洗涤剂机理
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洗涤剂和汽油去污原理
洗涤剂和汽油都是常见的去污剂,它们能有效地去除各种污渍和污垢。
但是它们的去污原理却不尽相同。
洗涤剂的去污原理是通过表面活性剂的作用来分散和溶解污垢。
表面活性剂分为两种:亲水性的头基和疏水性的烷基链。
头基与水分子结合,而烷基链则与油脂分子结合。
当洗涤剂与水和污渍接触时,头基与水结合,使洗涤剂变为亲水性;同时,烷基链与污渍的油脂结合,形成胶束。
胶束将污渍中的油脂包裹起来,形成微小的颗粒,并在水中分散。
最后,这些微小的颗粒被冲刷掉,从而实现去污的目的。
汽油的去污原理则主要是通过溶解和挥发的作用。
汽油是一种挥发性有机溶剂,其主要成分是碳氢化合物。
当汽油接触到油污时,它会迅速渗透并分散油污的分子。
同时,汽油的挥发性能使其能够迅速转化为气体,从而将溶解的油污带出。
另外,汽油还有良好的溶解性,在一定程度上能够溶解一些有机化合物的污渍。
总的来说,洗涤剂通过表面活性剂的作用将污渍分散和溶解,而汽油则通过溶解和挥发的特性来清除污渍。
它们在不同场景下的去污效果有所差异,因此需要根据具体的污渍情况选择适合的清洁剂。
洗涤灵原理
洗涤灵是一种被广泛应用于洗涤剂中的成分,它具有很强的去污能力,能够有
效去除衣物上的污渍和异味。
那么,洗涤灵的原理是什么呢?
首先,洗涤灵是一种表面活性剂,它具有分子结构中同时含有亲水基和疏水基
的特点。
这使得洗涤灵能够在水和油之间起到连接作用,使油脂和污垢分散在水中,从而起到去污的作用。
当洗涤灵与水和污垢接触时,亲水基会与水分子相互作用,而疏水基则会与油脂和污垢相互作用,使其分散在水中,从而被带走。
其次,洗涤灵还具有乳化和分散作用。
乳化是指洗涤灵能够将油脂和污垢包裹
在微小的乳液小球中,使其悬浮在水中,不会重新附着在衣物上。
而分散作用则是指洗涤灵能够将污垢分散在水中,使其不会团聚在一起,从而更容易被水冲走。
此外,洗涤灵还具有渗透作用。
它能够渗透到衣物纤维内部,将污垢从纤维中
分离出来,使其更容易被水冲洗干净。
这种渗透作用使得洗涤灵能够更彻底地清洁衣物。
最后,洗涤灵还具有去除异味的作用。
它能够将衣物上的异味分子包裹起来,
使其在水中被带走,从而起到去除异味的作用。
总的来说,洗涤灵的原理主要包括表面活性剂的作用、乳化和分散作用、渗透
作用以及去除异味的作用。
这些作用共同作用于洗涤过程中,使得洗涤灵能够高效去除衣物上的污垢和异味,保持衣物清洁和舒适。
用洗涤剂除油污的原理
洗涤剂是一种能够去除油污的化学物质。
它们主要通过以下几个原理实现去除油污的效果。
1. 乳化作用:洗涤剂中的表面活性剂具有两种相互作用的亲水性和亲油性基团。
这种两性结构使得洗涤剂能够同时与水和油相互作用。
当洗涤剂与水和油混合时,表面活性剂会在水和油的交界面附近形成一层薄膜,将油和水包裹进来,形成微小的乳液颗粒。
这些乳液颗粒可以将油污分散在水中,从而达到去除油污的目的。
2. 浸润作用:洗涤剂中的表面活性剂能够改善水的湿润性,降低水的表面张力,使其更容易渗入油污中。
这样一来,洗涤剂能够更好地接触到油污分子,将其分散开来。
3. 分散作用:另一种类型的洗涤剂成分是分散剂。
分散剂分子能够吸附在油污颗粒表面形成稳定的分散态,防止油污重新黏附在被清洗物体上。
这种分散作用使得油污颗粒能够随着洗涤液一起被冲刷走。
4. 去垢作用:某些洗涤剂还含有去垢剂成分,能够溶解一些油污的化学物质,例如酸性洗涤剂能够溶解矿物油、硷性洗涤剂能够溶解碱性污垢等。
这种去垢作用能够进一步提高洗涤剂的清洁效果。
综上所述,洗涤剂通过乳化作用、浸润作用、分散作用以及去垢作用等多种机制,能够有效地除去油污。
这些原理的共同作
用使得洗涤剂成为家居清洁、衣物洗涤、甚至工业清洗的重要工具之一。
探究洗衣粉机理摘要: 洗衣粉是一种碱性的合成洗涤剂, 洗衣粉的主要成分是阴离子表面活性剂: 烷基苯磺酸钠, 少量非离子表面活性剂, 再加一些助剂, 磷酸盐、硅酸盐、元明粉、荧光剂、酶等。
汉高(德国)在1907年以硼酸盐和硅酸盐为主要原料, 首次发明了洗衣粉。
由于洗衣粉能在井水、河水、自来水、泉水、甚至是海水等各类水质都表现出良好的去污效果, 并广泛使用于各类织物, 所以其生产和使用就迅速发展起来。
