A felületaktív anyagok alapelmélete (2)
A hab fontos szerepet játszik a mosási folyamatban. A hab a folyadékban vagy szilárd anyagban diszpergált gáz diszperziós rendszere, ahol a gáz a diszpergált fázis és a folyadék vagy szilárd anyag a diszpergáló közeg, az előbbit folyékony habnak, míg az utóbbit szilárd habnak nevezik, mint például hab, habüveg, habcement stb.
I. A habképződés. Az itt tárgyalt hab a buborékok folyadékfilmmel elválasztott aggregátumaira utal. Ez a hab a diszpergált fázis (gáz) és a diszpergált közeg (folyadék) közötti nagy sűrűségkülönbségnek, valamint a folyadék alacsony viszkozitásának köszönhető, így a buborékok mindig gyorsan fel tudnak emelkedni a folyadék felszínére. A habképződés folyamata az, hogy nagy mennyiségű gázt juttatunk a folyadékba, a buborékok a folyadékban és gyorsan visszatérnek a folyadék felületére, a buborékaggregátumok kialakulása kis mennyiségű folyadékgáz által elválasztva.
Hab formájában két jelentős jellemzője van: Ez azért van, mert a buborék metszéspontja, van egy tendencia, hogy vékony a folyadékfilm, hogy a buborék lesz poliéderes, amikor a folyadékfilm vékony lesz egy bizonyos mértékig, ez vezet a szakadás a buborék; Másodszor, a tiszta folyadék nem képezhet stabil habot, a folyadék képezhet habot, legalább két vagy több komponens. A felületaktív anyag vizes oldata tipikus rendszer, amely könnyen habot hoz létre, és a habképesség más tulajdonságokkal is összefügg.
A jó habképző képességgel rendelkező felületaktív anyagokat habképzőknek nevezzük. Bár a habképző szer jó habképző képességgel rendelkezik, a képződött hab nem feltétlenül marad meg hosszabb ideig, azaz a stabilitása nem feltétlenül jó. A hab stabilitásának fenntartása érdekében gyakran a habképző anyaghoz adva növelhetik a habképző anyagok stabilitását, az ilyen anyagokat stabilizátoroknak nevezik, az általánosan használt stabilizátorok a lauroil-dietanolamin és a dodecil-dimetilamin-oxid.
Másodszor, a hab stabilitása. A hab egy termodinamikailag instabil rendszer, a végső tendencia a buborék felszakadása, miután a rendszerben lévő folyadék teljes felülete csökken, a szabad energia csökken. A habmentesítő folyamat a folyadékfilm elválasztja a gázt a vastagtól a vékonyig, egészen a szakadás folyamatáig. Ezért a hab stabilitásának mértékét elsősorban a folyadékkisülés sebessége és a folyadékfilm szilárdsága határozza meg. Befolyásoló tényezői a következők is.
1、 Felületi feszültség. Energetikai szempontból az alacsony felületi feszültség kedvezőbb a habképződéshez, de nem garantálja a hab stabilitását. A felületi feszültség alacsony, a nyomáskülönbség kicsi, a kiáramlási sebesség lassabbá válik, a folyadékfilm lassabban vékonyodik, ami elősegíti a hab stabilitását.
2、Felületi viszkozitás. A hab stabilitásának meghatározásához kulcsfontosságú tényező a folyadékfilm szilárdsága, a folyadékfilm szilárdságát pedig elsősorban a felületi adszorpciós film szilárdsága határozza meg, amelyet a felületi viszkozitással mérünk. A nagyobb felületi viszkozitású oldat által létrehozott hab hosszabb élettartamú. Ennek oka, hogy a felületi adszorpciós molekulák közötti kölcsönhatás a filmszilárdság növekedéséhez vezet, ezáltal a hab élettartama megnő.
3、Az oldat viszkozitása. Ha maga a folyadék viszkozitása nő, a folyadék a folyadékfilmben nem könnyen ürül ki, a folyadékfilm vastagsága lassabban vékonyodik, lassítja a filmszakadás idejét, növeli a hab stabilitását.
4、A felületi feszültség "javító" hatása. A felületaktív anyag adszorbeálódik a folyadékfilm felületén, a képesség, hogy ellenálljon a folyadékfilm felületének tágulásának vagy összehúzódásának, ezt a képességet nevezik javító hatásnak. Mivel a folyadékfilm felületén adszorbeált felületaktív anyag van, a felületének kiterjedése csökkenti az adszorbeált molekulák koncentrációját a felületen, és növeli a felületi feszültséget. A felület további tágulása nagyobb munkát igényel. Ezzel szemben a felület összehúzódása növeli a felületi adszorpciós molekulák koncentrációját, azaz csökkenti a felületi feszültséget, ami nem kedvez a további összehúzódásnak.
