Sıvının yüzeyindeki herhangi bir birim uzunluğun büzülme kuvvetine yüzey gerilimi denir ve ünite N. · m-1'dir.
Çözücünün yüzey gerginliğini azaltma özelliğine yüzey aktivitesi denir ve bu özelliğe sahip bir maddeye yüzey aktif madde denir.
Molekülleri sulu çözelti içine bağlayabilen ve miseller ve diğer ilişkiler oluşturabilen ve yüksek yüzey aktivitesine sahip, aynı zamanda ıslatma, emülsifiye edici, köpükleme, yıkama vb.
Yüzey aktif madde, ıslatma, köpürme, emülsifiye edici, yıkama ve diğer özelliklerle iki faz arasındaki arayüzey gerginliğini veya sıvıların (genellikle su) yüzey gerginliğini önemli ölçüde değiştirebilen özel yapı ve özelliğe sahip organik bileşiklerdir.
Yapı açısından, yüzey aktif cisimleri, moleküllerinde iki farklı doğa grubu içerdikleri için ortak bir özelliğe sahiptir. Bir uçta, yağda çözünür ve suda çözünmeyen, hidrofobik grup veya su itici grup olarak da bilinen uzun bir polar olmayan grup zinciri vardır. Bu tür su itici grup genellikle uzun hidrokarbon zincirleridir, bazen organik flor, silikon, organofosfat, organotin zinciri, vb. Hidrofilik grup, tüm yüzey aktif maddelerinin suda çözünür olduğundan ve gerekli çözünürlüğe sahip olmasını sağlamak için yeterince hidrofilik olmalıdır. Sürfaktanlar hidrofilik ve hidrofobik gruplar içerdiğinden, sıvı fazlardan en az birinde çözünür olabilirler. Sürfaktanın bu hidrofilik ve lipofilik özelliğine amfifilite denir.
Yüzey aktif madde, hem hidrofobik hem de hidrofilik gruplara sahip bir tür amfifilik moleküldür. Hidrofobik yüzey aktif madde grupları genellikle düz zincirli alkil C8 ~ c20, dallı zincirli alkil C8 ~ c20 ， alkilfenil (alkil karbon tom sayısı 8 ~ 16'dır) ve benzerleri gibi uzun zincirli hidrokarbonlardan oluşur. Hidrofobik gruplar arasında küçük olan fark esas olarak hidrokarbon zincirlerinin yapısal değişiklikleridir. Ve hidrofilik grupların türleri daha fazladır, bu nedenle yüzey aktif cisimlerinin özellikleri esas olarak hidrofobik grupların boyutuna ve şekline ek olarak hidrofilik gruplarla ilişkilidir. Hidrofilik grupların yapısal değişiklikleri hidrofobik gruplardan daha büyüktür, bu nedenle yüzey aktif cisimlerinin sınıflandırılması genellikle hidrofilik grupların yapısına dayanır. Bu sınıflandırma, hidrofilik grubun iyonik olup olmadığına ve anyonik, katyonik, noniyonik, zwitteriyonik ve diğer özel yüzey aktif cisimlerine ayrılmıştır.
① Arayüzde yüzey aktif cisimlerinin adsorpsiyonu
Yüzey aktif madde molekülleri, hem lipofilik hem de hidrofilik gruplara sahip amfifilik moleküllerdir. Yüzey aktif madde suda çözündüğünde, hidrofilik grubu suya çekilir ve suda çözülürken, lipofilik grubu su ile itilir ve su bırakır, bu da iki phass arasındaki yüzey aktif madde moleküllerinin (veya iyonların) adsorpsiyonu ile sonuçlanır, bu da iki fazın arasındaki arayüz gerilimini azaltır. Arayüzde daha fazla yüzey aktif madde molekülleri (veya iyonları) adsorbe edilirse, arayüzey gerginliğindeki azalma o kadar büyük olur.
② Adsorpsiyon membranının bazı özellikleri
Adsorpsiyon membranının yüzey basıncı: Gaz-sıvı arayüzünde yüzey aktif madde adsorpsiyonu, arayüze sürtünmesiz çıkarılabilir bir yüzer tabaka yerleştirmek için bir adsorpsiyon membranı oluşturmak için, yüzen tabaka çözelti yüzeyi boyunca adsorban membranı iter ve membran, yüzey basıncı olarak adlandırılan yüzen tabaka üzerinde bir basınç üretir.
Yüzey viskozitesi: Yüzey basıncı gibi, yüzey viskozitesi de çözünmeyen moleküler membran tarafından sergilenen bir özelliktir. İnce metal tel platin halkası ile asılı, düzlemi tankın su yüzeyine temas edecek, platin halkasını, platin halkasını su engelinin viskozitesi ile döndürür, genlik yavaş yavaş çürümeye, yüzey viskozitesinin ölçülebilir. Yöntem: İlk olarak, deney, genlik bozulmasını ölçmek için saf su yüzeyinde gerçekleştirilir ve daha sonra yüzey zarının oluşumundan sonra bozulma ölçülür ve yüzey zarının viskozitesi ikisi arasındaki farktan türetilir.
Yüzey viskozitesi, yüzey zarının sağlamlığı ile yakından ilişkilidir ve adsorpsiyon membranının yüzey basıncı ve viskozitesi olduğundan esnekliğe sahip olmalıdır. Yüzey basıncı ne kadar yüksek ve adsorbe edilen membranın viskozitesi ne kadar yüksek olursa, elastik modül o kadar yüksek olur. Yüzey adsorpsiyon membranının elastik modülü, kabarcık stabilizasyonu sürecinde önemlidir.
③ misel oluşumu
Yüzey aktif cisimlerinin seyreltik çözümleri, ideal çözümlerin ardından yasalara uymaktadır. Çözeltinin yüzeyinde adsorbe edilen yüzey aktif madde miktarı, çözeltinin konsantrasyonu ile artar ve konsantrasyon belirli bir değere ulaştığında veya aştığında, adsorpsiyon miktarı artık artmaz ve bu fazla yüzey aktif madde molekülleri çözeltide ve düzenli bir şekilde çözeltidir. Hem uygulama hem de teori, çözümde dernekler oluşturduklarını ve bu ilişkilere misel denir.