现在, 洗衣粉几乎是每一个家庭必需的洗涤用品。
Part1.洗衣粉成分及作用机理:1.成分洗衣粉的成份共有五大类: 活性成份、助洗成份、缓冲成份、增效成份、辅助成分。
(1)活性成份: 活性成分在洗涤剂中去污起主要作用。
洗涤活性成分是一类被称作表面活性剂的物质, 它作用就是减弱污渍与衣物间的附着力, 在洗涤水流以及手搓或洗衣机的搅动等机械力的作用下, 使污渍脱离衣物, 从而达到洗净衣物的目的。
(2) 助洗成份:助洗剂是洗衣粉中含量最多的成分, 一般占到总组成的15%-40%。
助洗剂的主要作用就是通过束缚水中所含的硬度离子, 使水得以软化, 从而保护表面活性剂使其发挥最大效用。
所谓含磷、无磷洗涤剂, 实际上就是指所用的助洗剂是磷系还是非磷系物质,而也正是助洗剂为磷系的洗衣粉给我国环境造成了巨大污染, 所以我们要坚决杜绝含磷洗衣粉的生产与使用。
(3) 缓冲成份: 由于洗涤剂处于碱性状态下去污能力最好, 而衣物上常见的污垢, 一般为酸性的有机污渍, 如汗渍、食物、灰尘等, 所以洗衣粉中都配入了相当数量的碱性物质, 一般常用的是纯碱和水玻璃。
(4) 增效成份: 为了使洗涤剂具有更好的和更多的与洗涤相关的功效, 越来越多的洗涤剂含有特殊功能的成分, 这些成分能有效地提高和改善洗涤剂的洗涤性能。
如: 提高洗净效果的, 酶制剂、漂白剂、漂白促进剂等;改善白度保持的, 抗再沉积剂、污垢分散剂、酶制剂、荧光增白剂、防染剂;保护织物改善织物手感的, 柔软剂、纤维素酶、抗静电剂、护色剂等。
洗涤剂去污原理
洗涤剂是一种能够去除污渍的化学物质,它们通过一系列的化学反应和物理作用,将污渍从衣物、器皿、地面等表面去除。
洗涤剂的去污原理主要包括表面活性剂的作用、分散剂的作用以及碱性物质的作用。
首先,表面活性剂是洗涤剂中的主要成分之一,它具有降低表面张力的特性,能够使水分子更容易渗透到织物纤维中,将污渍分散开来。
表面活性剂分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。
它们的分子结构中含有亲水基团和疏水基团,使其能够在水和油之间起到桥梁作用,有效地将污渍分散在水中。
其次,分散剂也是洗涤剂中的重要成分,它能够将污渍颗粒分散在水中,防止其重新附着到衣物表面。
分散剂通常是一种能够与污渍颗粒表面发生化学反应的物质,使其变得亲水,从而被水分子包围,不再与衣物表面发生吸附。
这样一来,污渍颗粒就能够被水分子带走,达到去污的效果。
最后,碱性物质在洗涤剂中也起着重要作用。
碱性物质能够中
和酸性污渍,使其变成盐类物质,从而更容易被水分子带走。
同时,碱性物质还能够改变水的酸碱性,增强洗涤剂的去污效果。
在洗涤
剂中添加适量的碱性物质,能够使其在洗涤过程中更好地发挥作用,去除污渍。
综上所述,洗涤剂的去污原理主要是通过表面活性剂、分散剂
和碱性物质的作用,使污渍分散、溶解、中和,并最终被水分子带走。
在日常生活中,我们可以根据不同的污渍和衣物材质选择合适
的洗涤剂,以达到更好的去污效果。
同时,正确使用洗涤剂,遵循
正确的洗涤方法,也能够更好地保护衣物纤维,延长衣物的使用寿命。
生物活性酶在洗涤剂中的应用效果生物活性酶在洗涤剂中的应用效果生物活性酶在洗涤剂中的应用是现代洗涤技术中的一项重要创新。
随着人们对环保和健康生活的追求,洗涤剂行业也在不断寻求更加高效、环保的洗涤方式。
生物活性酶作为一种高效、安全的生物催化剂,在洗涤剂中的应用逐渐受到重视,其独特的洗涤效果和环保特性使其成为洗涤剂研究和开发中的热点。
1. 生物活性酶在洗涤剂中的作用机理生物活性酶是一种具有生物催化作用的蛋白质,能够在温和的条件下催化特定的化学反应,加速污渍的分解和去除。
在洗涤剂中,生物活性酶主要通过以下几种方式发挥作用:1.1 分解污渍:生物活性酶能够识别并分解各种类型的污渍,如蛋白质污渍、脂肪污渍、淀粉污渍等。
例如,蛋白酶能够分解蛋白质污渍,脂肪酶能够分解脂肪污渍,淀粉酶能够分解淀粉污渍。
这些酶的加入使得洗涤剂在去除污渍方面更加高效。
1.2 增强洗涤效果:生物活性酶的加入能够提高洗涤剂的洗涤效果,尤其是在低温洗涤条件下。
由于酶的催化作用,即使在较低的温度下,洗涤剂也能有效地去除污渍,从而减少能源消耗,降低洗涤成本。
