Суюктуктун бетиндеги ар кандай узундуктагы кичирейтүү күчү беттик тартылуу деп аталат жана бирдиги Н.·м-1.
Эриткичтин беттик чыңалуусун азайтуу касиети беттик активдүүлүк, ал эми мындай касиетке ээ болгон зат беттик активдүү зат деп аталат.
Суудагы эритмедеги молекулаларды байланыштырып, мицелла жана башка бирикмелерди түзө алган, беттик активдүүлүгү жогору, ошону менен бирге нымдоо, эмульгациялоо, көбүктүрүү, жууп-тазалоо ж.
Сурфактант - өзгөчө структурасы жана касиети бар, эки фаза ортосундагы фаза аралык чыңалуу же суюктуктардын (негизинен суу) беттик чыңалуусун олуттуу өзгөртө алган, нымдоочу, көбүктөнгөн, эмульгациялоочу, жууган жана башка касиеттери бар органикалык бирикмелер.
Түзүлүшү боюнча беттик-активдүү заттардын жалпы өзгөчөлүгү бар, алар молекулаларында ар кандай мүнөздөгү эки топту камтыйт. Бир четинде майда эрүүчү жана сууда эрибеген полярдуу эмес топтун узун чынжырчасы, ошондой эле гидрофобдук топ же суудан репелленттик топ деп аталат. Мындай сууну репелленттүү топ көбүнчө углеводороддордун узун чынжырчалары, кээде органикалык фтор, кремний, органофосфат, органотиндик чынжыр ж. Гидрофилдик топ бүтүндөй беттик активдүү заттар сууда эрүүчү жана керектүү эригичтикке ээ болушу үчүн жетиштүү гидрофиликтүү болушу керек. Беттик активдүү заттар гидрофилдик жана гидрофобдук топторду камтыгандыктан, алар суюк фазалардын жок дегенде биринде эрийт. Сурфактанттын бул гидрофилдик жана липофилдик касиети амфифилдүүлүк деп аталат.
Surfactant гидрофобдук жана гидрофилдик топтору бар амфифилдик молекулалардын бир түрү. Беттик активдүү заттардын гидрофобдук топтору жалпысынан түз чынжырлуу алкил С8~С20, тармакталган чынжырлуу алкил С8~С20, алкилфенил (алкил көмүртектин саны 8~16) жана ушул сыяктуу узун чынжырлуу углеводороддордон турат. Гидрофобдук топтордун ортосундагы анча чоң эмес айырма негизинен углеводород чынжырларынын структуралык өзгөрүүлөрүндө. Ал эми гидрофилдик топтордун түрлөрү көбүрөөк, ошондуктан беттик активдүү заттардын касиеттери гидрофобдук топтордун өлчөмүнөн жана формасынан тышкары негизинен гидрофильдик топторго байланыштуу. Гидрофилдик топтордун структуралык өзгөрүүлөрү гидрофобдук топторго караганда чоңураак, ошондуктан беттик-активдүү заттардын классификациясы негизинен гидрофилдик топтордун түзүлүшүнө негизделет. Бул классификация гидрофилдик топтун иондук же иондук эместигине жараша түзүлүп, аниондук, катиондук, иондук эмес, цвитериондук жана башка беттик активдүү заттардын өзгөчө түрлөрүнө бөлүнөт.
① Интерфакта беттик активдүү заттардын адсорбциясы
Surfactant молекулалары липофилик жана гидрофилдик топторго ээ болгон амфифилдик молекулалар. Беттик-активдүү зат сууда эригенде, анын гидрофилдик тобу сууга тартылып, сууда эрийт, ал эми липофилдик тобу суу менен түртүлүп, суудан чыгып кетет, натыйжада эки фазанын интерфейсине беттик активдүү заттын молекулалары (же иондор) адсорбцияланат. , бул эки фазанын ортосундагы фаза аралык чыңалууну азайтат. Беттик активдүү заттын молекулалары (же иондор) интерфейсте канчалык көп адсорбцияланса, фаза аралык чыңалуу ошончолук азаят.
② Адсорбциялык мембрананын кээ бир касиеттери
Адсорбциялык мембрананын үстүнкү басымы: адсорбциялык мембрананы түзүү үчүн газ менен суюктуктун интерфейсинде сурфактанттын адсорбциясы, мисалы, интерфейске сүрүлмөсүз алынуучу калкыма баракты жайгаштыруу, калкып жүрүүчү барак адсорбенттик мембрананы эритме бети боюнча түртөт жана мембрана басымды жаратат. беттик басым деп аталган калкып баракта.
Беттик илешкектүүлүк: беттик басым сыяктуу, беттик илешкектүүлүк эрибеген молекулалык мембрана тарабынан көрсөтүлгөн касиет болуп саналат. Майда металл зым платина шакекчеси менен илинген, анын тегиздиги резервуардын суу бетине тийип, платина шакекчесин, платина шакекчесин суунун илешкектүүлүгүнө жараша айлантып, амплитудасы акырындап бузулат, ага ылайык беттин илешкектүүлүгү болушу мүмкүн. өлчөнгөн. Метод: адегенде амплитудалык ажыроону өлчөө үчүн таза суунун бетинде эксперимент жүргүзүлөт, андан кийин беттик мембрана пайда болгондон кийин ажыроо өлчөнөт жана беттик мембрананын илешкектүүлүгү экөөнүн ортосундагы айырмадан алынат. .
Беттик илешкектүүлүк беттик мембрананын катуулугу менен тыгыз байланышта, адсорбциялык мембрана беттик басымга жана илешкектүүлүккө ээ болгондуктан, ал ийкемдүүлүккө ээ болушу керек. Адсорбцияланган мембрананын илешкектүүлүгү жана беттик басымы канчалык жогору болсо, анын серпилгичтик модулу ошончолук жогору болот. Көпүрүктү стабилдештирүү процессинде беттик адсорбциялык мембрананын серпилгичтүү модулу маанилүү.
③ мицеллалардын пайда болушу
Беттик активдүү заттардын суюлтулган эритмелери идеалдуу эритмелерден кийинки мыйзамдарга баш ийет. Эритменин бетине адсорбцияланган беттик-активдүү заттын өлчөмү эритменин концентрациясына жараша көбөйөт, ал эми концентрация белгилүү бир чоңдукка жеткенде же андан ашканда, адсорбциянын көлөмү көбөйбөйт жана бул ашыкча беттик-активдүү заттын молекулалары эритмеде кокустукта болот. жол менен же кандайдыр бир кадимки жол менен. Практика да, теория да алардын эритмеде ассоциация түзөрүн көрсөтүп турат жана бул бирикмелер мицеллалар деп аталат.