Kritik Mikel Konsantrasyonu (CMC): Yüzey aktif maddelerinin çözeltide misel oluşturduğu minimum konsantrasyona kritik misel konsantrasyonu denir.
④ Ortak yüzey aktif maddelerinin CMC değerleri.
HLB, yüzey aktif maddenin hidrofilik ve lipofilik gruplarının hidrofilik ve lipofilik dengesini gösteren hidrofil lipofil dengesinin kısaltılmasıdır. Büyük bir HLB değeri, güçlü hidrofilikliğe ve zayıf lipofilikliğe sahip bir molekülü gösterir; Tersine, güçlü lipofiliklik ve zayıf hidrofiliklik.
① HLB değeri hükümleri
HLB değeri göreceli bir değerdir, bu nedenle HLB değeri bir standart olarak geliştirildiğinde, hidrofilik özellikleri olmayan parafin balmumu HLB değeri 0 olarak belirtilirken, daha fazla su çözünür olan sodyum dodesil sülfatın HLB değeri, yüzey aktiflerinin 40 aralığından daha düşüktür. Lipofilikken, 10'dan büyük olanlar hidrofiliktir. Böylece, lipofilikten hidrofilike dönüm noktası yaklaşık 10'dur.
Sürfaktanların HLB değerlerine dayanarak, Tablo 1-3'te gösterildiği gibi olası kullanımları hakkında genel bir fikir elde edilebilir.
İki karşılıklı çözünmeyen sıvı, biri diğeri parçacıklar (damlacıklar veya sıvı kristaller) olarak dağılmış bir emülsiyon adı verilen bir sistem oluşturur. Bu sistem, emülsiyon oluştuğunda iki sıvının sınır alanındaki artış nedeniyle termodinamik olarak kararsızdır. Emülsiyonu kararlı hale getirmek için, sistemin arayüzey enerjisini azaltmak için üçüncü bir bileşen - emülsiyon eklemek gerekir. Emülgatör yüzey aktif maddeye aittir, ana işlevi emülsiyonun rolünü oynamaktır. Damlacıklar olarak var olan emülsiyonun fazına dağılmış faz (veya iç faz, süreksiz faz) denir ve birbirine bağlanan diğer faza dispersiyon ortamı (veya dış faz, sürekli faz) denir.
① Emülsiyonlar ve emülsiyonlar
Yaygın emülsiyonlar, bir faz su veya sulu çözeltidir, diğer faz, gres, balmumu, vb. Gibi su ile karışmayan organik maddelerdir. Su ve yağ ile oluşturulan emülsiyon, su içinde dağıtım, su içinde petrol-su tipi emülsiyon oluşturmak için yağ, o/w-w-su) olarak ifade edilen yağ tipi olarak ifade edilen yağ, yağda ifade edilir: petrol içinde eksprese edildi: yağlı olarak ifade edilir: yağlı olarak ifade edilir: yağlı olarak ifade edilir: yağlı olarak ifade edilir: yağlı olarak ifade edilir: yağ tipi olarak ifade edilir: petrol içinde eksprese edilen suda ifade edilir. (su/yağ). Karmaşık su içinde su/w tip tipi ve yağda su yağda yağ o/o tip çoklu emülsiyonlar da oluşturulabilir.
Emülgatörler, arayüzey gerginliğini azaltarak ve tek moleküllü arayüzey membranı oluşturarak emülsiyonları stabilize etmek için kullanılır.
Emülgatör gereksinimlerinin emülsifikasyonunda:
C: Emülgatör, arayüzü iki aşama arasındaki arayüzü adsorbe edebilmeli veya zenginleştirebilmelidir, böylece arayüzey gerginliği azalır;
B: Emülgatör partikülleri yüke vermelidir, böylece parçacıklar arasındaki elektrostatik itme veya parçacıklar etrafında kararlı, oldukça viskoz bir koruyucu membran oluşturmalıdır.
Bu nedenle, bir emülgatör olarak kullanılan maddenin emülsifiye etmek için amfifilik grupları olmalı ve yüzey aktif cisimleri bu gereksinimi karşılayabilir.
② Emülsiyonların kararlılığını etkileyen emülsiyonların hazırlama yöntemleri ve faktörler
Emülsiyonları hazırlamanın iki yolu vardır: biri, sıvıyı küçük parçacıklardaki sıvıyı başka bir sıvıdaki dağıtan, çoğunlukla emülsiyonları hazırlamak için kullanılan mekanik yöntemi kullanmaktır; Diğeri, sıvıyı moleküler durumda başka bir sıvı içinde çözmek ve daha sonra emülsiyonlar oluşturmak için düzgün bir şekilde toplanmasını sağlamaktır.
Bir emülsiyonun stabilitesi, faz ayrılmasına yol açan partikül anti-toplama yeteneğidir. Emülsiyonlar, büyük serbest enerjiye sahip termodinamik olarak dengesiz sistemlerdir. Bu nedenle, bir emülsiyonun stabilitesi, aslında sistemin dengeye ulaşması için gereken zamandır, yani sistemdeki sıvılardan birinin ayrılması için gereken süre.
Yağ alkolleri, yağ asitleri ve yağlı aminler ve diğer polar organik moleküllerle arayüzey zar, membran mukavemeti önemli ölçüde daha yüksek olduğunda. Bunun nedeni, emülsiyonlu moleküllerin ve alkollerin, asitlerin ve aminlerin ve diğer polar moleküllerin arayüzey adsorpsiyon tabakasında bir "kompleks" oluşturmak için, böylece arayüzey membran mukavemeti artmasıdır.