1.3 减少化学添加剂的使用:传统的洗涤剂中往往含有大量的化学添加剂,如漂白剂、荧光增白剂等。
这些化学添加剂虽然能够提高洗涤效果,但同时也可能对环境和人体健康造成影响。
生物活性酶的加入可以减少这些化学添加剂的使用,从而降低洗涤剂对环境和人体健康的潜在风险。
2. 生物活性酶在洗涤剂中的应用类型随着生物技术的发展,越来越多的生物活性酶被应用于洗涤剂中。
目前,市场上常见的生物活性酶主要包括以下几种:2.1 蛋白酶:蛋白酶是一类能够分解蛋白质的酶,广泛应用于洗涤剂中,用于去除血渍、汗渍等蛋白质污渍。
蛋白酶的加入能够显著提高洗涤剂的去污能力,尤其是在处理蛋白质污渍方面。
2.2 脂肪酶:脂肪酶是一类能够分解脂肪的酶,常用于去除油脂污渍,如油渍、化妆品污渍等。
脂肪酶的加入能够提高洗涤剂的去油能力,使衣物更加洁净。
洗涤剂的配方及洗涤作用机理去污过程是一个复杂的过程,是一个理论上还不能完善说明的现象。
洗涤作用原理:(1)降低水的表面张力,改善水对洗涤物品表面的湿润性洗涤剂对洗涤物品的湿润是洗涤剂可否发生作用的先决条件,洗涤剂对洗涤物品必须具有较好的湿润性,否则洗涤剂的洗涤作用不易发挥。
对人造纤维 (如聚丙烯、聚酯、聚丙烯腈 )和未经脱脂的天然纤维等,因其具有的临界表面张力低于水的表面张力,因而水在其上的湿润性都不能达到令人满意的程度。
加入洗涤剂后一般都能使水的表面张力降至30mN/m以下。
因此除聚四氟乙烯外,洗涤剂的水溶液在物品的表面都会有很好的湿润性,促使污垢脱离其表面,而产生洗涤效果。
⑵洗涤剂能增强污垢的分散和悬浮能力洗涤剂具有乳化能力,能将物品表面上脱落下来的液体油污乳化成小油滴而分散悬浮于水中,若是阴离子型洗涤剂还能使油-水界面带电而阻止油滴的并聚,增加其在水中的稳定性。
对于已进入水相中的固体污垢也可使固体污垢表面带电,因污垢表面存在同种电荷,当其靠近时产生静电斥力而提高了固体污垢在水中的分散稳定性。
对于非离子型洗涤剂可以通过较长的水化聚氧乙烯链产生空间位阻使油污和固体污垢分散并稳定于水中。
因此洗涤剂可以起到阻止污垢再沉积于物品表面的作用。
配制高密度洗涤剂的技术特点是将作为洗涤剂主要成分的表面活性剂、助剂(碱剂、硬水软化剂)按洗涤一次所需的量进行等量配制,去除影响去污力的粉末剂芒硝。
同时利用表面活性剂的黏附性,在高密度化的同时使粒子表面覆盖沸石助剂,形成松散的洗涤剂粒子。
同时配入各种酶以提高去污力。
酶是生物催化剂的一种,少量使用便可使污垢分解、易溶,很容易从纤维中脱落下来。
衬衫等吸汗性优良的棉纤维,使污垢很难侵入到纤维内部。
对此类污垢起作用的碱性纤维素酶,在世界上首次应用到高密度洗涤剂中。
(一)配方原则配方对洗涤剂成品的质量和成本有着重要的影响,洗涤剂配方应具备以下几个标准。
(1)洗净力强。
洗后织物具有柔软的手感和鲜艳的色泽;(2)洗衣粉的外观要求颜色洁白、颗粒均匀、不飞扬、易溶解、自由流动性好,此外,无不良气味,特别要求洗后织物上不留不良的气味;(3)对皮肤无刺激作用,不损害织物也不褪色,对洗涤用具及设备无腐蚀作用;(4)要求最终产品成本低,价格便宜;⑸下列一些条件也会影响配方。
清洁剂原理
清洁剂原理是通过化学反应、物理作用或两者的结合,去除污垢和污染物,以达到清洁的效果。
常见的清洁剂原理包括:
1. 表面活性剂原理:表面活性剂是清洁剂中的关键成分。
它具有亲水性和疏水性两种特性,能使水和油相互混合。
表面活性剂降低了液体表面的张力,改善了湿润性,使污垢和污染物易于从表面分散、溶解或乳化,并便于被水冲刷掉。
2. 溶解原理:某些清洁剂能通过溶解物质达到清洁的目的。
它们可以与物质发生化学反应,使其分解、溶解或转变为可清洁的形式。
溶解原理常见于酸性或碱性清洁剂,它们能与酸性或碱性物质反应,将其溶解或中和。
3. 去除原理:一些清洁剂通过物理作用去除污垢和污染物。
例如,颗粒物可以通过外力作用(如搅拌、刷洗)或高速流动的水冲刷去除,而吸附物质可以通过吸附剂吸附后去除。
4. 氧化还原原理:部分清洁剂具有氧化还原性质。
它们能够与污垢和污染物发生氧化还原反应,将其转化为易于去除的物质。
常见的氧化清洁剂包括过氧化氢、臭氧和氯漂白剂等。
5. 酶处理原理:一些清洁剂含有生物酶,能够降解有机物质。
