1. Tensyon sa nawong
Ang contraction force kada yunit nga gitas-on sa ibabaw sa usa ka liquid gitawag nga surface tension, gisukod sa N • m-1.
2. Kalihokan sa nawong ug surfactant
Ang kabtangan nga makapakunhod sa tensiyon sa nawong sa mga solvent gitawag nga surface activity, ug ang mga substance nga adunay surface activity gitawag nga surface active substances.
Ang surfactant nagtumong sa mga aktibo nga substansiya sa ibabaw nga mahimong maporma nga mga micelle ug uban pang mga aggregate sa tubigon nga mga solusyon, adunay taas nga kalihokan sa ibabaw, ug usab adunay basa, emulsifying, foaming, paghugas, ug uban pang mga gimbuhaton.
3. Molecular structural nga mga kinaiya sa surfactant
Ang surfactant mao ang mga organikong compound nga adunay espesyal nga mga istruktura ug mga kabtangan nga makabag-o pag-ayo sa interfacial tension tali sa duha ka hugna o ang tensyon sa nawong sa mga likido (kasagaran tubig), ug adunay mga kabtangan sama sa pagpabasa, pagbula, pag-emulsipikasyon, ug paghugas.
Sa estruktura nga pagsulti, ang mga surfactant adunay komon nga kinaiya nga adunay duha ka lainlaing functional nga mga grupo sa ilang mga molekula. Ang usa ka tumoy usa ka taas nga kadena nga non-polar nga grupo nga matunaw sa lana apan dili matunaw sa tubig, nailhan nga hydrophobic nga grupo o hydrophobic nga grupo. Kini nga mga hydrophobic nga mga grupo kasagaran taas nga kadena nga mga hydrocarbon, usahay usab organic fluorine, organosilicon, organophosphorus, organotin kadena, ug uban pa. Ang hydrophilic nga grupo kinahanglan adunay igong hydrophilicity aron masiguro nga ang tibuok surfactant matunaw sa tubig ug adunay gikinahanglan nga solubility. Tungod sa presensya sa hydrophilic ug hydrophobic nga mga grupo sa mga surfactant, mahimo silang matunaw sa labing menos usa ka hugna sa likido nga bahin. Ang hydrophilic ug oleophilic nga mga kabtangan sa mga surfactant gitawag nga amphiphilicity.
4. Matang sa mga surfactant
Ang mga surfactant maoy mga molekula nga amphiphilic nga adunay duha ka hydrophobic ug hydrophilic nga mga grupo. Ang hydrophobic nga mga grupo sa mga surfactant kasagaran gilangkoban sa taas nga kadena nga mga hydrocarbon, sama sa tul-id nga kadena nga alkyl C8-C20, branched chain nga alkyl C8-C20, alkylphenyl (nga adunay 8-16 nga alkyl carbon atoms), ug uban pa. Busa, ang mga kabtangan sa mga surfactant nag-una nga may kalabutan sa hydrophilic nga mga grupo dugang pa sa gidak-on ug porma sa hydrophobic nga mga grupo. Ang mga pagbag-o sa istruktura sa mga hydrophilic nga grupo mas dako kaysa sa hydrophobic nga mga grupo, mao nga ang klasipikasyon sa mga surfactant kasagaran gibase sa istruktura sa hydrophilic nga mga grupo. Kini nga klasipikasyon nag-una base sa kung ang hydrophilic nga mga grupo mga ionic, nagbahin kanila ngadto sa anionic, cationic, nonionic, zwitterionic, ug uban pang mga espesyal nga matang sa surfactants.
5. Mga kinaiya sa surfactant aqueous solution
① Adsorption sa mga surfactant sa mga interface
Ang mga molekula sa surfactant adunay lipophilic ug hydrophilic nga mga grupo, nga naghimo kanila nga mga molekula nga amphiphilic. Ang tubig usa ka kusgan nga polar nga likido. Sa diha nga ang mga surfactant matunaw sa tubig, sumala sa prinsipyo sa polarity nga pagkaparehas ug polarity difference repulsion, ang ilang hydrophilic nga mga grupo madani sa tubig nga bahin ug matunaw sa tubig, samtang ang ilang lipophilic nga mga grupo mosalikway sa tubig ug mobiya sa tubig. Ingon usa ka sangputanan, ang mga molekula sa surfactant (o mga ion) nag-adsorb sa interface sa taliwala sa duha nga mga hugna, nga nagpamenos sa tensyon sa interfacial tali sa duha nga mga hugna. Ang mas daghang surfactant nga mga molekula (o mga ion) ang na-adsorb sa interface, mas dako ang pagkunhod sa tensyon sa interfacial.
② Pipila ka mga kabtangan sa adsorption lamad
Surface pressure sa adsorption membrane: Ang mga surfactant nag-adsorb sa gas-liquid interface aron mahimong usa ka adsorption membrane. Kung ang usa ka frictionless movable floating plate gibutang sa interface ug ang naglutaw nga plato nagduso sa adsorption lamad sa ibabaw sa solusyon, ang lamad nagpahamtang og presyur sa naglutaw nga plato, nga gitawag nga presyur sa nawong.
Surface viscosity: Sama sa surface pressure, surface viscosity usa ka property nga gipakita sa dili matunaw nga molekular nga mga pelikula. Suspindihon ang usa ka platinum nga singsing nga adunay usa ka nipis nga metal nga wire, himoa nga ang eroplano niini makontak sa tubig nga nawong sa lababo, i-rotate ang platinum nga singsing, ang platinum nga singsing gibabagan sa viscosity sa tubig, ug ang amplitude anam-anam nga mohinay, sumala sa kung diin ang viscosity sa nawong mahimong masukod. Ang pamaagi mao ang: una nga pagpahigayon mga eksperimento sa lunsay nga tubig nga nawong, sukda ang amplitude attenuation, dayon sukda ang attenuation pagkahuman sa pagporma sa nawong nga maskara sa nawong, ug kuwentaha ang viscosity sa nawong nga maskara sa nawong gikan sa kalainan tali sa duha.
Ang viscosity sa nawong suod nga nalangkit sa kalig-on sa nawong nga maskara sa nawong. Tungod kay ang adsorption film adunay presyur sa nawong ug viscosity, kinahanglan kini nga pagkamaunat. Kon mas taas ang presyur sa nawong ug viscosity sa adsorption membrane, mas dako ang elastic modulus niini. Ang pagkamaunat-unat nga modulus sa ibabaw nga adsorption film adunay dako nga kahulogan sa proseso sa foam stabilization.