5, a gáz diffúziója a folyadékfilmben. A kapilláris nyomás megléte miatt a habban lévő kis buborék nyomása nagyobb, mint a nagy buborék nyomása, ami a kis buborékban lévő gáz diffúzióját okozza a folyadékrétegen keresztül az alacsony nyomású nagy buborékba, ami a kis buborék kisebbé válásának és a nagy buborék nagyobbá válásának jelenségét, és végül a hab szakadását eredményezi. Ha felületaktív anyagot adunk hozzá, a hab egyenletes és finom lesz, és nem könnyű habmentesíteni. Mivel a felületaktív anyag szorosan elrendeződik a folyadékfilmre, nehezen lélegzik, és a hab stabilabb.
6、A felületi töltés hatása. Ha a habosított folyadékfilm azonos jelképes töltéssel rendelkezik, a folyadékfilm két felülete taszítja egymást, megakadályozva a folyadékfilm elvékonyodását vagy akár megsemmisülését. Az ionos felületaktív anyagok játszhatják ezt a stabilizáló szerepet.
Harmadszor, a hab megsemmisítése. A hab megsemmisítésének alapelve a habképződés feltételeinek megváltoztatása vagy a hab stabilizáló tényezőinek megszüntetése, kétféle fizikai és kémiai habtelenítési módszer létezik. A fizikai habtelenítés a haboldat kémiai összetételének fenntartása a habképződés körülményeinek megváltoztatása mellett, például a külső zavarás, a hőmérséklet- vagy nyomásváltozások és az ultrahangos kezelés hatékony fizikai módszerek a hab megszüntetésére. A kémiai habtelenítési módszer bizonyos anyagok és habképző szerek hozzáadása a habban lévő folyékony film szilárdságának csökkentése és ezáltal a hab stabilitásának csökkentése a habtelenítés céljának elérése érdekében, az ilyen anyagokat habtelenítőknek nevezik. A legtöbb habzásgátló felületaktív anyag. Ezért a habzásgátlás hatásmechanizmusa szerint a habzásgátlónak erős felületi feszültségcsökkentő képességgel kell rendelkeznie, könnyen adszorbeálódnia kell a felületen, és a felületi adszorpciós molekuláris kölcsönhatás gyenge, az adszorpciós molekulák lazább szerkezetbe rendeződnek.
A habzásgátlóknak különböző típusai vannak, de alapvetően mind nemionos tenzidek. A nem ionos tenzidek habzásgátló tulajdonságai a felhőpont közelében vagy a felhőpont felett vannak, és gyakran használják őket habzásgátlóként. Az alkoholok, különösen az elágazó szerkezetű alkoholok, a zsírsavak és zsírsavészterek, a poliamidok, a foszfátészterek, a szilikonolaj stb. szintén általában kiváló habzásgátlóként használatosak.
Negyedszer, a hab és a mosás. A hab és a mosási hatás között nincs közvetlen kapcsolat, és a hab mennyisége nem jelzi a jó vagy rossz mosási hatást. Például a nem ionos tenzidek habzási teljesítménye messze elmarad a szappanétól, de a mosóerejük sokkal jobb, mint a szappané. Bizonyos esetekben a habzás hasznos lehet a szennyeződések eltávolításában. Például otthoni mosogatáskor a mosószer habja el tudja távolítani az olajcseppeket; szőnyegsúroláskor a hab segít eltávolítani a port, port és más szilárd szennyeződéseket. Ezenkívül a hab néha a mosószer hatékonyságának jeleként is használható, mivel a zsíros olajok gátló hatással vannak a mosószer habzására, és ha túl sok az olaj és túl kevés a mosószer, akkor nem keletkezik hab, vagy az eredeti hab eltűnik. A hab néha annak mutatójaként használható, hogy az öblítés tiszta-e, mivel az öblítőoldatban lévő hab mennyisége a mosószer mennyiségével együtt csökken, így a hab mennyisége felhasználható az öblítés mértékének értékelésére.
Ugyanazon sorozat termékei
| Termék neve | Kémiai név | CAS-szám |
| IPP | Izopropil-palmitát | CAS 142-91-6 |
| IPL | Izopropil-laurát | CAS 10233-13-3 |
| 2-EHP | Izooktil-palmitát | CAS 1341-38-4 |
| IPM | Izopropil- mirisztát | CAS 110-27-0 |