酶可以加速有机物的分解和转化,使其变得易于清洁和去除。
值得注意的是,不同类型的清洁剂原理可以组合使用,以增强
清洁效果。
此外,使用清洁剂时应注意选择合适的清洁剂,适用于要清洁的物体或表面,遵守使用说明,确保安全使用。
关于洗洁精的实验报告篇一:洗涤剂的配制与表征实验报告一、洗涤剂的组成1.1表面活性剂及其分类洗涤剂的主要成分为表面活性剂。
通常在水为溶剂的系统中,表面活性剂可被吸附在该系统的界面上,使界面的表面张力或表面自由能明显降低。
表面活性剂的分子结构具有不对称性,是由具有亲水性的极性基团和具有憎水性的非极性基团所组成的有机化合物。
其中它的非极性基团又称为亲油基团,一般为8~18个碳的直链烃或环烃。
表面活性剂一般按照其化学结构来进行分类。
即当表面活性剂溶于水时,能电离出离子的归为离子型表面活性剂,而在水中不能电离的则归为非离子型表面活性剂。
离子型表面活性剂还按其生成的活性基团为阳离子或阴离子再进行分类。
1.2辅助成分洗涤剂中除了其主要成分表面活性剂,还含有助洗剂。
目前, 全球的三大助洗剂是三聚磷酸钠( STPP) 、4A 沸石和D-层状硅酸钠[ 1] ( SKS-6),有的洗涤剂中还含有抗再沉积剂、荧光增白剂、香料和酶等。
助洗剂的主要性能包括有( 1) 能降低洗涤用水中的Ca2+ 、Mg2+ 浓度, 软化水硬度; ( 2) 具备酸碱缓冲能力; ( 3) 能提高污垢分散力和抗再沉积性; ( 4) 能增加漂白剂、加工助剂、载荷液体量的稳定性。
(5)抗腐蚀性。
二、表面活性剂具有洗涤作用的机理污垢一般由油脂和灰尘等物质组成,去污过程可看做是带有污垢(D)的固体(s),浸入水(w)中,在洗涤剂的作用下,降低污垢与固体表面的粘附功Wa,从而使污垢脱落达到去污目的。
用如下式子表示:Wa = γs-D —γs-w —γD-wWa的绝对值越小,污垢与固体表面结合越若,污染物越容易去除。
因为粘附功相当于在等温等压下污垢粘附在固体表面这一过程的吉布斯自由能的变化值,若是自发粘附,则有Wa < 0,其绝对值越大,说明粘附趋势越强烈黏的越牢。
当水中加入洗涤剂后,洗涤剂的憎水基团吸附在污物和固体表面,从而降低了γD-w和γs-w,使得Wa的绝对值变小。
洗涤剂的工作原理与原料选择摘要:洗涤作用可以简单地定义为,自浸在某种液体介质(一般为水)中的固体表面去除污垢的过程。
在此过程中,借助于某些化学物质(洗涤剂)以减弱污物与固体表面的粘附作用,并施以机械力搅动,使污垢与固体表面分离而悬浮于液体介质中,最后将污物洗净、冲去。
(一)洗涤作用的基本过程在洗涤过程中,洗涤剂是必不可少的。
当今,合成表面活性剂如烷基苯磺酸钠LAS、烷基硫酸钠AES、脂肪醇聚氧乙烯链AEO以及迅速发展的脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE等非离子表面活性剂,作为洗涤剂的重要组分,大量地代替了肥皂。
洗涤剂的一种作用,是去除物品表面上的污垢,另外一种作用则是对污垢的悬浮、分散作用,使之不易在物品表面上再沉积,整个过程是在介质(一般是水)中进行的。
整个过程是平衡可逆的。
若洗涤剂性能甚差(一是使污垢与物品表面分离的能力差,二是分散、悬浮污垢的能力差,易于再沉积),则洗涤过程不能很好的完成。
对于洗涤过程,很难发展一个同一普遍的机理,这是由于洗涤过程中的物品(基底、作用物)和污垢几乎有无限多的品种,而性质上千差万别之故。
一般污垢可分为液体污垢及固体污垢。
前者包括一般的动、植物油及矿物油(如原油、燃料油、煤焦油等),后者主要为尘土、泥、灰、铁锈及炭黑等。
液体污垢和固体污垢经常一起构成混合污垢,往往是液体包住固体微粒,粘附于物品表面。
因此这种混合污垢与物品表面粘附的本质,基本上与液体油类污垢的情形相似。
液体污垢与固体污垢在物理及化学性质上存在较大差异,故二者自表面上去除的机理亦不相同。
两类污垢与表面的粘附主要是通过范德华引力;在水介质中,静电引力一般要弱得多。
污垢与表面一般无氢键形成,但若形成时,则污斑难以去除。
不同性质的表面与不同性质的污垢有不同的粘附强度,在水为介质的洗涤过程中,非极性污垢(如炭黑与石油等非极性油污)比极性污垢(如极性脂肪物质、粉尘、粘土)不容易洗净。