③ Pagporma sa micelles
Ang dilute nga solusyon sa mga surfactant nagsunod sa mga balaod sa sulundon nga solusyon. Ang gidaghanon sa adsorption sa mga surfactant sa ibabaw sa usa ka solusyon nagdugang sa konsentrasyon sa solusyon. Kung ang konsentrasyon moabot o molapas sa usa ka piho nga kantidad, ang kantidad sa adsorption dili na motaas. Kini nga mga sobra nga surfactant nga molekula sa solusyon nasamok o naglungtad sa usa ka regular nga paagi. Ang praktis ug teorya nagpakita nga sila nagporma og mga aggregate sa solusyon, nga gitawag og micelles.
Kritikal nga konsentrasyon sa micelle: Ang labing gamay nga konsentrasyon diin ang mga surfactant nagporma mga micelle sa usa ka solusyon gitawag nga kritikal nga konsentrasyon sa micelle.
④ Ang CMC nga bili sa komon nga surfactant.
6. Hydrophilic ug oleophilic equilibrium nga bili
Ang HLB nagpasabot sa hydrophilic lipophilic balance, nga nagrepresentar sa hydrophilic ug lipophilic equilibrium values sa hydrophilic ug lipophilic nga mga grupo sa surfactant, ie ang HLB value sa surfactant. Ang taas nga kantidad sa HLB nagpaila sa lig-on nga hydrophilicity ug huyang nga lipophilicity sa molekula; Sa kasukwahi, kini adunay lig-on nga lipophilicity ug huyang nga hydrophilicity.
① Mga Regulasyon sa HLB Value
Ang kantidad sa HLB usa ka paryente nga kantidad, mao nga kung giporma ang kantidad sa HLB, ingon usa ka sukaranan, ang kantidad sa HLB sa paraffin nga wala’y mga kabtangan sa hydrophilic gitakda sa 0, samtang ang kantidad sa HLB sa sodium dodecyl sulfate nga adunay lig-on nga solubility sa tubig gibutang sa 40. Busa, ang kantidad sa HLB sa mga surfactant kasagaran sa sulud sa 1-40. Sa kinatibuk-an, ang mga emulsifier nga adunay mga kantidad sa HLB nga ubos sa 10 kay lipophilic, samtang ang mga emulsifier nga adunay mga kantidad nga HLB nga labaw sa 10 kay hydrophilic. Busa, ang pagbag-o gikan sa lipophilicity ngadto sa hydrophilicity gibana-bana nga 10.
7. Emulsification ug solubilization epekto
Duha ka dili masagol nga mga likido, ang usa naporma pinaagi sa pagsabwag sa mga partikulo (mga tinulo o likido nga mga kristal) sa lain, gitawag nga mga emulsion. Kung nagporma usa ka emulsion, ang interfacial area tali sa duha nga mga likido nagdugang, nga naghimo sa sistema nga thermodynamically dili lig-on. Aron mapalig-on ang emulsion, usa ka ikatulo nga sangkap - emulsifier - kinahanglan idugang aron makunhuran ang enerhiya sa interfacial sa sistema. Ang mga emulsifier iya sa mga surfactant, ug ang ilang panguna nga gimbuhaton mao ang paglihok ingon mga emulsifier. Ang hugna diin ang mga tinulo anaa sa usa ka emulsion gitawag nga dispersed phase (o internal nga hugna, discontinuous phase), ug ang laing bahin nga konektado sa tingub gitawag nga dispersed medium (o external nga bahin, padayon nga hugna).
① Mga emulsifier ug emulsion
Ang kasagarang mga emulsion naglangkob sa usa ka hugna sa tubig o tubig nga solusyon, ug ang laing hugna sa mga organikong compound nga dili masagol sa tubig, sama sa mga lana, waxes, ug uban pa. ang tubig nga gisabwag sa lana nagporma og tubig sa oil emulsion, nga girepresentahan sa W/O (tubig/lana). Dugang pa, ang komplikado nga tubig sa lana sa tubig W/O/W ug lana sa tubig sa lana O/W/O nga mga emulsyon mahimo usab nga maporma.
Ang emulsifier nagpalig-on sa emulsion pinaagi sa pagkunhod sa tensyon sa interfacial ug pagporma sa usa ka monolayer nga maskara sa nawong.
Mga kinahanglanon alang sa mga emulsifier sa emulsification: a: ang mga emulsifier kinahanglan nga makahimo sa pag-adsorb o pagpauswag sa interface tali sa duha ka mga hugna, nga makapakunhod sa tensyon sa interface; b: Ang mga emulsifier kinahanglan maghatag sa mga partikulo og usa ka electric charge, hinungdan sa electrostatic repulsion tali sa mga partikulo o paghimo og usa ka lig-on, hilabihan ka lapot nga protective film sa palibot sa mga partikulo. Busa, ang mga substansiya nga gigamit isip mga emulsifier kinahanglang adunay amphiphilic nga mga grupo aron adunay emulsifying effect, ug ang mga surfactant makatuman niini nga kinahanglanon.
② Mga pamaagi sa pag-andam sa mga emulsyon ug mga hinungdan nga makaapekto sa kalig-on sa emulsyon
Adunay duha ka mga pamaagi sa pag-andam sa mga emulsion: ang usa mao ang paggamit sa mekanikal nga mga pamaagi aron isabwag ang likido ngadto sa gagmay nga mga partikulo sa laing likido, nga sagad gigamit sa industriya sa pag-andam sa mga emulsyon; Ang laing paagi mao ang pagtunaw sa usa ka likido sa usa ka molekular nga kahimtang sa lain nga likido ug dayon tugotan kini nga mag-ipon sa tukmang paagi aron mahimong usa ka emulsion.
Ang kalig-on sa mga emulsion nagtumong sa ilang abilidad sa pagsukol sa panagsama sa partikulo ug hinungdan sa pagkabulag sa bahin. Ang mga emulsion mao ang thermodynamically dili lig-on nga mga sistema nga adunay mahinungdanong libre nga enerhiya. Busa, ang kalig-on sa usa ka emulsion sa pagkatinuod nagtumong sa panahon nga gikinahanglan alang sa sistema sa pagkab-ot sa equilibrium, nga mao, ang panahon nga gikinahanglan alang sa usa ka likido sa sistema sa pagbulag.