İkiden fazla yüzey aktif maddeden oluşan emülsiyonlara karışık emülsiförler denir. Su/yağ arayüzünde adsorbe edilen karışık emülsiyonlaştırıcı; Moleküller arası eylem kompleksler oluşturabilir. Güçlü moleküller arası etki nedeniyle, arayüzey gerilim önemli ölçüde azalır, arayüzde adsorbe edilen emülsatör miktarı önemli ölçüde artar, arayüzey membran yoğunluğu artar, mukavemet artar.
Sıvı boncukların yükü, emülsiyonun stabilitesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Sıvı boncukları genellikle yüklü olan stabil emülsiyonlar. Bir iyonik emülgatör kullanıldığında, arayüzde adsorbe edilen emülsatör iyonu, lipofilik grubunun yağ fazına yerleştirilmesi ve hidrofilik grup su fazında bulunur, böylece sıvı boncukları şarj eder. Emülsiyon boncukları aynı yüke sahip olarak, toplanması kolay değil, birbirlerini iterler, böylece stabilite artar. Boncuklar üzerinde adsorbe edilen emülsiyonlu iyonların yük ne kadar yüksek olursa, boncukların aglomerasyondan korunma yeteneği o kadar büyük olur, emülsiyon sistemi o kadar kararlıdır.
Emülsiyon dispersiyon ortamının viskozitesi, emülsiyonun stabilitesi üzerinde belirli bir etkiye sahiptir. Genel olarak, dispersiyon ortamının viskozitesi ne kadar yüksek olursa, emülsiyonun stabilitesi o kadar yüksek olur. Bunun nedeni, dispersiyon ortamının viskozitesinin büyük olması, sıvı boncukların Brown hareketi üzerinde güçlü bir etkisi olan ve sıvı boncuklar arasındaki çarpışmayı yavaşlatmasıdır, böylece sistem kararlı kalır. Genellikle, emülsiyonlarda çözülebilen polimer maddeler sistemin viskozitesini artırabilir ve emülsiyonların stabilitesini daha yüksek hale getirebilir. Ek olarak, polimerler ayrıca emülsiyon sistemini daha kararlı hale getirerek güçlü bir arayüzey zar oluşturabilir.
Bazı durumlarda, katı toz eklenmesi emülsiyonun stabilize olma eğilimini de yapabilir. Katı toz su, yağ veya arayüzde, yağa bağlı olarak, katı tozun ıslatma kapasitesindeki su, katı toz su ile tamamen ıslanmazsa, aynı zamanda yağ ile ıslak değilse, su ve yağ arayüzünde kalır.
Katı toz emülsiyonu kararlı hale getirmez, çünkü arayüzde toplanan toz, emülgatör moleküllerin arayüzey adsorpsiyonuna benzer olan arayüzey zarını arttırır, bu nedenle katı toz malzemesi arayüzde ne kadar yakından düzenlenirse, emülsiyon o kadar kararlıdır.
Sürfaktanlar, sulu çözeltide miseller oluşturduktan sonra çözünmeyen veya hafif suda çözünür organik maddelerin çözünürlüğünü önemli ölçüde artırma yeteneğine sahiptir ve çözelti şu anda şeffaftır. Menkelinin bu etkisine çözündürme denir. Çözümleme üretebilen yüzey aktif maddeye çözündürücü denir ve çözündürülen organik maddeye çözündürülmüş madde denir.
Köpük yıkama işleminde önemli bir rol oynar. Köpük, bir gazın bir sıvı veya katı içinde dağıldığı bir dağılım sistemidir, gaz dağılmış faz olarak ve dağıtıcı ortam olarak sıvı veya katı, birincisi sıvı köpük olarak adlandırılırken, ikincisine köpüklü plastik, köpüklü cam, köpüklü çimento gibi katı köpük denir.
(1) köpük oluşumu
Köpük ile burada bir sıvı membran ile ayrılmış bir hava kabarcık agregası demek. Bu tip kabarcık, dağıtım fazı (gaz) ve dispersiyon ortamı (sıvı) arasındaki yoğunluk farkı nedeniyle sıvının düşük viskozitesi ile birlikte her zaman sıvı yüzeye hızla yükselir.
Bir kabarcık oluşturma işlemi, sıvıya büyük miktarda gaz getirmektir ve sıvıdaki kabarcıklar hızla yüzeye geri döner ve az miktarda sıvı gazla ayrılmış bir kabarcık agregası oluşturur.
Köpük morfoloji açısından iki önemli özelliğe sahiptir: biri, dağınık bir faz olarak kabarcıkların genellikle çoklu şekildedir, bunun nedeni, kabarcıkların kesişiminde, sıvı filmin zayıflama eğilimi olmasıdır, böylece sıvı film belirli bir dereceye kadar ortaya çıktığında, kabarcık rüptüre yol açar; İkincisi, saf sıvıların stabil köpük oluşturamamasıdır, köpük oluşturabilen sıvı en az iki veya daha fazla bileşendir. Sulu yüzey aktif cisimleri, köpük üretimine eğilimli sistemlere tipiktir ve köpük üretme yetenekleri de diğer özelliklerle ilişkilidir.
İyi köpük gücüne sahip yüzey aktif maddelere köpük ajanları denir. Köpük ajanı iyi köpük yeteneğine sahip olsa da, oluşan köpük uzun bir süre koruyamayabilir, yani stabilitesi mutlaka iyi değildir. Köpüğün stabilitesini korumak için, köpüğün stabilitesini artırabilecek maddeler eklemek için genellikle köpük maddesinde, maddeye köpük stabilizatör denir, yaygın olarak kullanılan stabilizatör lauril dietanolamin ve dodesil dimetilamin oksittir.