Критикалык Мицелл концентрациясы (ЖМБ): Беттик активдүү заттар эритмеде мицеллаларды пайда кылган минималдуу концентрация критикалык мицелла концентрациясы деп аталат.
④ Кадимки беттик активдүү заттардын ЖМБ маанилери.
HLB - гидрофилдик липофилдик баланстын аббревиатурасы, ал беттик-активдүү заттын гидрофильдүү жана липофилдик топторунун гидрофильдик жана липофилдик балансын, башкача айтканда, беттик активдүү заттын HLB маанисин көрсөтөт. чоң HLB мааниси күчтүү hydrophilicity жана начар lipophilicity менен молекуланы көрсөтөт; тескерисинче, күчтүү липофилдүүлүк жана начар гидрофилдүүлүк.
① HLB наркынын жоболору
HLB мааниси салыштырмалуу чоңдук болуп саналат, ошондуктан HLB мааниси иштелип чыкканда стандарт катары гидрофильдик касиеттери жок парафин момунун HLB мааниси 0 деп белгиленет, ал эми натрий додецил сульфатынын HLB мааниси сууда көбүрөөк эрүүчү, 40. Демек, беттик активдүү заттардын HLB мааниси жалпысынан 1ден 40ка чейинки диапазондо. Жалпысынан алганда, HLB мааниси 10дон аз болгон эмульгаторлор липофилдүү, ал эми 10дон ашкандары гидрофилдик болуп саналат. Ошентип, липофиликтен гидрофиликке өтүү чекити 10го жакын.
Беттик активдүү заттардын HLB баалуулуктарынын негизинде, 1-3-таблицада көрсөтүлгөндөй, алардын мүмкүн болгон колдонулушу жөнүндө жалпы түшүнүк алууга болот.
Бири экинчисинде бөлүкчөлөр (тамчылар же суюк кристаллдар) катары дисперстүү эки өз ара эрибеген суюктуктар эмульсия деп аталган системаны түзөт. Бул система эмульсия пайда болгондо эки суюктуктун чек ара аянтынын көбөйүшүнө байланыштуу термодинамикалык жактан туруксуз. Эмульсияны туруктуу кылуу үчүн системанын фаза аралык энергиясын азайтуу үчүн үчүнчү компонентти – эмульгаторду кошуу керек. Эмульгатор беттик активдүү затка кирет, анын негизги функциясы эмульсия ролун аткаруу. Эмульсиянын тамчылар түрүндө болгон фазасы дисперстүү фаза (же ички фаза, үзгүлтүктүү фаза), ал эми бири-бирине байланышкан башка фаза дисперсиялык чөйрө (же сырткы фаза, үзгүлтүксүз фаза) деп аталат.
① Эмульгаторлор жана эмульсиялар
Кадимки эмульсиялар, бир фазасы суу же суу эритмеси, экинчи фазасы суу менен аралашпаган органикалык заттар, мисалы, май, мом ж.б. суудагы мунай тибиндеги эмульсияны пайда кылуу үчүн сууда дисперстүү, O/W (май/суу) түрүндө көрсөтүлөт: суудагы мунай тибиндеги эмульсияны түзүү үчүн мунайга дисперстелген суу, W/O (суу/май) катары көрсөтүлөт. Татаал суу мунайдагы суудагы W/O/W тибиндеги жана мунайдагы суудагы O/W/O тибиндеги мульти-эмульсиялар да түзүлүшү мүмкүн.
Эмульгаторлор эмульсияларды стабилдештирүү үчүн фаза аралык чыңалууну азайтуу жана бир молекулалуу фаза аралык мембрананы түзүү аркылуу колдонулат.
Эмульгаторлорду эмульсиялоодо талаптар:
а: Эмульгатор эки фазанын ортосундагы интерфейсти адсорбциялоо же байытуу мүмкүнчүлүгүнө ээ болушу керек, андыктан фаза аралык чыңалуу азаят;
б: Эмульгатор бөлүкчөлөрдү зарядга бериши керек, ошентип бөлүкчөлөрдүн ортосундагы электростатикалык түртүүлөр же бөлүкчөлөрдүн айланасында туруктуу, жогорку илешкектүү коргоочу мембрана пайда болот.
Демек, эмульгатор катары колдонулган зат эмульсияга айланышы үчүн амфифилдик топторго ээ болушу керек жана беттик активдүү заттар бул талапка жооп бере алат.
② Эмульсияларды даярдоо ыкмалары жана эмульсиялардын туруктуулугуна таасир этүүчү факторлор
Эмульсияларды даярдоонун эки жолу бар: бири – механикалык ыкманы колдонуу менен суюктукту майда бөлүкчөлөрдөгү башка суюктукта дисперсациялоо, ал көбүнчө өнөр жайда эмульсияларды даярдоо үчүн колдонулат; экинчиси суюктукту молекулярдык абалда башка суюктукта эритип, эмульсияларды пайда кылуу үчүн аны туура чогултуу.
Эмульсиянын туруктуулугу фазалык бөлүнүүгө алып келген бөлүкчөлөргө каршы агрегацияга жөндөмдүүлүгү. Эмульсиялар чоң бош энергиясы бар термодинамикалык туруксуз системалар. Демек, эмульсиянын туруктуулугу деп аталган нерсе чындыгында системанын тең салмактуулукка жетиши үчүн талап кылынган убакыт, б.а. системадагы суюктуктардын биринин бөлүнүшү үчүн талап кылынган убакыт.
Майлуу спирттер, май кислоталары жана май аминдер жана башка полярдык органикалык молекулалар менен interfacial мембрана, мембрана күчү кыйла жогору болгондо. Себеби, эмульгатор молекулаларынын жана спирттердин, кислоталардын жана аминдердин жана башка полярдык молекулалардын фаза аралык адсорбциялык катмарында «татаал» пайда болуп, фаза аралык мембрананын күчү жогорулайт.