Kung adunay polar organic nga mga molekula sama sa fatty alcohol, fatty acid ug fatty amine sa facial mask, ang kusog sa lamad motaas pag-ayo. Kini tungod kay ang mga molekula sa emulsifier sa interface adsorption layer nakig-uban sa mga polar nga molekula sama sa alkohol, acid ug amine aron maporma ang usa ka "komplikado", nga nagdugang sa kalig-on sa interface nga maskara sa nawong.
Ang mga emulsifier nga gilangkuban sa duha o labaw pa nga mga surfactant gitawag nga mixed emulsifiers. Ang mga sinagol nga emulsifiers nag-adsorb sa interface sa tubig/lana, ug ang intermolecular nga interaksyon mahimong maporma nga mga komplikado. Tungod sa lig-on nga intermolecular nga interaksyon, ang interfacial tension mikunhod pag-ayo, ang gidaghanon sa emulsifier nga adsorbed sa interface nagkadako, ug ang densidad ug kalig-on sa naporma nga interfacial nga maskara sa nawong nadugangan.
Ang bayad sa mga tinulo adunay dakong epekto sa kalig-on sa mga emulsion. Ang mga lig-on nga emulsion kasagaran adunay mga tinulo nga adunay mga singil sa kuryente. Sa diha nga ang paggamit sa ionic emulsifiers, ang mga emulsifier ions adsorbed sa interface sal-ot sa ilang mga lipophilic nga mga grupo ngadto sa bahin sa lana, samtang ang hydrophilic mga grupo anaa sa tubig nga bahin, sa ingon sa paghimo sa mga tinulo nga gisugo. Tungod sa kamatuoran nga ang mga tinulo sa emulsion nagdala sa sama nga bayad, sila nagsalikway sa usag usa ug dili dali nga mag-agglomerated, nga miresulta sa dugang nga kalig-on. Kini makita nga ang mas emulsifier ions adsorbed sa droplets, mas dako ang ilang bayad, ug mas dako ang ilang abilidad sa pagpugong sa droplet coalescence, sa paghimo sa emulsion nga sistema nga mas lig-on.
Ang viscosity sa emulsion dispersion medium adunay usa ka piho nga epekto sa kalig-on sa emulsion. Sa kinatibuk-an, mas taas ang viscosity sa dispersing medium, mas taas ang kalig-on sa emulsion. Kini tungod kay ang viscosity sa dispersing medium taas, nga kusganong nakababag sa Brownian motion sa liquid droplets, nagpahinay sa bangga tali sa mga droplets, ug nagpadayon sa sistema nga lig-on. Ang mga polymer nga substansiya nga kasagarang matunaw sa mga emulsion makadugang sa viscosity sa sistema ug makapauswag sa kalig-on sa emulsion. Dugang pa, ang polimer mahimo usab nga usa ka solidong interface nga maskara sa nawong, nga naghimo sa sistema sa emulsyon nga mas lig-on.
Sa pipila ka mga kaso, ang pagdugang sa solid powder mahimo usab nga mapalig-on ang emulsion. Ang solid powder wala sa tubig, lana o sa interface, depende sa abilidad sa pagbasa sa lana ug tubig sa solid powder. Kung ang solid powder dili hingpit nga mabasa sa tubig ug mahimong basa sa lana, kini magpabilin sa interface sa lana sa tubig.
Ang hinungdan ngano nga ang solid powder dili makapalig-on sa emulsion mao nga ang powder nga natipon sa interface dili makapalig-on sa interface nga maskara sa nawong, nga susama sa interface adsorption emulsifier molekula. Busa, ang mas duol sa solid powder nga mga partikulo gihan-ay sa interface, mas lig-on ang emulsion.
Ang mga surfactant adunay katakus nga madugangan ang solubility sa mga organikong compound nga dili matunaw o gamay nga matunaw sa tubig pagkahuman maporma ang mga micelles sa tubig nga solusyon, ug ang solusyon mao ang transparent sa niining panahona. Kini nga epekto sa micelles gitawag nga solubilization. Ang mga surfactant nga makapatunghag mga epekto sa solubilizing gitawag nga mga solubilizer, ug ang mga organikong compound nga natunaw gitawag nga mga solubilized compound.
8. Foam
Ang bula adunay importante nga papel sa proseso sa paghugas. Ang foam nagtumong sa sistema sa pagkatibulaag diin ang gas gisabwag sa likido o solid. Ang gas mao ang bahin sa pagkatibulaag, ug ang likido o solid mao ang medium sa pagkatibulaag. Ang una gitawag nga liquid foam, samtang ang naulahi gitawag nga solid foam, sama sa foam plastic, foam glass, foam cement, etc.
(1) Pagporma sa bula
Ang bula dinhi nagtumong sa pagtipon sa mga bula nga gibulag sa likido nga pelikula. Tungod sa dako nga kalainan sa densidad tali sa nagkatibulaag nga hugna (gas) ug sa nagkatibulaag nga medium (likido), ug ang ubos nga viscosity sa likido, ang bula kanunay nga mosaka sa lebel sa likido sa madali.
Ang proseso sa pagporma sa bula mao ang pagdala sa usa ka dako nga kantidad sa gas ngadto sa liquid, ug ang mga bula sa liquid mobalik sa liquid nawong sa madali, pagporma sa usa ka bula aggregate gibulag sa usa ka gamay nga kantidad sa liquid ug gas.
Ang foam adunay duha ka talagsaon nga mga kinaiya sa morpolohiya: ang usa mao nga ang mga bula ingon nga nagkatibulaag nga hugna sagad nga polyhedral, tungod kay sa intersection sa mga bula, adunay kalagmitan nga ang likido nga pelikula mahimong nipis, nga maghimo sa mga bula nga polyhedral. Kung ang likido nga pelikula mahimong nipis sa usa ka sukod, ang mga bula mabuak; Ikaduha, ang lunsay nga likido dili makahimo sa lig-on nga bula, apan ang likido nga mahimong bula mao ang labing menos duha o labaw pa nga mga sangkap. Ang tubigon nga solusyon sa surfactant usa ka tipikal nga sistema nga sayon nga makamugna og bula, ug ang abilidad niini sa pagmugna og foam nalangkit usab sa ubang mga kabtangan.