(2) köpüğün stabilitesi
Köpük termodinamik olarak dengesiz bir sistemdir ve son eğilim, kabarcık kırıldıktan ve serbest enerjinin azaldıktan sonra sistem içindeki sıvının toplam yüzey alanının azalmasıdır. Köpükleme işlemi, gazı ayıran sıvı zarın kırılıncaya kadar daha kalın ve daha ince hale geldiği işlemdir. Bu nedenle, köpüğün stabilite derecesi esas olarak sıvı deşarj hızı ve sıvı filmin mukavemeti ile belirlenir. Aşağıdaki faktörler de bunu etkiler.
(3) Köpük yıkımı
Köpük yıkımının temel prensibi, köpüğü üreten koşulları değiştirmek veya köpüğün stabilize edici faktörlerini ortadan kaldırmaktır, bu nedenle nasıl fiziksel hem de kimyasal kötüleştirme yöntemleri vardır.
Fiziksel yasa işlem, köpük çözeltisinin dış rahatsızlıklar, sıcaklık veya basınçtaki değişiklikler ve ultrasonik tedavi gibi kimyasal bileşimini korurken köpük üretimi koşullarının değiştirilmesi anlamına gelir.
Kimyasal iftira yöntemi, köpük içindeki sıvı filmin gücünü azaltmak ve böylece köpükün stabilitesini azaltmak için köpük ajanı ile etkileşim kurmak için belirli maddeler eklemektir, bu tür maddelere köpekler denir. Köpirlüklerin çoğu yüzey aktif maddelerdir. Bu nedenle, yasa geçirme mekanizmasına göre, bozukluk yüzey gerginliğini azaltmak için güçlü bir yeteneğe sahip olmalı, yüzeyde adsorbe edilmesi kolay olmalı ve yüzey adsorpsiyon molekülleri arasındaki etkileşim zayıf, daha gevşek bir yapıda düzenlenmiş adsorpsiyon molekülleri.
Çeşitli bir ahlaksızlık türü vardır, ancak temelde hepsi, iyonik olmayan yüzey aktif cisimleridir. İyonik olmayan sürfaktanlar, bulut noktalarının yakınında veya üstünde önleme önleyici özelliklere sahiptir ve genellikle kötü olmayanlar olarak kullanılır. Alkoller, özellikle dallanma yapısına sahip alkoller, yağ asitleri ve yağ asidi esterleri, poliamidler, fosfat esterleri, silikon yağlar vb.
(4) köpük ve yıkama
Köpük ve yıkama etkinliği arasında doğrudan bir bağlantı yoktur ve köpük miktarı yıkamanın etkinliğini göstermez. Örneğin, noniyonik yüzey aktif maddelerinin sabunlardan çok daha az köpük özellikleri vardır, ancak dekontaminasyonları sabunlardan çok daha iyidir.
Bazı durumlarda, köpük kir ve kiri çıkarmada yardımcı olabilir. Örneğin, evdeki bulaşıkları yıkarken, deterjanın köpüğü yağ damlacıklarını alır ve halıları ovarken, köpük toz, toz ve diğer katı kir almaya yardımcı olur. Ek olarak, köpük bazen bir deterjanın etkinliğinin bir göstergesi olarak kullanılabilir. Yağlı yağların deterjanın köpüğü üzerinde inhibe edici bir etkisi olduğundan, çok fazla yağ ve çok az deterjan olduğunda, hiçbir köpük üretilmeyecek veya orijinal köpük kaybolacaktır. Köpük, durulama çözeltisindeki köpük miktarı deterjanın azaltılmasıyla azalma eğiliminde olduğundan, bir durulamanın temizliğinin bir göstergesi olarak da kullanılabilir, böylece köpük miktarı durulama derecesini değerlendirmek için kullanılabilir.
Geniş anlamda yıkama, istenmeyen bileşenleri yıkanacak nesneden çıkarma ve bir amaç elde etme işlemidir. Her zamanki anlamda yıkama, kiri taşıyıcının yüzeyinden çıkarma sürecini ifade eder. Yıkamada, kir ve taşıyıcı arasındaki etkileşim, bazı kimyasal maddelerin (örneğin, deterjan vb.) Etkisi ile zayıflar veya ortadan kaldırılır, böylece kir ve taşıyıcı kombinasyonu kir ve deterjan kombinasyonuna dönüştürülür ve son olarak kir taşıyıcıdan ayrılır. Yıkanacak nesneler ve çıkarılacak kir çeşitli olduğundan, yıkama çok karmaşık bir süreçtir ve temel yıkama işlemi aşağıdaki basit ilişkilerde ifade edilebilir.
Carrie ·· kir + deterjan = taşıyıcı + kir · deterjan
Yıkama işlemi genellikle iki aşamaya ayrılabilir: birincisi, deterjanın etkisi altında kir taşıyıcısından ayrılır; İkincisi, müstakil kir dağılır ve ortamda asılıdır. Yıkama işlemi geri dönüşümlü bir işlemdir ve ortamda dağılmış ve asılı olan kir, ortamdan yıkanan nesneye yeniden söndürülebilir. Bu nedenle, iyi bir deterjan, taşıyıcıdan kir çıkarma yeteneğine ek olarak kiri dağıtma ve askıya alma ve kirin yeniden düzenlenmesini önleme yeteneğine sahip olmalıdır.
(1) kir türleri
Aynı madde için bile, kir türü, bileşimi ve miktarı, kullanıldığı ortama bağlı olarak değişebilir. Yağ gövdesi kiri esas olarak bazı hayvan ve bitkisel yağlar ve mineral yağlardır (ham petrol, akaryakıt, kömür katranı vb. Gibi), katı kir esas olarak kurum, pas, karbon siyahı vb. Meyve lekeleri, yemeklik yağ lekeleri, çeşni lekeleri, nişasta vb. Gibi yiyeceklerden kir; Ruj, oje, vb. Kozmetiklerden kir; Kurum, toz, çamur, vb. Atmosferden kir; Mürekkep, çay, kaplama vb. Gibi diğerleri çeşitli tiplerde gelir.
Çeşitli kir türleri genellikle üç ana kategoriye ayrılabilir: katı kir, sıvı kir ve özel kir.
