Nege funksies van kationiese benatter
As die vaste stof in kontak met die vloeistof is, verdwyn die oorspronklike vaste / gas- en vloeistof / gas-koppelvlakke en word 'n nuwe vaste / vloeistof-koppelvlak gevorm. Hierdie proses word benatting genoem. Textielvesel is byvoorbeeld 'n poreuse materiaal met 'n groot oppervlak. Wanneer die oplossing oor die vesel versprei, sal dit die gaping tussen die vesels binnedring en die lug verdryf, wat die oorspronklike lug / vesel-koppelvlak in 'n vloeistof / vesel-koppelvlak verander. Dit is 'n tipiese benattingsproses; terwyl die oplossing terselfdertyd in die vesel gaan, word hierdie proses penetrasie genoem. Oppervlakaktiewe stowwe wat benatting en penetrasie help, word benattingsmiddels en penetreermiddels genoem.
Emulgering verwys na twee onmengbare vloeistowwe (soos olie en water), waarvan een gevorm word deur baie klein deeltjies (deeltjiegrootte 10-8 ~ 10-5m) eweredig in die ander vloeistof te versprei. Die rol van emulsie. Oliedruppels wat in water versprei word, word olie-in-water-emulsies (O / W) genoem, en waterdruppels wat in olies versprei word, word water-in-olie-emulsies (W / O) genoem. Oppervlakkige stowwe wat emulgering kan help, word emulgeermiddels genoem. Oppervlakkige stowwe wat as emulgeermiddels gebruik word, het twee funksies: stabilisering en beskerming.
Die emulgator het die effek dat die oppervlakspanning tussen die twee vloeistowwe verminder word om die gemengde stelsel te stabiliseer. Dit is omdat as olie (of water) in baie klein deeltjies in water (of olie) versprei word, word die kontakarea tussen hulle vergroot, wat lei tot 'n toename in die energiepotensiaal van die stelsel en 'n onstabiele toestand. Wanneer 'n emulgator bygevoeg word, word die lipofiele groep van die emulgermolekuul op die oppervlak van die oliedruppel deeltjies geadsorbeer, terwyl die hidrofiliese groep in die water strek en op die oppervlak van die oliedruppel in lyn gebring word om 'n hidrofiele molekulêre film te vorm, wat verminder die spanning tussen olie en water, wat die energievlak van die stelsel verminder en die aantrekkingskrag tussen oliedruppels verminder, en voorkom dat die oliedruppels ophoop en weer in twee lae verdeel.
Die georiënteerde molekulêre film wat deur die benatter op die oppervlak van die oliedruppels gevorm word, is 'n sterk beskermende film wat kan voorkom dat die oliedruppels bots en versamel. As dit 'n georiënteerde molekulêre film is wat deur 'n ioniese oppervlakaktiewe middel gevorm word, sal die oliedruppels ook gelaai word met dieselfde soort lading, wat die onderlinge afstoting sal verhoog en sal voorkom dat die oliedruppels tydens gereelde botsings saamtrek.
3. wassende dekontaminasie-effek
As gevolg van die emulgeeringseffek van die benatter, kan die vet- en vuildeeltjies wat van die vaste oppervlak losgemaak word, stabiel geëmulgeer word en in die waterige oplossing versprei word en nie meer op die skoongemaakte oppervlak neergelê word om herbesmetting te vorm nie.
Die proses om vloeibare olie van die oppervlak te verwyder, word hieronder beskryf om die rol van benatter te illustreer. Vloeibare olievlekke versprei oorspronklik op die vaste oppervlak. As oppervlakaktiewe middels bygevoeg word, danksy die lae oppervlakspanning, versprei die waterige oplossing van die oppervlakaktiewe stof vinnig op die vaste oppervlak en maak die vaste stowwe nat, en vervang die olievlekke geleidelik. Die olievlekke wat op die vaste oppervlak versprei word, krul geleidelik in oliedruppels (die kontakhoek neem geleidelik toe en verander van benatting na nie-benatting).
Die proses om onoplosbare vaste stowwe in 'n oplossing met baie klein deeltjies te versprei om 'n suspensie te vorm, word dispersie genoem. Die benatter wat die dispersie van vaste stowwe bevorder en 'n stabiele suspensie vorm, word 'n dispergeermiddel genoem. In werklikheid, as halfvaste olie geëmulgeer en in 'n oplossing versprei word, is dit moeilik om te onderskei of 'n sekere proses emulgeer of dispergeer, en emulgator en dispergeermiddel is gewoonlik dieselfde stof, so sit die twee saam in werklike gebruik. Emulgeer- en verspreidingsmiddel.