Ang mga surfactant nga adunay maayong abilidad sa foaming gitawag nga foaming agent. Bisan kung ang ahente sa foaming adunay maayo nga abilidad sa bula, ang naporma nga bula mahimong dili makapadayon sa dugay nga panahon, nga mao, ang kalig-on niini mahimong dili maayo. Aron mapadayon ang kalig-on sa bula, ang usa ka substansiya nga makadugang sa kalig-on sa bula kanunay nga idugang sa foaming agent, nga gitawag nga foam stabilizer. Ang kasagarang gigamit nga foam stabilizer mao ang lauroyl diethanolamine ug dodecyl dimethyl amine oxide.
(2) Kalig-on sa bula
Ang foam usa ka thermodynamically dili lig-on nga sistema, ug ang katapusan nga uso mao nga ang kinatibuk-ang lugar sa nawong sa likido sa sistema mikunhod ug ang libre nga enerhiya mikunhod human sa pagbuak sa bula. Ang proseso sa defoaming mao ang proseso diin ang likido nga pelikula nga nagbulag sa gas nagbag-o sa gibag-on hangtod nga kini mabuak. Busa, ang kalig-on sa bula nag-una nga gitino sa katulin sa liquid discharge ug sa kalig-on sa liquid film. Adunay daghang uban pang mga hinungdan nga nakaimpluwensya.
① Tensiyon sa nawong
Gikan sa panglantaw sa enerhiya, ang ubos nga tensyon sa nawong mas paborable alang sa pagporma sa bula, apan dili kini makagarantiya sa kalig-on sa bula. Ang ubos nga tensiyon sa nawong, ubos nga presyur nga kalainan, hinay nga liquid discharge speed, ug hinay nga liquid film thinning makapaayo sa kalig-on sa bula.
② Lapot sa nawong
Ang yawe nga hinungdan sa pagtino sa kalig-on sa bula mao ang kalig-on sa liquid film, nga nag-una determinado sa kalig-on sa nawong adsorption film, gisukod sa nawong viscosity. Gipakita sa mga eksperimento nga ang bula nga gihimo sa solusyon nga adunay mas taas nga viscosity sa nawong adunay mas taas nga kinabuhi. Kini tungod kay ang interaksyon tali sa mga adsorbed nga molekula sa ibabaw nagdala ngadto sa pagdugang sa kusog sa lamad, sa ingon nagpauswag sa kinabuhi sa bula.
③ Solusyon viscosity
Kung ang viscosity sa likido mismo motaas, ang likido sa likido nga pelikula dili dali nga ma-discharge, ug ang katulin sa pagnipis sa gibag-on sa likido nga pelikula hinay, nga naglangan sa oras sa pagkaguba sa likido nga pelikula ug nagdugang ang kalig-on sa bula.
④ Ang epekto sa 'pag-ayo' sa tensiyon sa nawong
Ang mga surfactant nga na-adsorbed sa nawong sa likido nga pelikula adunay kaarang nga makasukol sa pagpalapad o pagkunhod sa nawong sa likido nga pelikula, nga gitawag namon nga epekto sa pag-ayo. Kini tungod kay adunay usa ka liquid film sa surfactants adsorbed sa ibabaw, ug pagpalapad sa iyang nawong nga dapit makapakunhod sa konsentrasyon sa nawong adsorbed molekula ug sa pagdugang sa nawong tension. Ang dugang nga pagpalapad sa nawong magkinahanglan ug dugang nga paningkamot. Sa kasukwahi, ang pag-us-os sa ibabaw nga lugar makadugang sa konsentrasyon sa mga adsorbed nga molekula sa ibabaw, nga makapakunhod sa tensiyon sa nawong ug makababag sa dugang nga pagkunhod.
⑤ Ang pagsabwag sa gas pinaagi sa liquid film
Tungod sa paglungtad sa presyur sa capillary, ang presyur sa gagmay nga mga bula sa bula mas taas kaysa sa dagkong mga bula, nga magpahinabo sa gas sa gagmay nga mga bula nga magkatag ngadto sa ubos nga presyur nga dagkong mga bula pinaagi sa likido nga pelikula, nga miresulta sa panghitabo nga ang gagmay nga mga bula mahimong mas gamay, ang dagkong mga bula mahimong mas dako, ug sa katapusan ang bula mabuak. Kung idugang ang surfactant, ang foam mahimong uniporme ug dasok kung magbula, ug dili kini dali nga ma-defoamer. Tungod kay ang surfactant hugot nga gihan-ay sa likido nga pelikula, lisud ang pag-ventilate, nga naghimo sa bula nga mas lig-on.
⑥ Ang impluwensya sa bayad sa ibabaw
Kung ang bula nga likido nga pelikula gikargahan sa parehas nga simbolo, ang duha ka mga nawong sa likido nga pelikula mag-repel sa usag usa, nga magpugong sa likido nga pelikula gikan sa pagnipis o bisan pagkaguba. Ang mga ionic surfactant makahatag niining stabilizing effect.
Sa konklusyon, ang kusog sa likido nga pelikula mao ang yawe nga hinungdan aron mahibal-an ang kalig-on sa bula. Ingon nga usa ka surfactant alang sa foaming agent ug foam stabilizer, ang kahigpit ug kalig-on sa mga molekula nga adsorbed sa nawong mao ang labing hinungdanon nga hinungdan. Kung ang interaksyon tali sa mga adsorbed nga molekula sa ibabaw lig-on, ang mga adsorbed nga molekula hugot nga gihan-ay, nga dili lamang naghimo sa nawong nga maskara sa nawong mismo nga adunay taas nga kusog, apan naghimo usab nga solusyon nga kasikbit sa nawong nga maskara sa nawong nga lisud nga modagayday tungod sa taas nga viscosity sa nawong, mao nga medyo lisud alang sa likido nga pelikula nga mahubas, ug ang gibag-on sa likido nga pelikula dali nga mapadayon. Dugang pa, ang suod nga pagkahan-ay sa mga molekula sa nawong mahimo usab nga makunhuran ang pagkamatuhup sa mga molekula sa gas ug sa ingon nagdugang ang kalig-on sa bula.
(3) Pagkaguba sa bula
Ang sukaranan nga prinsipyo sa pagguba sa bula mao ang pagbag-o sa mga kondisyon alang sa paghimo og bula o pagwagtang sa mga hinungdan sa kalig-on sa bula, mao nga adunay duha ka pamaagi sa defoaming, pisikal ug kemikal.