① Katı kir
Yaygın katı kir, kül, çamur, toprak, pas ve karbon siyah parçacıkları içerir. Bu parçacıkların çoğu yüzeylerinde bir elektrik yükü vardır, çoğu negatif yüklüdür ve fiber maddelere kolayca adsorbe edilebilir. Katı kiri genellikle suda çözülmesi zordur, ancak deterjan çözeltileri ile dağıtılabilir ve asılabilir. Daha küçük kütle noktasına sahip katı kiri çıkarılması daha zordur.
② Sıvı kiri
Sıvı kir, bitki ve hayvan yağları, yağ asitleri, yağ alkolleri, mineral yağlar ve oksitleri dahil olmak üzere çoğunlukla yağda çözünürdür. Bunlar arasında, bitki ve hayvan yağları, yağ asitleri ve alkali saponifikasyon meydana gelebilirken, yağ alkolleri, mineral yağlar alkali tarafından saptanlaştırılmaz, ancak alkollerde, eterlerde ve hidrokarbon organik çözücülerinde ve deterjan su çözeltisi emülsifikasyonunda çözünür olabilir. Yağda çözünür sıvı kir genellikle lif maddeleri ile güçlü bir kuvvete sahiptir ve liflere daha sıkı bir şekilde adsorbe edilir.
③ Özel kir
Özel kir, proteinler, nişasta, kan, ter, sebum, idrar ve meyve suyu ve çay suyu gibi insan sekresyonlarını içerir. Bu tür kirlerin çoğu kimyasal ve güçlü bir şekilde fiber maddelere adsorbe edilebilir. Bu nedenle yıkanması zordur.
Çeşitli kir türleri nadiren tek başına bulunur, ancak genellikle birbirine karıştırılır ve nesneye adsorbe edilir. Kir bazen dış etkiler altında oksitlenebilir, ayrıştırılabilir veya çürüyebilir, böylece yeni kir oluşturulabilir.
（2） kir yapışması
Giysiler, eller vb. Beslenebilir, çünkü nesne ve kir arasında bir tür etkileşim vardır. Kir, nesnelere çeşitli şekillerde yapışır, ancak fiziksel ve kimyasal yapışmalardan başka bir şey yoktur.
Coot, kurum, toz, çamur, kum ve kömürün giysiye yapışması fiziksel bir yapışmadır. Genel olarak konuşursak, bu kir yapışması ve lekeli nesne arasındaki rol nispeten zayıftır, kirin çıkarılması da nispeten kolaydır. Farklı kuvvetlere göre, kirin fiziksel yapışması mekanik yapışma ve elektrostatik yapışmaya bölünebilir.
A: Mekanik yapışma
Bu tip yapışma esas olarak bazı katı kirlerin (örn. Toz, çamur ve kum) yapışmasını ifade eder. Mekanik yapışma, kirin daha zayıf yapışması formlarından biridir ve neredeyse tamamen mekanik yollarla uzaklaştırılabilir, ancak kir küçük olduğunda (<0.1um) çıkarılması daha zordur.
B ： Elektrostatik yapışma
Elektrostatik yapışma esas olarak yüklü kir parçacıklarının karşıt yüklü nesneler üzerindeki etkisinde kendini gösterir. Çoğu lifli nesne suda negatif olarak yüklenir ve kireç tipleri gibi pozitif yüklü kirlere kolayca yapıştırılabilir. Sulu çözeltilerdeki karbon siyah parçacıkları gibi negatif yüklü olmasına rağmen, sudaki pozitif iyonlar tarafından oluşturulan iyonik köprüler (karşı yüklü birçok nesne arasındaki iyonlar) (örn., Ca2+ ， mg2+ vb.)
Elektrostatik etki basit mekanik eylemden daha güçlüdür, bu da kir çıkarmayı nispeten zorlaştırır.
② Kimyasal yapışma
Kimyasal yapışma, kimyasal veya hidrojen bağları yoluyla bir nesneye etki eden kir olgusunu ifade eder. Örneğin, polar katı kir, protein, pas ve lif maddeleri üzerinde diğer yapışma, lifler karboksil, hidroksil, amid ve diğer gruplar, bu gruplar ve yağlı kir yağ asitleri, yağ alkollerinin hidrojen bağları oluşturulması kolaydır. Kimyasal kuvvetler genellikle güçlüdür ve bu nedenle kir nesneye daha sıkı bir şekilde bağlanır. Bu tür kiri olağan yöntemlerle gidermek zordur ve bununla başa çıkmak için özel yöntemler gerektirir.
Kir yapışma derecesi, kirin doğası ve uyulduğu nesnenin doğası ile ilişkilidir. Genel olarak, parçacıklar lifli eşyalara kolayca yapışır. Katı kir dokusu ne kadar küçük olursa, yapışma o kadar güçlü olur. Pamuk ve cam gibi hidrofilik nesneler üzerindeki polar kir, polar olmayan kirlerden daha güçlü yapışır. Polar olmayan kir, polar yağlar, toz ve kil gibi polar kirden daha güçlü bir şekilde yapışır ve çıkarılması ve temizlenmesi daha az kolaydır.
(3) Kir çıkarma mekanizması
Yıkamanın amacı kiri çıkarmaktır. Belirli bir sıcaklık ortamında (esas olarak su). Kir ve yıkanmış nesnelerin etkisini zayıflatmak veya ortadan kaldırmak için deterjanın çeşitli fiziksel ve kimyasal etkilerinin kullanılması, belirli mekanik kuvvetlerin (el sürtünme, çamaşır makinesi ajitasyonu, su etkisi gibi) etkisi altında, böylece dekontaminasyon amacıyla kir ve yıkanmış nesneler.
