界面中存在毛細管微縫中的滲透完成。第m階段：固體污垢P分散懸浮與洗滌液L中。對于固體污

5、垢的去除，主要是由于表面活性劑在固體質點（污垢）及固體表面上的吸附而使二者分離。關鍵取決于第n階段中，洗滌液能否在物體和污垢表面鋪展或潤濕。洗滌液能否在固體表面S和固體污垢P表面鋪展或潤濕與體系中各界面的表面（界面）張力有關。洗滌液在固體表面和污垢間的固一固界面SP的鋪展系數(shù)SL/SP=ySP丫SL丫PL當SL/SP>0洗滌液可以固固界面鋪展。表面活性劑作為洗滌劑在固體污垢去除作用，主要體現(xiàn)在分段去除過程中的n階段中，即洗滌液L在固體表面S與固體污垢P固一固界面上的鋪展過程中。當溶有表面活性劑的洗滌液滲入縫隙后，表面活性劑將疏水基分別吸附與待洗固體和固體污垢的表面，其親水基伸入洗滌液中，

6、形成單分子吸附膜。把固體污垢的表面變成親水性強的表面，從而與洗滌液有很好的相容性，導致洗滌液在固體表面與固體污垢間的固固界面上鋪展，形成一層水膜使固體污垢與固體表面間的固固界面變成兩個新的固液界面。如a,即固體表面和洗滌液，固體污垢與洗滌液間的固一液界面，最終使固體污垢與固體表面發(fā)生脫離。洗滌劑在洗滌過程中的作用：一方面：降低水的表面張力，改善水對洗滌物表面的潤濕性，從而去除固體表面的污垢。另一方面：對油污的分散和懸浮作用，從而避免二次污染固體表面。對于液體污垢通過降低固液表面張力，而使液體卷縮，由大液滴變?yōu)樾∫旱危瑥亩子趶墓腆w表面脫附；對于固體污垢，通過表面活性劑進入到固體污垢與固體物質之

7、間從而使得固體污垢易于從物質表面脫除。表面活性劑的洗滌和去污的影響因素:1 .表面或表面張力洗滌液具有較低的表面張力有利于污垢的脫除，故表面活性劑的表面張力越低越有利于洗滌。且低的表面張力還有利于液體油污的乳化和分散，防止油污再沉積于洗滌物表面，提高了洗滌效率。2 .表面活性劑在界面上的吸附狀態(tài)當表面活性劑處于以疏水基吸附于固液界面、以極性頭伸入水相的吸附狀態(tài)時能夠提高固體表面的潤濕性，有利于洗滌過程進行。陰離子的洗滌性最好，非離子次之，陽離子則不宜用于洗滌劑。近20年發(fā)展起來的兩性離子表面活性劑具有耐硬水性好，對皮膚和眼睛的刺激性低，生物降解性、抗靜電性和殺菌性優(yōu)異等優(yōu)點，故所占份額越來越大

8、。3 .表面活性劑的分子結構非極性疏水鏈的長度增加洗滌效果增加。4 .乳化與起泡作用表面活性劑的乳化作用可以防止污垢的再沉積而造成二次污染。表面活性劑洗滌和去污的應用1 .粉狀洗滌劑(1)民用洗滌劑包括衣用洗滌劑、廚房用洗滌劑和住宅用洗滌劑。按污染程度，衣用洗滌劑分為輕垢型和重垢型兩類。輕垢型主要用于洗滌外衣和毛衣等不與人體皮膚直接接觸、污垢主要是灰塵和少量油污的衣物。重垢型洗滌劑主要用于洗滌內(nèi)衣、襯衣、工作服、襪子等污垢較多、難以除去或直接與人體皮膚接觸的衣物。重垢型洗衣粉具有去污力強、使用方便、不損傷衣料和皮膚等特點。廚房用洗滌劑用于洗滌餐具、炊具、蔬菜瓜果和魚、肉等。這類洗滌劑應具有良好

9、的去除油脂、淀粉、蛋白質和煙灰等污垢的性能，在洗滌過程中不損傷用具等。洗滌蔬菜等食品的洗滌劑，應具有良好的去除殘留農(nóng)藥、微生物、蟲卵、泥土和各種固體附著污垢的性能，洗滌后不能影響食品的外觀和風味。同時，對廚房用洗滌劑的共同要求是，其所含成分應對人體安全、無害。住宅用洗滌劑主要是能夠去除灰塵及夾雜油污和各類微生物、皂渣等。(2)工業(yè)洗滌劑要求能夠去除特定環(huán)境下的特定污垢。2 .液體洗滌劑優(yōu)點：(1)以水作介質，具有良好的流動性、均勻性和透明度。(2)節(jié)約資源和能源。(3)配方易于調(diào)整(4)使用方便，不需事先溶解，并且對冷水洗滌、手洗、機洗都具有較好的適用性。(5)生產(chǎn)工藝較簡單，設備投資較少，適宜中小型企業(yè)生產(chǎn)。四種類型：(1)重垢液體洗滌劑：適用于洗滌被嚴重臟污的衣服。如礦質污垢、人體分泌物、牛奶、飲料等。(2)輕垢液體洗滌劑：主要用于洗滌精紡織品，如羊毛、羊絨、絲綢等纖細織物，洗滌劑通常呈中性或弱堿性，不損傷織物，洗滌后織物保持柔軟的手感，不發(fā)生收縮、起毛、泛黃等現(xiàn)象。(3)餐具洗滌劑：對人體無毒、無刺激性，不殘留；手洗用產(chǎn)品發(fā)泡性良好，機洗產(chǎn)品無泡或低泡等。(4)洗發(fā)香波：是一種以表面活性劑為主的加香產(chǎn)品。在洗發(fā)過程中，不但要去除油垢、頭屑，不