Ang pisikal nga defoaming mao ang pag-usab sa mga kondisyon diin ang foam namugna samtang ang kemikal nga komposisyon sa foam solution dili mausab. Pananglitan, ang kasamok sa gawas nga puwersa, pagbag-o sa temperatura o presyur ug pagtambal sa ultrasonic tanan epektibo nga pisikal nga pamaagi aron mawagtang ang bula.
Ang kemikal nga defoaming nga pamaagi mao ang pagdugang sa pipila ka mga substansiya aron makig-uban sa foaming agent, pagpakunhod sa kalig-on sa liquid film sa foam, ug dayon pagpakunhod sa kalig-on sa foam aron makab-ot ang katuyoan sa defoaming. Ang ingon nga mga sangkap gitawag nga mga defoamer. Kadaghanan sa mga defoamer mga surfactant. Busa, sumala sa mekanismo sa defoaming, defoamers kinahanglan nga adunay usa ka lig-on nga abilidad sa pagpakunhod sa tensiyon sa nawong, nga dali adsorbed sa nawong, ug adunay huyang nga interaksyon tali sa nawong adsorbed molekula, nga miresulta sa usa ka medyo loose istruktura han-ay sa adsorbed molekula.
Adunay lain-laing mga matang sa defoamers, apan sila kasagaran non-ionic surfactants. Ang mga non-ionic surfactant adunay mga anti-foaming nga kabtangan duol o labaw sa ilang cloud point ug kasagarang gigamit isip mga defoamer. Ang mga alkoholikong ilimnon, ilabina kadtong adunay mga branching structures, fatty acids ug esters, polyamides, phosphates, silicone oil, ug uban pa, kasagarang gigamit usab isip maayo kaayong mga defoamer.
(4) Foam ug paghugas
Walay direktang relasyon tali sa bula ug sa paghugas nga epekto, ug ang gidaghanon sa bula wala magpasabot nga ang epekto sa paghugas maayo o dili maayo. Pananglitan, ang foaming performance sa mga non-ionic surfactant mas ubos kay sa sabon, apan ang ilang gahum sa pagpanglimpyo mas maayo kay sa sabon.
Sa pipila ka mga kaso, ang bula makatabang sa pagtangtang sa hugaw. Pananglitan, sa paghugas sa mga pinggan sa balay, ang bula sa detergent makawagtang sa mga tinulo sa lana nga nahugasan; Kung nag-scrub sa carpet, ang foam makatabang sa pagkuha sa solid nga hugaw sama sa abog ug pulbos. Dugang pa, ang bula usahay magamit ingon usa ka timaan kung epektibo ba ang detergent, tungod kay ang mga mantsa sa tambok sa lana makapugong sa bula sa detergent. Kung adunay daghang mantsa sa lana ug gamay ra nga detergent, wala’y bula o mawala ang orihinal nga bula. Usahay, ang foam mahimo usab nga gamiton isip timailhan kung limpyo ba ang paghugas. Tungod kay ang gidaghanon sa bula sa rinsing solution lagmit nga mokunhod uban ang pagkunhod sa detergent content, ang lebel sa rinsing mahimong masusi pinaagi sa gidaghanon sa foam.
9. Proseso sa paghugas
Sa usa ka halapad nga diwa, ang paghugas mao ang proseso sa pagtangtang sa dili gusto nga mga sangkap gikan sa butang nga gihugasan ug pagkab-ot sa usa ka piho nga katuyoan. Ang paghugas sa naandan nga diwa nagtumong sa proseso sa pagtangtang sa hugaw gikan sa nawong sa usa ka carrier. Atol sa paghugas, ang interaksyon tali sa hugaw ug sa tigdala gipahuyang o giwagtang pinaagi sa paglihok sa pipila ka kemikal nga mga substansiya (sama sa mga detergent), nga nagbag-o sa kombinasyon sa hugaw ug carrier ngadto sa kombinasyon sa hugaw ug detergent, nga sa kataposan maoy hinungdan sa hugaw ug tigdala sa pagtangtang. Ingon nga ang mga butang nga hugasan ug ang hugaw nga kuhaon lainlain, ang paghugas usa ka komplikado kaayo nga proseso, ug ang sukaranan nga proseso sa paghugas mahimong irepresentar sa mosunod nga yano nga relasyon
Tigdala • Dirt+Detergent=Carrier+Dirt • Detergent
Ang proseso sa paghugas kasagarang bahinon sa duha ka hugna: ang usa mao ang pagbulag sa hugaw ug ang carrier niini ubos sa aksyon sa detergent; Ang ikaduha mao nga ang nahimulag nga hugaw gisabwag ug gisuspinde sa medium. Ang proseso sa paghugas usa ka mabalik nga proseso, ug ang hugaw nga nasabwag o gisuspinde sa medium mahimo usab nga mag-ulan gikan sa medium ngadto sa labada. Busa, ang usa ka maayo kaayo nga detergent kinahanglan dili lamang adunay katakus sa pagtangtang sa hugaw gikan sa carrier, apan usab adunay maayo nga abilidad sa pagsabwag ug pagsuspinde sa hugaw, ug pagpugong sa hugaw gikan sa pagdeposito pag-usab.
(1) Mga matang sa hugaw
Bisan sa parehas nga butang, ang tipo, komposisyon, ug gidaghanon sa hugaw magkalainlain depende sa palibot sa paggamit. Ang hugaw sa lawas sa lana nag-una naglakip sa mga lana sa mananap ug utanon, ingon man mga lana sa mineral (sama sa krudo, lana sa sugnod, alkitran sa karbon, ug uban pa), samtang ang solid nga hugaw nag-una naglakip sa aso, abug, taya, carbon black, ug uban pa. Ang hugaw gikan sa pagkaon, sama sa mantsa sa prutas, mantsa sa makaon nga lana, mantsa sa panimpla, starch, ug uban pa; Ang hugaw nga dala sa mga kosmetiko, sama sa lipstick ug nail polish; Ang hugaw gikan sa atmospera, sama sa aso, abog, yuta, ug uban pa; Ang ubang mga materyales sama sa tinta, tsa, pintal, ug uban pa. Maingon nga adunay lain-laing ug lain-laing mga matang.
Ang nagkalainlaing matang sa hugaw kasagarang bahinon sa tulo ka kategoriya: solid nga hugaw, likido nga hugaw, ug espesyal nga hugaw.