在疏水表面(如聚丙烯、聚酯等塑料)上的非极性污垢,比在亲水表面(如棉花、玻璃)上者更不易去除;而在亲水表面上的极性污垢则比在疏水表面上者不易洗涤。
第1篇一、实验目的1. 了解洗洁液的组成及其在生活中的应用;2. 掌握洗洁液的制备方法;3. 评价洗洁液的洗涤性能、泡沫性能和环保性能。
二、实验原理洗洁液是一种用于清洗餐具、厨具等物品的液体洗涤剂。
其主要成分是表面活性剂,具有降低水的表面张力、润湿、乳化、分散、起泡等作用,从而实现去除油污和污垢的目的。
此外,洗洁液中还可能含有助洗剂、抗再沉积剂、荧光增白剂、香料等辅助成分。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 纯净水- 十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)- 氢氧化钠- 柠檬酸- 柠檬酸钠- 助洗剂- 抗再沉积剂- 荧光增白剂- 香料- 碘量法滴定液- 洗洁精标准样品2. 实验仪器:- 电子天平- 烧杯- 搅拌器- 滴定管- 移液管- 白度仪- 洗涤性能测试仪- 泡沫性能测试仪- 环保性能测试仪四、实验方法1. 洗洁液的制备(1)称取一定量的CTAB、氢氧化钠、柠檬酸、柠檬酸钠等原料;(2)将称取的原料溶解于纯净水中;(3)加入助洗剂、抗再沉积剂、荧光增白剂、香料等辅助成分;(4)搅拌均匀,得到洗洁液。
2. 洗洁液的性能评价(1)洗涤性能:将洗洁液与标准样品进行洗涤性能对比实验,观察去除油污的效果;(2)泡沫性能:使用泡沫性能测试仪测定洗洁液的泡沫量;(3)环保性能:通过碘量法滴定液测定洗洁液中的表面活性剂含量,以评价其环保性能。
五、实验结果与分析1. 洗洁液的制备本实验制备的洗洁液外观呈无色透明,具有轻微的香味。
2. 洗洁液的洗涤性能通过与标准样品的对比实验,本实验制备的洗洁液在去除油污方面表现良好,洗涤效果明显。
3. 洗洁液的泡沫性能本实验制备的洗洁液泡沫丰富,泡沫量达到100ml,具有良好的泡沫性能。
4. 洗洁液的环保性能通过碘量法滴定液测定,本实验制备的洗洁液中表面活性剂含量为5%,低于国家环保标准(10%),具有良好的环保性能。
六、实验结论1. 本实验制备的洗洁液具有较好的洗涤性能、泡沫性能和环保性能;2. 洗洁液的制备方法简单,原料易得,具有良好的应用前景。
关于洗洁精的实验报告篇一:洗涤剂的配制与表征实验报告一、洗涤剂的组成1.1表面活性剂及其分类洗涤剂的主要成分为表面活性剂。
通常在水为溶剂的系统中,表面活性剂可被吸附在该系统的界面上,使界面的表面张力或表面自由能明显降低。
表面活性剂的分子结构具有不对称性,是由具有亲水性的极性基团和具有憎水性的非极性基团所组成的有机化合物。
其中它的非极性基团又称为亲油基团,一般为8~18个碳的直链烃或环烃。
表面活性剂一般按照其化学结构来进行分类。
即当表面活性剂溶于水时,能电离出离子的归为离子型表面活性剂,而在水中不能电离的则归为非离子型表面活性剂。
离子型表面活性剂还按其生成的活性基团为阳离子或阴离子再进行分类。
1.2辅助成分洗涤剂中除了其主要成分表面活性剂,还含有助洗剂。
目前, 全球的三大助洗剂是三聚磷酸钠( STPP) 、4A 沸石和D-层状硅酸钠[ 1] ( SKS-6),有的洗涤剂中还含有抗再沉积剂、荧光增白剂、香料和酶等。
助洗剂的主要性能包括有( 1) 能降低洗涤用水中的Ca2+ 、Mg2+ 浓度, 软化水硬度; ( 2) 具备酸碱缓冲能力; ( 3) 能提高污垢分散力和抗再沉积性; ( 4) 能增加漂白剂、加工助剂、载荷液体量的稳定性。
(5)抗腐蚀性。
二、表面活性剂具有洗涤作用的机理污垢一般由油脂和灰尘等物质组成,去污过程可看做是带有污垢(D)的固体(s),浸入水(w)中,在洗涤剂的作用下,降低污垢与固体表面的粘附功Wa,从而使污垢脱落达到去污目的。
用如下式子表示:Wa = γs-D —γs-w —γD-wWa的绝对值越小,污垢与固体表面结合越若,污染物越容易去除。
因为粘附功相当于在等温等压下污垢粘附在固体表面这一过程的吉布斯自由能的变化值,若是自发粘附,则有Wa < 0,其绝对值越大,说明粘附趋势越强烈黏的越牢。
当水中加入洗涤剂后,洗涤剂的憎水基团吸附在污物和固体表面,从而降低了γD-w和γs-w,使得Wa的绝对值变小。