① Sıvı kir çıkarma mekanizması
A ： Isaklama
Sıvı kirlenme çoğunlukla yağ bazlıdır. Yağ lekeleri çoğu lifli öğeleri ıslatır ve lifli malzemenin yüzeyinde bir yağ filmi olarak az çok yayılır. Yıkama hareketinin ilk adımı, yüzeyin yıkama sıvısı tarafından ıslanmasıdır. İllüstrasyon uğruna, bir lifin yüzeyi pürüzsüz bir katı yüzey olarak düşünülebilir.
B: Petrol Müfrezesi - Kıvırma Mekanizması
Yıkama eylemindeki ikinci adım, yağ ve gresin çıkarılmasıdır, sıvı kirin çıkarılması bir tür sargı ile elde edilir. Sıvı kiri başlangıçta bir yayılmış yağ filmi şeklinde yüzeyde ve yıkama sıvısının katı yüzey üzerindeki tercihli ıslatma etkisi altında (yani, lif yüzeyi), adım adım yağ boncuklarına kıvrıldı, bu da yıkama sıvısı ile değiştirildi ve nihayetinde belirli dış kuvvetlerin altındaki yüzeyi bıraktı.
② Katı kir çıkarma mekanizması
Sıvı kirin çıkarılması esas olarak kir taşıyıcının yıkama çözeltisi ile tercihli ıslatılması yoluyla, katı kir için çıkarma mekanizması farklıdır, burada yıkama işlemi esas olarak kir kütlesinin ve taşıyıcı yüzeyinin yıkama çözeltisi ile ıslatılması ile ilgilidir. Sürfaktanların katı kir ve taşıyıcı yüzeyinde adsorpsiyonu nedeniyle, kir ve yüzey arasındaki etkileşim azalır ve kir kütlesinin yüzeydeki yapışma mukavemeti azalır, böylece kir kütlesi taşıyıcının yüzeyinden kolayca çıkarılır.
Ek olarak, yüzey aktif maddelerinin, özellikle iyonik yüzey aktif cisimlerinin, katı kirin yüzeyinde ve taşıyıcısının adsorpsiyonu, katı kirin ve taşıyıcının yüzeyinde yüzey potansiyelini arttırma potansiyeline sahiptir, bu da kirin çıkarılmasına daha elverişlidir. Katı veya genellikle lifli yüzeyler genellikle sulu ortamlarda negatif yüklenir ve bu nedenle kir kütleleri veya katı yüzeyler üzerinde dağınık çift elektronik tabakalar oluşturabilir. Homojen yüklerin itilmesi nedeniyle, sudaki kir parçacıklarının katı yüzeye yapışması zayıflar. Anyonik bir yüzey aktif madde eklendiğinde, kir partikülünün ve katı yüzeyin negatif yüzey potansiyelini aynı anda artırabildiğinden, aralarındaki itme daha arttırılır, partikülün yapışma mukavemeti daha azalır ve kir çıkarılması daha kolaydır.
İyonik olmayan sürfaktanlar, genel olarak yüklü katı yüzeylerde adsorbe edilir ve arayüzey potansiyeli önemli ölçüde değiştirmese de, adsorbe edilmiş iyonik olmayan yüzey aktif cisimleri, kirin yeniden yerleştirilmesini önlemeye yardımcı olan yüzeyde belirli bir adsorbe tabakası oluşturma eğilimindedir.
Katyonik yüzey aktif cisimleri durumunda, adsorpsiyonları kir kütlesinin ve taşıyıcı yüzeyinin negatif yüzey potansiyelini azaltır veya ortadan kaldırır, bu da kir ve yüzey arasındaki itmeyi azaltır ve bu nedenle kir çıkarmaya elverişli değildir; Ayrıca, katı yüzey üzerinde adsorpsiyondan sonra, katyonik yüzey aktif cisimleri katı yüzey hidrofobikini çevirme eğilimindedir ve bu nedenle yüzey ıslatma ve dolayısıyla yıkanmaya elverişli değildir.
③ Özel toprakların çıkarılması
Protein, nişasta, insan sekresyonları, meyve suyu, çay suyu ve bu tür diğer kirleri normal yüzey aktif cisimleri ile çıkarmak zordur ve özel tedavi gerektirir.
Krem, yumurta, kan, süt ve cilt dışkısı gibi protein lekeleri lifler ve dejenerasyon üzerinde pıhtılaşma ve daha güçlü bir yapışma eğilimindedir. Protein kirlenmesi proteazlar kullanılarak uzaklaştırılabilir. Enzim proteaz, kirdeki proteinleri suda çözünür amino asitlere veya oligopeptitlere ayırır.
Nişasta lekeleri esas olarak gıda maddelerinden gelir, sos, tutkal gibi diğerleri vb. Amilazın nişasta lekelerinin hidrolizi üzerinde katalitik bir etkisi vardır ve bu da nişastanın şekerlere ayrılmasına neden olur.
Lipaz, sebum ve yenilebilir yağlar gibi normal yöntemlerle uzaklaştırılması zor olan trigliseritlerin ayrışmasını katalize eder ve bunları çözünür gliserol ve yağ asitlerine ayırır.
Meyve suları, çay suları, mürekkepler, ruj vb. Bu lekeler, renk üreten veya renk auxiliary gruplarının yapısını tahrip eden ve bunları daha küçük suda çözünür bileşenlere ayıran çamaşır suyu gibi oksitleyici veya indirgeyici bir ajan ile bir redoks reaksiyonu ile çıkarılabilir.
（4） Kuru Temizleme'nin Leke Kaldırma Mekanizması
Yukarıdakiler aslında yıkama ortamı olarak su içindir. Aslında, farklı giysi ve yapı türleri nedeniyle, su yıkamasını kullanan bazı giysiler temiz yıkanması kolay veya kolay değildir, yıkama ve hatta deformasyon, solma, vb. Yün ürünlerini yıkayarak da genellikle büzülme fenomeni ortaya çıkar, su yıkaması olan bazı yün ürünleri de kolaydır, renk değişimi; Bazı ipekler el hissi yıkadıktan sonra daha da kötüleşir ve parlaklıklarını kaybeder. Bu kıyafetler için genellikle dekontaminasyon için kuru temizleme yöntemini kullanın. Kuru temizleme, genellikle organik çözücülerdeki, özellikle polar olmayan çözücülerde yıkama yöntemini ifade eder.