① Ang kasagarang solid nga hugaw naglakip sa mga partikulo sama sa abo, lapok, yuta, taya, ug carbon black. Kadaghanan niini nga mga partikulo adunay usa ka karga sa ibabaw, kasagaran negatibo, ug dali nga masuhop sa fibrous nga mga butang. Sa kasagaran, ang solid nga hugaw lisud matunaw sa tubig, apan mahimong masabwag ug masuspinde sa mga solusyon sa detergent. Ang solid nga hugaw nga adunay gagmay nga mga partikulo lisud makuha.
② Ang hugaw nga likido kasagarang matunaw sa lana, apil ang mga lana sa hayop ug utanon, fatty acid, fatty alcohol, mineral oil, ug ilang mga oxide. Lakip niini, ang mga lana sa hayop ug utanon ug mga tambok nga asido mahimong moagi sa saponification nga adunay alkali, samtang ang mga tambok nga alkohol ug mineral nga mga lana dili saponified sa alkali, apan mahimong matunaw sa mga alkohol, eter, ug hydrocarbon nga mga organikong solvent, ug mahimong emulsified ug isabwag sa mga solusyon sa tubig nga detergent. Ang matunaw nga likido nga hugaw sa lana kasagaran adunay kusog nga puwersa sa interaksyon sa mga fibrous nga butang ug lig-on nga nag-adsorb sa mga lanot.
③ Espesyal nga hugaw naglakip sa protina, starch, dugo, human secretions sama sa singot, sebum, ihi, ingon man usab sa fruit juice, tsa juice, ug uban pa. Busa, ang paghugas niini medyo lisud.
Ang lain-laing mga matang sa hugaw panagsa ra maglungtad nga nag-inusara, kasagaran gisagol ug gisagol sa mga butang. Ang hugaw usahay mag-oxidize, madunot, o madunot ubos sa mga impluwensya sa gawas, nga moresulta sa pagporma sa bag-ong hugaw.
(2) Ang adhesion nga epekto sa hugaw
Ang hinungdan ngano nga ang mga sinina, kamot, ug uban pa mahimong hugaw tungod kay adunay usa ka matang sa interaksyon tali sa mga butang ug hugaw. Adunay lain-laing mga epekto sa adhesion sa hugaw sa mga butang, apan kini nag-una sa pisikal nga adhesion ug kemikal nga adhesion.
① Ang pisikal nga pagdikit sa abo sa sigarilyo, abog, linugdang, carbon black, ug uban pang mga butang sa sinina. Sa kinatibuk-an nga pagsulti, ang interaksyon tali sa gisunod nga hugaw ug sa kontaminado nga butang medyo huyang, ug ang pagtangtang sa hugaw dali ra usab. Sumala sa lain-laing mga pwersa, ang pisikal nga adhesion sa hugaw mahimong bahinon ngadto sa mekanikal nga adhesion ug electrostatic adhesion.
A: Ang mekanikal nga adhesion nag-una nga nagtumong sa pagdikit sa solid nga hugaw sama sa abug ug linugdang. Ang mekanikal nga adhesion usa ka huyang nga pamaagi sa adhesion alang sa hugaw, nga hapit makuha sa yano nga mekanikal nga mga pamaagi. Bisan pa, kung ang gidak-on sa partikulo sa hugaw gamay (<0.1um), mas lisud ang pagtangtang.
B: Ang electrostatic adhesion kasagarang gipakita pinaagi sa aksyon sa gikarga nga mga partikulo sa hugaw sa mga butang nga adunay kaatbang nga mga singil. Kadaghanan sa fibrous nga mga butang adunay negatibo nga bayad sa tubig ug dali nga gisunod sa positibo nga gikarga nga hugaw sama sa apog. Ang ubang mga hugaw, bisan og negatibo ang pagkarga, sama sa carbon black nga mga partikulo sa tubigon nga mga solusyon, mahimong motapot sa mga lanot pinaagi sa mga tulay sa ion nga naporma sa mga positibong ion (sama sa Ca2+, Mg2+, ug uban pa) sa tubig (ang mga ion naglihok nga magkauban tali sa daghang magkaatbang nga mga singil, nga naglihok sama sa mga tulay).
Ang static nga elektrisidad mas lig-on kay sa yano nga mekanikal nga aksyon, nga nagpalisud sa pagtangtang sa hugaw.
③ Pagtangtang sa espesyal nga hugaw
Ang protina, starch, human secretions, fruit juice, tea juice ug uban pang matang sa hugaw lisud tangtangon gamit ang general surfactants ug nagkinahanglan ug espesyal nga pamaagi sa pagtambal.
Ang mga mantsa sa protina sama sa cream, itlog, dugo, gatas, ug hugaw sa panit kay daling ma-coagulation ug denaturation sa mga lanot, ug mopilit nga mas lig-on. Alang sa pag-foul sa protina, ang protease mahimong gamiton sa pagtangtang niini. Ang protease makaguba sa mga protina sa hugaw ngadto sa matunaw sa tubig nga mga amino acid o oligopeptides.
Ang mga mantsa sa starch nag-una gikan sa pagkaon, samtang ang uban sama sa mga juice sa karne, paste, ug uban pa. Ang mga enzyme sa starch adunay catalytic nga epekto sa hydrolysis sa mga mantsa sa starch, pagbungkag sa starch ngadto sa mga sugars.
Ang lipase maka-catalyze sa pagkadunot sa pipila ka triglycerides nga lisud tangtangon pinaagi sa naandang mga pamaagi, sama sa sebum nga gitago sa lawas sa tawo, edible oil, ug uban pa, aron mabungkag ang triglyceride ngadto sa soluble glycerol ug fatty acids.
Ang ubang mga bulok nga lama gikan sa duga sa prutas, duga sa tsa, tinta, lipstick, ug uban pa kasagaran lisud limpyohan pag-ayo bisan human sa balik-balik nga paghugas. Kini nga matang sa mantsa mahimong tangtangon pinaagi sa oxidation-reduction reactions gamit ang oxidants o reducing agents sama sa bleach, nga moguba sa istruktura sa chromophore o chromophore nga mga grupo ug magpaubos niini ngadto sa mas gagmay nga mga sangkap nga matunaw sa tubig.
Gikan sa panglantaw sa dry cleaning, adunay halos tulo ka matang sa hugaw.
