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活性剂的应用
(1)乳化和破乳作用。表面活性剂的乳化作用是表面活性剂应用为广泛的性质之一。例如在、食品、纺织、造纸、金属的切削液、油漆、等方面,乳化剂都起着重要的作用。各种类型的表面活性剂都可以作为乳化剂来使用,但非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂应用得比较多。乳化作用是指两种互不相溶的液体形成乳状液的过程。乳状液是指一种不溶解或溶解度很小的液体,以一定大小的液滴分散存在于第二种液体中,形成具有明显稳定的悬浊液。对两种互不相溶的液体,如果仅通过机械搅拌的方法总是不能形成稳定的乳状液的。要形成明显稳定的乳状液,必须加入第三组分,这第三组分就是表面活性剂,一般称其为乳化剂。
(2)增溶作用。表面活性剂在水溶液中形成胶束后具有使不溶于水的有机物的溶解度显著增大的能力,且此时溶液呈透明状,胶束的这种作用称为增溶。能产生增溶作用的表面活性剂叫做增溶剂,被增溶的有机物称为被增溶物。如果在已增溶的液体中继续加入被增溶物,达到一定量后,溶液透明状变为乳浊状,这种乳液即为乳状液,在此乳状液中再加入表面活性剂,溶液又变得透明无色。虽然这种变化是连续的,但乳化和增溶本质上是不同的。增溶作用可使被增溶物的化学势显著降低,使体系变得更稳定,即增溶在热力学上是稳定的,只要外界条件不变,体系不随时间变化。而乳化在热力学上是不稳定的。
(3)洗涤作用。洗涤作用可定义为,从浸在某种介质,一般为水,中的固体表面除去污垢的过程。在此过程中,借助于洗涤剂以减弱污垢与固体表面之粘附作用,并施以外力,包括机械搅拌或人工洗,使污垢与固体表面分离而悬浮于介质中,后将污垢洗。水在天然纤维、棉、毛等上的润湿性较好,在人造纤维上较差,表面活性剂能够降低水的表面张力,使其接触角减小。因而,纤维的润湿在洗涤剂作用下比较容易实现。
这里所谓的含杂原子的季铵盐一般是指疏水性碳氢链中含有O、N、S等杂原子的季铵盐,也就是指亲油基中含有酰胺键、醚键、酯键或硫醚键的表面活性剂。由于亲水基团季铵阳离子与烷基疏水基是通过酰胺、酯、醚或硫醚等基团相连,而不是直接连接在一起,故也有人将这类季铵盐称作间接连接型阳离子表面活性剂。这类表面活性剂主要用作杀菌剂、起泡剂、润湿剂和染料固色剂等。在合成过程中,引入芳环的主要方法是用作烷基化试剂与叔胺反应。是由的侧链氯化反应制得的,为了避免苯环上的氯化,要求该反应在搪瓷釜或搪玻璃塔式反应器中进行。季铵盐分子中所含的杂环主要是吗啉环、哌嗪环、吡啶环、喹啉环和咪唑环等。胺盐型阳离子表面活性剂主要有长链烷基伯胺盐、仲胺盐、叔胺盐三大类。
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因为漂白剂的强氧化性可以破坏其生色基团。在洗涤剂中其主要作用的是表面活性剂,也称为表面活性物质。它们在水中能迅速溶解,并能显示出良好的去污、发泡、增溶乳化、润湿、分散等性能。实验发现,在水中加入一些物质时,可使水的表面张力发生改变,加入的物质不同,对水的表面张力的影响不同。就降低表面张力这一性质而言,我们把能够使溶剂的表面张力降低的性质称之为表面活性,具有表面活性的物质则称之为表面活性物质。我们把加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质,称为表面活性剂。表面活性剂是这样一种物质,在溶剂中加入很少量既能显著降低其表面张力,改变体系界面状态,从而产生润湿或反润湿、乳化或破乳、分散或凝聚、起泡或消泡、增溶、保湿、杀菌、柔软、拒水、抗静电、防腐蚀等一系列作用。
物理性黏附又分为机械性黏附和静电黏附两种。化学黏附主要指通过化学键实现的黏附作用,例如纤维物品上黏附的蛋白质、和铁锈就是化学黏附。这类黏附由于化学作用力一般都比较强,所以污垢与基质结合的较为牢固,非常难以去除,需要通过特殊方法进行处理。通过物理黏附的的污垢与基质的作用力比较弱,相对于化学黏附来讲,去除比较简单。机械力粘附的污垢易去除,只有当污垢的质点较小(<0.1um)时才难去除。静电力粘附表现在带电的污垢粒子在异性电荷上的作用,这种作用力比机械力要强,因而污垢的去除相对困难。A.吸附,B.润湿与渗透,由于表面活性剂的界面定向吸附,洗涤剂可渗透到污垢和载体之间,是洗涤剂润湿载体,C.污垢的分散于稳定。
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