硫酸铜的洗涤原理硫酸铜是一种常用的洗涤剂,主要用于清洁和消毒。
它的洗涤原理是通过硫酸铜溶液中的铜离子和硫酸根离子的反应产生强氧化剂,从而实现清洁和消毒效果。
首先,让我们来了解一下硫酸铜的制备和结构。
硫酸铜化学式为CuSO4,它是一种无色结晶固体,可溶于水。
硫酸铜可以通过将铜和稀硫酸反应制备得到,其反应方程式为:Cu + H2SO4 →CuSO4 + H2↑从上述反应方程可以看出,铜与硫酸发生反应生成硫酸铜和氢气。
这个反应是一个氧化还原反应,其中铜的原子被氧化为Cu2+离子,再加上硫酸根离子SO42-,形成硫酸铜溶液。
接下来,我们来了解硫酸铜在洗涤中的作用机理。
硫酸铜在水溶液中会产生铜离子(Cu2+)和硫酸根离子(SO42-)。
这些离子具有氧化和杀菌的特性。
首先是氧化作用。
铜离子可以与有机物质发生氧化反应,将其还原为无害的物质。
有机物质通常是一些污渍的成分,例如食物残渣、油脂、血迹等。
硫酸铜通过与这些有机物发生氧化反应,将其分解成二氧化碳、水和无害的化合物,从而达到清洁的目的。
其次是杀菌作用。
硫酸铜的溶液中铜离子具有一定的抗菌性质,可以对细菌、真菌和病毒起到杀灭和抑制的作用。
铜离子通过与细菌细胞膜中的蛋白质发生反应,破坏细胞膜的完整性,导致细胞内外环境的失衡,从而引起细菌死亡。
另外,硫酸根离子(SO42-)也具有一定的清洁和消毒作用。
硫酸根离子可以与某些污渍中的有机物发生反应,使其分解或脱离表面。
此外,硫酸根离子还可以与一些离子化合物发生沉淀反应,将其沉积在物体表面,从而达到清洁的效果。
在洗涤过程中,硫酸铜溶液与污渍和表面的物质发生反应,将其氧化、分解或沉淀,达到清洁和消毒的目的。
不仅如此,硫酸铜还具有增稠剂的作用,能够增加洗涤液的黏度和粘度,更好地附着在物体表面,提高洗涤效果。
除了以上机理,硫酸铜还有其他一些特殊的应用。
例如,在纺织行业中,硫酸铜可以与纤维素发生反应,形成一种复合物,改善纤维素的可染性和耐溶解性;在农业中,硫酸铜可以被用作杀菌剂,用于预防和治疗一些植物病害等。
洗洁精洗碗的原理
洗洁精是一种在洗碗过程中使用的清洁剂,它能有效去除油渍和污垢。
洗洁精的主要原理是利用它的表面活性剂和乳化剂的特性。
表面活性剂是洗洁精的关键成分之一,它具有亲水性和疏水性。
亲水性部分能够吸附在水分子上,而疏水性部分则能与油脂分子相互吸附。
当洗洁精与水混合时,表面活性剂使水分子形成一个薄层,使得水能更容易与油脂接触。
乳化剂是另一个重要成分,它能够将油脂分子包裹在洗洁精的表面活性剂里。
乳化剂的作用是破坏油脂的表面张力,使其分散在水中,形成一个稳定的乳化液。
这样,油脂颗粒就能够被水包围,并随着水的流动而被冲刷掉。
另外,洗洁精中的其他成分如螯合剂和碱性物质也发挥着重要的作用。
螯合剂可以与水中的钙、镁等金属离子结合,减少水中的硬度。
碱性物质可以中和油垢的酸性,加速清洁过程。
综上所述,洗洁精通过表面活性剂的亲水性和疏水性特性,以及乳化剂的乳化作用,能够将油脂分散,使其与水分子相混合,从而去除碗碟表面的油渍和污垢。
同时,其他成分的加入也能提高洗洁精的清洁效果。
洗涤剂变胶水的方法和原理
洗涤剂变成胶水的方法和原理主要涉及两个过程,即凝胶化和聚合。
一种通常使用的方法是将洗涤剂和一定的添加剂(如黏合剂、硅胶等)混合在一起,经过一定的温度和时间处理,使洗涤剂中的成分发生凝胶化反应。
凝胶化反应主要是指洗涤剂中含有一种或多种成分,在一定条件下聚集形成胶体粒子,使溶液变得黏稠和具有胶状。
凝胶化的原理涉及分子间的相互作用力,如静电斥力、范德华力、氢键、疏水相互作用等。
通过调节温度、pH值和添加剂的类型和浓度,可以实现洗涤剂的凝胶化。
另一种方法是将洗涤剂中的表面活性剂与添加剂进行聚合反应。
表面活性剂是洗涤剂的主要成分,其分子结构中通常含有两端具有亲水性和疏水性的基团。
通过添加某些化学物质,可以使表面活性剂分子之间的亲水性基团或疏水性基团进行聚合反应,形成聚合物链。
聚合反应的原理涉及自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合等机理,最终使洗涤剂变成胶水。
总的来说,洗涤剂变成胶水的方法和原理主要是通过凝胶化和聚合两个过程实现的。
具体的方法和原理会根据洗涤剂的成分和使用的添加剂而有所不同。