① Ang matunaw sa lana nga hugaw naglakip sa lain-laing mga lana ug tambok, nga likido o greasy ug matunaw sa dry cleaning solvents.
② Ang hugaw nga matunaw sa tubig matunaw sa tubigon nga solusyon, apan dili matunaw sa mga ahente sa dry cleaning. Nag-adsorb kini sa sinina sa porma sa tubigon nga solusyon, ug human moalisngaw ang tubig, ang mga granular nga solido sama sa dili organikong mga asin, starch, protina, ug uban pa.
③ Ang dili matunaw nga hugaw sa tubig sa lana dili matunaw sa tubig ug mga dry cleaning solvents, sama sa carbon black, lain-laing metal silicates, ug oxides.
Tungod sa lain-laing mga kabtangan sa lain-laing mga matang sa hugaw, adunay lain-laing mga paagi sa pagtangtang sa hugaw sa panahon sa dry cleaning proseso. Ang matunaw nga hugaw sa lana, sama sa mga lana sa hayop ug utanon, mga lana sa mineral, ug mga tambok, dali nga matunaw sa mga organikong solvent ug dali nga matangtang sa panahon sa dry cleaning. Ang maayo kaayo nga solubility sa dry cleaning solvents alang sa lana ug grease tungod sa mga pwersa sa van der Waals tali sa mga molekula.
Alang sa pagtangtang sa matunaw sa tubig nga hugaw sama sa dili organikong mga asin, asukal, protina, singot, ug uban pa, kinahanglan usab nga dugangan ang usa ka angay nga kantidad sa tubig sa ahente sa uga nga paglimpyo, kung dili ang matunaw sa tubig nga hugaw lisud makuha gikan sa sinina. Apan ang tubig lisud nga matunaw sa mga dry cleaning agent, mao nga aron madugangan ang gidaghanon sa tubig, kinahanglan nga idugang ang mga surfactant. Ang tubig nga anaa sa mga dry cleaning agent maka-hydrate sa hugaw ug sa nawong sa sinina, nga makapasayon sa pagpakig-uban sa mga polar nga grupo sa mga surfactant, nga mapuslanon alang sa adsorption sa mga surfactant sa ibabaw. Dugang pa, kung ang mga surfactant maporma nga mga micelle, ang matunaw sa tubig nga hugaw ug tubig mahimong matunaw sa mga micelle. Ang mga surfactant dili lamang makadugang sa sulod sa tubig sa mga dry cleaning solvents, apan makapugong usab sa pag-deposito sa hugaw aron mapalambo ang epekto sa pagpanglimpyo.
Ang presensya sa usa ka gamay nga tubig gikinahanglan alang sa pagtangtang sa matunaw sa tubig nga hugaw, apan ang sobra nga tubig mahimong hinungdan sa pipila nga mga sinina nga mag-deform, kunot, ug uban pa, busa ang sulud sa tubig sa uga nga detergent kinahanglan nga kasarangan.
Ang mga solidong partikulo sama sa abo, lapok, yuta, ug itom nga carbon, nga dili matunaw sa tubig o matunaw sa lana, kasagarang nagsunod sa sinina pinaagi sa electrostatic adsorption o pinaagi sa paghiusa sa mga mantsa sa lana. Sa dry cleaning, ang pag-agos ug epekto sa mga solvent mahimong hinungdan sa pagkahulog sa hugaw nga na-adsorb sa electrostatic forces, samtang ang mga dry cleaning agent maka-dissolve sa mantsa sa lana, nga maoy hinungdan sa mga solidong partikulo nga mosagol sa mantsa sa lana ug motapot sa mga sinina nga mahulog gikan sa dry cleaning agent. Ang gamay nga kantidad sa tubig ug mga surfactant sa dry cleaning agent mahimong lig-on nga makasuspinde ug makasabwag sa mga solidong partikulo sa hugaw nga mahulog, nga makapugong kanila sa pagdeposito pag-usab sa mga sinina.
(5) Mga hinungdan nga nakaapekto sa epekto sa paghugas
Ang direksyon nga adsorption sa mga surfactant sa interface ug ang pagkunhod sa tensyon sa nawong (interfacial) mao ang mga nag-unang hinungdan sa pagtangtang sa likido o solidong fouling. Apan ang proseso sa paghugas medyo komplikado, ug bisan ang epekto sa paghugas sa parehas nga klase sa detergent naapektuhan sa daghang uban pang mga hinungdan. Kini nga mga hinungdan naglakip sa konsentrasyon sa detergent, temperatura, kinaiya sa hugaw, matang sa fiber, ug istruktura sa panapton.
① Konsentrasyon sa mga surfactant
Ang mga micelle sa mga surfactant sa solusyon adunay hinungdanon nga papel sa proseso sa paghugas. Kung ang konsentrasyon makaabot sa kritikal nga konsentrasyon sa micelle (cmc), ang epekto sa paghugas kusog nga motaas. Busa, ang konsentrasyon sa detergent sa solvent kinahanglan nga mas taas pa kay sa CMC value aron makab-ot ang maayo nga epekto sa paghugas. Bisan pa, kung ang konsentrasyon sa mga surfactant molapas sa kantidad sa CMC, ang pagtaas sa epekto sa paghugas mahimong dili kaayo hinungdanon, ug ang sobra nga pagtaas sa konsentrasyon sa surfactant dili kinahanglan.
Kung gigamit ang solubilization aron makuha ang mga mantsa sa lana, bisan kung ang konsentrasyon labaw sa kantidad sa CMC, ang epekto sa solubilization nagdugang gihapon sa pagtaas sa konsentrasyon sa surfactant. Sa niini nga panahon, kini mao ang advisable sa paggamit sa lokal nga detergent, sama sa cuffs ug kwelyo sa mga sinina diin adunay daghang hugaw. Kung manghugas, ang usa ka layer sa detergent mahimong una nga magamit aron mapauswag ang epekto sa solubilization sa mga surfactant sa mga mantsa sa lana.
② Ang temperatura adunay dakong epekto sa epekto sa pagpanglimpyo. Sa kinatibuk-an, ang pagtaas sa temperatura mapuslanon alang sa pagtangtang sa hugaw, apan usahay ang sobra nga temperatura mahimo usab nga hinungdan sa dili maayo nga mga hinungdan.
