1. Zmáčací efekt

Keď je pevná látka v kontakte s kvapalinou, pôvodné rozhrania pevná látka / plyn a kvapalina / plyn zmiznú a vytvorí sa nové rozhranie pevná látka / kvapalina. Tento proces sa nazýva zvlhčovanie. Napríklad textilné vlákno je pórovitý materiál s obrovským povrchom. Keď sa roztok rozšíri pozdĺž vlákna, vstúpi do medzery medzi vláknami a vytlačí vzduch, čím sa pôvodné rozhranie vzduch / vlákno zmení na rozhranie kvapalina / vlákno. Je to typický proces zmáčania; zatiaľ čo roztok vstúpi do vlákna súčasne, tento proces sa nazýva penetrácia. Povrchovo aktívne látky, ktoré napomáhajú zmáčaniu a penetrácii, sa nazývajú zmáčadlá a penetračné prostriedky.

2. Emulgácia

Emulgácia sa týka dvoch nemiešateľných kvapalín (ako je olej a voda), z ktorých jedna vzniká rovnomerným rozptýlením veľmi malých častíc (veľkosť častíc 10 - 8 - 10 - 5 m) do druhej kvapaliny. Kvapôčky oleja dispergované vo vode sa nazývajú emulzie olej vo vode (O / W) a kvapky vody dispergované v olejoch sa nazývajú emulzie voda v oleji (W / O). Tenzidy, ktoré môžu pomôcť pri emulgácii, sa nazývajú emulgátory. Povrchovo aktívne látky používané ako emulgátory majú dve funkcie: stabilizáciu a ochranu.

 

(1) Stabilizácia

Účinkom emulgátora je zníženie medzipovrchového napätia medzi dvoma kvapalinami na stabilizáciu zmiešaného systému. Je to tak preto, lebo keď sa olej (alebo voda) rozptýli na veľa malých častíc vo vode (alebo oleji), kontaktná plocha medzi nimi sa zväčší, čo povedie k zvýšeniu energetického potenciálu systému a nestabilnému stavu. Keď sa pridá emulgátor, lipofilná skupina molekuly emulgátora sa adsorbuje na povrchu častíc olejovej kvapky, zatiaľ čo hydrofilná skupina zasahuje do vody, a zarovná sa na povrch olejovej kvapky, aby vytvoril hydrofilný molekulárny film, ktorý znižuje medzipovrchové napätie olej / voda, čo znižuje energetickú hladinu systému a znižuje príťažlivosť medzi kvapôčkami oleja, čím zabraňuje ich hromadeniu a opätovnému rozdeleniu na dve vrstvy.

(2) Ochrana

Orientovaný molekulárny film tvorený povrchovo aktívnou látkou na povrchu olejových kvapôčok je silný ochranný film, ktorý môže zabrániť zrážaniu a hromadeniu olejových kvapiek. Ak sa jedná o orientovaný molekulárny film tvorený iónovým povrchovo aktívnym činidlom, kvapôčky oleja budú tiež nabité rovnakým druhom náboja, čo zvýši vzájomné odpudzovanie a zabráni hromadeniu kvapôčok oleja pri častých kolíziách.

 

3. účinok dekontaminácie prania

Vďaka emulgačnému účinku povrchovo aktívnej látky môžu byť častice mastnoty a nečistôt oddelené od pevného povrchu stabilne emulgované a dispergované vo vodnom roztoku a nebudú sa už ukladať na vyčistenom povrchu, aby sa vytvorila opätovná kontaminácia.

Ďalej je popísaný proces odstraňovania kvapalného oleja z povrchu, aby sa ilustrovala úloha povrchovo aktívnych látok. Škvrny od tekutého oleja sa pôvodne rozšírili na pevnom povrchu. Keď sa pridajú povrchovo aktívne látky, vodný roztok povrchovo aktívnej látky sa kvôli svojmu nízkemu povrchovému napätiu rýchlo šíri na pevnom povrchu a zvlhčuje pevné látky a postupne nahrádza olejové škvrny. Olejové škvrny šíriace sa na pevnom povrchu sa postupne zvlňujú do kvapôčok oleja (kontaktný uhol sa postupne zväčšuje, mení sa z mokrého na nezmáčavý).

