1. Эффект смачивания

Когда твердое тело находится в контакте с жидкостью, исходная граница раздела твердое тело / газ и жидкость / газ исчезает, и образуется новая граница раздела твердое тело / жидкость. Этот процесс называется смачиванием. Например, текстильное волокно - это пористый материал с огромной поверхностью. Когда раствор растекается по волокну, он входит в зазор между волокнами и вытесняет воздух, превращая исходную поверхность раздела воздух / волокно в поверхность раздела жидкость / волокно. Это типичный процесс смачивания; в то время как раствор одновременно входит в волокно, этот процесс называется проникновением. Поверхностно-активные вещества, способствующие смачиванию и проникновению, называются смачивающими веществами и пенетрантами.

2. Эмульгирование

Эмульгирование относится к двум несмешивающимся жидкостям (таким как масло и вода), одна из которых образуется путем равномерного диспергирования очень мелких частиц (размер частиц 10-8 ~ 10-5 мкм) в другой жидкости. Роль эмульсии. Капельки масла, диспергированные в воде, называются эмульсиями типа «масло в воде» (М / В), а капли воды, диспергированные в маслах, называются эмульсиями типа «вода в масле» (В / М). Поверхностно-активные вещества, которые могут способствовать эмульгированию, называются эмульгаторами. Поверхностно-активные вещества, используемые в качестве эмульгаторов, выполняют две функции: стабилизацию и защиту.

 

(1) стабилизация

Эмульгатор имеет эффект уменьшения межфазного натяжения между двумя жидкостями для стабилизации смешанной системы. Это связано с тем, что когда масло (или вода) диспергируется на множество мельчайших частиц в воде (или масле), площадь контакта между ними увеличивается, что приводит к увеличению энергетического потенциала системы и нестабильному состоянию. При добавлении эмульгатора липофильная группа молекулы эмульгатора адсорбируется на поверхности частиц масляной капли, в то время как гидрофильная группа распространяется в воду и выравнивается на поверхности масляной капли с образованием гидрофильной молекулярной пленки, которая уменьшает межфазное натяжение масло / вода, что снижает уровень энергии системы и уменьшает притяжение между каплями масла, предотвращая накопление и повторное разделение капель масла на два слоя.

(2) Защита

Ориентированная молекулярная пленка, образованная поверхностно-активным веществом на поверхности капель масла, представляет собой прочную защитную пленку, которая может предотвратить столкновение и скопление капель масла. Если это ориентированная молекулярная пленка, образованная ионным поверхностно-активным веществом, капли масла также будут заряжены таким же зарядом, что увеличит взаимное отталкивание и предотвратит сбор капель масла во время частых столкновений.

 

3. эффект дезактивации стирки

Благодаря эмульгирующему эффекту поверхностно-активного вещества, частицы жира и грязи, отделившиеся от твердой поверхности, могут стабильно эмульгироваться и диспергироваться в водном растворе, и они больше не будут оседать на очищенной поверхности, образуя повторное загрязнение.

Процесс удаления жидкого масла с поверхности описан ниже, чтобы проиллюстрировать роль поверхностно-активных веществ. Пятна жидкого масла изначально растекались по твердой поверхности. Когда добавляются поверхностно-активные вещества, из-за его низкого поверхностного натяжения водный раствор поверхностно-активного вещества быстро растекается по твердой поверхности, смачивает твердые частицы и постепенно заменяет масляные пятна. Масляные пятна, растекающиеся по твердой поверхности, постепенно скручиваются в масляные капли (угол смачивания постепенно увеличивается, переходя от смачивания к несмачиванию).

 

4. суспензия дисперсия

Процесс диспергирования нерастворимых твердых веществ в растворе с очень мелкими частицами с образованием суспензии называется дисперсией. Поверхностно-активное вещество, которое способствует диспергированию твердых веществ и образует стабильную суспензию, называется диспергатором. Фактически, когда полутвердое масло эмульгируется и диспергируется в растворе, трудно различить, является ли определенный процесс эмульгированием или диспергированием, а эмульгатор и диспергатор обычно являются одним и тем же веществом, поэтому при фактическом использовании используйте их вместе. Эмульгатор и диспергирующий агент.

Принцип действия диспергаторов в основном такой же, как у эмульгаторов. Разница в том, что диспергированные твердые частицы обычно менее стабильны, чем эмульгированные капли.

 

5. пенообразующий эффект

Состояние газа, диспергированного в жидкости, называется пузырьковым. Если определенная жидкость легко образует пленку и ее нелегко сломать, при перемешивании жидкость будет образовывать много пузырьков. После образования пены площадь поверхности газ / жидкость в системе значительно увеличивается, что делает систему нестабильной, поэтому пена легко лопается. Когда поверхностно-активное вещество добавляется в раствор, молекулы поверхностно-активного вещества адсорбируются на границе раздела газ / жидкость, что не только снижает поверхностное натяжение между фазами газ / жидкость, но также образует мономолекулярную пленку с определенной механической прочностью для образования пены. трудно лопнуть.

Водные растворы ПАВ обладают разной степенью пенообразования. Обычно анионные поверхностно-активные вещества обладают более сильными пенообразующими свойствами, в то время как неионные поверхностно-активные вещества обладают более слабыми пенообразующими свойствами, особенно при использовании выше точки помутнения.

Поскольку поверхность пены оказывает сильное адсорбционное воздействие на грязь, долговечность стирки повышается, а также предотвращает повторное осаждение грязи на поверхности предмета. Поэтому люди всегда думают, что моющие средства с хорошими пенообразующими свойствами обладают сильной обеззараживающей способностью. Поэтому многие жидкие моющие средства снижают давление струйного насоса и не способствуют полосканию. Поэтому в этом случае следует использовать низкопенные неионные типы. Поверхностно-активное вещество.