探究洗衣粉机理
摘要:洗衣粉是一种碱性的合成洗涤剂,洗衣粉的主要成分是阴离子表面活性剂:烷基苯磺酸钠,少量非离子表面活性剂,再加一些助剂,磷酸盐、硅酸盐、元明粉、荧光剂、酶等。
汉高(德国)在1907年以硼酸盐和硅酸盐为主要原料,首次发明了洗衣粉。
由于洗衣粉能在井水、河水、自来水、泉水、甚至是海水等各类水质都表现出良好的去污效果,并广泛使用于各类织物,所以其生产和使用就迅速发展起来。
现在,洗衣粉几乎是每一个家庭必需的洗涤用品。
Part1.洗衣粉成分及作用机理:
1.成分
洗衣粉的成份共有五大类:活性成份、助洗成份、缓冲成份、增效成份、辅助成分。
(1)活性成份: 活性成分在洗涤剂中去污起主要作用。
洗涤活性成分是一类被称作表面活性剂的物质,它作用就是减弱污渍与衣物间的附着力,在洗涤水流以及手搓或洗衣机的搅动等机械力的作用下,使污渍脱离衣物,从而达到洗净衣物的目的。
(2) 助洗成份:助洗剂是洗衣粉中含量最多的成分,一般占到总组成的15%-40%。
助洗剂的主要作用就是通过束缚水中所含的硬度离子,使水得以软化,从而保护表面活性剂使其发挥最大效用。
所谓含磷、无磷洗涤剂,实际上就是指所用的助洗剂是磷系还是非磷系物质,而也正是助洗剂为磷系的洗衣粉给我国环境造成了巨大污染,所以我们要坚决杜绝含磷洗衣粉的生产与使用。
(3) 缓冲成份: 由于洗涤剂处于碱性状态下去污能力最好,而衣物上常见的污垢,一般为酸性的有机污渍,如汗渍、食物、灰尘等,所以洗衣粉中都配入了相当数量的碱性物质,一般常用的是纯碱和水玻璃。
(4) 增效成份: 为了使洗涤剂具有更好的和更多的与洗涤相关的功效,越来越多的洗涤剂含有特殊功能的成分,这些成分能有效地提高和改善洗涤剂的洗涤性能。
如:提高洗净效果的,酶制剂、漂白剂、漂白促进剂等;改善白度保持的,抗再沉积剂、污垢分散剂、酶制剂、荧光增白剂、防染剂;保护织物改善织物手感的,柔软剂、纤维素酶、抗静电剂、护色剂等。
(5) 辅助成分: 这类成分一般不对洗涤剂的洗涤能力起提高改善作用,但是对产品的加工过程以及产品的感官指标起较大作用,比如使洗衣粉颜色洁白、颗粒均匀、无结块、香气宜人等。
2.机理
1 表面活性剂起主要洗涤作用
(1)表面活性剂简介
1.几个相关概念
疏水基:(1)脂肪烃:(2)芳香烃(3)混合烃(4)带有弱亲水性基(5)全氟烃基疏水性大小:(5)>(1)>(3)>(2)>(4)
亲水基:具有易溶于水,或容易与水亲和性质的原子团
HLB值:HLB值越大代表亲水性越强,HLB值越小代表亲油性越强,一般而言HLB值从1 ~ 40之间。
亲水亲油转折点HLB为10。
HLB小于10为亲油性,大于10为亲水性。
下面是不同HLB值的一些用途:
1~3作消泡剂
3~6作W/O型乳化剂
7~9作润湿剂;
8~18作O/W型乳化剂,也叫吐温型乳化剂,
13~-18作增溶剂。
2.分类:(1)阴离子表面活性剂:硬脂酸,十二烷基苯磺酸钠
(2)阳离子表面活性剂:季铵化物
(3)两性离子表面活性剂:卵磷脂,氨基酸型,甜菜碱型
(4)非离子表面活性剂:脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦,聚山梨酯
3.表面活性剂的结构
表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子,一种粒子具有极强的亲油性,另一种则具有极强的亲水性。
表面活性剂分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为疏水基团。
两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接,形成了一种不对称的、极性的结构,因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油,便又不是整体亲水或亲油的特性。
表面活性剂的这种特有结构通常称之为“双亲结构”,表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”。
如下图所示:
双亲分子结构使表面活性剂具有特殊的性质,因此表面活性剂容易从溶液内部迁移到溶液表面或油-水界面,通过分子中不同部分分别对于两相的亲和,使两相均将其看作本相的成分,分子排列在两相之间,使两相的表面相当于转入分子内部。
从而降低表面张力。
由于两相都将其看作本相的一个组分,就相当于两个相与表面活性剂分子都没有形成界面,就相当于通过这种方式部分的消灭了两个相的界面,就降低了表面张力和表面自由能。
如下图(1)所示:
(1)(2)
许多表面活性剂也能在本体溶液中聚集成为聚集体。
囊泡和胶束都是此类聚集体。
表面活性剂开始形成胶束的浓度叫做临界胶束浓度或CMC(表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。
当其浓度高于CMC值时,表面活性剂的排列成球状、棒状、束状、层状/板状等结构)。
特别的,当胶束在水中形成,胶束的尾形成能够包裹油滴的核,而它们的(离子/极性)头能够形成一个外壳,保持与水接触,这也是洗衣粉主要运用的特性。
如上图(2)所示:
(2)洗衣粉中常用表面活性剂及作用机理
机理:
因为表面活性剂水溶液界面张力低于一般纤维的临界表面张力,因此,当织物浸泡在洗涤剂溶液时,将很快地被润湿,进而表面活性剂会渗透到织物纤维内部,铺展在织物表面的油性液体污垢上,将油膜包住,产生乳化作用,从而使油膜逐渐卷曲成油株,在机械力的作用下,使污垢脱离织物。
而对于那些附着在织物上的固体污垢,它们在被表面活性剂在污垢及织物表面吸附后,会降低黏附强度,从而使它们更容易被洗去。
正是由于表面活性剂能降低界面张力的效果,使洗涤液产生润湿、渗透、乳化、吸附、起泡等现象,从而达到洗净织物的目的。
常用表面活性剂:
阴离子表面活性剂是产量最大也是家用洗涤剂中用量最大的种类。
(1)直链烷基苯磺酸钠(LAS)
烷基苯磺酸钠是当今世界各地生产洗涤剂用量最多的表面活性剂,市场上各种品牌的洗衣粉几乎都是用其作主要成分而配制的,他的优点是:它的溶解度良好,具有较强的去污能力和较好泡沫性质;生物降解性好,能与其他表面活性剂进行良好的配伍;工艺成熟,价格
较低;对硬水的敏感性可通过加入螯合剂或离子交换剂加以克服,产生的丰富泡沫可用调节剂进行控制。
LAS的缺点是抗硬水性不佳。
于是在洗衣粉中, 生产方采用LAS与STPP配合,互补不足,具有很强的协同增效作用。
(三聚磷酸钠(STPP)作为软水剂性能)。
然而,由于STPP 是含磷助剂,对水体会造成一定的富营养化。
(2)高碳脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)
对硬水敏感性低,具有良好的钙皂分散能力和较好的去污力,生物降解性好,毒性低,可以用作肥皂粉、块状皂、液体洗涤剂等的配制。
在配方中加入MES,特别适宜于低温及在高硬度水中的洗涤。
用天然原料生产的MES,由于其性能优良,正日益为人们所重视。
2.磷酸盐及4A沸石的软化硬水作用
由于洗涤衣物用水中有一定量的硬金属离子如:Ca+2、Mg +2 、Fe+3,等,硬金属离子与表面活性剂形成不溶性的盐,如烷基苯磺酸钙,脂肪酸钙等,这不仅增加了洗涤剂的耗量,而且洗后织物会呈现灰暗色。
于是在洗衣粉中加入三聚磷酸钠进行硬水软化,三聚磷酸钠可与水中的钙、镁、铁等金属离子生成可溶性的环状络合物并较为稳定,反应方程式如下:
Na[Na4(P3O10)] + Ca+2 = Na[Na2Ca(P3O10)] +2Na+1
除此之外,三聚磷酸钠具有碱性,能缓冲溶液的PH值,保障了洗衣粉等洗涤剂对油性污垢的乳化作用,以及对无机固体离子的胶溶作用。
但是,由于三聚磷酸钠中的磷会造成水质的富营养化,所以部分地区颁布洗衣粉禁用磷酸盐作为助洗成分。
所以目前主要用4A沸石作为代磷助剂。
3.碱性助剂、酶制剂的作用
洗涤剂配方中加入一定的碱剂,例如:纯碱、泡化碱。
其作用是维持洗涤溶液有一定的PH值,稳定的PH值可使洗涤剂不会因遇到酸性污垢而失去活性,因为烷基苯磺酸钠(LAS)只有在碱性的条件下才有效。
而且纯碱在对脂肪污垢发生皂化作用时会产生肥皂,进一步祛除油性污垢,达到更好的清洁效果。
酶是生物体内活细胞产生的一种有催化作用的蛋白质或RNA,能加快化学反应的速率。
由于衣物上大多都有用餐时造成的污垢,所以在洗涤剂配方中加入蛋白酶,以分解衣物上的蛋白污垢,加入淀粉酶以分解食物残迹,加入脂肪酶分解油脂污垢。