 

4. disperzia suspenzie

Proces disperzie nerozpustných tuhých látok do roztoku s veľmi malými časticami za vzniku suspenzie sa nazýva disperzia. Tenzid, ktorý podporuje disperziu tuhých látok a vytvára stabilnú suspenziu, sa nazýva dispergátor. V skutočnosti, keď je polotuhý olej emulgovaný a dispergovaný v roztoku, je ťažké rozlíšiť, či je určitým procesom emulgácia alebo disperzia, a emulgátor a dispergátor sú zvyčajne rovnaká látka, takže pri skutočnom použití je treba ich spojiť. Emulgátor a dispergátor.

Princíp činnosti dispergačných prostriedkov je v zásade rovnaký ako v prípade emulgátorov. Rozdiel je v tom, že dispergované pevné častice sú všeobecne menej stabilné ako emulgované kvapôčky.

 

5. penivý efekt

Stav plynu rozptýleného v kvapaline sa nazýva bublina. Ak určitá kvapalina ľahko vytvorí film a nie je ľahké ju rozbiť, bude pri miešaní vytvárať veľa bublín. Po vytvorení peny sa výrazne zvýši povrchová plocha plyn / kvapalina v systéme, čo spôsobí nestabilitu systému, takže sa pena ľahko rozbije. Keď sa povrchovo aktívna látka pridá k roztoku, molekuly povrchovo aktívnej látky sa adsorbujú na rozhraní plyn / kvapalina, čo nielenže zníži povrchové napätie medzi fázami plyn / kvapalina, ale tiež vytvorí monomolekulárny film s určitou mechanickou pevnosťou, aby sa vytvorila pena. ťažko prasknúť.

Vodné roztoky povrchovo aktívnych látok majú rôzny stupeň penivosti. Aniónové povrchovo aktívne látky majú spravidla silnejšie penivé vlastnosti, zatiaľ čo neiónové povrchovo aktívne látky majú slabšie penivé vlastnosti, najmä ak sa používajú nad bodom zákalu.

Pretože penový povrch má silný adsorpčný účinok na nečistoty, zvyšuje sa životnosť umývania a môže tiež zabrániť opätovnému usadzovaniu nečistôt na povrchu predmetu. Ľudia si preto vždy myslia, že detergenty s dobrými penivými vlastnosťami majú silnú dekontaminačnú schopnosť. Preto veľa tekutých pracích prostriedkov zníži tlak prúdového čerpadla a nebude napomáhať ich vyplachovaniu. Preto by sa v tomto prípade mali použiť slabo penivé neiónové typy. Povrchovo aktívna látka.

 

6. solubilizácia

Solubilizácia sa týka účinku povrchovo aktívnych látok na zvýšenie rozpustnosti slabo rozpustných alebo nerozpustných látok vo vode. Napríklad rozpustnosť benzénu vo vode je 0,09% (objemová frakcia). Ak sa pridajú povrchovo aktívne látky (napríklad oleát sodný), môže sa rozpustnosť benzénu zvýšiť na 10%.

Účinok solubilizácie je neoddeliteľný od micel tvorených povrchovo aktívnymi látkami vo vode. Micely sú micely tvorené uhľovodíkovými reťazcami v molekulách povrchovo aktívnej látky, ktoré sa vo vodnom roztoku pohybujú bližšie k sebe v dôsledku hydrofóbnej interakcie. Vnútro micely je v skutočnosti tekutým uhľovodíkom, takže nepolárne organické rozpustené látky ako benzén a minerálny olej, ktoré sú nerozpustné vo vode, sa ľahšie rozpúšťajú v micele. Solubilizácia je proces, pri ktorom micely rozpúšťajú lipofilné látky. Je to zvláštny účinok povrchovo aktívnych látok. Preto iba vtedy, keď je koncentrácia povrchovo aktívnej látky v roztoku nad kritickou koncentráciou micel, je v roztoku viac veľkých micel. K solubilizácii dochádza iba vtedy, keď je čas a čím väčší je objem micely, tým väčšia je solubilizačná kapacita.

Solubilizácia sa líši od emulgácie. Emulgácia je diskontinuálny a nestabilný viacfázový systém získaný dispergovaním kvapalnej fázy do vody (alebo inej kvapalnej fázy), zatiaľ čo výsledkom solubilizácie je, že solubilizovaný roztok a solubilizovaná látka sú v rovnakom jednofázovom homogénnom a stabilnom systéme v jednom. fáza. Rovnaký povrchovo aktívny prostriedok má niekedy emulgačné aj solubilizačné účinky, ale iba ak je jeho koncentrácia vyššia ako kritická koncentrácia micely, môže mať solubilizačný účinok.