Экиден ашык беттик активдүү заттардан турган эмульгаторлор аралаш эмульгаторлор деп аталат. Суу/май интерфейсинде адсорбцияланган аралаш эмульгатор; молекулалар аралык аракет комплекстерди түзө алат. Күчтүү молекулалар аралык аракеттин аркасында фаза аралык чыңалуу бир топ азаят, интерфейсте адсорбцияланган эмульгатордун саны бир топ көбөйөт, фаза аралык мембрана тыгыздыгынын пайда болушу жогорулайт, бекемдик жогорулайт.
Суюк мончоктордун заряды эмульсиянын туруктуулугуна олуттуу таасирин тийгизет. Суюк мончоктору жалпысынан заряддалган туруктуу эмульсиялар. Иондук эмульгатор колдонулганда, интерфейсте адсорбцияланган эмульгатор ионунун липофилдик тобу мунай фазасына киргизилет, ал эми гидрофилдик топ суу фазасында болот, ошентип суюк мончокторду заряддалат. Эмульсия мончоктору бирдей зарядга ээ болгондуктан, алар бири-бирин түртүшөт, агломерациялоо оңой эмес, ошондуктан туруктуулук жогорулайт. Көрсө, эмульгатор иондору мончокторго канчалык көп адсорбцияланган болсо, заряд ошончолук чоң, мончоктордун агломерациялануусуна жол бербөө жөндөмдүүлүгү, эмульсия системасы ошончолук туруктуу.
Эмульсия дисперсиялык чөйрөнүн илешкектүүлүгү эмульсиянын туруктуулугуна белгилүү бир таасирин тийгизет. Негизинен дисперсиялык чөйрөнүн илешкектүүлүгү канчалык жогору болсо, эмульсиянын туруктуулугу ошончолук жогору болот. Себеби дисперсиялык чөйрөнүн илешкектүүлүгү чоң, бул суюк мончоктордун броундук кыймылына күчтүү таасир этет жана суюк мончоктордун ортосундагы кагылышууну жайлатат, ошондуктан система туруктуу бойдон калат. Адатта, эмульсияларда эриген полимердик заттар системанын илешкектүүлүгүн жогорулатып, эмульсиялардын туруктуулугун жогорулатат. Мындан тышкары, полимерлер эмульсия системасын туруктуураак кылып, күчтүү фаза аралык мембрананы түзө алат.
Кээ бир учурларда, катуу порошокту кошуу эмульсияны турукташтырууга алып келиши мүмкүн. Катуу порошок сууда, майда же интерфейсте, майга жараша, суу катуу порошоктун нымдуулугуна жараша, эгерде катуу порошок суу менен толук нымдуу эмес, ошондой эле май менен нымдуу болсо, сууда жана майда калат. интерфейс.
Катуу порошок эмульсияны туруктуу кылбайт, анткени интерфейсте чогулган порошок фаза аралык мембрананы күчөтөт, ал эмульгатор молекулаларынын фаза аралык адсорбциясына окшош, ошондуктан катуу порошок материал интерфейсте канчалык тыгыз жайгашса, ошончолук туруктуу эмульсия болуп саналат.
Беттик-активдүү заттар суудагы эритмеде мицеллаларды пайда кылгандан кийин эрибеген же сууда бир аз эрүүчү органикалык заттардын эригичтигин бир топ жогорулатууга жөндөмдүү, ал эми бул учурда эритме тунук болот. Мицелланын мындай эффектиси эритүү деп аталат. Эритүү процессин пайда кыла турган беттик активдүү зат эригич, ал эми органикалык зат эриген зат деп аталат.
Жуу процессинде көбүк маанилүү роль ойнойт. Пено – дисперсиялык система, мында газ суюктук же катуу формада дисперстүү, дисперстүү фаза катары газ жана дисперстик чөйрө катары суюк же катуу, биринчиси суюк көбүк деп аталат, ал эми экинчиси катуу көбүк деп аталат, мисалы. көбүктүү пластик, көбүктүү айнек, көбүктүү цемент ж.б.
(1) Көбүктүн пайда болушу
Бул жерде көбүк деп биз суюк кабыкча менен бөлүнгөн аба көбүкчөлөрүнүн жыйындысын түшүнөбүз. Бул түрдөгү көбүк суюктуктун аз илешкектүүлүгү менен бириккен дисперстүү фаза (газ) менен дисперстик чөйрөнүн (суюктук) тыгыздыгынын чоң айырмасынан улам суюктуктун бетине дайыма тез көтөрүлөт.
Көпүрүктү пайда кылуу процесси суюктукка көп өлчөмдөгү газды алып келүү болуп саналат, ал эми суюктуктагы көбүкчөлөр тез эле жер бетине кайтып келип, аз өлчөмдөгү суюк газ менен бөлүнгөн көбүкчөлөрдүн агрегатын түзөт.
Көбүктүн морфологиясы боюнча эки маанилүү өзгөчөлүгү бар: бири дисперстүү фаза катары көбүкчөлөр көбүнчө көп кырдуу формада болот, себеби көбүкчөлөрдүн кесилишинде суюк пленка жукарып, көбүкчөлөр болуп калат. көп кырдуу, суюк пленка белгилүү бир даражада жукарганда, көбүктүн жарылуусуна алып келет; экинчиси таза суюктуктар туруктуу көбүк түзө албайт, көбүк пайда кыла турган суюктук кеминде эки же андан көп компоненттен турат. Беттик-активдүү заттардын суудагы эритмелери көбүктүн пайда болушуна жакын системаларга мүнөздүү жана алардын көбүк пайда кылуу жөндөмдүүлүгү дагы башка касиеттерге байланыштуу.
Жакшы көбүк берүүчү күчкө ээ болгон беттик активдүү заттар көбүк түзүүчү деп аталат. көбүк берүүчү агент жакшы көбүк жөндөмүнө ээ болсо да, бирок пайда болгон көбүк көпкө сактай албашы мүмкүн, башкача айтканда, анын туруктуулугу сөзсүз эле жакшы эмес. Көбүктүн туруктуулугун сактоо үчүн, көбүнчө көбүктөнгөн агентте көбүктүн туруктуулугун жогорулата турган заттарды кошуу үчүн, зат көбүк стабилизатору деп аталат, көбүнчө стабилизатор lauryl diethanolamine жана dodecyl dimethylamine оксиди болуп саналат.