Ang pagtaas sa temperatura mapuslanon alang sa pagsabwag sa hugaw. Ang solid nga mantsa sa lana dali nga ma-emulsify kung ang temperatura labaw sa ilang pagkatunaw, ug ang mga lanot nagdugang usab sa ilang lebel sa pagpalapad tungod sa pagtaas sa temperatura. Kini nga mga hinungdan tanan mapuslanon alang sa pagtangtang sa hugaw. Bisan pa, alang sa hugot nga mga panapton, ang mga micro gaps tali sa mga lanot gipakunhod human sa pagpalapad sa fiber, nga dili maayo sa pagtangtang sa hugaw.
Ang mga pagbag-o sa temperatura makaapekto usab sa solubility, kantidad sa CMC, ug gidak-on sa micelle sa mga surfactant, sa ingon makaapekto sa epekto sa paghugas. Ang taas nga carbon chain surfactant adunay mas ubos nga solubility sa ubos nga temperatura, ug usahay mas ubos ang solubility kay sa CMC value. Sa kini nga kaso, ang temperatura sa paghugas kinahanglan nga tukma nga madugangan. Ang epekto sa temperatura sa kantidad sa CMC ug gidak-on sa micelle lahi sa ionic ug non-ionic surfactant. Para sa mga ionic surfactant, ang pagtaas sa temperatura sa kasagaran mosangpot sa pagtaas sa kantidad sa CMC ug pagkunhod sa gidak-on sa micelle. Kini nagpasabut nga ang konsentrasyon sa mga surfactant kinahanglan nga madugangan sa solusyon sa paghugas. Para sa mga non-ionic surfactant, ang pagtaas sa temperatura mosangpot sa pagkunhod sa ilang CMC value ug usa ka mahinungdanong pagtaas sa ilang micelle size. Makita nga ang tukma nga pagtaas sa temperatura makatabang sa mga non-ionic surfactant nga magamit ang ilang kalihokan sa ibabaw. Apan ang temperatura kinahanglan dili molapas sa iyang cloud point.
Sa laktud, ang labing angay nga temperatura sa paghugas nalangkit sa pormula sa detergent ug sa butang nga gihugasan. Ang ubang mga detergent adunay maayo nga mga epekto sa pagpanglimpyo sa temperatura sa lawak, samtang ang ubang mga detergent adunay lahi nga epekto sa pagpanglimpyo alang sa bugnaw ug init nga paghugas.
③ Foam
Ang mga tawo kanunay nga naglibog sa abilidad sa pagbula sa epekto sa paghugas, nga nagtuo nga ang mga detergent nga adunay kusog nga abilidad sa pagbula adunay mas maayo nga epekto sa paghugas. Gipakita sa mga resulta nga ang epekto sa paghugas dili direktang may kalabutan sa gidaghanon sa bula. Pananglitan, ang paggamit sa ubos nga foaming detergent alang sa paghugas walay mas grabe nga epekto sa paghugas kay sa taas nga foaming detergent.
Bisan tuod ang bula dili direktang nalangkit sa paghugas, ang bula makatabang gihapon sa pagtangtang sa hugaw sa pipila ka mga sitwasyon. Pananglitan, ang bula sa panghugas nga likido makadala sa mga tinulo sa lana kon manghugas sa mga plato pinaagi sa kamot. Kung nag-scrub sa carpet, ang foam mahimo usab nga makakuha sa mga solidong partikulo sa hugaw sama sa abug. Ang abog nag-asoy sa daghang bahin sa hugaw sa karpet, busa ang tiglimpiyo sa karpet kinahanglan adunay piho nga abilidad sa pagbula.
Ang gahum sa pagbula hinungdanon usab alang sa shampoo. Ang pino nga bula nga gihimo sa likido sa dihang nanghugas sa buhok o naligo naghimo sa mga tawo nga komportable.
④ Mga matang sa mga lanot ug pisikal nga mga kabtangan sa mga panapton
Gawas pa sa kemikal nga istruktura sa mga lanot nga nakaapekto sa pagdikit ug pagtangtang sa hugaw, ang dagway sa mga lanot ug ang istruktura sa organisasyon sa mga hilo ug mga panapton adunay epekto usab sa kalisud sa pagtangtang sa hugaw.
Ang mga himbis sa mga lanot sa balhibo sa karnero ug ang patag nga gilis sama sa istruktura sa mga lanot sa gapas mas dali nga magtigum og hugaw kaysa hapsay nga mga lanot. Pananglitan, ang carbon black nga gisunod sa cellulose film (adhesive film) dali rang tangtangon, samtang ang carbon black nga gisunod sa gapas nga panapton lisud mahugasan. Pananglitan, ang polyester nga mugbo nga fiber nga mga panapton mas dali nga makaipon sa mantsa sa lana kaysa taas nga fiber nga mga panapton, ug ang mantsa sa lana sa mugbo nga fiber nga mga panapton mas lisud usab nga tangtangon kaysa sa taas nga fiber nga mga panapton.
Ang hugot nga linubid nga mga hilo ug hugot nga mga panapton, tungod sa gagmay nga mga micro gaps tali sa mga lanot, makasukol sa pagsulong sa hugaw, apan makapugong usab sa solusyon sa paglimpyo sa pagtangtang sa internal nga hugaw. Busa, ang hugot nga mga panapton adunay maayo nga pagbatok sa hugaw sa sinugdanan, apan lisud usab ang paglimpyo sa higayon nga kontaminado.
⑤ Ang katig-a sa tubig
Ang konsentrasyon sa mga metal nga ion sama sa Ca2+ug Mg2+sa tubig adunay dakong epekto sa epekto sa paghugas, ilabina kon ang mga anionic surfactant makasugat sa Ca2+ug Mg2+ nga mga ion aron maporma ang mga calcium ug magnesium salts nga dili maayo ang solubility, nga makapakunhod sa ilang abilidad sa pagpanglimpyo. Bisan kung ang konsentrasyon sa mga surfactant taas sa gahi nga tubig, ang ilang epekto sa paglimpyo labi ka grabe kaysa sa distillation. Aron makab-ot ang labing maayo nga epekto sa paghugas sa mga surfactant, ang konsentrasyon sa Ca2+ions sa tubig kinahanglang pakunhuran ngadto sa ubos sa 1 × 10-6mol/L (CaCO3 kinahanglang mub-an ngadto sa 0.1mg/L). Kini nagkinahanglan sa pagdugang sa lain-laing mga softeners sa detergent.
Oras sa pag-post: Ago-16-2024