Die werking van dispergeermiddels is basies dieselfde as die van emulgatoren. Die verskil is dat die verspreide vaste deeltjies oor die algemeen minder stabiel is as die geëmulgeerde druppels.
5. skuimende effek
Die toestand van gas wat in vloeistof versprei word, word borrel genoem. As 'n sekere vloeistof maklik 'n film kan vorm en nie maklik kan breek nie, sal die vloeistof baie borrels produseer as dit geroer word. Nadat die skuim gegenereer is, word die gas / vloeistofoppervlakte in die stelsel aansienlik vergroot, wat die stelsel onstabiel maak, sodat die skuim maklik kan bars. Wanneer die oppervlakaktiewe middel by die oplossing gevoeg word, word die oppervlakaktiewe middel op die gas / vloeistof-koppelvlak geabsorbeer, wat nie net die oppervlaktespanning tussen die gas- / vloeistoffases verminder nie, maar ook 'n monomolekulêre film met 'n sekere meganiese sterkte vorm om die skuim te maak. moeilik om te bars.
Waterige oplossings vir oppervlakaktiewe stowwe het verskillende grade van skuimende effek. Oor die algemeen het anioniese benattingsaktiewe sterker skuimende eienskappe, terwyl nie-ioniese oppervlakaktiewe middels swakker skuimende eienskappe het, veral as dit bo die wolkpunt gebruik word.
Aangesien die skuimoppervlak 'n sterk adsorpsie-effek op vuil het, word die duursaamheid van die was verbeter, en dit kan ook voorkom dat vuilgoed weer op die oppervlak van die voorwerp neerslaan. Daarom dink mense altyd dat skoonmaakmiddels met goeie skuimende eienskappe 'n sterk ontsmettingsvermoë het. Daarom sal baie vloeibare skoonmaakmiddels die druk van die straalpomp verminder en dit is nie bevorderlik vir spoel nie. Daarom moet lae-skuimende nie-ioniese soorte in hierdie geval gebruik word. Oppervlakaktiewe middel.
Oplosbaarheid verwys na die effek van oppervlakaktiewe stowwe om die oplosbaarheid van swak oplosbare of onoplosbare stowwe in water te verhoog. Die oplosbaarheid van benseen in water is byvoorbeeld 0,09% (volume fraksie). As oppervlakaktiewe middels (soos natriumoleaat) bygevoeg word, kan die oplosbaarheid van benzeen tot 10% verhoog word.
Die oplosbare effek is onafskeidbaar van die micelle wat deur oppervlakaktiewe stowwe in water gevorm word. Micelle is micelle wat gevorm word deur die koolwaterstofkettings in die oppervlakaktiewe stofmolekules wat nader aan mekaar beweeg in die waterige oplossing as gevolg van hidrofobiese interaksie. Die binnekant van die micelle is eintlik 'n vloeibare koolwaterstof, en dus is dit makliker om oplosbare organiese opgeloste stowwe soos benseen en minerale olie in die micelle op te los. Oplos is die proses van micelle wat lipofiele stowwe oplos. Dit is 'n spesiale effek van benatter. Daarom is daar slegs groter micelle in die oplossing as die konsentrasie van die benatter in die oplossing bo die kritieke konsentrasie van die micelle is. Oplosbaarheid vind slegs plaas wanneer die tyd, en hoe groter die micelle volume, hoe groter die oplosbaarheidskapasiteit.
Oplosbaarheid is anders as emulgering. Emulgering is 'n diskontinue en onstabiele meerfasestelsel wat verkry word deur 'n vloeibare fase in water (of 'n ander vloeibare fase) te versprei, terwyl oplosbaarheid daartoe lei dat die opgeloste oplossing en die opgeloste stof in dieselfde eenfase-homogene en stabiele stelsel in een is. fase. Soms het dieselfde oppervlakteaktiewe effekte sowel emulgeer- as oplosbare effekte, maar slegs as die konsentrasie daarvan hoër is as die kritieke micelle-konsentrasie, kan dit oplosbare effekte hê.