(2) көбүктүн туруктуулугу
Foam термодинамикалык туруксуз система болуп саналат жана акыркы тенденция системанын ичиндеги суюктуктун жалпы бетинин аянты көбүк сынгандан кийин азаят жана бош энергия азаят. Көбүктү кетирүү процесси – газды бөлүп турган суюк кабыкча сынганга чейин калың жана ичке боло турган процесс. Демек, көбүктүн туруктуулук даражасы негизинен суюктуктун агып чыгуу ылдамдыгы жана суюк пленканын бекемдиги менен аныкталат. Буга төмөнкү факторлор да таасир этет.
(3) Көбүктү жок кылуу
Көбүктү жок кылуунун негизги принциби көбүктү пайда кылуучу шарттарды өзгөртүү же көбүктүн стабилдештирүүчү факторлорун жок кылуу болуп саналат, ошондуктан көбүктү кетирүүнүн физикалык жана химиялык ыкмалары бар.
Физикалык деfoaming, мисалы, тышкы бузулуулар, температуранын же басымдын өзгөрүшү жана УЗИ менен дарылоо көбүк эритмесинин химиялык курамын сактоо менен көбүк өндүрүү шарттарын өзгөртүүнү билдирет көбүктү жок кылуу үчүн бардык натыйжалуу физикалык ыкмалары.
Химиялык деfoaming ыкмасы көбүктүн суюк пленка күчүн азайтуу үчүн көбүк агент менен өз ара кээ бир заттарды кошуу жана ошентип defoaming максатына жетүү үчүн көбүктүн туруктуулугун төмөндөтүү, мындай заттар деfoamers деп аталат. Дефоамерлердин көбү беттик активдүү заттар. Ошондуктан, деfoaming механизмине ылайык, деfoamer беттик чыңалууну азайтуу үчүн күчтүү жөндөмгө ээ болушу керек, бетинде адсорбциялоо үчүн жеңил, ал эми беттик адсорбция молекулаларынын ортосундагы өз ара аракеттешүү алсыз, адсорбция молекулалары бир кыйла жумшартылган түзүлүштө жайгашкан.
Дефоамердин ар кандай түрлөрү бар, бирок, негизинен, алардын баары иондук эмес беттик активдүү заттар. Иондук эмес беттик активдүү заттар булут чекитине жакын же андан жогору көбүктөнгөндөргө каршы касиетке ээ жана көбүнчө көбүктү жок кылуучу катары колдонулат. Мыкты көбүк жок кылуучу катары көбүнчө спирттер, өзгөчө тармакташкан түзүлүштөгү спирттер, май кислоталары жана май кислоталарынын эфирлери, полиамиддер, фосфат эфирлери, силикон майлары жана башкалар колдонулат.
(4) көбүк жана жуу
Көбүк менен жууунун эффективдүүлүгүнүн ортосунда түздөн-түз байланыш жок жана көбүктүн көлөмү жуунуунун натыйжалуулугун көрсөтпөйт. Мисалы, иондук эмес беттик активдүү заттар самындарга караганда көбүртүүчү касиетке ээ, бирок алардын зыянсыздануусу самындарга караганда алда канча жакшы.
Кээ бир учурларда, көбүк кирди жана кирди кетирүүгө жардам берет. Мисалы, үйдө идиш жууганда жуучу каражаттын көбүгү май тамчыларын алып кетет, килемдерди сүрткөндө көбүк чаңды, порошокту жана башка катуу кирди чогултууга жардам берет. Мындан тышкары, көбүк кээде жуучу каражаттын натыйжалуулугунун көрсөткүчү катары колдонулушу мүмкүн. Майлуу майлар жуучу каражаттын көбүгүнө бөгөт коюучу таасирге ээ болгондуктан, май өтө көп жана өтө аз жуугуч каражат болгондо көбүк пайда болбойт же баштапкы көбүк жоголот. Кээде көбүк чайкоочу каражаттын тазалыгынын көрсөткүчү катары да колдонулушу мүмкүн, анткени чайкоо эритмесинде көбүктүн саны жуучу каражаттын азайышы менен азаят, ошондуктан көбүктүн көлөмү чайкоо даражасын баалоо үчүн колдонулушу мүмкүн.
Кеңири мааниде жуу – бул жуула турган объекттен керексиз компоненттерди алып салуу жана кандайдыр бир максатка жетүү процесси. Кадимки мааниде жууп ташуучу бетинен кирди алып салуу жараянын билдирет. Жуудо кир менен ташуучунун өз ара аракети кээ бир химиялык заттардын (мисалы, жуучу каражат ж.б.) таасири менен алсыратат же жок кылынат, ошондуктан кир менен алып жүрүүчүнүн айкалышы кир жана жуучу каражаттын айкалышы болуп өзгөрөт жана акыр-аягында кир ташыгычтан бөлүнөт. Жуула турган нерселер жана тазалана турган кирлер ар түрдүү болгондуктан, жуунуу өтө татаал процесс жана жуунуунун негизги процессин төмөндөгү жөнөкөй мамилелер менен туюндуруп алууга болот.
Carrie·· Кир + Жуучу= Ташуучу + Кир · Жуучу каражат
Жуу процессин, адатта, эки этапка бөлүүгө болот: биринчиден, кир жуугуч каражаттын таасири астында анын алып жүрүүчүсүнөн бөлүнөт; экинчиден, ажыратылган топурак чачылып, чөйрөдө токтотулат. Жуу процесси кайра жаралуучу процесс жана чөйрөдө дисперстүү жана суспензияланган кир да чөйрөдөн жуунуп жаткан объектиге кайра тундурулушу мүмкүн. Ошондуктан, жакшы жуучу каражаттар ташыгычтан кирди кетирүү мүмкүнчүлүгүнөн тышкары, кирди таркатууга жана токтотууга жана кирди кайра коюуга жол бербөө жөндөмүнө ээ болушу керек.
(1) Кирдин түрлөрү
Ал тургай, бир эле буюм үчүн кирдин түрү, курамы жана өлчөмү ал колдонулган чөйрөгө жараша ар кандай болушу мүмкүн. Май дене кирлери негизинен кээ бир жаныбарлар жана өсүмдүк майлары жана минералдык майлар (мисалы, чийки май, мазут, көмүр чайыр ж.б.), катуу кир негизинен көө, күл, дат, көмүртек кара жана башкалар. Кийим кир боюнча, адамдын денесинен кир бар, мисалы, тер, май, кан ж.б.; жемиштердин тактары, тамак-аш майынын тактары, татымалдардын тактары, крахмал ж.б.у.с. косметикадан кир, мисалы, помада, лак ж.б.; атмосферадагы кир, мисалы, көө, чаң, ылай ж.б.; башкалар, мисалы, сыя, чай, каптоо, ж.б. Бул ар кандай түрлөрү болот.