 

7. mäkký a hladký

Keď sú molekuly povrchovo aktívnej látky zarovnané na povrchu textílie, je možné znížiť relatívny koeficient statického trenia textílie. Ako napríklad lineárny alkylpolyolpolyoxyetylénéter, lineárny alkyl-mastná kyselina polyoxyetylénéter a ďalšie neiónové povrchovo aktívne látky a rôzne katiónové povrchovo aktívne látky majú za následok zníženie koeficientu statického trenia tkaniny, takže sa dá použiť ako aviváž. Povrchovo aktívne látky s rozvetvenými alkylovými alebo aromatickými skupinami nemôžu vytvárať na povrchu textílie čisté smerové usporiadanie, takže nie sú vhodné na použitie ako zmäkčovadlo.

 

8. Antistatický účinok

Určité aniónové povrchovo aktívne látky a katiónové povrchovo aktívne látky kvartérnej amónnej soli ľahko absorbujú vodu a vytvárajú vodivú vrstvu roztoku na povrchu tkaniny, takže majú antistatické účinky a používajú sa ako antistatické prostriedky pre tkaniny z chemických vlákien. baktericídny účinok

Kvartérne amóniové baktericídy majú vlastnosti iónových zlúčenín. Sú ľahko rozpustné vo vode, ale nie v nepolárnych rozpúšťadlách, a majú stabilné chemické vlastnosti. Mechanizmus účinku tohto druhu baktericídov spočíva hlavne v elektrostatickej sile, vodíkovej väzbovej sile a hydrofóbnej väzbe medzi molekulami povrchovo aktívnej látky a proteínovými molekulami atď., Aby adsorbovali negatívne nabité baktérie a spôsobili ich hromadenie na bunkovej stene, čo spôsobuje lýzu a produkciu . Obštrukčný efekt miestnosti spôsobuje potlačenie rastu baktérií a smrť. Zároveň jej hydrofóbna alkylová skupina môže tiež interagovať s hydrofilnou skupinou baktérií, aby zmenila permeabilitu membrány a potom podstúpiť lýzu, zničiť bunkovú štruktúru a spôsobiť rozpúšťanie a smrť buniek. Tento druh fungicídov má vysokú účinnosť, nízku toxicitu, žiadnu akumuláciu, miernu toxicitu pre ryby, nie je ľahko ovplyvniteľný zmenami pH, je vhodný na použitie, má silný peelingový účinok na vrstvu hlienu a má stabilné chemické vlastnosti, disperziu a inhibícia korózie Dobrá funkcia a ďalšie vlastnosti.

Od objavenia baktericídneho účinku katiónových povrchovo aktívnych látok v roku 1935 boli doteraz vyvinuté baktericídne produkty štvrtej až šiestej generácie kvartérnych amónnych solí. Prvá generácia je alkyl-dimetylbenzylamóniumchlorid, cetyltrimetylamóniumchlorid atď .; druhá generácia je derivát prvej generácie, ktorý sa uskutočňuje na benzénovom kruhu alebo kvartérnom dusíku kvartérnej amónnej soli. Získava sa substitučnou reakciou: produktom tretej generácie je dialkyldimetylamóniumchlorid, ako je didecyldimetylamóniumchlorid atď .; štvrtá generácia je zložený produkt prvej a tretej generácie; Substituované ako dvojité kvartérne amónne soli, ako sú napríklad: etylénbis (dodecyldimetylamóniumbromid), patria k povrchovo aktívnym látkam typu gemini alebo dimer.

Kvartérny amóniový baktericíd má nielen baktericídny účinok, ale má tiež silný lúpací účinok na sliz. Môže zabiť baktérie znižujúce síran, ktoré rastú pod slizom. Pri použití s ​​inými prostriedkami má tiež antikorózny a synergický účinok. Bežné sú 1227 (dodecyl-dimetylbenzyl-amóniumchlorid), 1231 (dodecyl-trimetylamóniumchlorid), dodecyl-dimetyl-benzylamóniumbromid, 1427 (štrnásť alkyl-dimetyl-benzylamóniumchlorid), dodecyldimetylamóniumbromid, tetradecyldimetylamóniumchlorid atď.