1. Kostutusvaikutus

Kun kiinteä aine on kosketuksessa nesteen kanssa, alkuperäiset kiinteät aineet / kaasu ja neste / kaasu-rajapinnat häviävät ja muodostuu uusi kiinteä / neste-rajapinta. Tätä prosessia kutsutaan kostutukseksi. Esimerkiksi tekstiilikuitu on huokoinen materiaali, jolla on valtava pinta. Kun liuos leviää pitkin kuitua, se tulee kuitujen väliseen aukkoon ja aja ilman pois kääntämällä alkuperäisen ilman / kuidun rajapinnan neste / kuitu rajapinnaksi. Se on tyypillinen kostutusprosessi; vaikka liuos tulee kuituun samanaikaisesti, tätä prosessia kutsutaan tunkeutumiseksi. Pinta-aktiivisia aineita, jotka auttavat kastumista ja tunkeutumista, kutsutaan kostutusaineiksi ja tunkeutuviksi aineiksi.

2. Emulgointi

Emulgointi tarkoittaa kahta sekoittumatonta nestettä (kuten öljy ja vesi), joista toinen muodostuu dispergoimalla tasaisesti hyvin pieniä hiukkasia (partikkelikoko 10-8 ~ 10-5m) toiseen nesteeseen. Emulsion rooli. Veteen dispergoituneita öljypisaroita kutsutaan öljy-vedessä -emulsioiksi (O / W) ja öljyihin dispergoituneita vesipisaroita kutsutaan vesi-öljy-emulsioiksi (W / O). Pinta-aktiivisia aineita, jotka voivat auttaa emulgointia, kutsutaan emulgointiaineiksi. Emulgointiaineina käytetyillä pinta-aktiivisilla aineilla on kaksi tehtävää: stabilointi ja suojaus.

 

(1) Vakauttaminen

Emulgointiaineen vaikutus vähentää kahden nesteen rajapintajännitystä sekoitetun järjestelmän vakauttamiseksi. Tämä johtuu siitä, että kun öljy (tai vesi) hajotetaan moniin pieniin hiukkasiin vedessä (tai öljyssä), niiden välinen kosketuspinta laajenee, mikä johtaa järjestelmän energiapotentiaalin kasvuun ja epävakaaseen tilaan. Kun emulgointiainetta lisätään, emulgointimolekyylin lipofiilinen ryhmä adsorboituu öljypisarahiukkasten pinnalle samalla kun hydrofiilinen ryhmä ulottuu veteen ja kohdistuu öljypisaran pintaan muodostaen hydrofiilisen molekyylikalvon, joka vähentää öljyn ja veden välistä jännitystä, mikä vähentää järjestelmän energiatasoa ja vähentää vetovoimaa öljypisaroiden välillä, mikä estää öljypisaroiden kertymisen ja jakautumisen uudelleen kahteen kerrokseen.

(2) Suojaus

Orientoitu molekyylikalvo, jonka pinta-aktiivinen aine muodostaa öljypisaroiden pinnalle, on vahva suojakalvo, joka voi estää öljypisaroiden törmäämisen ja kerääntymisen. Jos kyseessä on ionisen pinta-aktiivisen aineen muodostama suuntautunut molekyylikalvo, myös öljypisaroihin ladataan samanlaista varausta, mikä lisää keskinäistä karkotusta ja estää öljypisaroiden kerääntymistä toistuvien törmäysten aikana.

 

3. pesun puhdistusvaikutus

Pinta-aktiivisen aineen emulgointivaikutuksen takia kiinteästä pinnasta irtoavat rasva- ja likahiukkaset voidaan stabiilisti emulgoitua ja dispergoitua vesiliuokseen, eikä niitä enää kerrostu puhdistetulle pinnalle uudelleensaastumisen muodostamiseksi.

Menetelmä nestemäisen öljyn poistamiseksi pinnalta kuvataan alla havainnollistamaan pinta-aktiivisten aineiden roolia. Nestemäiset öljyvärit leviävät alun perin kiinteälle pinnalle. Kun pinta-aktiivisia aineita lisätään, sen pintajännityksen takia pinta-aktiivisen aineen vesiliuos leviää nopeasti kiinteälle pinnalle ja kostuttaa kiinteät aineet ja korvaa vähitellen öljyvärit. Kiinteälle pinnalle leviävät öljytahrat käpristyvät vähitellen öljypisaroiksi (kosketuskulma kasvaa vähitellen muuttumalla kastumisesta kastumattomaksi).