Кирдин ар кандай түрлөрүн, адатта, үч негизги категорияга бөлүүгө болот: катуу топурак, суюк кир жана атайын кир.
① Катуу кир
Кадимки катуу кирге күл, ылай, жер, дат жана кара көмүртектин бөлүкчөлөрү кирет. Бул бөлүкчөлөрдүн көбү бетинде электрдик зарядга ээ, алардын көбү терс заряддуу жана була буюмдарына оңой адсорбцияланышы мүмкүн. Катуу кирди көбүнчө сууда эритүү кыйын, бирок жуучу каражаттардын эритмелери менен чачылып, токтотулушу мүмкүн. Кичинекей массасы бар катуу кирди кетирүү кыйыныраак.
② Суюк кир
Суюк кир негизинен майда эрүүчү, анын ичинде өсүмдүк жана жаныбарлардын майлары, май кислоталары, май спирттери, минералдык майлар жана алардын оксиддери. Алардын ичинен өсүмдүк жана жаныбарлар майлары, май кислоталары жана щелочтун сабындалышы мүмкүн, ал эми майлуу спирттер, минералдык майлар щелоч менен сабындалбайт, ал эми спирттерде, эфирлерде жана углеводороддук органикалык эриткичтерде эрийт, жуучу каражаттын суунун эритмесинде эмульсия жана дисперсия. Майда эрүүчү суюк кир көбүнчө була заттары менен күчтүү күчкө ээ жана жипчелерге бекемирээк адсорбцияланат.
③ Атайын кир
Атайын кирге белоктор, крахмал, кан, адамдын секрециялары, мисалы, тер, май, заара жана жемиш ширеси жана чай ширеси кирет. Кирдин бул түрүнүн көбү була заттарына химиялык жана күчтүү адсорбцияланышы мүмкүн. Ошондуктан аны жууш кыйын.
Кирдин ар кандай түрлөрү сейрек кездешет, бирок көбүнчө бири-бирине аралашып, объектке сиңишет. Кир кээде кычкылданып, чирип же сырткы таасирлердин астында чирип, жаңы кирди пайда кылышы мүмкүн.
（2） Кирдин адгезиясы
Кийим-кече, кол ж.б. булганышы мүмкүн, анткени буюм менен кирдин ортосунда кандайдыр бир өз ара аракеттенүү бар. Кир нерселерге ар кандай жолдор менен жабышат, бирок физикалык жана химиялык адгезиялардан башка эч нерсе жок.
①Көө, чаң, ылай, кум жана көмүрдүн кийимге жабышышы физикалык адгезия болуп саналат. Жалпысынан айтканда, кирдин бул адгезиясы аркылуу жана булганган объекттин ортосундагы ролу салыштырмалуу начар, кирди кетирүү да салыштырмалуу жеңил. Ар кандай күчтөр боюнча кирдин физикалык адгезиясы механикалык адгезия жана электростатикалык адгезия болуп бөлүнөт.
A: Механикалык адгезия
Адгезиянын бул түрү, негизинен, кээ бир катуу кирдин (мисалы, чаң, ылай жана кум) адгезиясын билдирет. Механикалык адгезия кирдин адгезиясынын начар формаларынын бири болуп саналат жана аны дээрлик механикалык жол менен жок кылууга болот, бирок кир аз болгондо (<0,1м) аны кетирүү кыйыныраак.
B: Электростатикалык адгезия
Электростатикалык адгезия негизинен заряддуу кир бөлүкчөлөрүнүн карама-каршы заряддалган объекттерге аракетинде көрүнөт. Көпчүлүк жипчелүү объекттер сууда терс заряддуу жана акиташ түрлөрү сыяктуу белгилүү бир оң заряддуу кир менен оңой жабышып калышы мүмкүн. Кээ бир кир, терс заряддуу болсо да, мисалы, суудагы эритмелердеги кара көмүртек бөлүкчөлөрү, суудагы оң иондордон (мисалы, мис. , Ca2+， Mg2+ ж.б.).
Электростатикалык аракет жөнөкөй механикалык аракетке караганда күчтүүрөөк болгондуктан, кирди тазалоону салыштырмалуу кыйындатат.
② Химиялык адгезия
Химиялык адгезия химиялык же суутек байланыштары аркылуу объектке таасир этүүчү кирдин көрүнүшүн билдирет. Мисалы, полярдык катуу кир, белок, дат жана башка була заттар боюнча адгезия, жипчелер карбоксил, гидроксил, амид жана башка топторду камтыйт, бул топтор жана майлуу кир май кислоталары, майлуу спирттер суутек байланыштарын түзүүгө оңой. Химиялык күчтөр жалпысынан күчтүү жана кир, демек, объектке бекемирээк биригет. Кирдин бул түрүн кадимки ыкмалар менен жок кылуу кыйын жана аны менен күрөшүү үчүн атайын ыкмаларды талап кылат.
Кирдин адгезиясынын даражасы кирдин өзүнүн мүнөзүнө жана ал жабышкан объектинин мүнөзүнө байланыштуу. Жалпысынан алганда, бөлүкчөлөр жипчелүү нерселерге оңой жабышат. Катуу кирдин текстурасы канчалык кичине болсо, адгезия ошончолук күчтүү болот. Кебез жана айнек сыяктуу гидрофилдик объекттерге полярдуу кир полярдуу эмес кирге караганда күчтүүрөөк жабышат. Полярдуу эмес кир полярдык кирге, мисалы, полярдык майларга, чаңга жана чопого караганда күчтүүрөөк жабышат жана аны алып салуу жана тазалоо анча оңой эмес.
(3) Кирди кетирүү механизми
Жуунун максаты кирди кетирүү. Белгилүү температурадагы чөйрөдө (негизинен суу). Кир жуугучтун ар кандай физикалык жана химиялык таасирлерин колдонуу, кир жана жууган объектилердин таасирин басаңдатуу же жок кылуу үчүн, белгилүү бир механикалык күчтөрдүн (мисалы, колду сүртүү, кир жуугуч машинанын козголушу, суунун таасири сыяктуу) таасири астында кир жана жуулган буюмдар деконтаминациялоо максатынан.