Kuru temizlik, su yıkamasından daha nazik bir yıkama şeklidir. Kuru temizleme çok fazla mekanik etki gerektirmediğinden, giyim için hasar, kırışıklık ve deformasyona neden olmaz, suyun aksine kuru temizleme maddeleri nadiren genişleme ve kasılma üretir. Teknoloji uygun şekilde ele alındığı sürece, giysiler bozulma, renk solma ve genişletilmiş servis ömrü olmadan kuru temizlenebilir.
Kuru temizlik açısından, üç geniş kir türü vardır.
Poil çözünür kir yağda çözünür kir, sıvı veya yağlı olan ve kuru temizleme çözücülerinde çözülebilen her türlü yağ ve gresi içerir.
② Suda çözünür kir suda çözünür kir, sulu çözeltilerde çözünür, ancak kuru temizleme maddelerinde değil, sulu bir durumda giysiye adsorbe edilir, sular inorganik tuzlar, nişasta, protein vb.
Poil ve su çözünmez kir yağı ve su çözünmez kir, ne suda çözünür ne de karbon siyahı, çeşitli metallerin ve oksitlerin silikatları gibi kuru temizleme çözücülerinde çözünür.
Çeşitli kir türlerinin farklı doğası nedeniyle, kuru temizleme işleminde kiri çıkarmanın farklı yolları vardır. Hayvan ve bitkisel yağlar, mineral yağlar ve gres gibi yağda çözünen topraklar, organik çözücülerde kolayca çözünür ve kuru temizlemede daha kolay çıkarılabilir. Yağlar ve yağlar için kuru temizleme çözücülerinin mükemmel çözünürlüğü, esasen moleküller arasındaki van der duvar kuvvetlerinden gelir.
İnorganik tuzlar, şekerler, proteinler ve ter gibi suda çözünen kirlerin çıkarılması için, kuru temizleme maddesine doğru miktarda su eklenmelidir, aksi takdirde suda çözünür kirin giysilerden çıkarılması zordur. Bununla birlikte, suyun kuru temizleme maddesinde çözülmesi zordur, bu nedenle su miktarını arttırmak için yüzey aktif cisimleri de eklemeniz gerekir. Kuru temizleme maddesinde su varlığı, kir ve giysilerin yüzeyini nemlendirebilir, böylece yüzey aktif cisimlerin yüzeydeki adsorpsiyonuna elverişli olan yüzey aktif cisim gruplarıyla etkileşime girmesi kolaydır. Ek olarak, yüzey aktif maddeleri misel oluşturduğunda, suda çözünür kir ve su misellere çözündürülebilir. Kuru temizleme çözücüsünün su içeriğinin arttırılmasına ek olarak, yüzey aktif cisimleri, dekontaminasyon etkisini arttırmak için kirin yeniden parçalanmasını önlemede rol oynayabilir.
Suda çözünür kiri çıkarmak için az miktarda su varlığı gereklidir, ancak çok fazla su bazı giysilerde bozulmaya ve kırışmaya neden olabilir, bu nedenle kuru temizleme maddesindeki su miktarı orta olmalıdır.
Ne suda çözünür ne de yağda çözünür, kül, çamur, toprak ve karbon siyahı gibi katı parçacıklar genellikle elektrostatik kuvvetlerle veya yağ ile kombinasyon halinde giysiye tutturulur. Kuru temizlemede, çözücü akışı, darbe kiri elektrostatik kuvvet adsorpsiyonunu yapabilir ve kuru temizleme maddesi, yağ ve kirin kombinasyonunu, kuru temizleme maddesindeki katı partiküllerin birleşimine, kuru temizleme ajanına, küçük miktarda su ve yüzey aktif cisimlerinde kuru temizleme maddesine bağlanabilir, böylece katı kirli partiküllerin kararlı olmasını önleyebilir, böylece katı partiküller olabilir.
（5） Yıkama eylemini etkileyen faktörler
Yüzey aktif cisimlerin arayüzdeki yönlü adsorpsiyonu ve yüzey (arayüzey) gerginliğinin azaltılması, sıvı veya katı kirin çıkarılmasındaki ana faktörlerdir. Bununla birlikte, yıkama işlemi karmaşıktır ve aynı deterjan tipinde bile yıkama etkisi diğer birçok faktörden etkilenir. Bu faktörler arasında deterjan konsantrasyonu, sıcaklık, kirlenmenin doğası, lif tipi ve kumaşın yapısını içerir.
① Yüzey aktif madde konsantrasyonu
Çözeltideki yüzey aktif maddelerinin miselleri yıkama işleminde önemli bir rol oynamaktadır. Konsantrasyon kritik misel konsantrasyonuna (CMC) ulaştığında, yıkama etkisi keskin bir şekilde artar. Bu nedenle, çözücü içindeki deterjan konsantrasyonu, iyi bir yıkama etkisine sahip olmak için CMC değerinden daha yüksek olmalıdır. Bununla birlikte, yüzey aktif madde konsantrasyonu CMC değerinden daha yüksek olduğunda, yıkama etkisindeki artan artış açık değildir ve yüzey aktif madde konsantrasyonunu çok fazla arttırmak gerekli değildir.
Yağı çözünürleştirme ile giderirken, konsantrasyon CMC'nin üzerinde olsa bile, artan yüzey aktif madde konsantrasyonu ile çözündürme etkisi artar. Şu anda, deterjanın yerel merkezi bir şekilde kullanılması tavsiye edilir. Örneğin, bir giysinin kelepçelerinde ve yakalarında çok fazla kir varsa, yüzey aktif maddenin yağ üzerindeki çözündürücü etkisini arttırmak için yıkama sırasında bir deterjan tabakası uygulanabilir.