7. sag en glad
Wanneer die oppervlakaktiewe stofmolekules op die oppervlak van die stof gerig is, kan die relatiewe statiese wrywingskoëffisiënt van die stof verminder word. Soos lineêre alkielpolyolpolyoksietileeneter, lineêre alkielvetsuurpolyoksietileenether en ander nie-ioniese oppervlakaktiewe middels, en 'n verskeidenheid katiooniese oppervlakaktiewe stowwe, het die effek dat dit die statiese wrywingskoëffisiënt van die stof verminder, sodat dit gebruik kan word. Oppervlakteaktiewe stowwe met vertakte alkiel- of aromatiese groepe kan nie 'n netjiese rigting op die oppervlak van die stof vorm nie en is dus nie geskik om as versagmiddel gebruik te word nie.
8. Antistatiese effek
Sekere anioniese oppervlakaktiewe middels en kwaternêre ammoniumsout kationiese oppervlakaktiewe middels is maklik om water op te neem en vorm 'n geleidende oplossinglaag op die oppervlak van die stof, dus het dit antistatiese effekte en word dit gebruik as antistatiese middels vir chemiese veselstowwe. bakteriedodende effek
Kwaternêre ammoniumbakteriedoders het die eienskappe van ioniese verbindings. Dit is maklik oplosbaar in water, maar nie in nie-polêre oplosmiddels nie, en het stabiele chemiese eienskappe. Die werkingsmeganisme van hierdie soort bakteriedoders is hoofsaaklik deur elektrostatiese krag, waterstofbindingskrag en hidrofobiese binding tussen oppervlakaktiewe stofmolekules en proteïenmolekules, ens., Om negatief gelaaide bakterieë te adsorbeer en te laat saamtrek op die selwand, wat veroorsaak dat lysis en produksie plaasvind. . Die kamerobstruksie-effek veroorsaak dat die groei van bakterieë geïnhibeer word en die dood voorkom. Terselfdertyd kan sy hidrofobiese alkielgroep ook interaksie hê met die hidrofiliese groep bakterieë om die deurlaatbaarheid van die membraan te verander, en dan lisis ondergaan, die selstruktuur vernietig en seloplossing en dood veroorsaak. Hierdie soort swamdoders het 'n hoë doeltreffendheid, lae toksisiteit, geen ophoping, matige toksisiteit vir visse, word nie maklik beïnvloed deur pH-veranderinge nie, is gerieflik om te gebruik, het 'n sterk afskilferingseffek op die slymlaag en het stabiele chemiese eienskappe, verspreiding en korrosie-inhibisie Goeie funksie en ander eienskappe.
Sedert die ontdekking van die bakteriedodende effek van katiooniese oppervlakaktiewe stowwe in 1935, is tot dusver 4 tot 6-generasie kwaternaire ammoniumsout-bakteriedoderprodukte ontwikkel. Die eerste generasie is alkyldimetielbensielammoniumchloried, setyltrimetielammoniumchloried, ens .; die tweede generasie is die eerste generasie afgeleide, wat op die benseenring of kwaternêre stikstof van die kwaternêre ammoniumsout uitgevoer word. Verkry deur vervangingsreaksie: die derde generasie produk is dialkyldimetielammoniumchloried, soos didecyldimetielammoniumchloried, ens .; die vierde generasie is 'n saamgestelde produk van die eerste en derde generasie; Vervang as dubbele kwaternaire ammoniumsoute soos: etileenbis (dodecyldimetielammoniumbromied), dit behoort tot oppervlakaktiewe middels van gemini of dimer.
Die kwaternêre ammoniumbakteriedoder het nie net 'n bakteriedodende effek nie, maar het ook 'n sterk afskilferende effek op die slym. Dit kan die sulfaatverminderende bakterieë wat onder die slym groei, doodmaak. Dit het ook 'n korrosie-inhiberende en sinergistiese effek wanneer dit saam met ander middels gebruik word. Die algemeenste is 1227 (dodecyl dimethyl benzyl ammonium chloride), 1231 (dodecyl trimethyl ammonium chloride), dodecyl dimethyl benzyl ammonium bromide, 1427 (veertien Alkyl dimethyl benzyl ammonium chloride), dodecyl dimethyl ammonium bromide, tetradecyl dimethyl ammonium chloride, ens.