① Суюк кирди кетирүү механизми
А: нымдоо
Суюк булганыч негизинен майга негизделген. Май булалуу заттардын көбүн нымдуу боёйт жана жипчелүү материалдын бетине аздыр-көптүр май пленкасы катары тарайт. Жуу аракетинин биринчи кадамы - бул бетти жуугуч суюктук менен нымдоо. Мисал үчүн, жипченин бетин жылмакай катуу бет катары кароого болот.
B: Май отряды - тармал механизми
Жуу аракетинин экинчи кадамы - бул май жана майларды жок кылуу, суюк кирди тазалоо бир түрдөгү орогуч менен ишке ашат. Суюк кир алгач бетинде жайылган май пленкасы түрүндө болгон жана кир жуугуч суюктуктун катуу бетке (б.а. була бетине) артыкчылыктуу нымдоочу таасири астында этап-этабы менен май мончокторуна ийрилет. кир жуугуч суюктук менен алмаштырылган жана акырында белгилүү бир тышкы күчтөрдүн астында бетинде калган.
② Катуу кирди кетирүү механизми
Суюк кирди жок кылуу, негизинен, кирди алып жүрүүчүнү жуугуч эритмеси менен артыкчылыктуу нымдоо аркылуу ишке ашат, ал эми катуу кирди кетирүү механизми ар түрдүү, мында жуу процесси негизинен кир массасын жана анын ташуучу бетин жуу менен нымдоо жөнүндө болот. чечим. Катуу кирге жана анын алып жүрүүчү бетине беттик активдүү заттардын адсорбцияланышынын эсебинен кир менен беттин ортосундагы өз ара аракеттенүү азаят жана кир массасынын беттеги адгезия күчү азаят, ошентип кир массасынын бетинен оңой чыгарылат. ташуучу.
Мындан тышкары, катуу топурак жана анын алып жүрүүчү бетине беттик активдүү заттардын, өзгөчө иондук беттик активдүү заттардын адсорбциясы катуу кирдин жана анын алып жүрүүчүсүнүн бетиндеги беттик потенциалды жогорулатуу мүмкүнчүлүгүнө ээ, бул болсо катуу кирдин жана анын алып жүрүүчүнүн бетиндеги беттик потенциалды жогорулатууга мүмкүндүк берет, бул кир. Катуу же көбүнчө жипчелүү беттер, адатта, суулуу чөйрөдө терс заряддалат жана ошондуктан кир массаларында же катуу беттерде диффузиялык кош электрондук катмарларды түзүшү мүмкүн. Бир тектүү заряддардын түртүлүшүнөн суудагы кир бөлүкчөлөрүнүн катуу бетке жабышуусу начарлайт. Аниондук беттик активдүү зат кошулганда, ал бир эле убакта кир бөлүкчөсүнүн жана катуу беттин терс беттик потенциалын жогорулата алат, алардын ортосундагы түртүү күчөйт, бөлүкчөнүн адгезия күчү азаят жана кирди кетирүү оңой болот. .
Иондук эмес беттик активдүү заттар жалпы заряддуу катуу беттерде адсорбцияланат жана алар фаза аралык потенциалды олуттуу түрдө өзгөртпөгөнү менен, адсорбцияланган иондук эмес беттик активдүү заттар бетинде кирдин кайра катмарлануусуна жол бербөөгө жардам берген адсорбцияланган катмардын белгилүү бир калыңдыгын түзүшөт.
Катиондук беттик активдүү заттарда алардын адсорбциясы кир массасынын жана анын алып жүрүүчү бетинин терс беттик потенциалын азайтат же жок кылат, бул кир менен беттин ортосундагы түртүүнү азайтат жана ошондуктан кирди кетирүүгө шарт түзбөйт; андан тышкары, катуу бетке адсорбциялангандан кийин, катиондук беттик активдүү заттар катуу бетти гидрофобдукка айландырышат жана ошондуктан беттин нымланышына, демек, жуушуна шарт түзбөйт.
③ Атайын топурактарды алып салуу
Белок, крахмал, адамдын секрециялары, жемиш ширеси, чай ширеси жана башка ушул сыяктуу кирди кадимки беттик активдүү заттар менен тазалоо кыйын жана атайын дарылоону талап кылат.
Каймак, жумуртка, кан, сүт жана теринин экскрециясы сыяктуу протеиндик тактар жипчелерде уюп, бузулуп, күчтүү адгезияга ээ болот. Протеиндик булганыч протеазаларды колдонуу менен жок кылынышы мүмкүн. Протеаза ферменти кирдеги белокторду сууда эрүүчү аминокислоталарга же олигопептиддерге ажыратат.
Крахмалдын тактары негизинен тамак-аш азыктарынан келип чыгат, башкалар, мисалы, соус, клей ж.б.
Липаз триглицериддердин ажырашын катализдейт, аларды кадимки ыкмалар менен алып салуу кыйын, мисалы, май жана жегич майлар, аларды эрүүчү глицеринге жана май кислоталарына бөлөт.
Кээ бир түстүү тактар жемиш ширелери, чай ширелери, сыялар, помадалар ж. Бул тактарды агартуучу сыяктуу кычкылдандыргыч же калыбына келтирүүчү агент менен редокс реакциясы аркылуу алып салууга болот, ал түс түзүүчү же түс берүүчү жардамчы топтордун түзүмүн бузуп, аларды сууда эрүүчү майда компоненттерге деградациялайт.
（4） Кургак тазалоонун тактарды кетирүүчү механизми
Жогоруда айтылгандар чындыгында суу үчүн жуугуч каражат болуп саналат. Чынында, кийимдин жана түзүлүштүн ар кандай түрлөрүнөн улам, суу менен жууган кээ бир кийимдер ыңгайлуу эмес же таза жууш оңой эмес, кээ бир кийимдер жуунгандан кийин, ал тургай деформация, өңү өчүп, ж.б. жеңил шишип, кургак жана жеңил кичирейт, ошондуктан жуугандан кийин деформацияланат; жүндөн жасалган буюмдарды жууганда да көбүнчө кичирейүү көрүнүшү пайда болот, кээ бир жүндөн жасалган буюмдарды суу менен жууп салуу да оңой, түсү өзгөрөт; Кээ бир жибектин кол сезими жуугандан кийин начарлап, жылтырап калат. Бул кийимдерди зыянсыздандыруу үчүн көбүнчө кургак тазалоо ыкмасын колдонушат. Кургак тазалоо деп аталган нерсе көбүнчө органикалык эриткичтерде, өзгөчө полярдуу эмес эриткичтерде жуу ыкмасына тиешелүү.