 

6. солюбилизация

Солюбилизация относится к эффекту поверхностно-активных веществ по увеличению растворимости плохо растворимых или нерастворимых веществ в воде. Например, растворимость бензола в воде составляет 0,09% (объемная доля). Если добавлены поверхностно-активные вещества (например, олеат натрия), растворимость бензола может быть увеличена до 10%.

Эффект солюбилизации неотделим от мицелл, образованных поверхностно-активными веществами в воде. Мицеллы - это мицеллы, образованные углеводородными цепями в молекулах поверхностно-активного вещества, которые сближаются друг с другом в водном растворе из-за гидрофобного взаимодействия. Внутренняя часть мицеллы на самом деле представляет собой жидкий углеводород, поэтому неполярные органические растворенные вещества, такие как бензол и минеральное масло, которые нерастворимы в воде, легче растворяются в мицелле. Солюбилизация - это процесс растворения липофильных веществ в мицеллах. Это особый эффект поверхностно-активных веществ. Следовательно, только когда концентрация поверхностно-активного вещества в растворе превышает критическую концентрацию мицелл, в растворе появляется больше крупных мицелл. Солюбилизация происходит только тогда, когда время и чем больше объем мицелл, тем больше солюбилизирующая способность.

Солюбилизация отличается от эмульгирования. Эмульгирование - это прерывистая и нестабильная многофазная система, полученная диспергированием жидкой фазы в воде (или другой жидкой фазе), в то время как солюбилизация приводит к тому, что солюбилизированный раствор и солюбилизированное вещество находятся в одной и той же однофазной гомогенной и стабильной системе в одной фаза. Иногда одно и то же поверхностно-активное вещество оказывает как эмульгирующий, так и солюбилизирующий эффекты, но только когда его концентрация выше критической концентрации мицелл, оно может оказывать солюбилизирующее действие.

 

7. мягкий и гладкий

Когда молекулы поверхностно-активного вещества выровнены на поверхности ткани, коэффициент относительного статического трения ткани может быть уменьшен. Такие как линейный алкилполиолполиоксиэтиленовый эфир, линейный алкилполиоксиэтиленовый эфир жирных кислот и другие неионогенные поверхностно-активные вещества и различные катионные поверхностно-активные вещества обладают эффектом снижения коэффициента статического трения ткани, поэтому его можно использовать в качестве смягчителя ткани. Поверхностно-активные вещества с разветвленными алкильными или ароматическими группами не могут образовывать четкую направленную структуру на поверхности ткани, поэтому они не подходят для использования в качестве смягчителя.

 

8. антистатический эффект

Некоторые анионные поверхностно-активные вещества и катионные поверхностно-активные вещества на основе солей четвертичного аммония легко впитывают воду и образуют слой проводящего раствора на поверхности ткани, поэтому они обладают антистатическим действием и используются в качестве антистатических агентов для тканей из химических волокон. бактерицидный эффект

Бактерициды четвертичного аммония обладают свойствами ионных соединений. Они легко растворяются в воде, но не в неполярных растворителях, и обладают стабильными химическими свойствами. Механизм действия этого вида бактерицидов в основном заключается в электростатической силе, силе водородной связи и гидрофобном связывании между молекулами поверхностно-активного вещества и молекулами белка и т. Д., Чтобы адсорбировать отрицательно заряженные бактерии и заставлять их собираться на стенке клетки, вызывая лизис и производство . Эффект обструкции помещения замедляет рост бактерий и приводит к их гибели. В то же время его гидрофобная алкильная группа также может взаимодействовать с гидрофильной группой бактерий, изменяя проницаемость мембраны, а затем подвергаясь лизису, разрушая структуру клетки и вызывая растворение и гибель клеток. Этот вид фунгицидов имеет высокую эффективность, низкую токсичность, отсутствие кумуляции, умеренную токсичность для рыб, не подвержен влиянию изменений pH, удобен в использовании, оказывает сильное отшелушивающее действие на слизистый слой и обладает стабильными химическими свойствами, дисперсностью и устойчивостью. ингибирование коррозии Хорошее функционирование и другие характеристики.

С момента открытия бактерицидного действия катионных поверхностно-активных веществ в 1935 году до сих пор были разработаны бактерицидные продукты на основе четвертичных аммониевых солей 4-6 поколений. Первое поколение - это хлорид алкилдиметилбензиламмония, хлорид цетилтриметиламмония и т.д .; второе поколение представляет собой производное первого поколения, которое осуществляется по бензольному кольцу или четвертичному азоту четвертичной аммониевой соли. Получается реакцией замещения: продукт третьего поколения представляет собой хлорид диалкилдиметиламмония, такой как хлорид дидецилдиметиламмония и т.д .; четвертое поколение - сложный продукт первого и третьего поколений; Замещенные как соли двойного четвертичного аммония, такие как: этилен-бис (додецилдиметиламмонийбромид), они относятся к поверхностно-активным веществам гемини или димерного типа.

Бактерицид четвертичного аммония не только обладает бактерицидным действием, но также оказывает сильное отшелушивающее действие на слизь. Он может убить сульфатредуцирующие бактерии, которые растут под слизью. Он также обладает антикоррозийным и синергетическим действием при использовании с другими веществами. Обычными являются 1227 (хлорид додецилдиметилбензиламмония), 1231 (хлорид додецилтриметиламмония), бромид додецилдиметилбензиламмония, 1427 (хлорид четырнадцати алкилдиметилбензиламмония), бромид додецилдиметиламмония, хлорид тетрадецилдиметиламмония и т. Д.