② Sıcaklığın dekontaminasyon etkisi üzerinde çok önemli bir etkisi vardır. Genel olarak, sıcaklığın arttırılması kirin çıkarılmasını kolaylaştırır, ancak bazen çok yüksek bir sıcaklık da dezavantajlara neden olabilir.
Sıcaklık artışı kir difüzyonunu kolaylaştırır, katı gres erime noktasının üzerindeki sıcaklıklarda kolayca emülsifiye edilir ve lifler, hepsi kirin çıkarılmasını kolaylaştıran sıcaklık artışı nedeniyle şişlikte artış artışıdır. Bununla birlikte, kompakt kumaşlar için, lifler genişledikçe lifler arasındaki mikrogaplar azalır, bu da kir çıkarılmasına zararlıdır.
Sıcaklık değişiklikleri ayrıca yüzey aktif cisimlerinin çözünürlüğünü, CMC değerini ve misel boyutunu etkiler, böylece yıkama etkisini etkiler. Uzun karbon zincirleri olan yüzey aktif cisimlerinin çözünürlüğü düşük sıcaklıklarda düşüktür ve bazen çözünürlük CMC değerinden bile daha düşüktür, bu nedenle yıkama sıcaklığı uygun şekilde yükseltilmelidir. Sıcaklığın CMC değeri ve misel boyutu üzerindeki etkisi, iyonik ve iyonik olmayan yüzey aktif cisimleri için farklıdır. İyonik yüzey aktif cisimleri için, sıcaklıktaki bir artış genellikle CMC değerini arttırır ve misel boyutunu azaltır, bu da yıkama çözeltisindeki yüzey aktif madde konsantrasyonunun artması gerektiği anlamına gelir. İyonik olmayan yüzey aktif cisimleri için, sıcaklıktaki bir artış, CMC değerinde bir azalmaya ve misel hacminde önemli bir artışa yol açar, bu nedenle sıcaklıkta uygun bir artışın, iyonik olmayan yüzey aktif maddenin yüzey aktif etkisini uygulamasına yardımcı olacağı açıktır. Ancak, sıcaklık bulut noktasını aşmamalıdır.
Kısacası, optimum yıkama sıcaklığı deterjan formülasyonuna ve yıkanan nesneye bağlıdır. Bazı deterjanların oda sıcaklığında iyi bir deterjan etkisi vardır, diğerleri ise soğuk ve sıcak yıkama arasında çok farklı bir deterjana sahiptir.
③ Köpük
Köpük gücünü yıkama efekti ile karıştırmak, yüksek köpük gücüne sahip deterjanların iyi bir yıkama etkisine sahip olduğuna inanmak gelenekseldir. Araştırmalar, yıkama etkisi ile köpük miktarı arasında doğrudan bir ilişki olmadığını göstermiştir. Örneğin, düşük köpüklü deterjanlarla yıkama, yüksek köpük deterjanları ile yıkamaktan daha az etkili değildir.
Köpük doğrudan yıkama ile ilişkili olmasa da, örneğin bulaşıkları elle yıkarken kir çıkarmaya yardımcı olduğu durumlar vardır. Halıları ovarken, köpük toz ve diğer katı kir parçacıklarını da alabilir, halı kiri büyük bir tozu açıklar, bu nedenle halı temizleme ajanlarının belirli bir köpük yeteneğine sahip olması gerekir.
Köpük gücü, şampuan veya banyo sırasında sıvı tarafından üretilen ince köpüğün saçları yağlanmış ve rahat hissettirdiği şampuanlar için de önemlidir.
④ Lif çeşitleri ve tekstillerin fiziksel özellikleri
Kirlerin yapışmasını ve çıkarılmasını etkileyen liflerin kimyasal yapısına ek olarak, liflerin görünümü ve iplik ve kumaş organizasyonu kir çıkarma kolaylığı üzerinde bir etkiye sahiptir.
Yün liflerinin ölçeklerinin ve pamuk liflerinin kavisli düz şeritlerinin kir biriktirme olasılığı pürüzsüz liflerden daha yüksektir. Örneğin, selüloz filmleri (viskoz filmler) üzerine boyanmış karbon siyahı çıkarılması kolaydır, pamuk kumaşlar üzerinde boyanmış karbon siyahı yıkanması zordur. Başka bir örnek, polyesterden yapılmış kısa fiber kumaşların yağ lekeleri biriktirmeye uzun fiber kumaşlardan daha eğilimli olması ve kısa fiber kumaşlardaki yağ lekelerinin uzaklaştırılması da uzun fiber kumaşlardaki yağ lekelerinden daha zordur.
Sıkı bükülmüş iplikler ve sıkı kumaşlar, lifler arasındaki küçük boşluk nedeniyle, kir istilasına direnebilir, ancak aynı şey yıkama sıvının iç kiri dışlamasını önleyebilir, bu nedenle sıkı kumaşlar kire iyi direnmeye başlar, ancak lekeli yıkama da daha zordur.
⑤ Suyun sertliği
Suydaki Ca2+, Mg2+ ve diğer metal iyonlarının konsantrasyonu, özellikle anyonik yüzey aktif cisimleri Ca2+ ve Mg2+ iyonlarıyla daha az çözünür olan ve deterjanı azaltacak kalsiyum ve magnezyum tuzları oluşturduğunda, yıkama etkisi üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Sert suda, yüzey aktif madde konsantrasyonu yüksek olsa bile, deterjan hala damıtma işleminden çok daha kötüdür. Yüzey aktif maddenin en iyi yıkama etkisine sahip olması için, sudaki Ca2+ iyonlarının konsantrasyonu 1 x 10-6 mol/L'ye (CACO3 ila 0.1 mg/L) veya daha azına indirilmelidir. Bu, deterjana çeşitli yumuşatıcıların eklenmesini gerektirir.
Zaman Post: 25-2022 Şubat