Кургак тазалоо суу менен жууганга караганда жуунуунун жумшак түрү. Химиялык тазалоо көп механикалык аракетти талап кылбагандыктан, кийимге зыян келтирбейт, бырыш жана деформация болбойт, ал эми кургак тазалоочу каражаттар суудан айырмаланып, сейрек кеңейип, жыйрылышын пайда кылат. Технология туура колдонулса, кийимди бурмалоосуз, өңү өчпөстөн жана кызмат мөөнөтүн узартпай кургак тазалоого болот.
Кургак тазалоо жагынан кирдин үч кеңири түрү бар.
①Майда эрүүчү кир Майда эрүүчү кирге майдын жана майдын бардык түрлөрү кирет, алар суюк же майлуу жана кургак тазалоочу эриткичтерде эрийт.
②Сууда эрүүчү кир Сууда эрүүчү кир суудагы эритмелерде эрийт, бирок кургак тазалоочу каражаттарда эмес, суу абалында кийимге адсорбцияланат, органикалык эмес туздар, крахмал, белок ж.б.
③Мунай жана сууда эрибеген кир Мунай жана сууда эрибеген кир сууда эрибейт жана кургак тазалоочу эриткичтерде эрибейт, мисалы, кара көмүртек, ар кандай металлдардын жана оксиддердин силикаттары ж.б.
Кирдин ар кандай түрлөрүнүн мүнөзү ар кандай болгондуктан, химиялык тазалоо процессинде кирди тазалоонун ар кандай жолдору бар. Майда эрүүчү топурак, мисалы, жаныбарлар жана өсүмдүк майлары, минералдык майлар жана майлар органикалык эриткичтерде оңой эрийт жана химиялык тазалоодо оңой тазаланат. Майлар жана майлар үчүн кургак тазалоочу эриткичтердин эң сонун эригичтиги молекулалар арасындагы Ван дер Уолс күчтөрүнөн келип чыгат.
Органикалык эмес туздар, кант, белоктор жана тер сыяктуу сууда эрүүчү кирди кетирүү үчүн кургак тазалоочу каражатка керектүү өлчөмдөгү суу да кошулушу керек, антпесе сууда эрүүчү кирди кийимден тазалоо кыйынга турат. Бирок суунун кургак тазалоочу каражатта эриши кыйын, ошондуктан суунун көлөмүн көбөйтүү үчүн беттик активдүү заттарды да кошуу керек. Химиялык тазалоочу каражаттын курамында суунун болушу кирдин жана кийимдин бетин гидраттуу кылып, беттик активдүү заттардын полярдуу топтору менен өз ара аракеттенүүнү жеңилдетет, бул беттик активдүү заттардын бетинде адсорбцияланышына шарт түзөт. Мындан тышкары, беттик активдүү заттар мицеллаларды пайда кылганда, сууда эрүүчү кир жана суу мицеллаларга эрийт. Кургак тазалоочу эриткичтин курамындагы суунун көлөмүн көбөйтүүдөн тышкары, беттик активдүү заттар деконтаминация эффектин күчөтүү үчүн кирдин кайра чөкпөсүн алдын алууда да роль ойной алат.
Суунун аз өлчөмдө болушу сууда эрүүчү кирди кетирүү үчүн зарыл, бирок өтө көп суу кээ бир кийимдердин бузулушуна жана бырышына алып келиши мүмкүн, ошондуктан кургак тазалоочу каражатта суунун көлөмү орточо болушу керек.
Күл, ылай, топурак жана кара көмүр сыяктуу катуу бөлүкчөлөр сууда да, майда да эрибеген кир, көбүнчө электростатикалык күчтөр менен же май менен айкалышып кийимге жабышат. Кургак тазалоодо эриткичтин агымы, таасири кирди электростатикалык күчтүн адсорбциясына алып келиши мүмкүн, ал эми кургак тазалоочу агент майды эритип, май менен кирдин айкалышы жана кургак жерде катуу бөлүкчөлөрдүн кийимине тиркелиши мүмкүн. -тазалоочу агент, кургак тазалоочу каражат аз өлчөмдөгү суу жана беттик активдүү заттар, ошондуктан катуу кир бөлүкчөлөрү туруктуу суспензия, дисперсия болушу үчүн, анын кийимге кайра түшүшүнө жол бербөө үчүн.
（5）Жуу аракетине таасир этүүчү факторлор
Интерфейстеги беттик активдүү заттардын багыттуу адсорбциясы жана беттик (фаза аралык) чыңалуунун азайышы суюк же катуу кирди тазалоонун негизги фактору болуп саналат. Бирок, жуугуч процесси татаал жана кир жуугуч эффекти, ал тургай, ошол эле жуучу каражаттын түрү менен, башка көптөгөн факторлордун таасиринде болот. Бул факторлорго жуучу каражаттын концентрациясы, температура, булгануунун мүнөзү, була түрү жана кездеменин түзүлүшү кирет.
① Surfactant концентрациясы
Жуу процессинде эритмедеги беттик активдүү заттардын мицеллалары маанилүү роль ойнойт. Концентрациясы критикалык мицелла концентрациясына (ЖМБ) жеткенде жуу эффектиси кескин жогорулайт. Ошондуктан, эриткичтеги жуучу каражаттын концентрациясы жакшы жуу эффектиси үчүн ЖМБнын маанисинен жогору болушу керек. Бирок, беттик-активдүү заттын концентрациясы ЖМБнын маанисинен жогору болгондо, жуу эффектинин кадам сайын көбөйүшү байкалбайт жана БАЗ концентрациясын ашыкча жогорулатуунун кажети жок.
Майды эритүү жолу менен алып салууда, концентрация ЖМБдан жогору болсо да, эритме эффектиси беттик активдүү заттын концентрациясынын жогорулашы менен жогорулайт. Бул учурда жуучу каражаттарды жергиликтүү борборлоштурулган түрдө колдонуу максатка ылайыктуу. Мисалы, кийимдин манжеттеринде жана жакаларында кир көп болсо, майга беттик-активдүү заттын эритүүчү таасирин жогорулатуу үчүн жуу учурунда жуугуч каражаттын катмарын сүйкөсө болот.
