表面活性剂洗涤去污机理 洗涤去污是表面活性剂的一个很重要的应用领域。即使在工业发达国家,用作各种洗涤剂的表面活性剂仍占表面活性剂总产量的40%左右。而洗涤去污本身是涉及润湿、乳化、发泡、分散、增溶等...
洗涤去污是表面活性剂的一个很重要的应用领域。即使在工业发达国家,用作各种洗涤剂的表面活性剂仍占表面活性剂总产量的40%左右。而洗涤去污本身是涉及润湿、乳化、发泡、分散、增溶等胶体与界面化学现象的综合过程。
总体而言,洗涤去污的过程相当复杂,不仅涉及以表面活性剂为核心的胶体与界面化学,而且涉及机械和流体力学作用,有关洗涤去污过程的机理尚不十分清楚。
简单地讲,洗涤去污是指自浸在某种介质(通常为水)中的固体表面上去除污垢的过程。在此过程中,表面活性剂通常会吸附到固体基底和污垢表面,从而减弱污垢与固体表面的黏附力,然后借助于机械和水流作用,使污垢从固体表面上分离并被乳化、分散、增溶在介质中,经冲洗而除去。在日常生活中常常需要清洗的固体有:衣物、餐具、餐桌、地板、卫生间以及人体皮肤(洗澡)等。研究表明,无论去污机理如何,表面活性剂在基底和污垢表面的吸附是去污作用的基础。将简介洗涤去污的基本过程,重点讨论表面活性剂的吸附对去污过程的影响。
去污机理
去污的基本过程
污垢是极其复杂的混合物,就衣物上的污垢而言,其来源主要有:①人体分泌物(主要是皮脂);②大气中的灰尘;③工业及民间的各种有机、无机污染物。通常可将污垢分为液体污垢和固体污垢两大类。前者以各种油脂为主,也称油污,后者为炭黑和各种无机物。更多的场合是液体污垢和固体污垢结合在一起,即形成带有固体颜料的油、脂污染混合物。另一方面餐桌、餐具上的污垢主要是液态的油污和蛋白质类污垢,它们也会出现在儿童衣物上。
污垢是通过范德华引力作用和静电作用黏附于固体表面的。洗涤就是要通过表面活性剂的作用减弱两者之间的黏附,实现两者的分离。去污过程可表示为:
固体•污垢+洗涤剂—固体•洗涤剂+污垢•洗涤剂
整个过程是在介质(通常是水)中进行的。在洗涤剂的作用下,污垢从固体表面上分离,并被乳化,增溶、分散(悬浮)于介质中,经冲洗而除去。
污垢去除过程中涉及以下几方面:①固体表面的润湿和液态污垢的卷缩;②表面活性剂对污垢的增溶、乳化和分散;③混合相(液/液、固/液、气/液分散体系)的形成等。在洗涤过程中从固体表面脱离的污垢仍有可能再次沉积到固体表面,尤其在多循环洗涤过程中。因此洗涤剂必须具有良好的抗污垢再沉积能力。