 

4. suspensiodispersio

Prosessia liukenemattomien kiinteiden aineiden dispergoimiseksi liuokseen, jossa on hyvin pieniä hiukkasia, suspension muodostamiseksi, kutsutaan dispersioksi. Pinta-aktiivista ainetta, joka edistää kiintoaineiden leviämistä ja muodostaa stabiilin suspension, kutsutaan dispergointiaineeksi. Itse asiassa, kun puolikiinteä öljy emulgoidaan ja dispergoidaan liuokseen, on vaikea erottaa, onko tietty prosessi emulgointi vai dispersio, ja emulgointiaine ja dispergointiaine ovat yleensä sama aine, joten laita nämä kaksi yhteen todellisessa käytössä. Emulgointiaine ja dispergointiaine.

Dispergointiaineiden toimintaperiaate on periaatteessa sama kuin emulgointiaineiden. Erona on, että dispergoituneet kiinteät hiukkaset ovat yleensä vähemmän stabiileja kuin emulgoidut pisarat.

 

5. vaahtoava vaikutus

Nesteeseen dispergoidun kaasun tilaa kutsutaan kuplaksi. Jos tietty neste on helppo muodostaa kalvo ja sitä ei ole helppo murtaa, neste tuottaa paljon kuplia sekoitettaessa. Kun vaahto on muodostunut, järjestelmän kaasun / nesteen pinta-ala kasvaa huomattavasti, mikä tekee järjestelmästä epävakaan, joten vaahto on helppo rikkoutua. Kun pinta-aktiivinen aine lisätään liuokseen, pinta-aktiiviset molekyylit adsorboituvat kaasu / neste -rajapinnalle, mikä paitsi vähentää kaasu / neste-faasien välistä pintajännitystä myös muodostaa monomolekulaarisen kalvon, jolla on tietty mekaaninen lujuus vaahdon tekemiseksi. vaikea räjähtää.

Pinta-aktiivisten vesiliuosten vaahtoamisaste on erilainen. Anionisilla pinta-aktiivisilla aineilla on yleensä vahvemmat vaahtoamisominaisuudet, kun taas ionittomilla pinta-aktiivisilla aineilla on heikommat vaahtoamisominaisuudet, varsinkin kun niitä käytetään pilvipisteen yläpuolella.

Koska vaahtomuovipinnalla on voimakas adsorptiovaikutus likaan, pesun kestävyys paranee ja se voi myös estää lian kertymisen uudelleen esineen pinnalle. Siksi ihmiset ajattelevat aina, että pesuaineilla, joilla on hyvät vaahtoamisominaisuudet, on voimakas puhdistus kyky. Siksi monet nestemäiset pesuaineet vähentävät suihkupumpun painetta eivätkä edistä huuhtelua. Siksi tässä tapauksessa tulisi käyttää vähän vaahtoavia ionittomia tyyppejä. Pinta-aktiivinen aine.

 

6. liukeneminen

Liukenemisella tarkoitetaan pinta-aktiivisten aineiden vaikutusta huonosti liukoisten tai liukenemattomien aineiden liukoisuuden lisäämiseen veteen. Esimerkiksi bentseenin liukoisuus veteen on 0,09% (tilavuusosuus). Jos pinta-aktiivisia aineita (kuten natriumoleaattia) lisätään, bentseenin liukoisuus voidaan nostaa 10%: iin.

Liukoisuusvaikutus on erottamaton miselleistä, jotka pinta-aktiiviset aineet muodostavat vedessä. Misellit ovat misellejä, jotka muodostuvat pinta-aktiivisten aineiden molekyylien hiilivetyketjuista, jotka liikkuvat vesiliuoksessa lähempänä toisiaan hydrofobisen vuorovaikutuksen vuoksi. Misellin sisäpuoli on itse asiassa nestemäistä hiilivetyä, joten ei-polaariset orgaaniset liuenneet aineet, kuten bentseeni ja mineraaliöljy, jotka eivät liukene veteen, on helpompi liuottaa miselliin. Liukoisuus on misellien prosessi, joka liuottaa lipofiilisiä aineita. Se on pinta-aktiivisten aineiden erityinen vaikutus. Siksi vain silloin, kun pinta-aktiivisen aineen pitoisuus liuoksessa on kriittisen misellipitoisuuden yläpuolella, liuoksessa on enemmän isoja misellejä. Liukeneminen tapahtuu vain, kun aika ja mitä suurempi misellitilavuus, sitä suurempi liukoisuuskyky on.

Liukoisuus eroaa emulgoinnista. Emulgointi on epäjatkuva ja epävakaa monivaiheinen järjestelmä, joka saadaan dispergoimalla nestefaasi veteen (tai muuhun nestefaasiin), kun taas liukenemisen tuloksena liukeneva liuos ja liuennut aine ovat samassa yksivaiheisessa homogeenisessa ja stabiilissa järjestelmässä yhdessä vaihe. Joskus samalla pinta-aktiivisella aineella on sekä emulgointi- että liukenemisvaikutuksia, mutta vain silloin, kun sen pitoisuus on kriittisen misellipitoisuuden yläpuolella, sillä voi olla liukoisuusvaikutuksia.