②Температура зыянсыздандыруу аракетине абдан маанилүү таасир этет. Жалпысынан алганда, температураны жогорулатуу кирди жок кылууга көмөктөшөт, бирок кээде өтө жогору температура да кемчиликтерди алып келиши мүмкүн.
Температуранын жогорулашы кирдин диффузиясын жеңилдетет, катуу май эрүү температурасынан жогору температурада оңой эмульсияланат жана температуранын жогорулашынан жипчелер шишип көбөйөт, мунун баары кирди тазалоону жеңилдетет. Бирок, компакт кездемелер үчүн жипчелер кеңейген сайын жипчелердин ортосундагы микро боштуктар азаят, бул кирди кетирүүгө терс таасирин тийгизет.
Температуранын өзгөрүшү, ошондой эле беттик активдүү заттардын эригичтигине, ЖМБнын маанисине жана мицелдин өлчөмүнө таасир этет, ошону менен жуу эффектине таасирин тийгизет. Узун көмүртек чынжырлары бар беттик активдүү заттардын эригичтиги төмөн температурада төмөн жана кээде эригичтиги ЖМБнын маанисинен да төмөн болот, ошондуктан жууган температураны тийиштүү түрдө көтөрүү керек. Температуранын ЖМБ маанисине жана мицелла өлчөмүнө тийгизген таасири иондук жана иондук эмес беттик активдүү заттар үчүн ар түрдүү. Иондук беттик активдүү заттар үчүн температуранын жогорулашы жалпысынан ЖМБнын маанисин жогорулатат жана мицелла өлчөмүн азайтат, бул жуугуч эритмедеги БАЗ концентрациясын жогорулатуу керек дегенди билдирет. Иондук эмес беттик-активдүү заттар үчүн температуранын жогорулашы CMC маанисинин төмөндөшүнө жана мицелла көлөмүнүн олуттуу өсүшүнө алып келет, ошондуктан температуранын тийиштүү түрдө жогорулашы иондук эмес БАЗга өзүнүн беттик-активдүү эффектин көрсөтүүгө жардам берери анык. . Бирок, температура анын булут чегинен ашпашы керек.
Кыскача айтканда, жуугучтун оптималдуу температурасы жуучу каражаттын курамына жана жуулчу объектке көз каранды. Кээ бир жуугучтар бөлмө температурасында жакшы жуучу таасирге ээ болсо, башкалары муздак жана ысык жуугандын ортосунда бир топ айырмаланат.
③ көбүк
Көбүктү чыгаруучу күчү менен жуугуч эффектти чаташтыруу адат болуп саналат, анткени көбүк берүүчү күчү жогору болгон жуучу каражаттар жакшы жуу эффектисине ээ деп эсептешет. Изилдөөлөр көрсөткөндөй, жууган эффект менен көбүктүн көлөмүнүн ортосунда түз байланыш жок. Мисалы, аз көбүктүү жуучу каражаттар менен жуугандын эффективдүүлүгү жогору көбүктөнгөн жуучу каражаттар менен жуугандан кем эмес.
Көбүктүн түздөн-түз жууганга тиешеси жок болсо да, мисалы, идиштерди кол менен жууганда кирди кетирүүгө жардам берген учурлар болот. Килемдерди сүрткөндө көбүк чаңды жана башка катуу кир бөлүкчөлөрүн да алып кете алат, килемдин кири чаңдын көп бөлүгүн түзөт, ошондуктан килем тазалоочу каражаттар белгилүү бир көбүк чыгаруучу касиетке ээ болушу керек.
Шампуньдар үчүн да көбүк чыгаруучу күч маанилүү, мында шампунь же жуунуу учурунда суюктук чыгарган майда көбүк чачты майлаган жана ыңгайлуу сезет.
④ Булалардын түрлөрү жана текстилдиктердин физикалык касиеттери
Кирди кетирүүнүн жеңилдигине булалардын химиялык түзүлүшүнөн тышкары, кирди кетирүүгө, булалардын сырткы көрүнүшү жана жип менен кездеменин уюштурулушу да таасирин тийгизет.
Жүн булаларынын кабырчыгы жана пахта булаларынын ийри жалпак ленталары жылмакай булаларга караганда кирди көбүрөөк топтойт. Мисалы, целлюлоза пленкаларында (вискоздук пленкалар) боёлгон кара көмүртек жеңил, ал эми пахта кездемелеринде боёлгон кара көмүртекти жууп салуу кыйын. Дагы бир мисал, полиэстерден жасалган кыска булалуу кездемелер узун булалуу кездемелерге караганда майдын тактарын жыйноого көбүрөөк жакын, ал эми кыска булалуу кездемелердеги май тактарын кетирүү да узун булалуу кездемелердеги май тактарына караганда кыйыныраак.
Катуу буралган жиптер жана бекем кездемелер, булалардын ортосундагы кичинекей боштуктан улам, кирдин басып киришине туруштук бере алат, бирок ошол эле нерсе кир жуугуч суюктуктун ички кирди жок кылуусуна жол бербейт, ошондуктан бекем кездемелер кирге жакшы туруштук бере баштайт, бирок бир жолу боёп калат. жуу да кыйыныраак.
⑤ Суунун катуулугу
Суудагы Са2+, Mg2+ жана башка металл иондорунун концентрациясы, айрыкча аниондук беттик активдүү заттар кальций жана магний туздарын түзүүчү Са2+ жана Mg2+ иондоруна туш болгондо, жууган эффектке чоң таасирин тийгизет, алар аз эрийт жана анын жуугуч касиетин азайтат. Катуу сууда беттик-активдүү заттын концентрациясы жогору болсо дагы, тазалоочу каражат дистилляцияга караганда алда канча начар. Беттик активдүү зат эң жакшы жууган эффектке ээ болушу үчүн суудагы Са2+ иондорунун концентрациясын 1 х 10-6 моль/л (CaCO3 0,1 мг/л) же андан азыраак төмөндөтүү керек. Бул жуучу каражатка ар кандай жумшарткычтарды кошууну талап кылат.
Посттун убактысы: 25-февраль-2022