 

7. pehmeä ja sileä

Kun pinta-aktiivisten aineiden molekyylit ovat linjassa kankaan pinnalla, kankaan suhteellista staattista kitkakerrointa voidaan pienentää. Kuten lineaarinen alkyylipolyolipolyoksietyleenieetteri, lineaarinen alkyylirasvahappo-polyoksietyleenieetteri ja muut ionittomat pinta-aktiiviset aineet ja lukuisat kationiset pinta-aktiiviset aineet vähentävät kankaan staattista kitkakerrointa, joten sitä voidaan käyttää Käytetään kankaan pehmentäjänä. Haaroittuneita alkyyli- tai aromaattisia ryhmiä sisältävät pinta-aktiiviset aineet eivät voi muodostaa siistiä suuntaista järjestelyä kankaan pinnalle, joten ne eivät sovellu käytettäväksi huuhteluaineena.

 

8. antistaattinen vaikutus

Tietyt anioniset pinta-aktiiviset aineet ja kvaternaariset ammoniumsuolakationiset pinta-aktiiviset aineet ovat helposti imeytyviä vettä ja muodostavat johtavan liuoskerroksen kankaan pinnalle, joten niillä on antistaattisia vaikutuksia ja niitä käytetään antistaattisina aineina kemiallisissa kuitukankaissa. bakteereja tappava vaikutus

Kvaternaarisilla ammoniumbakterisidillä on ioniyhdisteiden ominaisuuksia. Ne liukenevat helposti veteen, mutta eivät polaarisiin liuottimiin, ja niillä on vakaat kemialliset ominaisuudet. Tämäntyyppisten bakterisidien vaikutusmekanismi johtuu pääasiassa sähköstaattisesta voimasta, vetysitoutumisvoimasta ja hydrofobisesta sitoutumisesta pinta-aktiivisten molekyylien ja proteiinimolekyylien jne. Välillä adsorboimaan negatiivisesti varautuneet bakteerit ja saamaan ne kerääntymään soluseinälle aiheuttaen hajoamista ja tuotantoa . Huoneen estävä vaikutus estää bakteerien kasvun ja kuoleman. Samanaikaisesti sen hydrofobinen alkyyliryhmä voi myös olla vuorovaikutuksessa hydrofiilisen bakteeriryhmän kanssa muuttaakseen kalvon läpäisevyyttä ja sitten hajoten, tuhoamalla solurakenteen ja aiheuttaen solujen liukenemisen ja kuoleman. Tällaisilla sienitautien torjunta-aineilla on korkea hyötysuhde, vähäinen myrkyllisyys, ei kertymistä, kohtalainen myrkyllisyys kaloille, pH-muutokset eivät vaikuta niihin helposti, ovat käteviä käyttää, niillä on voimakas kuoriva vaikutus limakerrokseen ja niillä on vakaat kemialliset ominaisuudet, dispersio ja korroosion esto Hyvä toiminta ja muut ominaisuudet.

Kationisten pinta-aktiivisten aineiden bakterisidisen vaikutuksen löytämisen jälkeen vuonna 1935 on toistaiseksi kehitetty 4–6 sukupolven kvaternaarisia ammoniumsuolabakterisidituotteita. Ensimmäinen sukupolvi on alkyylidimetyylibentsyyliammoniumkloridi, setyylitrimetyyliammoniumkloridi jne .; toinen sukupolvi on ensimmäisen sukupolven johdannainen, joka suoritetaan kvaternaarisen ammoniumsuolan bentseenirenkaalla tai kvaternaarisella typellä. Saadaan korvausreaktiolla: kolmannen sukupolven tuote on dialkyylidimetyyliammoniumkloridi, kuten didekyylidimetyyliammoniumkloridi jne .; neljäs sukupolvi on ensimmäisen ja kolmannen sukupolven yhdistelmätuote; Korvattu kaksoiskvaternaarisilla ammoniumsuoloilla, kuten: eteenibis (dodekyylidimetyyliammoniumbromidi), ne kuuluvat kaksos- tai dimeerityyppisiin pinta-aktiivisiin aineisiin.

Kvaternaarisella ammoniumbakterisidillä ei ole vain bakterisidinen vaikutus, vaan sillä on myös voimakas kuoriva vaikutus limaan. Se voi tappaa sulfaattia vähentävät bakteerit, jotka kasvavat liman alla. Sillä on myös korroosiota estävä ja synergistinen vaikutus, kun sitä käytetään muiden aineiden kanssa. Yleisiä ovat 1227 (dodekyylidimetyylibentsyyliammoniumkloridi), 1231 (dodekyylitrimetyyliammoniumkloridi), dodekyylidimetyylibentsyyliammoniumbromidi, 1427 (neljätoista alkyylidimetyylibentsyyliammoniumkloridi), dodekyylidimetyyliammoniumbromidi, tetradekyylidimetyyliammoniumkloridi jne.